第3单元 课题1 分子和原子（教师版）-2024年初中化学同步（人教版）

第3 单元 课题1 分子和原子 课程标准 学习目标 1 知道物质是由分子、原子等微观粒子构成的； 2 初步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和微观视角之间的 关联，知道物质的性质与组成、结构有关。 3 能用分子的观点解释生活中的某些变化或现象； 1 认识物质是由分子、原子等微观微粒构成 的，认识分子、原子的特性，并能解释一些日 常生活中的现象。 2 初步理解分子和原子的概念，并用微观微粒 的观点解释物理变化、化学变化。 自主梳理 一、物质由微观粒子构成 物质是由分子、原子等微观粒子构成的。如二氧化碳是由二氧化碳分子构成，氧气是由氧分子构成，金刚 石是由碳原子构成的。 二、分子 1 分子是构成物质的一种微观粒子，分子可以构成物质。 2．基本性质： (1)分子的 质量 和 体积 都很小，我们看不见，摸不着。 (2)分子总是在不断 运动 ，而且温度越高，运动速率越快。 (3)分子之间有 间隔 。 ①气体容易被压缩，而固体、液体难被压缩。说明了气体分子间隔较大，而固体和液体分子间的间隔较小。 ②水变成水蒸气时，分子间的间隔变大，而分子本身的体积不变(填“变大”、“变小”或“不变”)。 10mL ③ 酒精和10mL 水混合后的体积＜20 mL (填“＞”、“＝”或“＜”)，这是因为分子间有间隔。 ④物体热胀冷缩现象，其实就是分子间的 间隔 发生变化，受热时变大，遇冷时变小，而分子本身不变。 (4)同种分子的化学性质相同，不同种分子化学性质不同。 3 分子运动现象的实验 目标任务 01 预习导学 02 现象：烧杯 中溶液变红，烧杯 B 中溶液不变红。 解释：烧杯 B 中的氨分子运动到烧杯 中，与水形成 氨水 ，使无色酚酞变红。 结论：分子在不停的运动；氨水能使酚酞变红。 三、分子可以分为原子 1 化学变化中微粒的变化 由过氧化氢分解制取氧气时，过氧化氢分子分解，生成水分子和氧分子；加热红色的氧化汞粉末时，氧化 汞分子会分解成氧原子和汞原子，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。 O Hg 氧化汞 （HgO） O Hg Hg Hg O O ＋ ＋ Hg Hg O O 汞原子 （Hg） 氧原子 （O） 汞 （Hg） 氧气 （O2） ＋ ＋ (1)在化学变化中，分子可以分成原子，原子又可以结合成新的分子。 (2)在化学变化中，分子的种类可以发生变化，而原子的种类不会发生变化。 (3)原子是化学变化中的最小粒子。 四、从微观角度认识纯净物和混合物 1 对于由分子构成的物质而言，纯净物由同种(填“同种”或“不不同种”，下同)分子构成，混合物由不 同种分子构成。 2 分子是由 原子 构成的。 粒子模型 粒子名称 氢原子 氧原子 氢分子 氧分子 水分子 预习检测 1 保持氧气的化学性质的微粒是氧分子，铁是由铁原子构成的，保持铁化学性质的微粒是铁原子。1 个水 分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的。保持水的化学性质的是水分子，氧气(2)和氮气(2)的化学性质不 相同(填“相同”或“不相同”)，是因为分子构成不同。 2 分子和原子之间的关系是分子由原子构成，原子可以构成分子。 3 化学反应的实质是分子分成原子，原子重新组合成新的分子。原子是化学变化中的最小微粒。从微观角 度看，物理变化和化学变化的本质区别是分子种类是否发生改变 4 在通电条件下，水分子分裂成氢原子和氧原子，每2 个氧原子结合成一个氧分子，每2 个氢原子结合成 一个氢分子，许多氧分子聚集成氧气，许多氢分子聚集成氢气。