内容正文:
第2节 建构分子模型(2)
七年级科学下册 •浙教版(2024)
第二章——物质的微观结构
元芳科学
教学目标
一
02
了解水分子的构成。
水分子的构成
01
了解电解水实验注意事项及结论。
水的电解
03
04
了解化学变化中分子和原子的变化。
教学引入
二
本章学习引言:
从宇宙中的天体到我们接触的各种物体,再到微观世界的粒子,它们构成了不断发生着变化的物质世界。我们每天都要与各种各样的物质打交道,人们的生活、生产和研究都离不开物质。你是否想过:物质是由什么构成的?物质的组成如何表示?
教学引入
二
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?
01
水的电解
水的电解
三
水是由水分子构成的。当水由液态变成气态(水蒸气)时,水分子没有变成其他分子。由分子构成的物质,在发生物理变化时,分子本身没有发生变化。
水在自然界循环的过程中,状态上发生了变化,但并没有变成别的物质。如果在水中通直流电,这时会有什么现象产生?水会变成其他物质吗?
水的电解
三
探索活动
1、实验药品和条件
(1)实验条件:通直流电;
(2)实验药品:水
(加入少量稀硫酸等,以增强水的
导电性,且不影响实验结果)
2、实验步骤
在水电解器的玻璃管里注满水,接通直流电。
注意:纯水不导电,生活中水导电是因为其中含有很多杂质,故为了增强水的导电性,可在水中加入稀硫酸或氢氧化钠。
电解水实验
水的电解
三
观看视频——【电解水实验】
水的电解
三
3、实验现象
水的颜色、状态为 ,两个电极上出现了 ,两支玻璃管内液面 ,正极和负极产生的气体的体积比约为 。
4、气体检验
用点燃的火柴接近液面下降较多的玻璃管尖嘴,慢慢打开活塞,观察到 ;用带火星的木条接近液面下降较少的玻璃管尖嘴,慢慢打开活塞,观察到 。
5、实验分析
实验中可燃烧并产生淡蓝色火焰的气体是 ,能使带火星的木条复燃的气体是 。
6、实验结论
水在通电的条件下,生成了氢气和氧气(水);
水由氢(元素)和氧(元素)组成。
无色、液态
气泡
降低
1:2
气体燃烧,产生淡蓝色火焰
带火星木条复燃
氢气
氧气
正氧负氢
氢二氧一
水的电解
三
实验中可燃烧并产生淡蓝色火焰的气体是氢气,能使带火星的木条复燃的气体是氧气。实验说明,在通电的条件下,水可以发生分解,生成氢气和氧气,可表示为:
水在通电时生成氢气和氧气这两种新的物质,这种生成新物质的变化叫作化学变化,又叫化学反应。
水的电解
三
①氢气在氧气中燃烧生成水也能证明水由氢元素和氧元素组成。
②检验氢气时,应先检验其纯度,氢气不纯时,会有尖锐的爆鸣声。
③实验中收集到的氢气与氧气的体积比常大于2:1,这是因为氧气在水中的溶解能力比氢气在水中的溶解能力稍大。
④实验使用直流电不用交流电是因为直流电的正负极是确定的,可以分别收集两极的产物,即氢气和氧气。如果使用交流电,其正负极会不断变化,导致在电极处的生成物为正负极反应的混合物,这不仅危险而且无法分离。
⑤水电解有新物质生成,属于化学变化。
实验注意事项:
水的电解
三
(1)氧气是一种无色无味不易溶于水的气体,具有助燃性,能使带火星的木条复燃。
(2)氢气是一种无色、无味、难溶于水的气体,密度比空气小,在空气中燃烧时,产生淡蓝色火焰。放出热量,并有水珠产生。可用此方法检验氢气的存在。
(3)混有一定量的氧气或者空气的氢气遇到明火就会产生爆炸。因此在点燃氢气之前一定要检验氢气的纯度。
验纯方法:用排水法收集一试管可燃气体,用拇指堵住试管口移近火焰点燃。如果气体较纯,气体将会安静地燃烧,并发出“噗”声;如果气体不纯,会发出尖锐爆鸣声。
可燃性气体点燃前都要验纯。
知识拓展
02
水分子的构成
水分子的构成
四
在上述的实验中,我们发现水变成了两种不同的气体,氢气和氧气,且它们的体积比是2∶1。
1、回忆并讨论水、氢气和氧气都是由什么粒子构成的。
水由水分子构成,氢气由氢分子构成,氧气由氧分子构成。
2、构成这些物质的粒子很小,但这些粒子中是否存在比它更小的粒子呢?
