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第七章 从粒子到宇宙 走进分子世界 科学家是如何进行研究的? 从生活中发现现象 提出自己的猜想 收集证据,证明猜想 弄清此现象的本质 科学家是如何进行研究的? 根据观察到的现象提出有关物质结构模型的猜想,再收集证据验证自己的猜想,从而弄清物质的内部结构。 1 物质的组成 走进分子世界 提问: 1.我们的课桌、黑板、衣服等等,这些物品是由什么构成的? 2.这些物品是否有最小的结构?如果有,那是一种怎么样的结构? 古代哲人的思考 东方 西方 五行理论:万物是由金、木、水、火、土五种物质构成。 元素论:水、火、空气、土是构成物质的基本元素。 走进分子世界 提问: 1.我们的课桌、黑板、衣服等等,这些物品是由什么构成的? 2.这些物品是否有最小的结构?如果有,那是一种怎么样的结构? 世间万物究竟是由什么构成的? 这些物体在微观层次上,存在什么结构呢? 走进分子世界 观察1:这是一幅素描画,我们用放大镜对笔迹仔细观察,会看到什么现象? 现象: 会看到铅笔绘画的笔迹是由一个个细微的小颗粒组成的。 这说明了什么? 走进分子世界 观察1:这是一幅素描画,我们用放大镜对笔迹仔细观察,会看到什么现象? 说明: 物质是由小颗粒组成的,并不是连续的。 走进分子世界 观察2:这里有一杯50mL水和一杯mL酒精,我们将两者混合,混合后的液体体积是多少? 50mL酒精 50mL水 现象: 混合后的液体,体积小于100mL 走进分子世界 观察2:这里有一杯50mL水和一杯mL酒精,我们将两者混合,混合后的液体体积是多少? 50mL酒精 50mL水 说明: 组成物体的微小颗粒之间,存在间隙 走进分子世界 以下是关于物质微观结构的三种模型 。你认为,哪种模型能够解释上述现象? 模型1:物质是由微粒组成的,各个微粒紧靠在一起,形成了我们所看到的连续体; 模型2:固体是由微粒组成的,液体是连成一片的; 模型3:物质是由微粒组成的,微粒之间有空隙 。 走进分子世界 以下是关于物质微观结构的三种模型 。你认为,哪种模型能够解释上述现象? 物质是由微粒组成的,微粒之间有空隙 。 能使物质保持化学性质的最小微粒,我们称之为分子 但是,分子并不是科学家所发现的最小微粒 走进分子世界 以下是关于物质微观结构的三种模型 。你认为,哪种模型能够解释上述现象? 物质是由微粒组成的,微粒之间有空隙 。 我们生活中常见的物质都是由大量的分子组成的,这些分子之间存在空隙。分子实际上是非常小的。 以玻璃为例,普通玻璃由氧化硅等分子构成 这是氧化硅的组成结构,每个黑球都是一个氧化硅分子 氧化硅分子的直径只有0.3微米 而这已经是较大的分子了 走进分子世界 以下是关于物质微观结构的三种模型 。你认为,哪种模型能够解释上述现象? 物质是由微粒组成的,微粒之间有空隙 。 以清水为例,水由水分子构成 这是一个水分子,它的直径只有0.4纳米 2 分子的运动 走进分子世界 分子是运动的吗 让我们用实验来验证 1.气体扩散实验 2.红墨水实验 3.水与酒精混合演示 走进分子世界 1.气体扩散实验 1.气体扩散实验 实验说明分子是_ 选填“静止的”或“运动的” 运动的 分子在永不停息地做无规则运动 走进分子世界 结论:_ 不同的物质在相互接触时,彼此进入对方的现象,叫作扩散 18 走进分子世界 2.红墨水实验 走进分子世界 2.红墨水实验 分子运动快慢与_有关, 因此分子运动又叫_ 温度 分子热运动 走进分子世界 3.水与酒精混合演示 走进分子世界 3.水与酒精混合演示 该实验说明分子间存在_ 空隙(间隙) 走进分子世界 实验表明:分子处在永不停息的无规则运动中 走进分子世界 想一想: 组成固体的分子,例如我们的课桌,他们也是在运动的吗? 3 分子间的相互作用 走进分子世界 让我们继续刚才的问题: 组成固体的分子,例如我们的课桌,他们也是在运动的吗? 运动的? 不运动? 那桌子的形状为什么是固定不变的? 为什么不会散开? 那这是不是违背了我们刚才的实验结论? 走进分子世界 让我们继续刚才的问题: 组成固体的分子,例如我们的课桌,他们也是在运动的吗? 答案: 组成课桌的分子是运动的,但是因为这些分子之间存在引力,在这些引力的作用下,组成课桌的分子才不会四散分离,才能组成一定的形状 走进分子世界 让我们再思考一个问题: 由实验可知,分子之间存在空隙,但是我们按压一下我们的桌子,会发现无法缩小这些空隙,压缩桌子的体积,为什么会这样? 答案: 分子之间不仅存在引力,也存在斥力 走进分子世界 (1)固态物质的分子排列相对整齐,且分子间的间距较小 (2)液态物质的分子运动相对自由,分子间的间距较大 (3)气态物质的分子运动不受约束,分子间的间距最大 课堂小结 (1)科学研究方法:根据观察到的现象提出有关物质结构模型的猜