【反应前后，原子的种类和数目没有改变。 反应中不变的微粒是氢原子和氧原子】 5．下列物质由分子构成的是 ．氯化钠 B．金刚石 ．氮气 D．铜 【答】 【解析】 、氯化钠由钠离子和氯离子构成，不符合题意； B、金刚石由碳原子构成，不符合题意； 、氮气由氮分子构成，符合题意； D、铜由铜原子构成，不符合题意。 故选。 6．为了探究水电解的微观过程，某同学做了一些下图所示的分子、原子的模型， 若用“ ”表示氢原子， 用“ ”表示氧原子，其中能保持氢气的化学性质的微粒是 ． B． ． D． 【答】 【解析】 由分子构成的物质，分子是保持其化学性质的最小微粒。氢气是由分子构成的，故保持氢气的化学性质的 最小微粒是氢气分子，而一个氢气分子是由两个氢原子构成的。 故选。 7．化学反应的实质是 ．分子的空隙发生改变 B．分子的运动速度改变 ．原子的种类发生改变 D．分子破裂，原子重新组合 【答】D 【解析】 、分子的空隙发生改变不会发生化学变化，故错误； B、分子的运动速率改变不会发生化学变化，故B 错误； 、化学变化中原子的种类不发生改变，故错误； D、由分子构成的物质发生化学变化的实质是分子发生了破裂，原子发生重新组合生成了新的分子，故D 正确。 故选D。 8 下列有关分于和原于的说法中，正确的是 ．分子是保持物质性质的最小粒子 B．原子是化学变化中的最小粒子 ．分子的质量一定比原子的质量大 D．分子间有空隙，原子间无空隙 【答】B 【解析】 、分子是保持物质化学性质的最小粒子，不符合题意； B、在化学变化中，分子可分，原子不可分，原子是化学变化中的最小粒子，符合题意； 、分子比组成它的原子的质量大，但是分子的质量不一定比其它原子的质量大，如氢分子的质量小于铁原 子，不符合题意； D、分子和原子间均有空隙，不符合题意。 故选B。 9 下图是表示气体微粒的示意图，图中“ ”和“ ”分别表示两种不同元素的原子，那么其中表示混合 物的是 ． B． ． D． 【答】 【解析】 、图中只含有一种物质微粒，且该微粒中只有一种原子，属于纯净物物中的单质，故错误； B、图中只含有一种物质微粒，且该微粒中有两种原子，属于纯净物物中的化合物，故B 错误； 、图中只含有两种物质微粒，属于混合物，正确； D、图中只含有一种物质微粒，且该微粒中只有一种原子，属于纯净物物中的单质，故D 错误。 故选：。 10 用分子的观点解释下列事实，其中不正确的是( ) ．水沸腾后壶盖被顶起﹣﹣温度升高，分子体积变大 B．春天百花盛开，花香四溢﹣﹣分子在不断的运动 ．50mL 水和50mL 酒精混合，液体总体积小于100mL﹣﹣分子之间有间隔 D．水和过氧化氢化学性质不同﹣﹣分子构成不同 【答】 【解析】、水沸腾后壶盖被顶起，是因为温度升高，分子间的间隔(而不是体积)变大，故选项解释错误． B、春天百花盛开，花香四溢，是因为花香中含有的分子是在不断运动的，向四周扩散，使人们闻到花香， 故选项解释正确． 、50mL 水和50mL 酒精混合，液体总体积小于100mL，是因为分子之间有间隔，一部分水分子和酒精 分子会互相占据分子之间的间隔，故选项解释正确． D、水和过氧化氢化学性质不同，是因为它们分子的构成不同，不同种的分子性质不同，故选项解释正确． 11 氧化汞受热时的变化可用如图表示( 表示汞原子， 表示氧原子)．据图得出的下列结论不正确的是( ) ．氧化汞受热时能分解成汞和氧气 B．原子是化学变化中的最小的微粒 ．分子在化学变化中可以再分 D．所有的物质都是由分子构成的 【答】D 【解析】氧化汞受热分解的本质是氧化汞分子分解成氧原子和汞原子，氧原子重新组合成氧分子、汞原子 重新组合成汞．