第2节 建构分子模型（培优教学课件）科学新教材浙教版七年级下册

第2节 建构分子模型 第2章 物质的微观结构 浙教版七年级科学下册 目录 模模型与符号 1 第2章　物质的微观结构 分子模型 2 水分子的构成 3 科学观念:通过多种模型和符号的展示，知道模型和符号的建立与作用;举例说出学习和生活中见过的符号和模型，并加以区分;学会用模型解释简单的科学现象和过程。通过电解水实验，从宏观、微观相结合以及定性、定量角度，认识子的构成和变化。 科学思维:通过观察、分析、比较三种水的状态模型，初步掌握建立模型的思维方法。通过探究水分子的构成的过程，体会科学探究的思维方法;利用实步分析水分子的构成以及电解水的微观过程，发展“证据推理与模型认知"以及“宏观与微观解析”的思维能力。 学习目标 探究实践:学习设计制作简单的符号、模型;通过构建简单的分子模型解释分子的构成。通过电解水实验，掌握实验探究的基本方法和技能，培养自主探能力;运用推理、归纳等方法总结水分子的构成，提高科学探究与实践能力。 态度责任:能关注生活中的模型与符号，体会用符号、模型来研究科学的作用;体验科学与生活的联系。通过水电解实验的操作过程，养成严谨求实、追求真理的科学品质受科学的奇妙和魅力，培养对科学学习的兴趣和热情。 学习目标 重点： 能区分模型与符号。 电解水实验以及根据实验现象分析确定水分子的构成。 教学重难点 难点： 学会用符号和模型来表示复杂事物或过程，分子模型的建立过程。 电解水的微观过程解释，即从宏观理解转向微观分析的推理过程。 课堂导入 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 模型与符号 第2章　物质的微观结构 一、模型与符号 什么是模型？ 模型是用来显示复杂事物或过程的一种表达形式。 也可以指根据实验、图样放大或缩小而制成的样品。 一、模型与符号 我们借助地球仪来认识和研究地球，用细胞结构图来认识和研究生物细胞的基本结构。地球仪、细胞结构图都是人们建构的模型。 一、模型与符号 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事物或复杂的现象。我们可以用图2.2-3所示的状态模型（表示构成水的分子）来表示水（液态）和水蒸气（气态）。 一、模型与符号 模型的常见类型 1.物体的复制品 例子：地球仪、楼盘模型、航模等 2.公式 例子：路程公式 S=vt、圆面积公式 S=πR2 等 一、模型与符号 模型的常见类型 3.图、表 例子：心电图、路程 - 时间图、课程表等 4.计算机图像 例子：Flash 动画等 一、模型与符号 模型的常见类型 5.复杂对象、过程的示意图 例子：日食、月食示意图等 一、模型与符号 1.模型的特点 大小上：可以表示很大或很小的事物。 形状上：可以表示得形象而逼真。 2.模型的作用 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、模型与符号 什么是模型方法？ 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，这样的方法就是模型方法。 一、模型与符号 说明： 模型具有简化、理想化的特点，为研究提供了方便，但应用模型方法时要注意模型具有一定的局限性。模型毕竟不是原型，它与原型在一定程度上存在差异，因此将由模型得来的信息应用到原型时，要注意原型的各种复杂条件。 一、模型与符号 1.符号：指具有一定意义的图形、文字。 2.符号的特点： 来源：由规定或约定俗成产生 形式：简单直观 种类：繁多，用途广泛 实用性：强，便于快速传递信息 一、模型与符号 符号有什么用？ 1.简单明了地表示事物 例：交通符号，能快速传递规则信息。 2.避免事物外形差异带来的混乱 例：不同地方的厕所外形不同， 用 “厕所” 或 “WC” 标识，一目了然。 3.避免语言文字差异带来的混乱 例：不同国家表示时间的文字不同，科学上统一用字母 t 表示时间。 一、模型与符号 常见的符号类型（一） 1.单位符号 kg（千克）、m（米）、N（牛顿）、Pa（帕斯卡）、A（安培）等 2.科学符号 V（速度）、ρ（密度）、F（力）、G（重力）、I（电流）、R（电阻）、风向符号等 3.