内容正文:
2.2建构分子模型
学习目标
1、了解用符号和模型来表示复杂的事物或过程的科学方法。
2、举例说出学习和生活中所见过的符号和模型。
3、学会用模型解释简单的科学现象和过程。
02
预习导学
分子机器指由分子尺度的物质构成、能行使某种加工功能的机器。科学家已经成功研制出只有人类头发丝直径千分之一大小的分子机器,掌握了在分子层面上控制运动的技术。分子是什么?我们如何来认识分子?
知识点一:模型与符号
1、科学研究中,常常用 模型 来表达一个研究对象的某些特征信息,如用地球仪来表示地球的全貌和运动状态;用细胞模式图展示不同生物细胞的基本结构。
2、模型常常可以帮助人们认识和理解一些不能 直接观察 到的或 复杂 的事物。一个模型可以是 一幅图 、 一张表 或 计算机图像 ,也可以是一个复杂的对象或过程的 示意
3、科学研究中,人们通过一定的科学方法,建立一个适当的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 、 特征 和 本质 ,这是一个建模的过程,这样的方法就是 模型方法 。
4、由水的状态模型可知:
水分子模型:水的汽化
(1)水在状态变化中 没有 变成其他物质,构成水这种物质的水分子 没有 变成其他分子。水的物态变化实质上是一种 物理 变化。
(2)在液态水变成气态水的过程中,构成水的水分子之间 距离 发生了变化。一般情况下,固态物质分子间距离 小于 液态物质分子间距离 小于 气态物质分子间距离。
5、符号是指有一定意义的 图形 、 文字 等,如数学运算符号、电路元件符号等。符号来源于规定或者约定俗成,其形式简单,种类繁多,用途广泛,具有很强的实用性。
6、用 符号 能简单明了地表示事物,还可避免由于事物 外形 不同和表达的 文字语言 不同而引起的混乱。
知识点二:分子模型
1.现在已知的原子有几百种。不同种类和不同数量的原子就能构成不同的 分子 。构成分子的原子可以是 同种 原子,也可以是 不同种 原子
·
2.分子在化学变化中是 可分 的,而原子是 不可分 的。
3.物质通常是由 分子 构成的,但也有些物质是直接由 原子 构成的,如金属铝由铝原子构成,石墨由碳原子构成。www-2-1-cnjy-com
知识点三:水分子的构成
在电解水的反应中:
发生了变化:物质种类,分子种类,分子数目;
没有变化:原子种类,原子数目
不同种类和不同数量的原子就能构成不同的分子,构成分子的原子可以是同种原子,也可以是不同种原子。 构成分子的原子数量不一定相同。同样的几种原子可以构成不同的分子。 不同的分子能构成不同的物质。在电解水时,水分子变成了氢分子和氧分子,它们不再保持水的 化学性质 。可见,在由分子构成的物质中, 分子 是保持物质化学性质的最小粒子
03
考向释疑
[例题1] (2024春•鄞州区期末)模型可以帮助人们认识和理解一些不易观察或复杂的事物,下列四幅图中属于模型的是( )
A.氢元素 B.甲烷分子结构
C.电流表 D.有礼标志
[例题2] (2024春•乐清市期中)19世纪初,道尔顿提出原子论,用一些圆圈再加上各种点、线和字母表示不同的原子,如图是道尔顿当时采用的某些原子符号。根据这些符号,下列选项中表示一氧化碳分子模型的是( )
A. B. C. D.
[例题3] (2024春•乐清市期中)ABC干粉灭火剂主要组分为磷酸二氢铵,含量为75%。2024年“315”晚会曝光了“灭不了火的灭火器,被公开兜售”的新闻。在学习完《微粒的符号与模型》后,某学习小组选择进行关于磷酸二氢铵微观模型的微项目学习,如图是该小组的项目学习记录单(部分),据此回答下面小题。
驱动性问题:如何制作磷酸二氢铵结构模型?
