分子论和原子论

《分子和原子》教学设计人教版九年级化学（上） 教学对象九年级学生分子和原子教学时间20 分钟化学是在分子、 原子层次上研究物质的组成、 结构、性质及其变化规律的一门自然科学。

化学科学的探究属性和社会属性，赋予化学课程以特定的内涵。

化学课程不仅要创设生动、多样的科学探究和实学践活动情景，更应该联系学生的生活经验和社会发展实际，帮助学生设认识化学对社会的重要贡献。

本节课的内容是继前面两个单元学习某些物质的性质和变化计后，从宏观的物质世界跨进微观的物质世界的第一课，对于学生认识思宏观物质的微观组成具有重要的作用。

本课题拟培养学生实事求是的想科学态度和善于观察生活、思考生活的科学习惯，同时，发展学生从微观角度认识客观世界的视角， 形成“世界是物质的， 物质是可分的”辩证唯物主义观，初步培养学生的抽象逻辑思维能力。

联系生活实际，体现化学的现实价值和应用价值。

（二）重点： 1、建立物质构成的微粒观2 、分子、原子等微观粒子的客观存在性 3、探究微观粒子的基本特征重【解决措施 】：以截取“小纸条”的实践活动引入，突出物质是可分的；趣味性的演示“暗香来” ，以如何解释“暗香来”味贯穿教学始终。

补充与改进教材实验，增强逻辑性和趣味性；通过演示、图片、点影视、陈述、实验、讨论、交流等活动方式，使学生在获得参与体验的同时突破重点。

难难点： 1、学生用感官认识的物质是连续不间断的，建立“物质不连续，是由分立的微观粒子构成”的观点。

2、微观角度认识物质，解释生活现象。

点【解决措施 】：从感性到理性，启迪思维，质疑探究，运用多媒体辅助手段，播放直观形象的微观动画，深入浅出，突破难点。

教教 材 课 题 （一）知1、知道“物质是由微观粒子构成的” ，微粒很小，肉眼看不见。

识2、认识微观粒子（如分子）的存在性及其特征。

与3、能运用分子的知识解释某些现象。

技（三）能过1、学会通过观察身边的现象，在观察中获取信息，运用多种手段和方法探究微观世界的奥秘。

知识点一原子：化学变化中的最小微粒。

（1）原子也是构成物质的一种微粒。

例如少数非金属单质 (金刚石、石墨等 )、金属单质 (如铁、汞等 )、稀有气体等。

（2）原子也不断地运动着;原子虽很小但也有一定质量。

对于原子的认识远在公元前5 世纪提出了有关“原子”的观念。

但没有科学实验作依据，直到 19 世纪初，化学家道尔顿根据实验事实和严格的逻辑推导，在 1803 年提出了科学的原子论。

分子：保持物质化学性质的最小粒子。

（1）构成物质的每一个分子与该物质的化学性质是一致的，分子只能保持物质的化学性质，不保持物质的物理性质。

因物质的物理性质，如颜色、状态等，都是宏观现象，是该物质的大量分子聚集后所表现的属性，并不是单个分子所能保持的。

（2）“最小”不是绝对意义上的最小，而是保持物质化学性质的最小。

分子的性质（1）分子质量和体积都很小。

（2）分子总是在不断运动着的。

温度升高，分子运动速度加快，如阳光下湿衣物干得快。

（3）分子之间有间隔。

一般说来，气体的分子之间间隔距离较大，液体和固体的分子之间的距离较小。

气体比液体和固体容易压缩，不同液体混合后的总体积小于二者的原体积之和，都说明分子之间有间隔。

（4）同种物质的分子性质相同，不同种物质的分子性质不同。

我们都有这样的生活体验：若口渴了，可以喝水解渴，同时吃几块冰块也可以解渴，这就说明：水和冰都具有相同的性质，因为水和冰都是由水分子构成的，同种物质的分子，性质是相同的。

