第2节 物质的微观粒子模型

Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究什么是模型方法？什么是模型方法？科学研究中，人们通过一定的科学方法，科学研究中，人们通过一定的科学方法，建立一个适当的建立一个适当的模型来代替和反映客观对象模型来代替和反映客观对象，并通过研究这个模型来揭示客观对象的形态、并通过研究这个模型来揭示客观对象的形态、特征和本质。特征和本质。模型可以模型可以表示很大表示很大的事物，的事物，也可以也可以表示很小表示很小的事物。的事物。卢卢瑟瑟福福原原子子模模型型Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究一、构成物质的粒子模型一、构成物质的粒子模型构成物质的微粒有哪些构成物质的微粒有哪些？分子分子原子原子分子、原子的相同点是什么？分子、原子的相同点是什么？分子、原子都有一定的质量和体积。但质量分子、原子都有一定的质量和体积。但质量很微，体积很小。彼此之间有间隙，都在不很微，体积很小。彼此之间有间隙，都在不断的运动。都是构成物质的微粒；同种性质断的运动。都是构成物质的微粒；同种性质相同，异种性质各异相同，异种性质各异。1、物质的微粒、物质的微粒Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究水的电解水的电解水在通电的条件下，生成了氢气和氧气。且水在通电的条件下，生成了氢气和氧气。且它们的体积比是它们的体积比是 2 1。在分子构成的物质中，在分子构成的物质中，分子是保持物质化学性质分子是保持物质化学性质的一种微粒。的一种微粒。原子是化学变化中的最小微粒。原子是化学变化中的最小微粒。在电解水的反应中，从微观的角度分析，什么发生了变化？什在电解水的反应中，从微观的角度分析，什么发生了变化？什么没有变化么没有变化？水分子发生了变化，水分子在通电情况下分解水分子发生了变化，水分子在通电情况下分解形成了氢原子和氧原子。形成了氢原子和氧原子。氢原子和氧原子在反应中没有变化，只是进行了重新组合。氢原子和氧原子在反应中没有变化，只是进行了重新组合。Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究水分子模型水分子模型氧分子模型氧分子模型氢分子模型氢分子模型3、物质微粒模型、物质微粒模型图中涉及多少种原子？各分子中分别有几个原子？图中涉及多少种原子？各分子中分别有几个原子？（黑球代表碳原子，（黑球代表碳原子，红球红球代表氮原子，代表氮原子，黄球黄球代表硫原子）代表硫原子）5种原子种原子5个原子个原子2个原子个原子3个原子个原子3个原子个原子（1）分子模型）分子模型Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究（2）原子模型）原子模型氢原子模型氢原子模型氧原子模型氧原子模型碳原子模型碳原子模型原子的种类比较多，现在已知的有原子的种类比较多，现在已知的有几百种原子几百种原子。不同种类和不同数量的原子就能构成各种不同不同种类和不同数量的原子就能构成各种不同的分子的分子。Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究好像英文字母可以组成无数个英语单词一样。好像英文字母可以组成无数个英语单词一样。Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究构成分子的原子可以是构成分子的原子可以是同种原子同种原子，也可以是，也可以是不同种原子不同种原子。同种原子可构成不同的分子。同种原子可构成不同的分子。氧分子氧分子臭氧分子臭氧分子氧原子氧原子不同种类和不同数量的原子就能构成各种不同的分子不同种类和不同数量的原子就能构成各种不同的分子。Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究4、物质的微粒构成、物质的微粒构成物质通常是由物质通常是由分子分子构成的；构成的；但也有些物质是直接由但也有些物质是直接由原子原子构成的。构成的。氧气是由氧分子构成氧气是由氧分子构成如：金属等。如：金属等。Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究同种同种原子原子可以构成各种结构不同的物质。可以构成各种结构不同的物质。金刚石（八面体结构）、石墨（层状结构）和金刚石（八面体结构）、石墨（层状结构）和足球烯足球烯C60（球状结构）都是由（球状结构）都是由碳原子构成碳原子构成的。的。足球烯足球烯 金刚石金刚石石墨石墨结构不同，其物理性质也有很大差异。结构不同，其物理性质也有很大差异。