3.1运动的水分子课件-2024-2025学年九年级化学鲁教版上册

第三单元 探秘水世界 第一节 运动的水分子 (2024鲁教版)九年级上 学习目标 水的三态变化 01 02 分子 03 综合提升 水是由水分子聚集而成的。水分子很小,小得你看不见、摸不着。只一滴水,就含有约1021个水分子!这么小的水分子似乎是微不足道的,然而,没有小小的水分子,哪有晶莹的水滴?没有水滴又怎么会有潺潺的小溪、奔腾的江河、浩瀚的海洋? 水分子有什么特征?为什么水有时能幻作朵朵白云,有时能化为绵绵细雨,有时又能变成皑皑白雪? 一、水的三态变化 水变作云、雨、雪是水分子的运动状态发生变化的结果。 设想把封闭在针管中的少量水煮沸,液态的水就会变为水蒸气,体积会明显增大。你有没有想过,在这个过程中,水分子发生了什么变化? 水分子本身变大了? 水分子之间的间隔变大了? 水分子的数目增多了? 水分子受热都运动到针管的另一端去了? 在固态的水中,水分子紧密有序排列,只能在固定的位 置 上 振 动 。 在液态的水中,水分子间隔较小,可在 一定程度上自由运动。在气态的水中,水分子间隔较大,可以完全自由运动。 一定量的水,当它由固态变为液态,再由液态变为气态时,水分子的数目和大小不会变化,变化的只是水分子之间的间隔和排列方式。这样的变化属于物理变化。 雨后初晴的夏日,路边的斑斑水渍一会儿就消失得无影无踪了,这是水蒸发的缘故。在水蒸发的过程中,水分子获得太阳光的能量后,运动加快,克服了水分子之间的相互作用,离开液体表面,变成水蒸气逸散到空气中去了。 烧开了水之后,揭开锅盖,立即就会有许多水滴滴下,这是水蒸气在锅盖上冷凝的结果。烧水时,部分水分子获得足够能量,离开水面向锅盖处运动。这些水分子遇到冷的锅盖后失去部分能量,导致其运动减慢,由于分子间的相互作用而彼此靠近,于是聚集在一起,凝结成水滴。 描述水分子的运动 水结冰和冰融化的过程中,水分子的能量、运动速率、相互间的作用及间隔 是怎样变化的?小丽根据自己的理解,对这些变化进行了下列描述: 如果把一杯水放到冰箱的冷冻室里,只要几小时,它就变成了坚硬剔透的 冰,这便是液态水的凝固。水凝固时,水分子自身的能量降低,彼此间隔较小相 互作用增强,运动减慢,从而整齐有序地排列起来,形成冰。冰中的水分子在各 自的位置上不断振动。 杯中的冰在室温下放置,又会很快变成液态水,这叫作冰的融化。在这个过 程中,水分子吸收热量,能量升高,运动加快,排列变得无序。在液态的水中, 水分子的运动比较自由,但彼此间隔仍然较小。 思考:你同意小丽的描述吗?你有没有更好的方式描述水分子的这些变化? 二、分子 许多物质像水一样,是由分子构成的,如氢气、 氧气和蔗糖等。分子是构成物质的一种基本粒子,它们都是由原子构成的。 分子的特征 请按照下述步骤进行实验,观察、记录实验现象,并对现象予以解释。 1. 取两支25 mL的量筒,一支加入10 mL水,另一支加入10 mL酒精,然后将这两种液体在其中一支量筒中混合,静置后观察现象。 现象:混合后总体积小于20mL 解释:分子之间有间隔 2. 取两只相同容量的小烧杯,一只中加入半杯热水,另一只中加入半杯冷水,然 后分别加入少量品红,观察现象。 现象:两杯水都变成红色,但热水中的品红扩散较快 解释:分子在不断运动,且温度越高运动越快 分子的质量和体积都很小,相互之间有间隔,存在着相互作用,自身有能量,总在不断地运动。正是由于分子具有这样的本质属性,自然界里的水才会通 过分子能量的变化实现固、液、气三种状态之间的相互转化。 水分子存在的佐证 1827年,苏格兰植物学家布朗将新鲜花粉撒到水面上,用显微镜观察,发现花粉颗粒在水面上不停地做无序运动。布朗想,难道花粉是会动的生命体?于是又用干花粉重复了上述实验,但结果一样。 布朗的发现引发了诸多人的思索,最终人们给出了科学的解释:悬浮于水中的每一个花粉颗粒,皆处在无数个水分子的包围之中,而且在某一瞬间所受到的水分子撞击力又不尽相同,因此花粉颗粒才会不断地做无序运动。 布朗的发现后来成为水分子真实存在的有力佐证。 