水分子的微观模型

微专题13微观反应示意图1．（2022·广西梧州·统考中考真题）CO 2资源化利用有利于实现碳中和。

图是CO 2与某种单质反应转化为甲醇的微观示意图。

下列说法错误的是A．物质丙为有机化合物B．“”位于元素周期表第2周期C．物质乙的微粒图示为“”D．反应的甲和乙分子个数比为3:1【答案】D【解析】根据微观示意图和质量守恒定律可知，该反应的化学方程式为2232CO +3H CH OH+H O 一定条件。

A、根据化学方程式可知，物质丙为CH 3OH，该物质是含碳元素的化合物，为有机化合物，故说法正确；B、根据化学方程式可知，“”为氧原子，氧原子的质子数为8，根据电子排布规律可知，氧原子有两个电子层，则位于元素周期表第2周期，故说法正确；C、根据化学方程式可知，物质乙为氢气，该物质的微粒图示为，故说法正确；D、根据化学方程式可知，反应的甲和乙分子个数比为1:3，故说法错误；故选D。

2．（2022·贵州安顺·统考中考真题）“宏观辨识与微观探析”是化学学科的核心素养之一、(1)消除室内装修材料释放的甲醛（CH 2O）可利用如下反应，如图为该反应的微观示意图。

①在框内补充D 的微观模型图___________；②画出氧离子的结构示意图___________；③由甲醛的化学式获得的信息有___________；突破一、补画微粒结构图示④写出该反应的化学方程式___________。

(2)化学用语是学习和研究化学的工具，写出下列符号中数字“2”的含义：P 2O 5___________；Fe 2＋___________。

【答案】(1)；；甲醛是由碳、氢、氧三种元素组成或一个甲醛分子是由一个碳原子、两个氢原子、一个氧原子构成（答案合理皆可给分）；2222O O H OCH CO ++催化剂(2)；每个（或一个）五氧化二磷分子中含有两个磷原子；每个（或一个）亚铁离子带两个单位正电荷【解析】（1）①根据质量守恒定律，反应前后原子的种类、个数不变，反应前C、H、O 原子的个数分别为：1、2、3，反应后C、H、O 原子的个数分别为：1、0、2，所以框内补充D的微观模型图是：；②8号元素氧元素的原子最外层电子数为6，容易得到2个电子形成离子，结构示意图为：；③物质由元素组成，分子由原子构成。

分子的表示方法微宏观
分子的表示方法可以从微观和宏观两个角度来进行描述。

从微观角度来看，分子可以通过化学式来表示。

化学式是一种
用化学符号和数字表示化合物中元素种类和原子数的方法。

例如，
水分子可以用化学式H2O来表示，其中“H”代表氢原子，“O”代
表氧原子，数字“2”表示氢原子的个数。

化学式能够清晰地展示分
子中各种元素的种类和数量，是一种直观的微观表示方法。

另外，从宏观角度来看，分子可以通过分子模型或者结构式来
表示。

分子模型是一种用物理模型或者计算机模拟来展示分子结构
的方法。

通过分子模型，我们可以直观地观察分子的空间构型、原
子之间的相对位置关系以及分子的三维结构。

结构式则是一种用图
形符号和线条来表示分子内原子之间连接方式的方法，能够清晰地
展示分子的结构特征和化学键的类型。

此外，分子还可以通过光谱学方法来进行表示。

光谱学是一种
通过分子对辐射的吸收、发射或散射来研究分子结构和性质的方法。

通过分子的光谱特征，我们可以获得关于分子振动、旋转、电子能
级等信息，从而对分子进行表征和表示。

总的来说，分子的表示方法是多样的，可以从化学式、分子模型、结构式以及光谱学等多个角度进行描述，这些方法能够全面地展示分子的微观结构和宏观特征。

鲁教版（2024）九年级化学上册《水分子的变化》教案及反思一、教材分析：本课是鲁教版九年级化学上册中一节《水分子的变化》，主要介绍了水的物理变化和化学变化，包括水的三态变化、水的电解等，旨在帮助学生理解分子级别的变化，建立物质变化的微观观念。

