用微粒的观点看物质

第三章 物质构成的奥秘

第一节 用微粒的观点看物质
学习目标：
1．认识物质的微粒性：物质由微粒构成的，微粒不断运动，微粒之间有间隔，微粒间有作用力。
2．了解物质性质与微粒之间的关系：微粒的性质决定了物质的化学性质。
能力目标：
1．能够用微粒的观点解释某些常见的现象。
2．能够设计或完成某些说明物质微粒性的简单实验。
3．能够运用有关物质的微观知识来进行想象和推理。
情感目标：
1．使学生了解物质的性质是由微粒的结构性质决定的。
2．使学生善于用已有的知识对周围的一些现象作出合理的解释。
重点：
物质的微粒性与物质变化的联系。
设计：
引入：在前一段时间，我们学习一些氧气、二氧化碳、水等物质的性质，它们各自都有着不同的性质。我们是否会提出这些问题：物质间为什么可以发生那么多的反应？氧气和二氧化碳等为什么会有不同的性质，原因是什么？物质到底由什么构成的？世界是由物质构成的，那么各种物质是否有相同的构成？……这些问题将会在我们本章逐步为你解决。
引入：既然要开始研究物质构成的奥秘，那么我们学会用微观的观点来观察和解释宏观的物质或现象。
一、物质是由微粒构成的
实验：探究物质的可分性
1．将高锰酸钾粉末取出少部分，用研钵将高锰酸钾再研碎，成为小颗粒。
2．将研磨的高锰酸钾粉末放入试管中少量，加入少量的水，发现试管中的固体颗粒逐渐变少，直至消失。
3．得到的高锰酸钾溶液中，逐渐加入水，溶液的紫红色逐渐变浅，直至无色。
分析：1．固体颗粒为什么消失？
答：高锰酸钾颗粒被“粉碎”成肉眼看不见的微粒，分散到水中。
2．溶液的颜色由深到浅，直至无色，这是为什么？
答：变浅直至无色，并不是高锰酸钾消失，而是构成它的微粒太少，太小，我们看不见了。也就是能说明高锰酸钾固体是由肉眼看不见的微粒构成的。
3．同样是高锰酸钾溶液，有的颜色深，有的颜色浅，甚至无色。那么我们是否能说同种物质的微粒的物理性质不同？
答：不能。对于一个微粒而言，毫无物理性质之说。也就是说，一种物质的物理性质必然是大量微粒聚集才能表现出来的。
4．日常生活中，糖水是甜的，盐水是咸的，这个现象又能说明什么问题？
答：在水的作用下，构成蔗糖和食盐的微粒被分散到水中。同样是微粒，一种是甜的，一种是咸的，说明不同物质是由不同微粒构成的，具有不同的化学性质。
总结：物质是由极其微小的、肉眼看不见的微粒构成的
1.物质可以再分；
2.物质是由极其微小的微粒构成的；
3.不同的物质由不同的微粒构成，具有不同的化学性质，即：构成物质的微粒能保持物质的化学性质；
4.构成物质的微粒不能保持物质的物理性质，物理性质是由大量微粒体现的。
举例：除了课本上的实验，我们日常生活中还有那些现象能够说明物质是由大量微粒构成的？
回答：如过滤时水能够从滤纸中渗过，
补充实验：20毫升的稀硫酸置于一只小烧杯中，另取20mL的稀硝酸钡，慢慢将硝酸钡溶液滴入小烧杯中，不断搅拌，“乳白色固体”从无到有，并且不断增多。
说明：生成物硫酸钡不溶于水，聚集到一定颗粒被人的视觉察觉到，分布在水中形成浊液，静置后小颗粒群聚而沉淀。
二、微粒是不断运动的
实验：探究微粒运动的实验
步骤：实验1：向盛有少量蒸馏水的小烧杯中滴入2～3滴酚酞试液，再向其中加少量的浓氨水。
现象：滴入浓氨水后，溶液由无色变为红色
说明：酚酞试液遇蒸馏水不能变色，而酚酞试液遇浓氨水后变红。
实验2：重新配制酚酞与水的混合溶液A，在另一烧杯B中加入3～5mL的浓氨水，用大烧杯罩在一起。
现象：溶液A逐渐变红
原因：构成氨气的微粒扩散在大烧杯中，溶于水后形成溶液就能使无色酚酞试剂变红。
假设实验3：为了使实验结论准确可靠，用一杯纯净水来代替浓氨水来做对比实验，有无必要性？
回答：没有必要。因为在实验一开始，已经证明了蒸馏水不能使无色酚酞变红。
结论：构成物质的微粒是在做不停的无规则运动。