由电解水实验可知,水分子变为氢分子和氧分子,说明水分子中含有两种不同的、更小的粒子,这种粒子就是原子。
根据精确的实验结果,1个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的。
想一想
水分子的构成
四
水分子由氢原子和氧原子构成;
(1)水电解实验也说明,水分子中含有两种不同的、更小的粒子,这种粒子就是氢原子和氧原子。
(2)水分子由氢原子氧原子构成;根据精确的实验结果,1个水分子是由 2个氢原子和1个氧原子构成的。
水分子模型
水分子的构成
四
思考与讨论
根据水电解的式子及实验现象,分析水在通电情况下是如何分解产生氢气和氧气的。
如图所示,水在通电条件下,1个水分子首先分解为2个氢原子和1个氧原子,每2个氢原子再结合为1个氢分子,每2个氧原子结合为1个氧分子,大量的氢分子聚集成氢气,大量的氧分子聚集成氧气。
水分子
通电
代表氢原子
代表氧原子
氢分子
氧分子
水分子的构成
四
电解水的反应中,从微观的角度分析,什么发生了变化?什么没有变化?
水分子通电后分解为氢原子和氧原子,原子重新组合成氢分子和氧分子。故分子发生了变化,原子并没有发生变化。
思考与讨论
水分子的构成
四
可见,在化学变化中,分子可以分为原子,原子又可以结合成新的分子。因此,原子是化学变化中的最小粒子。
水由水分子构成,通直流电后,水分子变成氢分子和氧分子。故保持水的化学性质的最小微粒是水分子。由此可知:
由分子构成的物质,分子是保持其化学性质的最小微粒。
水分子的构成
四
化学变化的微观实质
有新物质生成的变化叫化学变化,没有新物质生成的变化叫物理变化。
从微观角度来说,化学变化中分子发生改变,物理变化中分子本身不发生改变,改变的只是分子间的距离等。
故由水的电解微观过程可知:
化学变化的微观实质的分子分为原子,原子重新组合成新的分子的过程。
分子本身不变,分子间隔改变,属于物理变化
分子本身改变,有新的分子生成,属于化学变化
水分子的构成
四
水的组成和构成
宏观:水由氢(元素)和氧(元素)组成。
微观:水由水分子构成。
水分子由氢原子和氧原子构成。
1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成。
宏观物质由元素组成,元素只讲种类,不讲个数。
物质由微观粒子构成,微观粒子既讲种类又讲个数。
水分子的构成
四
思考与讨论
能不能说水由氢气和氧气组成?
水是由氢和氧组成的,而不是由氢气和氧气组成的。氢气、氧气和水是三种不同的物质,电解水能产生氢气和氧气,说明水中本来就存在氢和氧。
水分子的构成
四
总结
在电解水时,我们发现水分子变成了氢分子和氧分子。
分子是保持化学性质的最小单位,不同分子,化学性质不同。
水分子
通电
代表氢原子
代表氧原子
氢分子
氧分子
氢气由氢分子构成
氧气由氧分子构成
能够燃烧
帮助燃烧
化学性质:
化学性质:
不再保待水的化学性质
区别:原子是化学变化中的最小粒子
水分子的构成
四
分子与原子的比较
分 子 原 子
不同点
相同点
联系
注意
保持物质化学性质的最小粒子。在化学反应中可分。
化学变化中的最小粒子。在化学反应中不可再分。
质量和体积都很小;有间隙;永恒运动。
分子分裂成原子,原子构成分子,都可以构成物质。
分子比构成分子本身的原子大,但不能说原子一定比分子小。
水分子的构成
四
1、从微观角度判断水的电解是化学变化还是物理变化?为什么?
2、氧气和氧、氢气和氢是否一样?
化学变化.
因为有新分子生成,分子种类发生改变。
3、能不能说“因为电解水生成氧气和氢气,所以水是由氧气和氢气组成的”?