三、拓展提升 [例1] (2022泰安模拟)对下列事实的微观解释错误的是( ) 选项 宏观事实 微观解释 A 稀硫酸能导电 溶液中存在自由移动的带电的离子 B 6 000 L氧气可压缩储存在40 L的钢瓶中 加压时氧分子的体积变小 C 水和过氧化氢化学性质不同 分子构成不同 D 品红在热水中比在冷水中扩散快 温度升高,分子运动速率加快 例2.(2022东营利津县模拟)从微观角度分析,下列说法存在错误的是( ) A.满架蔷薇一院香,说明分子是在不断运动的 B.密封包装的榨菜出现“涨袋”现象,是因为内充气体分子之间间隔增大了 C.分离液态空气制氧气,说明分子可以再分 D.在溶液中进行的化学反应较快,是因为溶液中的溶质是以分子或离子形式存在 答案:C [例3] (2022淄博一模)水的天然循环意义重大。从水的天然循环角度考虑,下列说法中错误的是 ( ) A.水在天然循环过程中,水分子的能量是在不断变化的 B.水的天然循环是通过水的三态变化实现的 C.某地的降水都是当地地表水蒸发后形成的雨水 D.太阳为水的天然循环提供了能量 答案:C 1 课堂导入 变幻的云朵 绵绵的细雨 皑皑的白雪 水是由水分子聚集而成的,水变作云、雨、雪是水分子发生什么样的变化导致的结果呢? 提出问题:取少量水封闭在针管中,煮沸。液态的水就会变成水蒸气,体积会明显增大。在这个过程中,水分子发生了什么变化? 加热前 加热后 研究三种状态下水分子的变化 课堂活动 2 01 水的三态变化 水分子本身变大了? 水分子之间的间隔变大了? 水分子的数目变多了? 水分子受热都跑到针筒的另一端去了? 猜想与假设 固态 液态 气态 水分子间隔较小 可在一定程度上自由运动 水分子间隔较大 可以完全自由运动 01 水的三态变化 收集证据 水分子排列紧密有序 只能在固定位置上振动 01 水的三态变化 反思与交流: 水的三态变化属于物理变化,如何从微观角度解释物理变化? 由分子构成的物质发生物理变化时,分子本身(种类、数目、大小)不变,变化的只是分子之间的间隔和排列方式。 获得结论:水的三态变化中,水分子的 和 不会变化,变化的是只是水分子之间的 和 。 数目 大小 间隔 排列方式 01 水的三态变化 学会用分子的观点解释生活现象: 水分子( )能量,运动速率( ),克服水分子之间的( ),分子间的间隔( ),离开液体表面,逸散到空气中。 水分子( )能量,运动速率( ),由于水分子之间的( )而彼此靠近,分子间的间隔( ),于是聚集在一起,凝结成水滴。 02 分子 水分子的特征: 1.水分子的体积和质量均很小。 2.水分子之间有一定的间隔。 3.水分子之间存在着相互作用。 4.水分子自身具有一定的能量。 5.水分子总是在不断的运动,并且其运动的快慢与温度有关。 正是由于分子具有这样的本质属性,自然界里的水才会通过分子能量的变化实现固、液、气三种状态之间的相互通化。 02 分子 许多物质像水一样。是由分子构成的,如氢气、氧气和蔗糖等。分子是构成物质的一种基本粒子,它们都是由原子构成的。 02 分子 实验探究2-1 分子的特征 请按照下述步骤进行实验,观察、记录实验现象,并对现象予以解释 1.取两支25mL的量筒,一支加入10mL水,另一支加入10mL酒精,然后将这两种液体在其中一支量筒中混合,静置后观察现象。 【现象】 【解释】 2.取两只相同容量的小烧杯,一只中加入半杯热水,另一只中加入半杯冷水,然后分别加入少量品红,观察现象。 【现象】 【解释】 混合后总体积小于20mL 分子之间有间隔 两杯水都变成红色,但热水中的品红扩散较快 分子在不断运动,且温度越高运动越快 02 分子 总结分子的特征(6条): 1.分子是构成物质的一种基本粒子,它们都是由原子构成的。 2.分子的体积和质量均很小。 3.分子之间有一定的间隔。 4.分子之间存在着相互作用。 5.分子自身具有一定的能量。 6.分子总是在不断的运动,并且其运动的快慢与温度有关。 3 课堂小结 1.一定量的水,当它由固态变为液态,再由液态变为气态时,水分子的数目和大小不会发生变化,变化的只是水分子之间的间隔和排列方式。