故能证明分子在化学变化中可分，而原子是不可分．由此还证明构成物质的微粒不只分子， 还有原子；离子也是构成物质的微粒之一． 12 对下图所示有关微粒的实验解释不正确的是 ．抽去玻璃板后红棕色的二氧化氮气体和空气逐渐混合——微粒在不断运动 B．物质在热水中比在冷水中溶解更快——温度升高，微粒运动加快 ．50mL 酒精与50mL 水均匀混合后总体积小于100mL——微粒间有空隙 D．空气易被压缩而水不易被压缩——气态物质中微粒大，液态物质中微粒小 【答】D 【解析】 、抽去玻璃板后红棕色的二氧化氮气体和空气逐渐混合，是因为微粒在不断运动，选项解释正确； B、物质在热水中比在冷水中溶解更快，是因为微粒在不断地运动，温度升高，微粒运动速率加快，选项 解释正确； 、50mL 酒精与50mL 水均匀混合后总体积小于100mL，是因为分子之间有间隔，一部分水分子和酒精 分子会进入对方分子的间隔之中，选项解释正确； D、空气易被压缩而水不易被压缩，是因为气体分子之间间隔较大，易于压缩，而液体分子之间的间隔较 小，不易被压缩，选项解释不正确。 故选D。 13 从分子的角度看，水的蒸发和水的分解有什么不同：______________________________；从变化的角 度看，水的蒸发和水的分解有什么不同：________________________________________． 【答】水的蒸发，水分子本身没有改变；水的分解，水分子变成了氢分子和氧分子；水的蒸发是物理变化， 水的分解是化学变化． 【解析】蒸发水，水变成水蒸气，发生的是物理变化，水分子本身没变，只是水分子之间的间隔变大．水 的分解生成氢气和氧气，属于化学变化，水分子分裂成了氢原子和氧原子，然后氢原子、氧原子分别重新 组合形成氢分子、氧分子，大量的氢分子、氧分子分别聚集成氢气、氧气． ►环节一 探究分子运动现象 问题探究1 品红在水中扩散 向盛有冷水和热水的小烧杯中加入少量品红， 静置，观察发生的现象。 【答】品红在在热水中扩散，比冷水快 问题探究2 分子运动现象的实验 1 向盛有约20mL 蒸馏水的小烧杯中加入5~6 滴酚酞溶液，搅拌均匀，观 察溶液的颜色。 2 从烧杯中取少量溶液置于试管中，向其中慢慢滴加浓氨水，观察溶液颜色 有什么变化。 3 另取一个小烧杯B，加入约5mL 浓氨水。用一个大烧杯或水槽罩住、B 两 个小烧杯(如图3-4)。观察几分钟，有什么现象发生？你能解释这一现象吗？ 探究提升 03 【答】1 加入酚酞溶液，无色。 2 加入浓氨水后变为红色，说明浓氨水能使酚酞变红。 3 烧杯逐渐变为红色，烧杯B 不变色，说明分子在不断运动。(氨分子运动到B 中溶于水显碱性，使无色 酚酞变红) 要点归纳 1 物质是由分子、原子等微观粒子构成的。 2 微粒的基本性质： (1)分子、原子的质量和体积都很小； (2)微粒在不断地运动，温度越高，运动越快； (3)分子之间有间隔，温度高/压强大，间隔变大； (4)物质的热胀冷缩是因为分子间隔发生变化。 典例精讲 【例1】(山东省淄博市桓台县2022-2023 学年八年级上学期期末)可用如图装置探究有关分子的实验。 请回答下列问题： (1)图1 中，右手指堵住注射器口酚酞(注射器密封性良好)，左手推动活塞，发现注射器内气体被压缩了， 说明分子具有的性质是_______，气体压缩前后分子数________(填“改变”、“不变”)；若是注射器内盛 的是水，则发现不容易压缩。二者压缩情况的不同说明_______。 (2)图2，烧杯中盛的是浓氨水(浓氨水有挥发性)，、B 烧杯中盛的是酚酞溶液，用大烧杯罩住、烧杯，过 一会你会发现烧杯_______中的溶液变红色，说明分子具有的性质是_______。 