知识点二质子： 1 个质子带 1 个单位正电荷原子核 (+)。

中子：不带电。

（原子不带电。

）电子： 1 个电子带 1 个单位负电荷。

（1）构成原子的粒子有三种：质子、中子、电子。

但并不是所有的原子都是由这三种粒子构成的。

如有一种氢原子中只有质子和电子，没有中子。

（2）在原子中，原子核所带的正电荷数 (核电荷数 )就是质子所带的电荷数 (中子不带电 )，而每个质子带 1 个单位正电荷，因此，核电荷数 = 质子数，由于原子核内质于数与核外电子数相等，所以在原子中核电荷数 =质子数 =核外电子数。

分子的发现通常情况下的气体，没有颜色，没有气味，看不见、摸不着，气体里面的微粒，才是真正的分子。

有什么事实来证明这一论点是正确的呢？这还得从化学的发展谈起。

波义耳，是英国的化学家，同时也是一位物理学家。

他研究了气体体积和压强的关系，并于1660 年公布了有名的波义耳定律。

一百多年后，法国物理学家查理，又研究了气体体积和温度的关系。

于1787 年提出了有名的查理定理，这两个定律虽然只说明了气体的物理性质，但却为人们从化学变化中，去研究气体体积变化规律创造了条件。

1808 年，法国的化学家盖吕萨克，在研究气体跟气体发生化学反应时，得出了气体体积发生变化的规律。

他发现参加反应的各种气体，彼此的体积（在一定压强和温度条件下）成简单整数比。

这是他通过许多实验事实证明而得出这一结论的。

在盖吕萨克提出他的气体反应定律之前，英国的化学家道尔顿刚刚宣布了原子论。

但是，如果根据道尔顿当时的原子论，却无法解释盖吕萨克的气体反应定律。

因此，当时他们这两种观点曾引起了一场争论，直到建立了分子的概念，弄清楚了原子跟分子的联系和区别之后，这场争论才结束。

他们两种观点发生争论的焦点在什么地方呢？首先要明确的几个问题是：第一：波义耳和查理的定律，适用于任何气体。

这个事实可以设想为：在同温同压下，任何气体的体积相同时，所包含有的微粒数相同。

第二：盖吕萨克的气体反应定律，也同样适用于任何气体。

这一事实我们可以设想成：参加反应的气体微粒数之间，呈简单的整数比。

但是以上的设想产生了这样一些矛盾。

首先按照道尔顿的说法，氢气、氧气等气体中的微粒是简单原子，即一个微粒只是一个原子，并且道尔顿认为原子是不可分的。

那末，就解释不了2 体积氢气正好和1 体积氧气发生反应，生成2 体积的水蒸气这一事实；也就是说2 个氢微粒跟1 个氧微粒化合，能生成2 个水微粒，那么必然每个水微粒中只有半个氧微粒。

道尔顿认为氧微粒（即氧原子）是不能分成两半的。

然而事实上氧微粒（即氧原子）确是分开了。

分子和原子(知识点总结)知识过关检测之分子和原子一、请回答下列问题(38分)1．从宏观上来看，物质是由组成的，从微观上看物质是由许许多多肉眼看不见的微小粒子——、、构成的，水是由构成的，汞是由构成的。

2．分子（1）概念：分子是 ________________的最小粒子；分子是由构成的。

由分子构成的物质在发生物理变化时，不变，只是发生改变；发生化学变化时，分子本身。

（2）分子的基本性质①1个水分子的质量约是3×10-26kg，一滴水中大约有1.67×1021个水分子。

所以，分子的和都很小。

②我们经常能看到墨水在水中静静扩撒，经常能闻到别人身上的香水味。

所以，分子总是在，温度越高，分子的运动。

③物体受热后一般会体积膨胀，遇冷后体积又会缩小。

所以，分子间是有的。

(分子间的间隔受热，态物质分子间隔最大。

)（3）同种物质的分子化学性质_______，不同种物质的分子化学性质___ __。

3．原子（1）概念：原子是_____________________的最小粒子。

（2）化学反应的实质：在化学反应中，_______可分成________，_______重新组合成新的分子。

（3）分子与原子的本质区别：在______变化中________可分，而________不可再分。

4．用分子——原子论的观点解释：由分子构成的物质是纯净，由分子构成的物质是混合物；由同种构成的纯净物是单质，由构成的纯净物是化合物；且混合物中各种不同物质的分子相互间化学变化。