这样的变化属于物理变化。 2.水的三态变化是分子自身的能量、运动速率、分子间隔和排列方式的改变造成的。 3.分子的基本特征:分子是构成物质的一种基本粒子,它们都是由原子构成的;分子的体积和质量均很小;分子之间有一定的间隔且存在着相互作用;分子自身具有一定的能量,总是在不断运动,并且其运动的快慢与温度有关。 4 典例分析 考点:分子特征 【典型例题】用分子的观点对下列常见现象的解释,错误的是( ) A.热胀冷缩;分子大小随温度的变化而变化 B.花香四溢;分子不停地运动 C.滴水成冰;分子的排列方式发生变化 D.酒精挥发;分子不停地运动 D 【迁移训练】你能根据分子的特征揭示生活现象的原因吗? 1.为什么湿衣服在夏天比在冬天更容易干? 2.将一瓶白酒敞口放置一段时间后,酒的味道为什么会变淡? 3.用手指蘸水在桌面上写字,你能观察到字迹逐渐消失,为什么看不见水分子是如何跑掉的? 4.为什么可以将大量氧气压入蓝色钢瓶中? 5.为什么警犬能闻到犯罪嫌疑人气味的原因? 1 课堂导入 前面我们学习了药品的取用,知道取用固体和液体药品所使用的仪器和方法。那么该如何定量的取用药品呢? 1 课堂导入 100g 20g 10g 5g 20g 50g 1、称量前: 称量前把托盘天平放在水平实验台上,把游码放在标尺的( )处,检查天平 ( ) ,如果未平衡则调节( )使其平衡。 2、称量时: (1)把药品放在( ),砝码放在( )。 (2)添加砝码时,要先加质量( )的砝码,后加质量( )的砝码。最后移动( ),是天平重新平衡。砝码应用( )夹取,而不能直接用手取用,以免( ) (3)药品( )(填“能”或“不能”)直接放在托盘上,没有腐蚀性的药品应放在( )上称量,有腐蚀性的药品应放在( )中称量。 (4)最后得出:物体的质量=( )质量+ ( )质量。 3、称量完毕后:应把砝码放回( )中,把游码放回标尺的( )处。 零刻度 是否平衡 左右平衡螺母 左盘 右盘 左物右码 大 小 游码 镊子 污染砝码 不能 纸片 烧杯 游码 砝码 零刻度 砝码盒 托盘天平 01 01 托盘天平 4.如何确定天平是否平衡?如果不平衡如何调节使天平平衡? 通过观察分度盘指针,若分度盘指针正好指在分度盘中间线,或者指针左右摇摆的幅度相同,则天平平衡,否则不平衡。 通过调节天平的平衡螺母来使天平达到平衡。如果右偏(左高右低)则向左调节平衡螺母,反之向右调节。 5.如何确定托盘天平能精确度?如何利用游码读取游码所示刻度? 通过标尺确定精确度(每一小格代表的量),以游码左边缘所示刻度为准。 2.9g 3.0g 3.1g 01 托盘天平 左物右码,砝码先大后小,节省时间; 物质的质量=砝码质量+游码质量 物质的质量=砝码质量-游码质量 6.称量时药品和砝码应如何放置?如果物体和砝码的顺序放颠倒了,实际物质的质量如何改变? 实际物质的质量偏小或无影响 01 托盘天平 称取一定质量的物质 称取5.5g食盐的操作步骤 1.调零调平:(天平放在水平桌面上,游码 拨到零处,调节平衡螺母使天平平衡) 2.两边放纸:(两个托盘各放一张大小相同的 洁净的纸) 3.左物右码:(右盘放上5g砝码,移动游码至 0.5g处,向左盘添加食盐至天平平衡) 4.复位天平:(取下食盐放入洁净的小烧中, 游码归零) 称取一定物质的质量 称取一只烧杯质量的操作步骤 1.调零调平:(天平放在水平桌面上,游码拨到零处,调节平衡螺母使天平平衡) 2.左物右码:(把小烧杯放在左盘,向右盘添加砝码,先大后小,最后移动游码,直到天平平衡为止,然后记录数据) 3.复位天平:(取下小烧杯,游码归零,砝码归盒) 注意:称量一定质量的物品和称量未知了物品的区别 02 量筒 1、量筒有无零刻度,刻度值大的在上还是在下? 2、图示量筒精准度是多少? 3、读数时对视线有什么要求? 4、能不能用量筒量取热的物质或者溶解物质? 无零刻度;刻度上大下小 读数时视线要与凹液面的最低处保持水平 不同规格的量筒精确度不一样,最精确的是0.1ml 5ml 不能 02 量筒 5、常用的有10mL,20mL,50mL,100mL,250mL、500mL,1000mL等多种规格,量取70ml的液体选多大的量筒合适? 