数学符号 加、减、乘、除（+、-、×、÷），平行（∥）等 一、模型与符号 常见的符号类型（二） 4.仪器符号 电流表（Ⓐ）、电压表（Ⓥ）、电源符号等 5.天气符号 晴 ☀、多云 ⛅、阴天 ☁等 一、模型与符号 图形与图片的区别 图形是人们根据客观事物而主观形成的一个概念图，它由比较简略的线条(如直线、带箭头的线段等)或基本的图形(如三角形、圆形等)构成，所描述的是物体的基本轮廓，它属于符号，如公路上的警示牌等；图片是人们对客观事物的真实描述，它反映的是物体的全貌，人们能通过图片观察到物体表面很细小的特征，它属于模型。 02 分子模型 第2章　物质的微观结构 二、分子模型 物质通常是由分子构成的，如水由水分子构成。但也有些物质是由原子（atom）直接构成的，如铅笔芯内的石墨由碳原子构成。 二、分子模型 分子是由原子构成的。我们可以用模型直观形象地表示分子由原子构成，如图 2.2-7所示。图中用蓝球代表氧原子，白球代表氢原子，黑球代表碳原子，黄球代表硫原子。 二、分子模型 有些分子由同种原子构成，如 1 个氢分子是由 2 个氢原子构成的；大多数分子是由两种或两种以上原子构成的，如 1 个二氧化碳分子是由 1 个碳原子和 2 个氧原子构成的。 二、分子模型 现在已知的原子有几百种。不同种类和不同数量的原子能构成各种不同的分子。它们之间的互相组合就好像英文字母表中的字母可以组成成千上万个英语单词一样。 03 水分子的构成 第2章　物质的微观结构 三、水分子的构成 水是生命的源泉。水是地球上所有生物生存不可缺少的物质，是维持生物新陈代谢的基础性物质。地球上最初的生命活动都起源于水，哪里有水，哪里就会有生命。通过前几节课的学习，我们知道水是由水分子构成的。那你知道水分子又是由什么构成的吗?或者水分子还能再分吗? 三、水分子的构成 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。 三、水分子的构成 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？ 三、水分子的构成 1.在水电解器的玻璃管里注满水，接通直流电源，如图2.2-10所示。 2.观察并记录：水的颜色、状态，与电源正极相连的玻璃管内所出现现象，与电源负极相连的玻璃管内所出现现象，比较两支玻璃管内出现现象差异。产生的气体的体积比约为多少？ 三、水分子的构成 3. 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，观察并记录现象；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，观察并记录现象。 4. 水在通电后发生了什么变化？能得出什么结论 三、水分子的构成 1.实验中可燃烧并产生淡蓝色火焰的气体是氢气（hydrogen），能使带火星的木条复燃的气体是氧气（oxygen）。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： 三、水分子的构成 2.电解水所生成氢气与氧气的体积比是2:1。 3.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。 三、水分子的构成 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（chemical change），又叫化学反应（chemical reaction）。 三、水分子的构成 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。 三、水分子的构成 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。 水在通电情况下，每个水分子分解成两个氢原子和一个氧原子，每两个氢原子重新结合构成一个氢分子，每两个氧原子重新结合构成一个氧分子，大量的氢分子聚集成氢气，大量的氧分子聚集成氧气。这也解释了电解水生成氢气与氧气的体积比是2:1。 三、水分子的构成 水分子是由氢原子和氧原子构成的，因此我们可以说水是由氢和氧组成的。 三、水分子的构成 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？ 