5.在电解水的过程中，发生变化的粒子是，保持不变的粒子是和，生成的新粒子是和。

该实验证明，在化学反应中可再分，而则不能再分。

二、判断下列说法是否正确。

（10分）（）1.水在液态和气态时，分子在不断运动；当水在固态时，分子是不运动的。

（）2.分子可以分成原子，所以分子一定比原子大。

（）3.分子是保持物质性质的粒子。

（）4.氢气和氧气在点燃的条件下生成水，所以水具有氢气和氧气的性质。

知识点一原子：化学变化中的最小微粒。

（1）原子也是构成物质的一种微粒。

例如少数非金属单质(金刚石、石墨等);金属单质(如铁、汞等);稀有气体等。

（2）原子也不断地运动着;原子虽很小但也有一定质量。

1803年道尔顿提出了科学的原子论。

分子：保持物质化学性质的最小粒子。

（1）构成物质的每一个分子与该物质的化学性质是一致的，分子只能保持物质的化学性质，不保持物质的物理性质。

（2）“最小”不是绝对意义上的最小，而是保持物质化学性质的最小。

分子的性质：（1）分子质量和体积都很小。

（2）分子总是在不断运动着的。

温度升高，分子运动速度加快。

（3）分子之间有间隔。

一般说来，气体分子间隔距离较大，液体和固体的分子之间的距离较小。

（4）同种物质的分子性质相同，不同种物质的分子性质不同。

知识点二质子：1个质子带1个单位正电荷原子核(+)。

中子：不带电原子不带电。

电子：1个电子带1个单位负电荷。

（1）构成原子的粒子有三种：质子、中子、电子。

但并不是所有的原子都是由这三种粒子构成的。

有一种氢原子中只有质子和电子，没有中子。

（2）在原子中，原子核所带的正电荷数(核电荷数)就是质子所带的电荷数(中子不带电)，而每个质子带1个单位正电荷。

因此，核电荷数=质子数，由于原子核内质于数与核外电子数相等，所以在原子中核电荷数=质子数=核外电子数。

原子中存在带电粒子，为什么原子不显电性？原子是由带正电的原子核和核外带负电的电子构成，原子核又是由质子和中子构成，质子带正电，中子不带电；原子核所带正电荷和核外电子所带负电荷相等，但电性相反，所以整个原子不显电性。

知识点三分子和原子的区别在于化学反应中可再分，构成分子中的原子重新组合成新物质的分子在化学反应中不可再分，化学反应前后并没有变成其它原子。

相似点：（1）都是构成物质的基本粒子；（2）质量、体积都非常小，彼此间均有一定间隔，处于永恒的运动中；（3）同种分子(或原子)性质相同，不同种分子(或原子)性质不同；（4）都具有种类和数量的含义。

最早提出比较确切的分子概念的化学家是意大利阿伏伽德罗，他于1811年发表了分子学说，认为：“原子是参加化学反应的最小质点，分子则是在游离状态下单质或化合物能够独立存在的最小质点。

分子是由原子组成（构成）的，单质分子由相同元素的原子组成（构成），化合物分子由不同元素的原子组成（构成）。

在化学变化中，不同物质的分子中各种原子进行重新结合。

” 自从阿伏伽德罗提出分子概念以后，在很长的一段时间里，化学家都把分子看成比原子稍大一点的微粒。

1920年，德国化学家施陶丁格开始对这种小分子一统天下的观点产生怀疑，他的根据是：利用渗透压法测得的橡胶的分子量可以高达10万左右。

他在论文中提出了大分子（高分子）的概念，指出天然橡胶不是一种小分子的缔合体，而是具有共价键结构的长链大分子。

高分子还具有它本身的特点，例如高分子不像小分子那样有确定不变的分子量，它所采用的是平均分子量。

随着分子概念的发展，化学家对于无机分子的了解也逐步深入，例如氯化钠是以钠离子和氯离子以离子键互相连接起来的一种无限结构，很难确切地指出它的分子中含有多少个钠离子和氯离子，也无法确定其分子量，这种结构还包括金刚石、石墨、石棉、云母等分子。

