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2.2 物質的微觀粒子模型
浙教版八年級科學下冊
第二章 微粒的模型與符號
把照相機對著北極星附近的星空進行延時攝影，就會得到一張星星繞北極星運動的軌跡照片。通過這張照片，我們能否推斷地球到底是怎樣運動的
如果要設計一個飛行器，我們可以先做一個微縮模型(航模)進行試驗研究。在對微觀粒子的研究中，往往可利用放大的模型來解釋小到難以觀察的物體。
新課導入
一、構成物質的粒子模型
人們常用模型來表示分子由原子構成，因為這種方式更形象直觀。我們曾用藍球表示氧原子，用白球表示氫原子，用水分子、氧分子和氫分子構成的模型來反映水的電解過程，解釋水的電解現象。我們也可以用同樣的模型方法來表示各種不同的物質分子。
一、構成物質的粒子模型
圖中涉及多少種原子 各分子中分別有幾個原子
一、構成物質的粒子模型
有的物質由分子構成,有的物質由原子直接構成。氫氣、氧氣、水、甲烷、二氧化碳等物質由分子構成;金屬、稀有氣體、碳、硅等物質由原子構成。
一、構成物質的粒子模型
①分子的定義
分子是由原子構成的,分子可以直接構成物質。在由分子構成的物質中,分子是保持物質化學性質的最小粒子。
注意：
①“保持”的含義是指構成物質的每一個分子與該物質的化學性質是一致的,分子不變,該物質的化學性質就不變,分子變化了,該物質的化學性質也發生相應改變。
②分子只能保持物質的化學性質，而物質的物理性質(如顏色、氣味、狀態等)需要大量分子聚集在一起共同體現，單個分子不能體現物質的物理性質。
③“最小”并不是絕對意義上的沒有比它更小的粒子的意思,而是指對由分子構成的物質而言,分子是“保持物質化學性質的最小粒子”。
一、構成物質的粒子模型
②分子的性質
a.分子很小:肉眼看不見,需通過掃描隧道顯微鏡等顯微設備來觀察。
b.分子在永不停息地做無規則運動:溫度升高,分子運動速度加快。如聞到遠處的花香;濕衣服變干,且在陽光下干得快等。
一、構成物質的粒子模型
②分子的性質
c.分子之間有空隙:一般來說氣體分子間的空隙較大,固體、液體分子間的空隙較小。因此氣體容易被壓縮,而固體、液體不易被壓縮。“兩種不同的液體混合后的總體積小于兩者的體積之和”可以證明液體分子之間有空隙。
d.同種物質的分子化學性質相同,不同種物質的分子化學性質不同。
一、構成物質的粒子模型
③用分子的觀點來解釋由分子構成的物質發生的物理變化和化學變化
a.物理變化:分子本身不變,只是構成物質的分子間的距離發生了變化。如水的三態變化。
b.化學變化:分子本身發生變化,變成更小的微粒一-原子,而原子又重新結合成新的分子。如電解水時每個水分子分裂成兩個氫原子和一個氧原子,每兩個氫原子重新結合成一個氫分子,每兩個氧原子重新結合成一個氧分子,即電解水時,水分子變成了氫分子和氧分子。
一、構成物質的粒子模型
(2)不同的分子
①分子種類繁多的原因原子種類和原子數量的搭配構成了豐富多彩的分子世界。
一、構成物質的粒子模型
(2)不同的分子
②分子的構成方式
a.同種原子以不同的原子數量結合可以形成很多種分子。如1個氧分子由2個氧原子構成,1個臭氧分子由3個氧原子構成。
b.不同種原子以不同的原子數量結合也可以形成不同的分子。如1個水分子由2個氫原子和1個氧原子構成,1個過氧化氫分子由2個氫原子和2個氧原子構成。
一、構成物質的粒子模型
構成分子的原子可以是同種原子,也可以是不同種原子
一、構成物質的粒子模型
(2)不同的分子
③物質不同,分子構成不同物質的性質是由它自身的結構決定的:結構決定性質,性質反映結構。
一、構成物質的粒子模型
(3)原子
①原子的定義:原子是化學變化中的最小微粒(在化學變化中原子不能再分)。原子也可以直接構成物質。
一、構成物質的粒子模型
(3)原子