金刚石硬度较大，不能导电，导热性差。金刚石硬度较大，不能导电，导热性差。石墨硬度较小，能导电，导热性好。石墨硬度较小，能导电，导热性好。Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究5、粒子模型可以示意物质变化、粒子模型可以示意物质变化（1）水的汽化是物理变化）水的汽化是物理变化变化过程模型：变化过程模型：液态水液态水气态水气态水水分子水分子的空隙的空隙变大，水分子本身没有发生变化，没有变大，水分子本身没有发生变化，没有变成新的分子。变成新的分子。Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究变化过程模型：变化过程模型：通通 电电重新组合重新组合氧原子氧原子氢原子氢原子氧分子氧分子氢分子氢分子水分子水分子从上述水分解过程的模型你能从上述水分解过程的模型你能说出多少相关的信息？说出多少相关的信息？Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究5、水电解变成氢气、氧气后，水分子不再保持、水电解变成氢气、氧气后，水分子不再保持 水的化学性质。水的化学性质。这一模型说明：这一模型说明：1、分子由原子构成；、分子由原子构成；2、水电解是一个化学变化；、水电解是一个化学变化；3、在化学变化过程中分子可以分成比分子更小、在化学变化过程中分子可以分成比分子更小 的原子，原子再重新组合成新的分子；的原子，原子再重新组合成新的分子；4、在化学变化过程中原子不能再分，原子是化、在化学变化过程中原子不能再分，原子是化 学变化中的最小粒子；学变化中的最小粒子；在分子构成的物质中，在分子构成的物质中，分子是保持物质化学性质分子是保持物质化学性质的一种微粒。的一种微粒。原子是化学变化中的最小微粒。原子是化学变化中的最小微粒。Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究【发生了变化发生了变化】【没有变化没有变化】物质种类物质种类分子种类分子种类原子种类原子种类原子数目原子数目在化学变化中分子分裂成原子，在化学变化中分子分裂成原子，原子再重新组合成新的分子。原子再重新组合成新的分子。化学变化的实质化学变化的实质Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究二、粒子的大小与质量二、粒子的大小与质量原子的体积很小，原子的体积很小，1、原子半径一般在、原子半径一般在10-10米米数量级。数量级。如碳原子的半径为如碳原子的半径为 0.610-10米。米。分子和原子的质量也非常小，分子和原子的质量也非常小，2、原子质量在、原子质量在 10-26 千克千克的数量级。的数量级。1个碳原子的质量约为个碳原子的质量约为 1.99310-26千克。千克。3、不同种类的分子和原子，质量不同，体积也、不同种类的分子和原子，质量不同，体积也 不相同。不相同。Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究粒子名称粒子名称原子半径原子半径分子或原子质量分子或原子质量 氢原子氢原子0.531010m1.674 1027kg 碳原子碳原子0.671010m1.993 1026kg 氧原子氧原子0.481010m2.657 1026kg 氢分子氢分子3.348 1027kg二氧化碳分子二氧化碳分子7.307 1026kg氢分子质量在氢分子质量在 10-27千克的数量级。我们可以来感受千克的数量级。我们可以来感受一下一下 10-27千克质量的物质究竟有多重。已知一粒米千克质量的物质究竟有多重。已知一粒米的质量约为的质量约为 2.110-5千克，如果等分这粒米，要分千克，如果等分这粒米，要分多少次才能把它分到多少次才能把它分到 10-27千克。千克。Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究1 1、一滴水的分子个数：、一滴水的分子个数：10102121个水分子构成，个水分子构成，1ml1ml水需要约水需要约2020滴水滴水组成。组成。2 2、如果把、如果把水分子水分子放大到放大到乒乓球乒乓球那么大，那么大，那么那么乒乓球乒乓球就要放大到就要放大到地球地球那么大。那么大。数的启示？数的启示？3 3、铅笔留下的黑色的笔迹是碳原子的堆积，、铅笔留下的黑色的笔迹是碳原子的堆积，一个句号一个句号竟有竟有10101818个个碳碳原子。原子。分子、原子都很小。分子、原子都很小。