二、教学目标：1. 知识与技能：理解水的物理变化和化学变化，掌握水分子在不同变化中的角色，能描述水的三态变化和电解过程。

2. 过程与方法：通过实验观察，培养学生的观察、分析和推理能力，提高科学探究能力。

3. 情感态度与价值观：激发学生对化学现象的好奇心，培养严谨的科学态度和合作精神。

三、教学重难点：【教学重点】：理解水的三态变化和电解过程，理解分子级别的变化。

【教学难点】：从微观角度解释水的物理变化和化学变化，建立物质变化的微观观念。

四、学情分析：学生在八年级已经学习过物质的基本性质，对水的物理性质有一定的了解，但对分子级别的变化可能还比较陌生。

因此，需要通过直观的实验和生动的比喻帮助学生理解。

五、教学方法和策略：1. 实验教学法：通过观察水的三态变化和电解实验，让学生直观感受水分子的变化。

2. 问题引导法：提出问题，引导学生思考和讨论，激发学习兴趣。

3. 微观模拟法：利用动画或模型，模拟水分子在变化中的行为，帮助理解微观世界。

六、教学过程：（一）、导入新课1. 情境导入：展示一杯水和一块冰，提问学生它们的共同点和不同点，引导学生认识到水的三态变化，从而引出水分子的变化这一主题。

2. 回顾旧知：回顾分子的概念，以及分子在物理变化和化学变化中的行为。

（二）、新知讲解1. 水的三态变化：通过实验演示水的蒸发、凝结、熔化和凝固过程，解释这些变化中水分子间的距离和力的变化。

2. 水的化学反应：讲解水在化学反应中的角色，如中和反应、电解水等，展示水分子在化学变化中的重组。

3. 分子模型演示：使用分子模型工具，帮助学生直观理解水分子在变化中的结构变化。

（三）、互动教学1. 小组讨论：让学生分组讨论，举例生活中其他物质的分子变化现象，并解释其原理。

八年级化学学案学习结论：1.其它条件不变时，温度越水分子间的间隔越；2.由分子构成的物质，发生物理变化时，分子本身发生改变。

学习问题2：水分子有的性质，其它物质的分子有吗？学习任务一：阅读教材28页的内容，总结分子的基本特征学习结论：1.分子是构成物质的一种基本粒子，分子是由构成的；2.分子的和都很小，分子是运动的（分子自身有一定的能量），分子间有，分子间还存在。

【学习诊断】1.下列有关水分子运动的解释正确的是（）A.水只有在气态时水分子才运动B.水在液态时水分子不运动C.水在固态时水分子也不运动D.水呈三态时，水分子都运动2.一壶水烧开后，壶盖被顶开，这是因为（）A.水分子变大了B.水分解成氢气和氧气C.水由液态变为气态，体积膨胀D.构成物质的粒子数目增多3.我国已禁止在公共场所吸烟，因为香烟燃烧会产生有毒物质，影响吸烟者和被吸烟者的健康，被动吸“二手烟”是因为（）A．分子在不断运动B．分子体积很小C．分子质量很小D．分子间有间隔4.下列操作或现象与分子对应的特性不一致的选项是（）选项操作.现象或事实分子的特性A 气体容易被压缩分子间有间隙B 一滴水中含有1.67×1021个水分子分子很小C 物体热胀冷缩分子可变大或变小D 墙内开花墙外香分子在不停地运动5.近年，我国科学家首次拍摄到水分子团簇图象，模型如图。

下列说法正确的是（）A. 氢氧两种元素只能组成水B. 团簇中的水分子不再运动C. 水蒸气冷凝成水，分子间隔减小D. 可燃冰和冰都是由水分子构成6.（1）向容积为250mL的细颈玻璃仪器A中加水至虚线处，再滴几滴红墨水，一段时间后，A中的现象是，说明。

（2）继续向A中加酒精至凹液面最低处正好与刻度线相切。

塞紧玻璃塞，将A中液体倒转摇匀，重复2次，静置一段时间后，A中的现象为，说明。

（仪器A细颈部的作用是便于观察液面变化）《运动的水分子》训练案1.洋葱被誉为“蔬菜皇后”。

切洋葱时可闻到刺激性气味，这说明（）A.分子在不停地运动B.分子体积很小C.分子间有间隔D.分子质量很小2.打气筒能将空气压入自行车胎内主要是因为（）A.分子的大小发生了变化B.分子从静止状态变为运动状态C.分子之间的空隙发生了变化D.分子的质量发生了变化3.分子、原子等粒子构成物质，用我们所学的分子.原子的相关知识解释下列现象，正确的是（）A.墙内开花墙外香，是由于分子在不断运动B.冰冻三尺非一日之寒，水结冰时，分子静止不动C.空气中的氧气、二氧化碳经混合，它们的化学性质改变D.经过液化、蒸发从空气中得到氮气和氧气的过程属于化学变化4.生活中的下列现象，用分子的相关知识解释不正确的是（）A.湿衣服晾在太阳底下干得快，说明分子运动速率与温度有关B.成熟的菠萝会散发出浓浓的香味，说明分子在不断地运动C.液化石油气须加压后贮存在钢瓶中，说明分子之间有间隙D.水沸腾时，掀起壶盖，说明分子大小随温度升高而增大5.下列有关说法不正确的是（）A.水分子获得能量时，运动加快B.水的状态变化是水分子运动的结果C.水分子失去能量时，分子间的间隔减小D.结成冰，水分子没有间隔6.分子是由原子构成的。