6、量取42.0ml水的操作步骤: 100ml;因为量筒外壁刻度都是以mL为单位。量筒越大,管径越粗,其精确度越小,由视线的偏差所造成的读数误差也就越大。所以,实验中应根据所取液体的体积,尽量选用能一次量取的最小规格的量筒。分次量取会引起较大误差。 ①选择50ml的量筒; ②向量筒里倾倒液体至接近所需刻度; 将量筒平放在桌面上,再用胶头滴管滴加液体至该刻度。 02 量筒 7、读数时,采用仰视或俯视的方法,将会对读数产生什么影响? 俯视读数会使读值偏_ 仰视读数会使 读值偏_ 大 小 03 仪器的连接与洗涤 先将玻璃管一端用水润湿,然后一手持玻璃管,一手持胶皮管,稍稍用力转动插入。 一手持试管,一手持橡皮塞,稍稍用力转动塞入。 如图连接好仪器。将导管的一端浸入水中,用手握住试管,如果导管口有气泡冒出,证明装置连接完好、不漏气。 03 仪器的连接与洗涤 实验结束后,将废液倒入废液缸中。 清洗试管时,将试管刷轻轻转动或上下移动进行刷洗。洗涤后的废液也要倒入废液缸中。 注意:洗涤试管时,用力不要过猛,以防损坏试管。 玻璃仪器洗涤干净的标准是:既不聚成水滴,也不成股流下。 洗净的试管应倒放在试管架上 3 课堂小结 1、学会托盘天平、量筒等仪器的使用; 2、学会仪器的连接、装置气密性的检验和仪器的洗涤等实验技能。 4 典例分析 考点一:托盘天平 【典型例题1】某同学欲用调至平衡的托盘天平称量一袋食盐固体的质量,称量时发现指针向右偏转,这时应该( ) A.添加少量食盐 B.取出少量食盐 C.增加盘中的砝码 D.减少盘中的砝码 【典型例题2】某同学欲用调至平衡的托盘天平称量2.5g食盐固体,称量时发现指针向右偏转,这时应该( ) A.添加少量食盐 B.取出少量食盐 C.移动游码 D.减少盘中的砝码 D A 考点二:量筒 【典型例题4】某学生用量筒取液体时,量筒平稳地放置在实验台上,他首先俯视溶液凹液面的最低处,读数为19ml;倒出部分液体后,又仰视凹面的最低处,读数为10ml,则该学生实际倒出的液体体积为( ) A.肯定等于9ml B.肯定大于9ml C.肯定小于9ml D.不确定 C 【典型例题3】小红同学用托盘天平称量烧杯的质量,天平平衡后的状态如下所示,该同学称取的烧杯实际质量为( ) A.23.8g B.32.6g C.32.3g D.27.4g D 第二单元 探秘水世界 课标考点导航 题型 考查内容 命题趋势 水的组成 选择题 水通电分解实验的结论 结合水通电分解实验,分析和判断电极产生的气体以及体积关系、由此实验得出的结论,多以选择题的形式出现,一般是某一选择题的某一个选项,分值为1~3分 水体净化 填空题、 选择题 硬水与软水的鉴别 结合生活生产实际分析水体净化的方法、硬水与软水之间的转化或鉴别方法,以选择或填空题的形式出现,分值为1~3分 分子及分子 的性质 选择题 用分子的观点解释某些现象 利用分子的观点解释生活或生产中的某些现象,主要涉及分子的运动性和间隔性,多以选择题的形式出现,分值1~3分 写出图中反应的化学方程式 注:“—”表示物质之间相互可以发生反应,“ ”表示物质之间存在转化关系。 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ (1)在净水的各种方法中,沉降、吸附、过滤等发生的是物理变化,用氯气或漂白粉对水进行消毒发生的是化学变化。 (2)过滤只能除去水中的不溶性杂质,所得到的水仍然是混合物。 (3)净化程度由高到低的顺序依次是蒸馏 吸附 过滤 沉降。 2.自来水生产流程和简易净水装置 简易净水装置 过滤 吸附 自来水厂生产过程 ①点燃不纯的氢气可能发生爆炸,因此在点燃氢气前要检验它的纯度;②该反应过程中化学能转化为光能和热能。 水的通电分解与氢气的燃烧都能证明水是由氢元素和氧元素组成的。 