内容正文:
第三单元 探秘水世界
第一节 运动的水分子
3.1.1 水的三态变化
水的天然循环
核心素养目标
科学态度与责任:
认识到水在自然界中的重要作用以及水资源循环利用的意义,增强节约用水、保护水资源的社会责任感。
化学观念:
建立 “物质由分子等微观粒子构成,微观粒子不断运动且存在相互作用” 的化学观念,理解分子的性质在水的三态变化和天然循环中的体现。。
科学思维:
运用分子的观点解释水的三态变化和天然循环现象,提升模型认知和证据推理能力,学会从微观角度理解宏观自然现象。
教学重难点
重点
水分子的性质,如质量和体积小、不断运动、分子间有间隔等。
水的三态变化的微观实质,即水分子的间隔和排列方式的改变。
水的天然循环过程及其意义。
难点
从微观角度理解水分子的运动与水的三态变化、天然循环的关系。
运用分子的观点解释生活中与水相关的现象。
课前导入
水是我们生活中最常见的物质之一。清晨,当我们看到树叶上晶莹的露珠,它会慢慢消失不见;烧开水时,壶口会冒出 “白气”,过一会儿又无影无踪。这些水的 “魔法” 变化是怎么发生的呢?其实,这背后隐藏着水分子的秘密。小小的水分子有着怎样的特征,它们又是如何运动,从而让水呈现出不同的状态,还能在大自然中循环往复呢?今天,就让我们一起走进微观世界,探索运动的水分子的奥秘。
01
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。
如果把封闭在注射器中的少量水煮沸,使液态的水变为水蒸气,体积会明显增大。设想一下,在这个过程中,水分子会发生怎样的变化?
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注射器的另一端去了?
水的三态变化
物质的状态
冰(固态)
水(液态)
水蒸气(气态)
融化吸热
凝固放热
汽化吸热
液化放热
水的三态变化
物质的状态 冰(固态) 水(液态) 水蒸气(气态)
分子的排列或间隔 紧密有序排列 间隔较小 间隔较大
分子运动的自由程度 只能在固定的位置上振动 可在一定程度上自由运动 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。
水的三态变化—蒸发
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,水变成水蒸气逸散到空气中。
太阳为水分子提供能量
水的三态变化—冷凝
烧开水之后,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的能量,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,聚集在一起,水蒸气凝结成水滴。
水蒸气凝结成水滴示意图
水的三态变化—凝固与融化
→凝固: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,整齐有序的排列起来,形成冰。冰中的水分子在固定的位置上震动
→融化:水分子能量升高,运动加快,克服彼此间的相互作用,排列变得无序。液态水中,水分子的运动比较自由,但彼此间的间隔仍然较小
分子
→概念:分子是构成物质的一种微观粒子,分子是由原子构成的。
分子能保持物质(由分子构成)的化学性质,同种分子化学性质相同,不同种分子化学性质不同。
→分子的性质:
①分子的质量和体积都很小
②分子总是在不断运动
③分子之间有间隔,存在着相互作用
例如,1 个水分子的质量约是3×10-26 kg,1滴水( 以 20滴水为1mL计)中大约有1.67×1021个水分子。如果10亿人来数1滴水里的水分子,每人每分钟数100个,日夜不停,需要3万多年才能数完。
分子的质量和体积都很小
1滴水中的水分子约为
1670000000000000000000个
19 个零
1个水分子的质量约为
0.00000000000000000000000003千克 26 个零
分子总是在不断运动
分子在不断运动。温度越高,分子受热能量增大,运动速率加快。
→应用:
①用分子不停地运动解释闻到气味、溶解、扩散、挥发、蒸发等生活现象。
②用分子运动受温度的影响解释太阳下晒湿衣服比阴凉处干得快。
分子之间有间隔,存在着相互作用
→分子间间隔大小:一般情况下,气体物质分子间的间隔相对较大,固体和液体物质分子间的间隔相对较小。
解释生活现象:气体体积容易压缩,固体和液体较难被压缩。
→分子间间隔受温度和压强的影响
①温度升高,分子间隔增大,温度降低,分子间隔变小。
解释生活现象:物质的热胀冷缩、物质三态变化、给自行车胎打气、等体积的酒精和水混合后总体积变小。
②压强增大,分子间隔减小,压强减小,分子间隔变大。
解释生活现象:加压可以让6000mL氧气装进40mL钢瓶。(注意:分子的大小不会改变,物质体积的变化是分子间隔在改变)
02
水的天然循环
观察图中水的天然循环路线,想一想:在水循环的每个环节上,水分子是怎样运动的?水分子的能量如何变化,是什么原因导致其能量变化?
水的天然循环是通过其三态变化实现的。太阳为水分子提供能量,使其运动加快,达到一定程度后,一些水分子便克服了分子之间的相互作用,变成水蒸气扩散到空气里,在高空中遇冷凝结成云。云随风飘移,再遇冷又转变成雨或雪,降落到地面,汇入江河湖海,渗进山川土地。大自然就是通过水分子的运动,既实现了水的自身净化,又完成了水资源的重新分配,周而复始、源源不断地为地球上的生物补充淡水资源。
水的天然循环
03
课堂小结
04
课堂练习
1.谷雨是我国二十四节气之一,《群芳谱》中有关于谷雨的记载:“谷雨,谷得雨而生也”。谷雨前后,天气较暖,空气中水蒸气变成雨滴,降雨量增加,水蒸气变成雨滴的过程中发生改变的是( )
A.分子质量变小
B.分子间隔变小
C.分子停止运动
D.分子体积变小
B
2.在学习分子和原子的知识后,四学科科代表对它们的区别做了如下发言,其中正确的是( )
A.语文科代表说:“区别在于能否构成物质”
B.数学科代表说:“区别在于分子和原子的大小和质量都不同”
C.物理科代表说:“区别在于是否在不停地运动”
D.化学科代表说:“区别在于化学反应中是否可分”
D
3.物质是由分子、原子等微观粒子构成的,用分子的知识解释下列现象,其中合理的是( )
A.水结成冰,是由于水分子停止了运动
B.水沸腾变成水蒸气,是由于水分子的间隔变小了
C.变瘪了的乒乓球放在热水中鼓起,是由于分子的体积变大
D.糖在热水中溶解的速度比在冷水中快,是由于温度越高,分子运动速度越快
D
4.下列关于水的天然循环的说法中正确的是( )
①水在天然循环过程中实现了水的自身净化
②水的天然循环是通过水的三态变化实现的
③太阳为水的天然循环提供了能量
④水的天然循环完成了水资源的重新分配
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②③④
D
Thanks
好好学习天天向上
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