从中得到什么启示：从中得到什么启示：Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究1、物质是由分子、原子等粒子构成的；、物质是由分子、原子等粒子构成的；分子是由原子构成的；分子是由原子构成的；2、分子、原子等粒子具有体积小、质量微、有、分子、原子等粒子具有体积小、质量微、有 间隙、不断运动等特点；间隙、不断运动等特点；3、化学变化的实质是变化中分子分裂成原子，、化学变化的实质是变化中分子分裂成原子，原子重新组合成新的分子；物理变化只是分原子重新组合成新的分子；物理变化只是分 子间的距离发生了改变，没有生成新的分子。子间的距离发生了改变，没有生成新的分子。4、用模型表示分子、原子等微观粒子；、用模型表示分子、原子等微观粒子；5、由不同种类和数目的原子构成种类繁多物质、由不同种类和数目的原子构成种类繁多物质 分子，如由碳、氢两种原子就可构成几千万分子，如由碳、氢两种原子就可构成几千万 种物质的分子。种物质的分子。Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究 1、试用原子和分子的知识来分析下列两种变化的、试用原子和分子的知识来分析下列两种变化的 本质区别。本质区别。（1）水受热变成水蒸气。水受热变成水蒸气。（2）水通电变成氢气和氧气。水通电变成氢气和氧气。在在水受热变化水受热变化中，水分子本身没有发生变化，中，水分子本身没有发生变化，只是水分子与水分子之间的距离发生了变化；只是水分子与水分子之间的距离发生了变化；在水通电变化中，水分子发生了变化，生产在水通电变化中，水分子发生了变化，生产了新的氢气分子和氧气分子。了新的氢气分子和氧气分子。这两种变化的本质区别是：参加变化的水分这两种变化的本质区别是：参加变化的水分子是否发生了变化。子是否发生了变化。水受热变成水蒸气是物理变化；水通电变成水受热变成水蒸气是物理变化；水通电变成氢气和氧气是化学变化。氢气和氧气是化学变化。Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究2、观察实验室模型，描述氨分子的组成。、观察实验室模型，描述氨分子的组成。每个氨分子由每个氨分子由1个氮原子和个氮原子和3个氢原子构成的。个氢原子构成的。3、分子和原子的主要区别是、分子和原子的主要区别是-（）A.分子能直接构成物质，原子不能分子能直接构成物质，原子不能 B.在化学反应中，分子可分，原子不可分在化学反应中，分子可分，原子不可分 C.分子质量大，原子质量小分子质量大，原子质量小 D.分子间有空隙，而原子间无空隙分子间有空隙，而原子间无空隙BCopyright 2004-2015 版权所有 盗版必究4下列说法错误的是下列说法错误的是-（）A二氧化碳是有二氧化碳分子构成二氧化碳是有二氧化碳分子构成 B1个水分子是由个水分子是由1个氧原子和个氧原子和2个氢原子构成的个氢原子构成的 C氧气是由氧原子构成的氧气是由氧原子构成的 D1个氧分子中含有个氧分子中含有2个氧原子个氧原子C5、下列物质由原子直接构成的是、下列物质由原子直接构成的是-（）A氧气氧气 B.水水 C.铁铁 D.氯化钠氯化钠C 6、右图是表示空气组成微粒的模型图，、右图是表示空气组成微粒的模型图，由此可以判断它是一种由此可以判断它是一种-（）A.单质单质 B.纯净物纯净物 C.化合物化合物 D.混合物混合物DCopyright 2004-2015 版权所有 盗版必究7、加热红色的氧化汞粉末时，氧化汞分子（、加热红色的氧化汞粉末时，氧化汞分子（1个氧个氧化汞分子由化汞分子由 1个汞原子和个汞原子和 1个氧原子构成）会分解成个氧原子构成）会分解成氧原子和汞原子，每氧原子和汞原子，每 2个氧原子结合成个氧原子结合成 1个氧分子，个氧分子，许多汞原子聚集成金属汞。试画出氧化汞分子分解许多汞原子聚集成金属汞。试画出氧化汞分子分解模型图。模型图。Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究欣赏几种分子模型欣赏几种分子模型DNA分子分子二氧化碳分子二氧化碳分子甲醛分子甲醛分子氨气分子氨气分子甲烷分子甲烷分子Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究在电解水的反应中，从微观的角度分析，在电解水的反应中，从微观的角度分析，什么发生了变化？什么没有变化什么发生了变化？什么没有变化？水分子发生了变化，水分子在通电情况下分水分子发生了变化，水分子在通电情况下分解形成了氢原子和氧原子。解形成了氢原子和氧原子。氢原子和氧原子在反应中没有变化，只是进氢原子和氧原子在反应中没有变化，只是进行了重新组合。行了重新组合。H2OH2+O222通电通电1在对微观粒子的研究中，科学家们采用的方式在对微观粒子的研究中，科学家们采用的方式是利用放大的模型来解释小到难以观察的物体。是利用放大的模型来解释小到难以观察的物体。