电解水的反应中发生了化学变化，水分子在通电条件下变成氢原子和氧原子，每两个氢原子构成一个氢分子，每两个氧原子构成一个氧分子。整个过程中氢原子和氧原子没有变化，水分子发生了变化 三、水分子的构成 分子的特性 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。例如，在电解水时，我们发现了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，水分子是保持水的化学性质的最小粒子。 三、水分子的构成 特别提醒 三、水分子的构成 水电解时，水分子分解，生成氢原子和氧原子。2 个氢原子结合成 1 个氢分子，很多氢分子聚集成氢气。2 个氧原子结合成 1个氧分子，很多氧分子聚集成氧气，如图2.2-11 所示。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。 三、水分子的构成 原子的特性 (1)原子是化学变化中的最小粒子。 (2)原子可以构成分子，也可以直接构成物质。金属(如铝)、稀有气体(如氦气)、一些固态非金属(如石墨)都是由原子直接构成的。 注意 保持物质化学性质的粒子除了分子外，还有原子等。物质由哪种粒子构成，其化学性质就由哪种粒子保持。 三、水分子的构成 分子 原子 本质区别 在化学变化中，分子可以再分，原子不可以再分 相同点 ①质量和体积都很小；②都在不断地做无规则运动；③微粒间都有间隔；④同种微粒性质相同，不同种微粒性质不同；⑤都能直接构成物质 联系 04 课堂小结 第2章　物质的微观结构 四、课堂小结 四、课堂小结 05 课堂练习 第2章　物质的微观结构 五、课堂练习 下列四幅图中属于符号的是（　　） A．防潮标记 B．甲烷分子 C．磁感线 D．细胞模式图 五、课堂练习 【答案】A 【解答】解：A、防潮标记属于符号；BCD、甲烷分子、磁感线、细胞模式图都属于模型。 故选：A。 五、课堂练习 建模法是科学研究中常用的一种方法。如图所示的模型可以表示的分子是（　　） A．CH4 B．N2H4 C．NH3 D．H2O 五、课堂练习 【答案】A 【解答】解：A、由化学式可知，CH4的分子是由碳、氢两种原子构成，两种原子的个数比为1：4，故A符合题意。 B、由化学式可知，N2H4的分子是由氮、氢两种原子构成，两种原子的个数比为2：4，故B不符合题意。 C、由化学式可知，NH3的分子是由氮、氢两种原子构成，两种原子的个数比为1：3，故C不符合题意。 D、由化学式可知，H2O的分子是由氢、氧两种原子构成，两种原子的个数比为2：1，故D不符合题意。 故选：A。 五、课堂练习 用电解水装置探究水的组成，下列对该实验结论的描述正确的是（　　） A．水电解产生了氢原子和氧原子 B．水电解产生了氢和氧 C．水是由氢原子和氧原子构成的 D．水是由氢元素和氧元素组成的 五、课堂练习 【答案】D 【解答】解：A、电解水生成氢气和氧气，该选项不正确。 B、电解水生成氢气和氧气，该选项不正确。 C、水是由水分子构成的物质，该选项不正确。 D、水是由氢元素和氧元素组成的，该选项正确。 故选：D。 五、课堂练习 关于电解水实验，下列说法中正确的是（　　） A．现象：两极产生气体体积相同 B．变化：该变化属于物理变化 C．宏观：水是由氢气和氧气组成的 D．微观：水分子由氢原子和氧原子构成 五、课堂练习 【答案】D 【解答】解：A、由电解水时“正氧负氢、氢二氧一”可知，两极产生气体体积不相同，故A说法不正确； B、电解水生成了氢气和氧气，该变化过程中有新物质生成，属于化学变化，故B说法不正确； C、电解水生成了氢气和氧气，说明了水是由氢元素和氧元素组成的，故C说法不正确； D、分子都由原子构成，水分子由氢原子和氧原子构成，故D说法正确。 故选：D。 06 提升训练 第2章　物质的微观结构 六、提升训练 有人说水是由氧气和氢气组成的，你认为这种说法正确吗？请说出你的理由。 【答案】不正确，水由氢元素和氧元素组成，水是纯净物，其中不含氧气和氢气。 【解答】解：宏观上物质由元素组成，纯净物中只含有一种物质，故水由氢元素和氧元素组成，水是纯净物，只含有水一种物质，不含氧气和氢气。 故答案为：不正确，水由氢元素和氧元素组成，水是纯净物，其中不含氧气和氢气。 $