电解水微观模型制作过程文字说明材料准备：两个透明容器（例如烧杯或试管）两根铅笔（或其他导电棒）盐水（用一茶匙盐溶解在 250 毫升水中）9 伏电池铜丝（导线）步骤：1. 装配电解池在两个容器中分别灌入盐水。

将铅笔尖端插入盐水中， ensuring they are not touchingeach other.将电池的正极端子连接到一个铅笔，负极端子连接到另一个铅笔。

2. 观察电解过程接通电池电源后，仔细观察盐水溶液中的变化。

随着时间的推移，你会注意到以下现象：在与正极连接的铅笔周围形成气泡（氧气）。

在与负极连接的铅笔周围形成气泡（氢气）。

溶液逐渐变浑浊，产生白色沉淀（氢氧化钠）。

3. 电解原理当电池提供电流时，盐水中的水分子被分解成氢离子和氢氧根离子。

氢离子被吸引到负极，并形成氢气。

氢氧根离子被吸引到正极，并与水反应形成氧气和氢氧化钠。

产生的氢氧化钠是不溶于水的白色沉淀，导致溶液变浑浊。

4. 电解后的产物切断电池电源，从容器中取出铅笔。

用指示剂测试溶液的 pH 值，你会发现正极周围的溶液呈碱性（pH 值大于 7），而负极周围的溶液呈酸性（pH 值小于 7）。

将收集到的气体用火柴点燃，观察到氢气燃烧发出蓝色火焰，而氧气则没有明显颜色。

5. 电解模型的意义电解水微观模型展示了电解原理，即通过提供电流将化合物分解成其组成元素。

这个模型有助于理解电化学电池的工作原理，例如燃料电池、电解槽和电镀设备。

它还提供了对离子键化合物分解的实际演示，突出了正负离子的分离和它们在电极上的反应。

第2节物质的微观粒子模型
物质的微观粒子模型：（以水为例说明）
1. 分子：
（1）由分子构成的物质，分子是保持物质化学性质的最小微粒。

（2）分子在化学反应
．．．．中可分裂为原子。

分子由原子构成,构成分子的原子可以是同种原子（如1个氢分子由2个氢原子构成），也可以是不同种原子。

（如1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成。

）相同的原子不同的原子个数可组合成不同物质的分子（如氢原子、氧原子，既可以构成水分子，也可以构成过氧化氢分子。

）
（3）同种物质的分子，性质相同。

不同种物质分子性质不相同。

2. 原子：
（1）原子在化学反应中不可分，原子是化学反应（变化）中最小的微粒。

（2）原子也可以直接构成物质，由原子构成的物质、原子是保持物质化学性质的最小微粒。

（3）同种原子构成不同的物质时，结构是不一样的。

（如金刚石、石墨、足球烯都由碳原子构成）
分子与原子的区别与联系：
3. 物质的构成：
物质是由分子、原子等微小粒子构成。

大多数物质由分子构成，少数物质由原子直接构成（如金属、碳、硅、稀有气体）。

不同种类、不同数量的原子构成各种不同的分子。

4. 化学反应实质：
（三）粒子的大小与质量
分子、原子都具有一定的质量和体积,不同粒子的质量和体积也不相同。

原子的体积一般在10-10 米数量级，原子的质量约为10-26~10-27数量级。

2.1模型、符号的建立与作用一、选择题1.下列选项属于模型的是（）A．H2O（表示水的符号）B．表示方向的指向标C．电流ⅠD．沙盘中的校园2.模型是学习科学的重要内容之一，下列属于模型的是( ) A．奥斯特实验B．注意行人C．表示壤土类土壤的组成D．探究土壤中有水吗3.下列属于符号而不属于模型的是( )A．原子结构B．浙江省疾控中心标识C．甲烷分子结构D．欧姆定律4.下列科学家的科学研究中，没有用到模型的是( )A．宇宙体系(哥白尼)B．表示磷元素(道尔顿)C．叶结构D．二氧化碳分子5.为了研究问题的方便，物理学家创造性地引入了一系列科学概念，譬如：①在研究光的传播时引入了“光线”；②在研究物质结构时引入了“原子”；③在研究物质导电性时引入了“绝缘体”；④在研究磁场时引入了“磁感线”；⑤在研究人类听觉范围时引入了“超声”。