②同種原子在直接構成物質時，如果原子的排列方式不同,所形成的物質結構就不同,物質的物理性質也因此而不同。如金剛石和石墨都是由碳原子直接構成的,但由于它們的結構不同，因此物理性質及用途也不同。金剛石堅硬無比,可作鉆頭和刻刀;而石墨較軟且有滑膩感,可用于制作鉛筆芯和高溫潤滑劑。
一、構成物質的粒子模型
③分子和原子的區別與聯系
分子 原子
本質區別 在化學變化中,分子可以再分再分 在化學變化中，原子不可以
相同點 ①質量和體積都很小;②都在不停地做無規則運動;③微粒間都有空隙;④同種微粒性質相同,不同種微粒性質不同;⑤都能直接構成物質
聯系
思考與討論
電解水的反應中，從微觀的角度分析，什么發生了變化 什么沒有變化
電解水的反應中發生了化學變化，水分子在通電條件下變成氫原子和氧原子,兩個氫原子構成一個氫分子,兩個氧原子構成一個氧分子。整個過程中氫原子和氧原子沒有變化,水分子發生了變化。
例1. 圖表示氫氣和氧氣發生的化學反應,下列說法正確的是( )
A.分子是化學變化中的最小微粒
B.每個氫分子由2個氫原子構成
C.每個水分子是由2個氫分子和1個氧原子構成的
D.化學反應前后原子數和分子數均不會發生變化
【答案】B
【解答】由氫分子的構成可知,每個氫分子由2個氫原子構成,故B說法正確;由水分子的構成可知,每個水分子是由2個氫原子和1個氧原子構成的,故C說法不正確;對比反應前后微粒的變化可知，化學反應前后,原子的數目和種類均不會發生改變,分子的種類一定發生改變，分子的數目不一定發生改變,故A、D說法不正確。
二、粒子的大小與質量
分子和原子都有一定的質量和體積。原子和分子的基本性質相同,體積都很小,原子半徑一般在10-10米數量級。如碳原子的半徑為0.6×10-10米。分子和原子的質量也非常小，1個碳原子的質量約為1.993×10-26千克。
粒子的大小與質量
粒子名稱 原子半徑 分子或原子質量
氫原子 0.78×10－10m 1.674 ×10－27kg
碳原子 0.77×10－10m 1.993 ×10－26kg
氧原子 0.66×10－10m 2.657 ×10－26kg
氫分子 3.348 ×10－27kg
二氧化碳分子 7.307 ×10－26kg
說明：
不同種類的分子和原子質量不同，體積也不相同。不能認為所有分子的質量和體積一定大于原子的質量和體積,只能理解為分子的質量和體積一定大于構成這種分子的原子的質量和體積。原子的體積(質量)也可以比分子大,例如,一個氧原子的質量約為一個氫分子質量的8倍。
思考與討論：
已知一粒米的質量約為2.1×10-5千克，如果等分這粒米，要分多少次才能把它分到10-27千克。
74次
例2.下列敘述中正確的是( )
A.分子是由原子構成的,因此分子的質量一定比原子大
B.分子是由原子構成的,因此分子的體積一定比原子大
C.1個氫原子的質量大約為1粒米質量的1%
D.分子的質量和體積一定比構成它的原子的質量和體積大
【答案】D
【解答】分子的質量和體積一定比構成它的原子的質量和體積大,如氫分子的質量和體積肯定比構成它的氫原子的質量和體積大,但分子的質量和體積并不一定比所有原子的質量和體積大,例如,一個氧原子的質量大約是一個氫分子質量的8倍。氫原子的質量在10-27千克的數量級,一粒米的質量在10-5千克的數量級,兩者的質量差距遠遠大于1%。
下列各圖中●和〇分別表示氫原子和氧原子，其中能表示保持H2O化學性質的微粒是（　　）
課堂小練習
【答案】A
【解析】A、能表示水分子，能保持H2O化學性質的，故A符合題意；B、該圖是氫分子和氧分子的混合氣體，不能保持H2O化學性質，故B不符合題意；C、該圖是氫氣，不能保持H2O化學性質，故C不符合題意；D、該圖表示氫原子和氧原子，不能保持H2O化學性質，故D不符合題意。故選：A。
兩只分別裝有空氣和二氧化氮氣體的玻璃瓶，瓶口相對中間用玻璃板隔開，如圖甲。裝置的微觀模型用圖乙表示，其中“●“代表空氣粒子，“〇“代表二氧化氮分子。抽去玻璃板，緊貼瓶口，一段時間后瓶中微粒分布情況可表示為（　　）