在研究短寿命分子的方法出现以后，例如用微微秒光谱学研究方法，测得甲基（CH3·）的寿命为10-13秒，不但寿命短，而且很活泼，其原因是甲基的价键是不饱和的，具有单数电子的结构。

这种粒子还有CH·、CN·、HO，它们统称为自由基，仅具有一定程度的稳定性，很容易发生化学反应，由此可见自由基也具有分子的特征，所以把自由基归入分子的范畴。

还有一种分子在基态时不稳定，但在激发态时却是稳定的，这种分子被称为准分子。

从分子水平上研究各种自然现象的科学称为分子科学，例如动物学、遗传学、植物学、生理学等正在掌握各种形式的不同种类分子的性能和结构，由分子的性能和结构设计出具有给定性能的分子，这就是所谓分子设计。

知识点一原子：化学变化中的最小微粒。

（1）原子也是构成物质的一种微粒。

例如少数非金属单质（金刚石、石墨等）、金属单质（如铁、汞等）、稀有气体等。

（2）原子也不断地运动着;原子虽很小但也有一定质量。

对于原子的认识远在公元前5世纪提出了有关“原子”的观念。

但没有科学实验作依据，直到19世纪初，化学家道尔顿根据实验事实和严格的逻辑推导，在1803年提出了科学的原子论。

分子：保持物质化学性质的最小粒子。

（1）构成物质的每一个分子与该物质的化学性质是一致的，分子只能保持物质的化学性质，不保持物质的物理性质。

因物质的物理性质，如颜色、状态等，都是宏观现象，是该物质的大量分子聚集后所表现的属性，并不是单个分子所能保持的。

（2）“最小”不是绝对意义上的最小，而是保持物质化学性质的最小。

分子的性质（1）分子质量和体积都很小。

（2）分子总是在不断运动着的。

温度升高，分子运动速度加快，如阳光下湿衣物干得快。

（3）分子之间有间隔。

一般说来，气体的分子之间间隔距离较大，液体和固体的分子之间的距离较小。

气体比液体和固体容易压缩，不同液体混合后的总体积小于二者的原体积之和，都说明分子之间有间隔。

（4）同种物质的分子性质相同，不同种物质的分子性质不同。

我们都有这样的生活体验：若口渴了，可以喝水解渴，同时吃几块冰块也可以解渴，这就说明：水和冰都具有相同的性质，因为水和冰都是由水分子构成的，同种物质的分子，性质是相同的。

知识点二质子：1个质子带1个单位正电荷原子核（+）。

中子：不带电。

（原子不带电。

）电子：1个电子带1个单位负电荷。

（1）构成原子的粒子有三种：质子、中子、电子。

但并不是所有的原子都是由这三种粒子构成的。

如有一种氢原子中只有质子和电子，没有中子。

（2）在原子中，原子核所带的正电荷数（核电荷数）就是质子所带的电荷数（中子不带电），而每个质子带1个单位正电荷，因此，核电荷数=质子数，由于原子核内质于数与核外电子数相等，所以在原子中核电荷数=质子数=核外电子数。