【答】(1) ①分子之间有间隔 ② 不变 ③ 气体分子间隔比液体分子间隔大 (2) ① ②分子在不断运动 【解析】 (1)分子的性质：分子很小：肉眼不能看见；b．分子不断运动：温度升高运动速度加快，如远处可闻到花 香；．分子间有间隔：一般来说气体分子间隔较大．固体、液体间隔较小，因此气体可以压缩，液体不易 被压缩．因为气体分子间间隔比液体大，但压缩前后分子的数目不发生改变。故填①分子之间有间隔 ②不 变 ③气体分子间隔比液体分子间隔大。 (2)色酚酞变红的原因是浓氨水中的氨气分子运动到中，和水结合成氨水，从而使酚酞试液变红色，这个实 验验证了分子是不断运动的这一分子的特性。故填：① ②分子在不断运动。 【例2】(黑龙江省大庆市肇州县肇州中学2022-2023 学年九年级上学期期中)实验分析和探究是获得化 学知识的重要途径。某化学兴趣小组设计并动手完成如图所示的实验，请回答有关问题：(资料：氨气密度 比空气小) (1)小连同学做了图Ⅰ的对比实验，取两支大小相同的医用注射器，将栓塞向外拉，分别吸入等体积的空气 和水，用手指顶住注射器末端的小孔，将栓塞慢慢推入，发觉空气容易被压缩，该实验从微观角度证明了 ______。 (2)小江同学用图Ⅱ实验探究分子的知识，观察到乙烧杯中的酚酞溶液由无色变为红色，该实验无法说明的 有______(填序号)。 浓氨水具有挥发性 B 氨分子是不断运动的 氨分子质量很小 D 氨分子使酚酞变红色 (3)小组同学讨论后，共同设计了如图Ⅲ实验，在实验中观察到______(填“”、“b”或“同时”)处的棉花 团先变成红色，原因是______。 (4)针对图Ⅱ实验进行改进如图，改进后的优点______(答出一点即可)，为了快速观察到实验现象，可进行 的操作是______。 (5)小组同学对氨水的制取产生了兴趣，查阅资料后获悉，氨气溶于水可制得氨水，而氨气的一种合成方法 微观示意图如图所示，该反应的文字表达式为______。 【答】(1)气体分子间隔比液体分子间隔大 (2) (3) ① ②氨气密度比空气小 (4) ①节约药品或环保 ② 将浓氨水进行加热 (5)氢气+氮气→氨气 【解析】 (1)构成物质的微粒之间存在一定的空隙，且物质的不同状态下微粒之间的间隙不同，一般情况下气态物质 的微粒之间的空隙比较大，而液态和固态物质的微粒之间的空隙则较小，所以气态物质较易被压缩而液态 和固态物质较难被压缩，因此取两支大小相同的医用注射器，将栓塞向外拉，分别吸入等体积的空气和水， 用手指顶住注射器末端的小孔，将栓塞慢慢推入，发觉空气容易被压缩，该实验从微观角度证明了气体分 子间隔比液体分子间隔大，故填：气体分子间隔比液体分子间隔大； (2)图Ⅱ实验中浓氨水具有挥发性，氨气分子运动到酚酞试液中，溶液呈碱性，使无色酚酞变红，可以说明 浓氨水具有挥发性，氨分子是不断运动的，但不能说明分子很小，故选； (3)氨气密度小于空气的密度，实验中浓氨水挥发出的氨气分子，先运动到处，观察到处的棉花团先变成红 色，故填：；氨气密度比空气小； (4)浓氨水具有挥发性，氨气会造成空气污染，本实验设计不足或有待改进的地方是应在密闭装置中进行； 改进后优点有节约药品、环保；分子的运动与温度有关，温度越高分子运动越快，所以观察到酚酞溶液变 色的速度大大加快，由此可探究影响分子运动速率的一个因素是温度，该操作是将浓氨水进行加热，故填： 节约药品或环保；将浓氨水进行加热； (5)由图看出该反应的反应物是氢气和氮气生成氨气，反应的文字表达式为氢气+氮气→氨气，故填：氢气 +氮气→氨气。 ►环节二 探究物质的构成 问题探究1 (1)下列物质，由原子直接构成的是 。