模型展示:
化学式:NH4H2PO4
模型说明书:
一个氢原子的质量:1.674×10﹣27千克
一个氧原子的质量:2.657×10﹣26千克
一个磷原子的质量:5.189×10﹣26千克
一个氮原子的质量:2.324×10﹣26千克
“建模”是科学学习中的一种重要方法,为了增进对模型的理解,该小组组织学习了有关模型的概念,下列选项中不是模型的是( )
A. B.
C. D.
[例题4] (2024春•义乌市期中)下列各图中●和〇分别表示氢原子和氧原子,其中能表示保持H2O化学性质的微粒是( )
A. B.
C. D.
[例题5] (2024春•浙江期中)最近,科学家制造出了含4个氧原子的新型“氧分子”,而一个氧气分子是由2个氧原子构成的,针对以上事实,下列说法中错误的是( )
A.新型“氧分子”与氧气分子都是由氧原子构成的
B.每个新型“氧分子”与每个氧气分子含有氧原子个数不同
C.氧气分子与新型“氧分子”的化学性质应该有不同之处
D.一个新型“氧分子”由2个氧气分子构成
0401
强化训练
1. (2024春•苍南县期中)建立宏观与微观的联系是学习科学的重要素养。某物质X在降温和通电的条件下分别发生如图所示的变化。(模型中,不同颜色和大小的小球代表不同的原子)
下列模型中,能用来说明保持X物质化学性质的最小微粒的是( )
A. B. C.和 D.
2. (2022秋•温州期末)两只分别装有空气和二氧化氮气体的玻璃瓶,瓶口相对中间用玻璃板隔开,如图甲。装置的微观模型用图乙表示,其中“●“代表空气粒子,“〇“代表二氧化氮分子。抽去玻璃板,紧贴瓶口,一段时间后瓶中微粒分布情况可表示为( )
A. B.
C. D.
3. (2023春•上城区校级期中)有①氮气,②碘,③金刚石,④水,⑤水银,⑥高锰酸钾,⑦氧气,⑧磷8种物质,其中由原子直接构成的是( )
A.②③⑤ B.③⑤⑧ C.②⑤⑦ D.①④⑥
4. (2023春•西湖区校级期中)分子和原子的本质区别是( )
A.分子能保持物质的化学性质而原子不能
B.分子能构成物质而原子不能
C.分子大,原子小
D.化学变化中,分子可分,原子不可分
5. (2024春•拱墅区校级期中)人类对水分子结构的认识经历了漫长的过程。
材料1:1803年,道尔顿提出原子学说,认为水是由氢、氧元素的各一个原子构成的“HO原子”。
材料2:1811年,阿伏加德罗提出分子概念,认为分子包括同种原子结合而成的“简单原子”和不同原子结合而成的“复杂原子”,并提出水是由水分子构成的观点。
材料3:1833年,戈丹根据定量测算的结果绘制了氢氧结合变成水分子的“体积图”(如图)。而后,“一个水分子由一个氧原子和两个氢原子构成”的观点逐渐得到人们的认可。
(1)水分子(H2O)属于阿伏加德罗提出的 原子”(选填“简单”或“复杂”)。
(2)请将如图方框中“?”处补全: 。
6. (2023春•西湖区校级月考)下列叙述中正确的是( )
A.分子是由原子构成的,因此分子的质量一定比原子大
B.分子的质量和体积一定比构成它的原子的质量和体积大
C.1个氢原子的质量大约为一粒米质量的1%
D.分子是由原子构成的,因此分子的体积一定比原子大
7. (2022春•嵊州市期末)小明在药店购买了一种主要成分是过氧化氢的消毒液,查看相关信息得知其分子模型如图所示。下列有关过氧化氢的说法正确的是( )
A.过氧化氢由氢气和氧气组成的
B.过氧化氢由水分子和氧原子构成的
C.过氧化氢由氢分子和氧分子构成的
D.一个过氧化氢分子由两个氢原子和两个氧原子构成
8. (2024秋•江北区校级期中)现有二氧化碳、氧化铜、氧气和氯化钠四种物质,为了区分它们,小和参照二歧分类检索表制作了一个物质检索表,如表所示,下列叙述错误的是( )
A.甲表示的是氧气
B.乙表示的是氯化钠
C.也可根据氧元素的化合价对丙、丁分类
D.表中“▲”应该表示为“物质中不含金属元素”
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2.2建构分子模型
学习目标
1、了解用符号和模型来表示复杂的事物或过程的科学方法。
2、举例说出学习和生活中所见过的符号和模型。
3、学会用模型解释简单的科学现象和过程。
02
预习导学
分子机器指由分子尺度的物质构成、能行使某种加工功能的机器。科学家已经成功研制出只有人类头发丝直径千分之一大小的分子机器,掌握了在分子层面上控制运动的技术。分子是什么?我们如何来认识分子?