关于分子假说现在，大家都认识到分子论和原子论是个有机联系的整体，它们都是关于物质结构理论的基本内容。

然而在阿佛加德罗提出分子论后的50年里，人们的认识却不是这样。

原子这一概念及其理论被多数化学家所接受，并被广泛地运用来推动化学的发展，然而关于分子的假说却遭到冷遇。

阿佛加德罗发表的关于分子论的第一篇论文没有引起任何反响。

3年后的1814年，他又发表了第二篇论文，继续阐述他的分子假说。

也在这一年，法国物理学家安培，就是那个在电磁学发展中有重要贡献的安培也独立地提出了类似的分子假说，仍然没有引起化学界的重视。

已清楚地认识到自己提出的分子假说在化学发展中的重要意义的阿佛加德罗很着急，在1821年他又发表了阐述分子假说的第三篇论文，在文中他写道：“我是第一个注意到盖·吕萨克气体实验定律可以用来测定分子量的人，而且也是第一个注意到它对道尔顿的原子论具有意义的人。

沿着这种途径我得出了气体结构的假说，它在相当大程度上简化了盖·吕萨克定律的应用。

”在他讲述了分子假说后，他感慨地写道：“在物理学家和化学家深入地研究原子论和分子假说之后，正如我所预言，它将要成为整个化学的基础和使化学这门科学日益完善的源泉。

”尽管阿佛加德罗作了再三的努力，但是还是没有如愿，直到他1856年逝世，分子假说仍然没有被大多数化学家所承认。

道尔顿的原子论发表后，测定各元素的原子量成为化学家最热门的课题。

尽管采用了多种方法，但因为不承认分子的存在，化合物的原子组成难以确定，原子量的测定和数据呈现一片混乱，难以统一。

于是部分化学家怀疑到原子量到底能否测定，甚至原子论能否成立。

不承认分子假说，在有机化学领域中同样产生极大的混乱。

分子不存在，分类工作就难于进行下去，例如醋酸竟可以写出19个不同的化学式。

当量有时等同于原子量，有时等同于复合原子量（即分子量），有些化学家干脆认为它们是同义词，从而进一步扩大了化学式、化学分析中的混乱。

留基伯原子论主要观点源于埃及古埃及年代的原子论，在古希腊时期被现代化，由古希腊哲学家希拉克和苏格拉底等人发展而来。

在古代埃及、古希腊的文献中，原子论被看作一种抽象的哲学概念，而公元前460年，希腊哲学家苏格拉底认为，原子是一种最基本的组成物质的分子，没有细分的可能性。

因此，尽管希腊哲学家的原子理论有其自身的缺陷，但它提供了重要的观点，并且引发了后续学者对原子深入探究的激情。

1803年，爱尔兰物理学家威廉路易斯留基伯（William Lawes）提出了原子论的新观念，这一新观念被称为留基伯原子论（Rutherford Atomic Theory）。

他的观点是，原子是由三个不可分割的组成部分组成，即原子核（nuclear）、电子（electron）和电子云（electron cloud）。

核是原子的中心部分，是原子最重要的组成部分，其由特定元素的质子和中子组成，质子和中子的数量决定了原子的元素性质，从而决定了原子组成物质的方式，包括其物理和化学属性。

电子是原子周围静止的小质点，它们绕着原子核运动，以及电子云，电子云是由无定形的电子组成的，它们可以运动在原子的内部和外部，也可以在原子之间移动。

留基伯还认为，原子受到内部力的影响，即电子环绕原子核的力，以及原子之间互相作用的力，如电磁力等。

因此，它可用来解释现象，如构成物质的原子运动和反应机制。

此外，他还提出，由于电子运动的不可预测性，原子的行为也会有变化，因此经常可以解释物质的化学反应机理和性质。

留基伯的原子论也提出了宇宙中存在的原子可以超越物理界限的观点。

例如，留基伯指出，原子是一种微小的物体，并且可以穿越时间和空间，物质经历变化的同时，它仍然保持不变，因此可以在变化中有所研究。

总之，留基伯原子论是一个历史悠久的原子论，它对元素本质的解释对当代物理学产生了重大影响。

他提出，原子的组成部分，如原子核、电子和电子云，它们之间的相互作用，以及原子的行为受特定力的影响，为当代物理学家提供了重要的参考研究。