【答案】A
【解析】空氣分子和二氧化氮分子都在不停地運動，打開玻璃板后，空氣分子會進入二氧化氮分子中間空隙，而二氧化氮分子會進入空氣分子的空隙，從而使右邊顏色變淺，左邊顏色變深。當達到一定時間后，左右兩個瓶子內的分子分布均勻，即兩邊的顏色是一致的。故選A。
課堂小練習
推理是初中科學常用的思維方法。下列推理正確的是（　　）
①離子是帶電荷的微粒，所以帶電荷的微粒一定是離子；
②同種元素質子數相同，所以質子數相同的微粒一定是同一種元素；
③單質中只含一種元素，所以由一種元素組成的物質一定是單質
A．只有① B．只有②
C．只有③ D．①②③都不正確
課堂小練習
【答案】D
【解析】①離子是帶電荷的微粒，帶電荷的微粒不一定是離子，也可能是質子等，故推理錯誤。②同種元素質子數相同，但質子數相同的微粒不一定是同一種元素，如水分子和氖原子，故推理錯誤。③單質中只含一種元素，但由同種元素組成的物質不一定是單質，也可能是混合物，如氧氣和臭氧的混合物、金剛石和石墨的混合物等，故推理錯誤。故①②③都不正確。
故選：D。
課堂小練習
【答案】A
【解析】A、氯化鈉是含有金屬元素和非金屬元素的化合物，是由鈉離子和氯離子構成的，故選項正確。B、氫氣屬于氣態非金屬單質，是由氫分子構成的，故選項錯誤。C、二氧化硫是由非金屬元素組成的化合物，是由二氧化硫分子構成的，故選項錯誤。D、銀屬于金屬單質，是由銀原子直接構成的，故選項錯誤。
故選：A。
構成物質的微粒有分子、原子、離子等。下列物質由離子構成的是（　　）
A．氯化鈉 B．氫氣 C．二氧化硫 D．金屬銀
課堂小練習
【答案】C
【解析】A、H2O2中含有氫元素，分子中含有氫原子，但不含有氫分子，故A錯誤。
B、H2O中含有氫元素，分子中含有氫原子，但不含有氫分子，故B錯誤；
C、H2由大量的氫氣分子構成，故C正確；
D、Ca（OH）2中含有氫元素，分子中含有氫原子，但不含有氫分子，故D錯誤；
故選：C。
下列物質中含有氫分子的是（　　）
A．H2O2 B．H2O C．H2 D．Ca（OH）2
課堂小練習
最近，科學家制造出了含4個氧原子的新型“氧分子”，而一個氧氣分子是由2個氧原子構成的，針對以上事實，下列說法中錯誤的是（　　）
A．新型“氧分子”與氧氣分子都是由氧原子構成的
B．每個新型“氧分子”與每個氧氣分子含有氧原子個數不同
C．氧氣分子與新型“氧分子”的化學性質應該有不同之處
D．一個新型“氧分子”由2個氧氣分子構成
【答案】D
【解析】A、氧分子是由兩個氧原子構成的，新型“氧分子”是由4個氧原子構成的，故A說法正確；B、4個氧原子的新型“氧分子”，而氧分子是由2個氧原子構成的，故B說法正確；C、同種分子性質相同，不同分子性質不同，故C說法正確；D、新型“氧分子”是由4個氧原子構成，不是由2個氧氣分子構成，故D說法錯誤。
故選：D。
課堂小練習
西溪濕地以獨特的風光和生態環境，形成了極富吸引力的濕地景觀旅游資源。濕地空氣質量優良率高，參與空氣質量評價的污染物主要為細顆粒物、可吸入顆粒物、二氧化硫、二氧化氮、臭氧、一氧化碳等六項，其中SO2、NO2、CO這三種分子中都含有（　　）
A．氧分子 B．氧元素 C．氧原子 D．氧氣
【答案】C
【解析】A、氧氣是由氧分子構成的，SO2、NO2、CO這三種分子中均不含氧分子，故A不合題意；
B、分子是由原子構成的，因此SO2、NO2、CO這三種分子中均含氧原子，而不是氧元素，故B不合題意；
C、分子是由原子構成的，因此SO2、NO2、CO這三種分子中均含氧原子，故C符合題意；
D、SO2、NO2、CO這三種分子中均含氧原子，不含氧氣，故D不合題意。
故選：C。
課堂小結

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