内容正文:
跨学科实践活动2 制作模型并展示科学家探索物质组成与结构的历程
学习和理解“物质的组成与结构”有助于形成基于元素
和分子、原子认识物质及其变化的视角,建立认识物质的宏
观视角和微观视角之间的联系。化学兴趣小组的同学通过制
作模型和展示科学家的探索历程开展了跨学科实践活动。
探究构成物质的微观粒子
(1)图1实验中,一段时间后电子秤示数 (填“变大”
“变小”或“不变”),从分子角度解释原因:
。
变小
酒精分子运动到空气中
(2)图2实验中,在A、D试管中分别加入2 mL浓氨水,B、C两
支试管中分别加入5 mL的蒸馏水并各滴入1~2滴无色酚酞溶
液,立即用带橡胶塞的导管按图连接好,并将D试管放置在盛
有热水的烧杯中,稍等片刻,观察到的现象是
图1
;由此可 以得到的实验结论是
BC中酚酞溶液都变红,且C中先变红(或C中更快变红)
分子不断运动,且温度越高,分子运动越快
。
图2
(3)碘是一种由碘分子构成的物质,某同学利用碘进行了如图3 所示的实验:
实验Ⅰ:取少量的固体碘放在湿润的馒头上,发现馒头会变蓝;
实验Ⅱ:把碘溶解在酒精中,可以得到消毒用的碘酒,取少量的
碘酒滴在馒头上,馒头也会变蓝。
图3
①请从微观角度解释实验Ⅰ和实验Ⅱ产生相同现象的原因:
。
②取少量的碘放入烧杯中,用酒精灯加热,碘升华变成碘蒸气,
把湿润的馒头放在碘蒸气中,馒头 (填“会”或
“不会”)变蓝,作出此判断的依据是
。
③食盐大多是加碘盐,取少量的碘盐放在湿润的馒头上,馒头
不变色,解释产生此现象的原因: 。
同种分子化学性质相同
会
碘升华为碘蒸气,分子不变
加碘盐中不含碘分子
认识模型在探索物质组成与结构中的作用
1.兴趣小组同学结合“物质的组成与结构”的学习,用以下简
图概括其关系,其中a为 ,b为 ,
c为 。
质子
原子
元素
2.兴趣小组同学通过查阅资料,了解科学家通过实验与推理不
断纠正错误认识,逐步揭开原子构成的奥秘。
(1)道尔顿原子模型
我国古代哲学家提出了“端”的观点。古希腊哲学家也提出
了意义相近的“原子”的概念。1808年,道尔顿在古代原子
观点和科学实验的基础上系统地提出了原子论。上述“端”
和“原子”可被认为是原子的“实心球模型”。
(2)汤姆孙原子模型
19世纪末,英国物理学家汤姆孙通过一系列实验发现了电
子。他推测原子中还有带正电的物质,他推测的依据是
。在此基础上,他提出了一种
原子模型,认为正电荷均匀分布在整个原子内,带负电荷的电
子镶嵌其中。
原子不显电性(或不带电)
(3)卢瑟福原子模型
1909年,英国的物理学家卢瑟福为了探索原子的内部结构进
行了著名的α粒子(带正电)散射实验(如图1),α粒子运动轨迹
示意图如图2。1911年,他提出了原子的“核式结构模型”:原
子中带正电荷部分的体积很小,但几乎占有全部质量,电子在
原子核外运动。
图2 α粒子运动轨迹示意图
图1 α粒子散射实验装置图
①绝大多数α粒子穿过金箔后方向不变,说明
。
②少数α粒子发生了较大的偏转,说明
。
③极少数α粒子被金箔反弹了回来,说明
。
④通过上述实验,可推出的原子结构模型为 (填字母)。
原子内部有相对较大的空间
原子内部有带正电荷的微粒
原子内部有一个质量很大、体积很小的“结构”
C
(4)随着科学技术的进步,原子结构模型在研究发现中不断改
进。结合以上材料,以下说法合理的有 (填字母)。
A.汤姆孙的发现否定了道尔顿“一切物质都由原子构成”的
观点
B.实验、假设、模型等科学方法在科学研究中起着重要作用
C.人类对原子结构的认识是一个不断发展的过程
BC
以水为例梳理物质组成与结构的认识思路
1.18世纪末,法国科学家拉瓦锡在高温的条件下,用水蒸气与
红热的铁反应,将水转化为氢气,同时生成四氧化三铁。该实
验 (填“能”或“否”)证明水的组成,依据的原
理是 。
能
化学反应前后元素种类不变
2.化学兴趣小组的同学想利用拉瓦锡探究物质组成的方法—
—“分”法和“合”法,通过水的分解与水的生成来探究水
的组成。
(1)通过“分”的方法探究水的组成。如图是自制的水电解
器,通过检验,两电极分别生成氢气与氧气,可知水是由
组成的。
氢元素、氧元素
(2)通过“合”的方法验证水的组成。点燃氢气后通过验证
有 生成,验证了水的组成。
水
3.通过探究水的元素组成,认识了水的微观结构,可表示为
(填字母)。
A B C D
A
END
THANKS
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