知识点一:模型与符号
1、科学研究中,常常用 模型 来表达一个研究对象的某些特征信息,如用地球仪来表示地球的全貌和运动状态;用细胞模式图展示不同生物细胞的基本结构。
2、模型常常可以帮助人们认识和理解一些不能 直接观察 到的或 复杂 的事物。一个模型可以是 一幅图 、 一张表 或 计算机图像 ,也可以是一个复杂的对象或过程的 示意
3、科学研究中,人们通过一定的科学方法,建立一个适当的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 、 特征 和 本质 ,这是一个建模的过程,这样的方法就是 模型方法 。
4、由水的状态模型可知:
水分子模型:水的汽化
(1)水在状态变化中 没有 变成其他物质,构成水这种物质的水分子 没有 变成其他分子。水的物态变化实质上是一种 物理 变化。
(2)在液态水变成气态水的过程中,构成水的水分子之间 距离 发生了变化。一般情况下,固态物质分子间距离 小于 液态物质分子间距离 小于 气态物质分子间距离。
5、符号是指有一定意义的 图形 、 文字 等,如数学运算符号、电路元件符号等。符号来源于规定或者约定俗成,其形式简单,种类繁多,用途广泛,具有很强的实用性。
6、用 符号 能简单明了地表示事物,还可避免由于事物 外形 不同和表达的 文字语言 不同而引起的混乱。
知识点二:分子模型
1.现在已知的原子有几百种。不同种类和不同数量的原子就能构成不同的 分子 。构成分子的原子可以是 同种 原子,也可以是 不同种 原子
·
2.分子在化学变化中是 可分 的,而原子是 不可分 的。
3.物质通常是由 分子 构成的,但也有些物质是直接由 原子 构成的,如金属铝由铝原子构成,石墨由碳原子构成。www-2-1-cnjy-com
知识点三:水分子的构成
在电解水的反应中:
发生了变化:物质种类,分子种类,分子数目;
没有变化:原子种类,原子数目
不同种类和不同数量的原子就能构成不同的分子,构成分子的原子可以是同种原子,也可以是不同种原子。 构成分子的原子数量不一定相同。同样的几种原子可以构成不同的分子。 不同的分子能构成不同的物质。在电解水时,水分子变成了氢分子和氧分子,它们不再保持水的 化学性质 。可见,在由分子构成的物质中, 分子 是保持物质化学性质的最小粒子
03
考向释疑
[例题1] (2024春•鄞州区期末)模型可以帮助人们认识和理解一些不易观察或复杂的事物,下列四幅图中属于模型的是( )
A.氢元素 B.甲烷分子结构
C.电流表 D.有礼标志
【解答】解:A、该图示是氢元素的元素符号,不是模型,不合题意;
B、该图示是甲烷分子结构模型,属于模型,符合题意;
C、该图示是电流表符号,不是模型,不合题意;
D、该图示是有礼标志,不是模型,不合题意。
故选:B。
[例题2] (2024春•乐清市期中)19世纪初,道尔顿提出原子论,用一些圆圈再加上各种点、线和字母表示不同的原子,如图是道尔顿当时采用的某些原子符号。根据这些符号,下列选项中表示一氧化碳分子模型的是( )
A. B. C. D.
【解答】解:1个一氧化碳分子是由1个碳原子和1个氧原子构成,一氧化碳分子的模型是D。
故选:D。
[例题3] (2024春•乐清市期中)ABC干粉灭火剂主要组分为磷酸二氢铵,含量为75%。2024年“315”晚会曝光了“灭不了火的灭火器,被公开兜售”的新闻。在学习完《微粒的符号与模型》后,某学习小组选择进行关于磷酸二氢铵微观模型的微项目学习,如图是该小组的项目学习记录单(部分),据此回答下面小题。
驱动性问题:如何制作磷酸二氢铵结构模型?