其中属于科学模型而实际并不存在的是( )A．①②B．①④C．③④D．②⑤6.下列所示图标中属于消防安全标志的是（）A．①②B．③④⑤C．①③⑤D．②④7.模型常常可以帮助人们认识和理解一些不能直接观察的或复杂的事物，仔细观察下列四幅图片，其中不属于模型的是( )A．水分子B．开关C．眼球模型D．植物细胞8.模型常常可以帮助人们认识和理解一些不能直接观察的或复杂的事物，仔细观察下列四幅图片，不属于模型的是( )A．肯德基店B．眼球结构C．中国政区图D．动物细胞9.下列选项属于符号的是（）A．B．C．D．10.模型可以帮助人们认识和理解一些不能直接观察或复杂的事物，下列不属于模型的是( )A．磁感线B．眼球结构C．电流表D．CO2分子结构二、填空题11.模型类型：一个模型可以是一幅、一张或图像，也可以是一个复杂的或的示意。

模型可以是的，也可以是的。

12.符号的含义：是指有一定意义的图像形、文字等。

如：、等。

13.符号的意义和作用：（1）用符号能地表示事物。

（2）用符号可避免由于引起的混乱。

水的沸腾微观模型示意图氧原子氢原子
水的沸腾微观模型示意图
水的沸腾从宏观上看是物理变化，由液态变成气态。

从微观上看是水分子因受热运动越来越剧烈,水的温度达到沸点（具体温度受大气压影响，标况下为100℃)分子间的空隙变大，从而使得液态的水到汽态的水的转化变快，摆脱了分子间相互的引力,水表面以下的大量的汽化后的水以气泡的形式浮出水面，从而看到沸腾的表面现象，导致水最后变成单个自由分子在空气中。

在化学变化中，分子中的化学键断开，原子重新组合形成新的物质，从而产生化学变化。

水沸腾过程中实质并未发生变化，水分子并未发生变化。

所以水的沸腾时物理变化。

其原理是水分子先分解成氢原子(H)和氧原子(O)。

每两个氢原子(H)结合成一个氢分子,每两个氧原子(O)结合成一个氧分子。

氢分子在组成氢气,氧分子组成氧气。

第2节 水的组成课程标准课标解读 1.通过观察电解水的实验现象，确认其产物，了解产物的检验方法。

2.知道水的组成，了解水分子构成。

解读1:电解水的实验现象、实验结论和水的组成是中考命题的重点，常见题型为填空题、解答题，难度较小 解读2:围绕水的状态变化考查水的性质及水分子的基本性质是中考的另-重点内容， 常见题型为选择题、填空题，难度较小。

知识点01 水的电解实验仪器水电解器、直流电源 实验药品 水、氢氧化钠溶液或稀硫酸(若无电解水的装置，可按右图所示自制实验装置) 实验装置实验操作 在电解器玻璃管里注满水，接通直流电源，观察现象，经过一段时间后，停止通电现象 ①通电后，电极上产生气泡，正极产生气泡的速率慢，负极产生气泡的速率快;②经过一段时间后，观察到正极与负极产生气体的体积比约为 ,即与负极相连的玻璃管中气体的体积约为与正极相连的玻璃管中气体的体积的2倍(可巧记为:正氧负氢1比2)气体的检验 正极: ;负极: 文字表达式 实验结论 实验结论水在通电的条件下，生成了氢气和氧气，所以目标导航知识精讲【能力拓展】①电解水时通的是。

②电解水时常在水中加入少量硫酸或氢氧化钠，目的是。

③“正氧负氢1比2”是指气体，而非质量比。

④水是由组成的，不能认为水是由氢气和氧气组成的。

⑤电解水时产生氢气和氧气的体积比大于2:1的原因有:A.B.【即学即练1】(2021奉化期末)如图为电解水的实验装置图，下列说法正确的是( )A.实验前A，B两管内要装满水B.A，B管内收集到气体的质量比约为2：1C.A管内产生的气体能使带火星的木条复燃D.该实验说明水由氢气和氧气组成【即学即练2】(2020八上·余姚期中)下图是电解水的简易装置：(1)在图中的电源上A是________极(填“正”或“负”)。