考点五 物理性质和化学性质 项目 物理性质 化学性质 概念 物质不需要通过 就表现出来的性质 物质需要通过 表现出来的性质 性质 内容 颜色、状态、气味、硬度、密度、熔点、沸点、延展性、溶解性、导电性、挥发性等 可燃性、还原性、氧化性、稳定性、酸碱性、腐蚀性等 判断 依据 是否需要通过 表现出来 化学变化 化学变化 化学变化 区别物质的变化和性质 (1)性质是物质的固有属性,是变化的内因,而变化是一个过程,是性质的具体表现。 (2)物质的变化与性质可以根据表达加以区别,性质在汉语表述中常用“可”“能”“易”“会” “不容易”“难”“不能”等加以区别。 考点六 分解反应和化合反应 一种 两种或 两种以上 两种或两种以上 一种 基础训练 1.(2022济南期末)小颖同学按如图所示进行了实验探究,下列有关分析中错误的是( ) A.该实验能证明分子在不断地运动 B.浓氨水和酚酞都具有挥发性 C.氨气的水溶液显碱性 D.小烧杯B起参照对比作用 B 拓展训练 2.(2022北京一模)用透明笔管和笔帽进行微型实验探究分子的性质(如图)。关于此实验的说法不正确的是( ) A.酚酞由左至右依次变红 B.实验证明分子是不停运动的 C.该实验的优点是节约和环保 D.将浓氨水换成浓盐酸也可达到实验目的 D 3.(2022淮北二模)为探究粒子的性质,某同学用如图所示的装置进行下列实验。 步骤1:先检查装置的气密性,然后用注射器抽取一定量的浓氨水,打开止水夹,推动注射器的活塞,将浓氨水通过导管注入装置下端两侧的玻璃管内,观察现象。 步骤2:步骤1结束后,立即将装置下端两侧玻璃管的底部同时浸入装有等体积的热水和冷水的烧杯中,观察现象。 下列说法中错误的是( ) A.步骤1中可观察到玻璃管内湿润的酚酞滤纸条自下而上慢慢变红 B.气球可防止氨气扩散到空气中 C.步骤2中可观察到右侧玻璃管内湿润的酚酞滤纸条自下而上变红的速度加快 D.该实验证明分子在不断运动,且运动快慢与温度有关 C 实验2 水的通电分解实验 原理 装置 误差 分析 在实验操作中两试管收集的气体体积比往往小于1∶2,这是因为:①氧气在水中的溶解度比氢气大;②氧气的氧化性很强,有时在电极上就与电极发生了氧化反应 特别 提醒 ①电解水时通常在水中加入少量的氢氧化钠(或硫酸钠),是为了增强导电性,它们本身不参与反应; ②电解水是将电能转化为化学能; ③电解水使用的是直流电 坐标 曲线 体积比 质量比 基础训练 4.(2021北京西城区一模)电解水实验如图所示。下列说法不正确的是( ) A.试管2中得到的气体能使带火星的木条复燃 B.理论上若得到8 mL氧气,同时可得到16 mL氢气 C.反应前后原子的种类、个数均改变 D.该实验说明水由氢、氧两种元素组成 C 考向1 用分子的观点解释某些现象 [例1] (2022泰安模拟)对下列事实的微观解释错误的是( ) B 选项 宏观事实 微观解释 A 稀硫酸能导电 溶液中存在自由移动的带电的离子 B 6 000 L氧气可压缩储存在40 L的钢瓶中 加压时氧分子的体积变小 C 水和过氧化氢化学性质不同 分子构成不同 D 品红在热水中比在冷水中扩散快 温度升高,分子运动速率加快 分子具有三特征:不断运动永不停;分子之间有间隔,热胀冷缩可证明;分子粒子实在小,单用眼睛看不清。 总结 水的三态变化 01 02 分子 03 综合提升 2Cu+O22CuO(3Fe+2O2Fe3O4) H2+Cl22HCl Zn+2HClZnCl2+H2 (合理即可) HCl+NaOHNaCl+H2O(合理即可) 2H2O2H2 +O2 2H2+O22H2O H2+CuOCu+H2O(3H2+Fe2O32Fe+3H2O) 2H2O22H2O+O2 (3)物质的变化、性质和用途的关系: 物质的变化物质的性质物质的用途 变化的过程 变化的内因 类型 概念 通式 特点 举例 分解 反应 由 物质生成 其他物质的反应 M A+B+… 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2 化合 反应 由 物质生成 物质的反应 A+B+… M C+O2CO2(合理即可) 2H2O2H2 +O2 $$