模型展示:
化学式:NH4H2PO4
模型说明书:
一个氢原子的质量:1.674×10﹣27千克
一个氧原子的质量:2.657×10﹣26千克
一个磷原子的质量:5.189×10﹣26千克
一个氮原子的质量:2.324×10﹣26千克
“建模”是科学学习中的一种重要方法,为了增进对模型的理解,该小组组织学习了有关模型的概念,下列选项中不是模型的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:A.行星运动轨道模型,故A正确;
B.这是磁力线模型,故B正确;
C.这是水分子模型,故C正确;
D.这是滑动变阻器的符号,故D错误;
故选:D。
[例题4] (2024春•义乌市期中)下列各图中●和〇分别表示氢原子和氧原子,其中能表示保持H2O化学性质的微粒是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:A、能表示水分子,能保持H2O化学性质的,故A符合题意;
B、该图是氢分子和氧分子的混合气体,不能保持H2O化学性质,故B不符合题意;
C、该图是氢气,不能保持H2O化学性质,故C不符合题意;
D、该图表示氢原子和氧原子,不能保持H2O化学性质,故D不符合题意。
故选:A。
[例题5] (2024春•浙江期中)最近,科学家制造出了含4个氧原子的新型“氧分子”,而一个氧气分子是由2个氧原子构成的,针对以上事实,下列说法中错误的是( )
A.新型“氧分子”与氧气分子都是由氧原子构成的
B.每个新型“氧分子”与每个氧气分子含有氧原子个数不同
C.氧气分子与新型“氧分子”的化学性质应该有不同之处
D.一个新型“氧分子”由2个氧气分子构成
【解答】解:A、氧分子是由两个氧原子构成的,新型“氧分子”是由4个氧原子构成的,故A说法正确;
B、4个氧原子的新型“氧分子”,而氧分子是由2个氧原子构成的,故B说法正确;
C、同种分子性质相同,不同分子性质不同,故C说法正确;
D、新型“氧分子”是由4个氧原子构成,不是由2个氧气分子构成,故D说法错误。
故选:D。
0401
强化训练
1. (2024春•苍南县期中)建立宏观与微观的联系是学习科学的重要素养。某物质X在降温和通电的条件下分别发生如图所示的变化。(模型中,不同颜色和大小的小球代表不同的原子)
下列模型中,能用来说明保持X物质化学性质的最小微粒的是( )
A. B. C.和 D.
【解答】解:分子是保持物质化学性质的最小微粒,保持X物质化学性质的最小微粒的是。
故选:A。
2. (2022秋•温州期末)两只分别装有空气和二氧化氮气体的玻璃瓶,瓶口相对中间用玻璃板隔开,如图甲。装置的微观模型用图乙表示,其中“●“代表空气粒子,“〇“代表二氧化氮分子。抽去玻璃板,紧贴瓶口,一段时间后瓶中微粒分布情况可表示为( )
A. B.
C. D.
【解答】解:空气分子和二氧化氮分子都在不停地运动,打开玻璃板后,空气分子会进入二氧化氮分子中间空隙,而二氧化氮分子会进入空气分子的空隙,从而使右边颜色变浅,左边颜色变深。当达到一定时间后,左右两个瓶子内的分子分布均匀,即两边的颜色是一致的。
故选A。
3. (2023春•上城区校级期中)有①氮气,②碘,③金刚石,④水,⑤水银,⑥高锰酸钾,⑦氧气,⑧磷8种物质,其中由原子直接构成的是( )
A.②③⑤ B.③⑤⑧ C.②⑤⑦ D.①④⑥
【解答】解:①氮气属于气态非金属单质,是由氮分子构成的。
②碘是由碘分子构成的。
③金刚石属于固态非金属单质,是由碳原子直接构成的。
④水是由非金属元素组成的化合物,是由水分子构成的。
⑤水银是金属汞的俗称,属于金属单质,是由汞原子直接构成的。
⑥高锰酸钾是含有金属元素和非金属元素的化合物,是由钾离子和高锰酸根离子构成的。
⑦氮气属于气态非金属单质,是由氮分子构成的。
⑧磷属于固态非金属单质,是由磷原子直接构成的。
故③⑤⑧由原子直接构成。
故选:B。
4. (2023春•西湖区校级期中)分子和原子的本质区别是( )
A.分子能保持物质的化学性质而原子不能
B.分子能构成物质而原子不能