(填序号) 氯化钠 B 铜 氢气 (2)材料中能够纠正道尔顿的原子论中“原子不可再分”这一观点的科学事实是 。 (3)下列有关人类对原子结构的认识中，说法正确的是 (填序号)。 【资料】人类对原子的认识 公元前5 世纪古希腊学者曾指出：万物是由极其微小的、不可分割的微粒-----“原 子”构成的；中国古代哲学家墨子指出：“非半弗，则不动，说在端”，意思是说“不 能分成两半的东西是不能砍开的，也就对它不能有所动作，它便是端了”；1803 年， 英国科学道尔顿借用“原子”概念，创立原子论：一切物质都是由原子构成，原子很小， 呈圆球状、不可再分；1811 年，意大利科学家创立分子学说，指出：有些物质也是由 分子构成；1897 年，英国科学家汤姆生通过实验发现了电子；1911 年英国科学家卢瑟 福用一束带正电荷的α 粒子轰击金箔，发现了原子核；1919 年，卢瑟福和他的助手在 实验中发现了质子；1932 年，经过科学家们的反复实验发现了中子；20 世纪80 年代 中期，人们借助扫描隧道显微镜观察到原子在物质表面的排列状况。 扫描隧道显微镜可确定原子的真实存在 B 扫描隧道显微镜可以观察到原子的内部结构 科学模型的建立是一个不断完善不断修正的过程 D 人类借助模型的建立，对原子的认识逐渐接近本质 【答】 (1)B (2)卢瑟福用一束带正电的粒子轰击金箔，发现了原子核 (3)D 要点归纳 1、原子是化学变化中的最小微粒。 2、原子还能再分。 3、科学模型的建立是一个不断完善不断修正的过程 典例精讲 【例1】1803 年，英国科学家道尔顿提出原子学说，其主要论点有：①物质都是由原子构成；②原子是 微小的不可分割的实心球体；③同类原子的性质和质量都相同．从现代观点看，这三点不正确的是( ) ② B ①② ②③ D ①②③ 【答】 【解析】①构成物质的微粒有三种：分子、原子和离子；故①错 ②原子可以分为原子核和核外电子；故②错． ③一个原子的质量主要集中在原子核上，原子核又分为质子和中子，所以同一类原子只能说质子数相同， 但中子数不一定相同，即原子的质量也不一定相同；故③错． 故选D． 【例2】科学家对原子结构的认识顺序正确的是( ) ①道尔顿原子模型 ②汤姆生原子模型 ③卢瑟福原子模型 ④电子云模型． ．①③②④ B．④①②③ ．④②③① D．①②③④ 1808 ① 年，英国科学家道尔顿提出了原子论； 1904 ② 年汤姆生提出的葡萄干面包原子模型； 1911 ③ 年卢瑟福提出原子结构行星模型； 1913 ④ 年玻尔提出轨道式原子模型． 故选D． 【例3】人类对原子结构的认识是逐渐深入的．如图所示是不同时期科学家提出的原子结构模型． 1808 年，英国科学家道尔顿提出了原子论．他认为物质都是由原子直接构成的；原子是一个实心球体， 不可再分割；同一类原子性质相同；不同的原子是以简单的整数比相结合的． 1897 年，英国科学家汤姆生发现原子中存在电子．1904 年，汤姆生提出了一个被称为“西瓜式”结构 的原子结构模型，即电子就像“西瓜子”一样镶嵌在带正电的“西瓜瓤”中．电子的发现，使人们认识到 原子是由更小的粒子构成的． 1911 年，英国科学家卢瑟福做了一个实验：用一束质量比电子大得多的、带正电的、高速运动的 粒子 轰击金箔，结果是大多数 粒子能穿过金箔且不改变原来的前进方向，有一小部分 粒子改变了原来的方 向，还有极少数的 粒子被反弹了回来．据此，他提出了带核的原子结构模型：原子是由原子核和核外电 子构成的。 根据以上材料，回答下列问题； (1)道尔顿提出了原子论，汤姆生发现了原子中的电子．这些在当时是一件很了不起的事，但由于受到当时 科学技术水平的限制，他们的