(2)试管1与试管2 中气体体积比为________。

(3)怎么检验试管2 中气体________。

(4)写出该反应的文字表达式________。

水分子的微观模型-回复什么是水分子的微观模型？水是地球上最常见的物质之一，也是我们生活中最基本的组成部分之一。

作为一种化合物，水由两个氢原子和一个氧原子组成。

当然，这只是表面上的构成，我们希望深入了解水分子的微观模型，探索其内部的奥秘。

水分子的微观模型意味着对水分子内部结构的一种假设或描绘方式，用以解释水分子的各种性质和行为。

在这个模型中，水分子被看作是由一个氧原子和两个氢原子通过共价键连接而成的。

让我们从最基本的层面来看水分子的微观模型。

首先，我们从水分子的化学式开始，即H2O。

在这个模型中，一个氧原子与两个氢原子结合，形成一个平面三角形。

氧原子位于这个三角形的中央，而两个氢原子则分别位于氧原子的两侧。

氢原子与氧原子之间通过共价键连接在一起。

这个微观模型揭示了水分子的一些基本特性。

首先是分子的极性。

由于氧原子比氢原子更电负，它吸引了共享的电子对，使氧原子部分带负电荷，而两个氢原子则带正电荷。

因此，水分子是极性分子，且具有部分正电荷和部分负电荷。

这种极性使得水分子具有一些特殊的性质。

首先是溶解能力。

水分子的极性使它能够与其他极性分子或离子相互作用，形成氢键。

这样的相互作用使得水分子能够溶解很多物质，例如盐、糖等。

这也解释了为什么水是良好的溶剂。

水分子的极性还表现在其自身的聚集形式上。

在液态水中，水分子通过氢键相互吸引，并形成一个网状结构。

这种结构导致了水的特殊性质，例如高比热容、高沸点和高熔点。

这也是水作为散热物体的原因，因为需要很大的能量才能将水从液态转变为气态或固态。

此外，水分子的微观模型还解释了水的表面张力。

表面张力是液体表面的一种特性，它使液体表面呈现紧致状态。

对于水来说，其表面张力较大，这是因为水分子在表面形成一个更为紧密的结构。

这种结构使得水分子更加紧密地相互连接，从而表现出较高的表面张力。

除了这些性质之外，水分子的微观模型还可以解释许多其他行为和现象，例如冰的结构、水的密度变化以及水的气体状态。

水分子的体积
水分子的体积
水分子是最基本构成物质的单位之一，它的体积在微观世界中是极其重要的概念。

在宏观世界，水分子的体积可以简单的用容量的概念来描述，它占据的总容量就是水分子体积。

首先，根据牛顿第二定律，在常温下，水分子的体积是示性单位摩尔（mol）
数量，每个mol水分子体积约22.4升。

此外，1升水可以含有摩尔数量约为
0.0215 mol的水分子，这也就是说，1摩尔的水分子体积约为45.64立方厘米。

其次，根据Classical Mechanics的原理，水分子的体积可以从它的氢键开始
来计算。

根据Classical Mechanics，水分子由氢键小球模型构成，这些氢键小球
的直径为约1.10纳米，因此，水分子的直径约为2.2纳米。

我们可以用以球形分
子的体积公式计算出水分子的体积，也就是约为1.2×10(-22)立方厘米，这也意
味着水分子体积是它质量的大约1.1×10(-3) 。

最后，我们可以用电荷密度的方法来估算水分子的体积。

电荷密度的计算结果
表明，水分子的体积大约是1个可能对的方式2.175Å（分子尺度由原子尺度来计算，单位被写为1.66054×10(-27)千克米）。

总之，水分子的体积是微观世界中重要的概念，我们可以从它的容量、摩尔数量、氢键小球模型以及电荷密度等不同角度来估算它的体积，其中以容量最为简单，最为容易计算。

9．如图是水在通电条件下分解生成氢气和氧气的微观模型图，观察该图，你能
获得哪些信息？（至少三条）
分析可从物质的宏观组成和微观构成分析，宏观上，物质是由元素组成的；微观上物质的分子是由原子构成的，在发生化学变化时，构成物质的分子发生改变．
解答解：从图中能够获得的信息：宏观上，水是由氢、氧两种元素组成的；微观上，一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的；一个氧分子是由两个氧原子构成的；一个氢分子是由两个氢原子构成的；由微粒的变化可知，在化学变化中，分子可以再分，原子不能再分；化学变化中，分子可以分成原子，原子不可再分，原子是化学变化中的最小微粒．
故答案为：（1）水是由氢、氧两种元素组成的；
（2）一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的；
（3）化学变化中，分子可以分成原子，原子不可再分，原子是化学变化中的最小微粒；（其他合理答案也可）
点评本题主要考查了分子、原子知识．能利用微粒的观点，从微观上认识分子、原子的区别与联系，了解分子、原子在化学中变化情况．。