C.分子大,原子小
D.化学变化中,分子可分,原子不可分
【解答】解:A、分子能保持物质的化学性质,原子也能,故选项错误。
B、分子和原子都是构成物质的粒子,故选项错误。
C、分子和原子不能比较大小,但由原子构成的分子,其一个分子比构成它的原子大,故选项错误。
D、在化学变化中分子分成原子,原子再重新组合成新的分子,故在化学变化中,分子可分,原子不可分,故选项正确。
故选:D。
5. (2024春•拱墅区校级期中)人类对水分子结构的认识经历了漫长的过程。
材料1:1803年,道尔顿提出原子学说,认为水是由氢、氧元素的各一个原子构成的“HO原子”。
材料2:1811年,阿伏加德罗提出分子概念,认为分子包括同种原子结合而成的“简单原子”和不同原子结合而成的“复杂原子”,并提出水是由水分子构成的观点。
材料3:1833年,戈丹根据定量测算的结果绘制了氢氧结合变成水分子的“体积图”(如图)。而后,“一个水分子由一个氧原子和两个氢原子构成”的观点逐渐得到人们的认可。
(1)水分子(H2O)属于阿伏加德罗提出的 原子”(选填“简单”或“复杂”)。
(2)请将如图方框中“?”处补全: 。
【解答】解:(1)阿伏加德罗提出分子概念,认为分子包括同种原子结合而成的“简单原子”和不同原子结合而成的“复杂原子”。水分子是由不同原子构成的,因此水分子属于阿伏加德罗提出的“复杂原子”;故答案为:复杂;
(2)每个氧分子是由两个氧原子构成的,则方框中“?”处图示为;故答案为:。
6. (2023春•西湖区校级月考)下列叙述中正确的是( )
A.分子是由原子构成的,因此分子的质量一定比原子大
B.分子的质量和体积一定比构成它的原子的质量和体积大
C.1个氢原子的质量大约为一粒米质量的1%
D.分子是由原子构成的,因此分子的体积一定比原子大
【解答】解:A、分子是由原子构成的,但分子的质量不一定比原子大,但由原子构成的分子,其一个分子的质量比构成它的原子大,故A错误;
B、分子是由原子构成的,分子的质量和体积一定比构成它的原子的质量和体积大,故B正确;
C、原子的质量很小,1个氢原子的质量远小于一粒米质量的1%,故C错误;
D、分子是由原子构成的,但分子的体积不一定比原子大,但由原子构成的分子,其一个分子的体积比构成它的原子大,故D错误。
故选:B。
7. (2022春•嵊州市期末)小明在药店购买了一种主要成分是过氧化氢的消毒液,查看相关信息得知其分子模型如图所示。下列有关过氧化氢的说法正确的是( )
A.过氧化氢由氢气和氧气组成的
B.过氧化氢由水分子和氧原子构成的
C.过氧化氢由氢分子和氧分子构成的
D.一个过氧化氢分子由两个氢原子和两个氧原子构成
【解答】解:1个过氧化氢分子由2个氢原子和2个氧原子构成,其化学式为H2O2。
A、1个过氧化氢分子由2个氢原子和2个氧原子构成,则过氧化氢由氢元素和氧元素组成,故选项说法错误。
B、由图示可知,过氧化氢由过氧化氢分子构成,故选项说法错误。
C、过氧化氢分子是由氢原子和氧原子构成的,故选项说法错误。
D、一个过氧化氢分子由两个氢原子和两个氧原子构成,故选项说法正确。
故选:D。
8. (2024秋•江北区校级期中)现有二氧化碳、氧化铜、氧气和氯化钠四种物质,为了区分它们,小和参照二歧分类检索表制作了一个物质检索表,如表所示,下列叙述错误的是( )
A.甲表示的是氧气
B.乙表示的是氯化钠
C.也可根据氧元素的化合价对丙、丁分类
D.表中“▲”应该表示为“物质中不含金属元素”
【解答】解:A、由分析可知,甲表示的是氧气,故选项叙述正确。
B、由分析可知,乙表示的是氯化钠,故选项叙述正确。
C、由分析可知,丙是氧化铜,丁是二氧化碳,其中氧元素的化合价都是﹣2价,所以不可以根据氧元素的化合价对丙、丁分类,故选项叙述错误。
D、由分析可知,丁是二氧化碳,二氧化碳中不含金属元素,所以表中“▲”应该表示为“物质中不含金属元素”,故选项叙述正确。
故选:C。
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