提问：氨水中的氨气的微粒在不断的运动，酚酞的微粒也在不断的运动。我想问：为什么不会是酚酞从烧杯中挥发，扩散到浓氨水与蒸馏水的混合物中，使之变色？你又能用什么实验来证明，并不是酚酞扩散？这个实验又能说明什么问题？
回答：我们可以用氢氧化钠溶液代替氨水。如果是酚酞扩散的话，它也会使碱性的氢氧化钠溶液变红，但实验事实可以证明，并没有变色，所以假设是错误的。这个实验可以说明，各种微粒运动的情况是不同的，有的容易扩散，有的不容易甚至很难，所以我们可以看到有些物质容易挥发，有些物质容易溶解，而有些物质却不易挥发，不易溶解。
提问：我们为了加快物质的溶解，我们一般可以用加热的方法。我们发现相同质量的白糖在热水中溶解要比在同样多的冷水中快，这是为什么？这又能说明什么问题？
回答：温度高，构成白糖的微粒更快地扩散到水中。说明微粒的运动速率与温度有关，温度越高，速率越大。
总结：
1．构成物质的微粒是不断运动的；
2．不同微粒的运动情况有所不同；
3．微粒的运动速率与温度成正比。
举例：那些现象又能够说明构成物质的微粒是不断运动的呢？
讨论：如闻到花香，湿衣服晒干，氯化氢与氨气生烟实验。
三、微粒之间有空隙
阅读实验：水和空气的压缩实验
现象：水不容易被压缩，而空气容易被压缩
说明：1．构成物质的微粒之间具有间隙；
2．构成水的微粒间隙很小，构成空气的微粒很大。
阅读实验：水与酒精的混合实验
1．50mL水+50mL水 2．50mL酒精+50mL酒精 3．50mL水+50mL酒精
结果： 等于100mL 等于100mL 小于100mL
说明：同种微粒之间的间隙相同；不同种微粒间隙不同
总结：1.构成物质的微粒间具有间隙
2.不同种物质的微粒间隙有所不同
3.同种物质时，液体、固体微粒间隙小，而气体间隙大提问：有水能够运用微粒的知识来解释物质三态变化的原因？
解释：有关物质构成的知识主要有物质是很小的微粒构成的，微粒是不断运动的，微粒间有一定的空隙。微粒的运动受温度的影响，温度越高，微粒运动越快，微粒间的空隙就越大。当微粒间的空隙小到一定程度时，成为固体，大到一定程度时，成为液体，微粒间的空隙继续增大，就会成为气体。
提问：我们在一量筒中，现放一定量的水，然后再放入两块冰糖，观察液面情况。待全部溶解后，再观察液面，试解释。
回答：未溶解时，冰糖固体的体积占据了水的一部分体积，使液面上升；当冰糖全部溶解后，构成冰糖的微粒就被分散到构成水的微粒的间隙中，使总体积减小，所以液面就下降了。
举例：还有那些事例能够说明构成物质的微粒间有一定的间隙
注意：与海绵结构中间隙相区别
提问：在压缩空气的时候，发现体积被压得越小，所需的力要越大，空气不能被压缩到体积为零，为什么？说明什么问题?
回答：空气中的确存在微粒。微粒之间具有一定的作用力，包括斥力和吸引力。
讲述：物质的微粒在不断的运动，固体和液体的微粒不会散开，而保持一定的体积，这就是因为一切微粒之间存在一定的吸引力。
例题解析
1．用构成物质的微粒的特性解释夏天空气潮湿，而冬天空气干燥的原因。
答：夏天气温高，地面上构成水的微粒运动快，每天扩散到空气中的水的微粒很多，使空气变得很潮湿；冬天气温低，构成水的微粒运动慢，每天扩散到空气中的水的微粒较少，空气显得干燥。
2．装开水的保温瓶有时候会跳出来，为什么？
答：保温瓶该有时会跳起来的原因之一是，瓶内开水没有装满，瓶内留有空气，受热后微粒空隙增大，或者到开水时，有冷空气进入瓶中，盖上瓶盖，空气受热，气体微粒空隙增大，体积膨胀，瓶内压强增大，使瓶盖跳起来。
3．0℃的水继续冷却，结成冰后，分子间的间隔：（ ）
A.不变 B.增大 C.减小 D.不能确定
答案：B。宏观上水变成冰后，体积增大。为什么温度降低，水分子之间的间隙就增大了？这个问题至今还没有一个满意的答案。比较流行的是“假晶体”的存在。


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