不一样。
不能。水中没有氢气和氧气,水是由氢和氧组成。
氧气、氢气是物质,氧、氢是组成水的元素。
想一想
03
随堂练习
随堂练习
五
1、下列从电解水的微观模型示意图中获得的信息,正确的是 ( )
A. 物质都是由分子构成的
B. 通电后,正极产生的气体体积较大
C. 反应前后原子的种类和数目没有变化
D. 该实验证明了水中含有氢气和氧气
C
随堂练习
五
2、(2024·绍兴诸暨段考改编)利用电解水的实验,不仅可以探究水的组成,还可以推出一些其他的结论。下列推论中,正确的是 ( )
A. 氧气和氢气都能燃烧
B. 氢气能燃烧,氧气能支持燃烧
C. 只要给液体通电,都会产生氢气和氧气
D. 水由原子构成
B
随堂练习
五
3、下列关于电解水实验的说法,正确的是 ( )
A. 从现象上判断:正极产生的是氢气
B. 从变化上分类:该变化属于物理变化
C. 从宏观上分析:水是由氢气和氧气组成的
D. 从微观上分析:水分子是由氢原子和氧原子构成的
D
随堂练习
五
4、电解水实验中产生的气体体积与时间的关系如图所示。下列分析正确的是 ( )
A. 与电源负极相连的电极上产生气体N
B. 通电后气体产生的速率相同
C. 通过该图能直观判断出气体M、N的质量比
D. 检验气体M、N可证明水的组成
D
随堂练习
五
5、小明查阅资料得知,电解水时生成氢气和氧气的体积比为2∶1,但他实验所得的氢气和氧气的体积比略大于2∶1。针对这一发现,下列做法中,不可取的是 ( )
A. 大胆提出假设:氧气比氢气易溶于水
B. 反复多次实验查找原因
C. 检查实验装置是否漏气
D. 实验所得数据与理论相差不多,可以认为实验成功
D
随堂练习
五
6、下列图像与水通电分解情况相符的是(纵坐标表示生成气体的体积,横坐标表示反应时间,①表示氢气,②表示氧气) ( )
B
随堂练习
五
7、水是日常生活中常见的物质,水在自然界的循环过程中, (填“有”或“没有”)发生化学变化。通过电解水实验,我们能探究水的组成。如图甲是电解水的简易装置,图乙是电解水生成气体体积与时间的关系图,试回答相关问题:
(1) b接的是电源的 极。
(2) 用带火星的木条检验A气体,产生的现象
是 。
(3) 由图乙可知,第4分钟时,A、B气体排出
管内水的体积比为 。
没有
正
带火星的木条复燃
1∶2
随堂练习
五
8、小乐用如图所示的装置探究水的组成,请回答下列问题:
(1) 在玻璃管里注满水后,等a、b玻璃管内收集到一定体积的气体后关闭电源,发现 (填“a”或“b”)玻璃管内产生的气体多。若要检验b玻璃管中的气体,则其操作和现象是 ,写出电解水过程中发生反应的文字表达式: 。
b
用燃着的木条接近b玻璃管的尖嘴,慢
慢打开活塞,气体能燃烧,产生淡蓝色火焰
水 氢气+氧气
随堂练习
五
(2) 查阅资料得知,同温同压下,气体的体积比等于气体的分子个数比。该实验中能够说明“水分子中氢、氧原子个数比为2∶1”的实验现象是 。
a玻璃管和b玻璃管中气体的体积比为1∶2
随堂练习
五
9、如图是氧化汞分子分解的示意图,从图中我们可以知道该变化的实质是
。
氧化汞分子分解为汞原子和氧原子,每2个氧原子结合成1个氧分子,
许多汞原子聚集成金属汞
随堂练习
五
10、纯水的导电能力很弱,电解水时常加入一些氢氧化钠以增强水的导电性(电解水过程中氢氧化钠本身不会减少)。为探究影响电解水速度快慢的因素,小科做了如图实验,实验结果记录如表:
实验序号 温度/℃ 时间/s 溶液
浓度 氢气
体积/mL
① 15 60 2% 22.2
② 15 60 5% 33.1
③ 30 60 2% 26.0
④ 30 60 5% 34.9
随堂练习
五
(1) 本实验还可以通过比较 来反映电解水速度的快慢。
(2) 对比实验①③或②④的实验结果,可验证的假设是
。
(3) 分析表格数据,预测随实验进行,各组产生氢气的速度将如何变化?请解释理由:
。
收集相同体积的同种气体所需要的时间
在其他条件相同
时,温度越高,电解水的反应速度越快
产生氢气的速度加快,原因是随着水的分解,溶液的浓度增大,
水的导电性增强,反应速度加快
课堂小结
六
建构分子模型
水的电解
水分子的构成
实验注意事项及易错分析
电解水实验过程及气体检验
电解水微观解释
化学反应微观实质
水的组成和构成
THANKS
THIS IS A ART TEMPLATE ,THE TEMPLATE DESIGN BY YuanFang. THANK YOU WATCHING THIS ONE.
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