分子和原子教学设计六

分子和原子教学设计六（精选8篇）

分子和原子教学设计六篇1

一、整体设计

1、教材分析

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，对于学生认识宏观物质的微观组成具有重要的作用。同时，为进一步学习第四单元物质构成的奥秘奠定基础。因此，本节教材具有承上启下的作用。

2、教学目标

知识与技能：1.认识到物质是由分子、原子等微小粒子构成的。

2.认识分子是保持物质化学性质的最小粒子;原子是化学变化中的最小粒子。

3.培养抽象思维能力、微观思维能力、想象能力以及分析、推理的能力。

过程与方法：通过生活中的现象和演示实验理解到分子在运动;通过对微观的事物的分析，培养学生的微观思维能力、抽象思维能力、想象能力以及分析、推理的能力。

情感态度与价值观：会用分子、原子观点解释日常生活中某些物质的变化。

3、教学重点和难点

(1)教学重点：1.物理变化、化学变化的主要区别。

2.分子、原子的概念及主要区别。

3.用分子、原子观点解释日常生活中某些物质的变化。

(2)教学难点：1.分子和原子的区别和联系;

2.微观思维能力、抽象思维能力、想象能力以及分析、推理的能力的培养。

4、课时安排：一课时

5、教学方法

实验探究法、归纳推理法、练习法。

二、教学过程

教师活动学生活动设计意图

1、设问题，引入课题。

1+1等于多少?50ml水和50ml酒精混合是多少毫升?

分子和原子教学设计六篇2

1.“分子和原子”内容实验探究教学的

设计, 学生都能动手动脑, 保证他们有足够的思维空间, 要面对全体学生, 充分挖掘每个学生的潜能, 注重培养他们的创新思维能力和学习化学的兴趣。

由于本课题是学生从宏观世界走向微观世界的开始, 一些观点和结论难以理解, 因此培养学生的抽象思维能力、想象力和分析、推理能力便成了学好本课题的关键和难点。在认识分子、原子的基础上探究分子基本性质的实验中, 我采用以下学习方法:实验探究法、联系实际法、图形学习法。同时教师在实验中注意以下指导: (1) 重视探索性实验的选择和设计; (2) 在实验之初, 要向学生提示观察角度; (3) 要重视学生对实验现象完整而准确地叙述; (4) 要不失时机地引导学生透过实验现象分析其本质, 培养学生的科学探究能力和合作意识。通过学习过程中的交流和讨论, 让学生学会尊重他人、学会倾听、反思、表达和交流。让学生有更多的机会主动地体验探究过程, 在知识的形成、联系、应用过程中养成科学的态度, 获得科学的方法。并在探究过程中发现长处和不足, 互帮互助, 在原有的基础上有所提高, 有所发展, 从而体验成功的喜悦, 增强学习化学的信心, 让学生真正成为教学活动中的主体。

采用实验探究教学进行教学时, 首先教师应根据教学内容和学生的实际, 精心设计教学过程。在每一个教学环节的安排上, 都应充分考虑如何让所有学生都能动手动脑, 保证他们有足够的思维空间。其次是对整个教学内容的安排要体现出层次性, 要面对全体学生, 充分挖掘每个学生的潜能, 注重培养他们的创新思维能力, 激发学生的学习化学的兴趣。

2. 实验探究教学的优点, 既可促使学生形成对化学学习的持久兴趣, 同时又可激发学生的求知欲。

通过实验, 发挥学生的主体作用, 使学生对本节课的知识结构条理化、系统化, 也能培养学生的归纳和概括能力, 进一步完成教学目标, 学生知道, 分子具有如下性质:分子的质量和体积都很小;分子总是在不断的运动着;分子间是有间隔的。所谓“实验探究教学”, 是指学生在教师的引发下, 运用已有的知识和技能, 充当新知识的探索者和发现者的角色, 通过自己设计方案, 进行操作实验, 去探索问题和解决问题的一种教学模式。其基本结构为提出问题———进行实验———实验结论———进行应用。这一实验教学具有下述三个优点:有利于充分发挥实验探究教学与传统教学最大的不同, 就在于学生不再是一味听教师讲、看教师做, 而是在足够的时间和空间范围内, 由自己来确定时间的分配, 进行方案设计并进行实验操作, 对实验的事实加以分析并做出结论。在这样的学习氛围中, 学生就能真正感受到自己是学习的主人。实验兴趣是认知兴趣中重要的一种。只有当学生通过亲自探究实验现象产生的原因和规律时所形成的兴趣, 才具有一定的稳定性和持久性。实验探究教学却能给学生提供主动探求知识的宽松环境, 让他们在成功地设计和实验操作的愉悦情绪下, 潜力得到充分发挥, 思维更加活跃。在对未知领域的探索过程中, 通过自己的实验操作和验证, 积极地去思考去探索, 从中就会迸发出更多的智慧和灵感。如果坚持不断地加以训练, 就十分有益于学生创新思维能力的培养, 激发学生学习化学的兴趣。

3. 实验探究教学的效果, 通过参与实验

探究教学的锻炼, 实验操作能力有了显著的提高, 学生能够自己带着问题, 目的明确地去做实验, 大大地培养了学生学习化学的兴趣。

我们认为, 在“分子和原子”内容教学中实验探究教学, 是寓科学方法教育于化学教学之中的体现。它充分发挥了学生的主体作用, 培养了独立思考的能力和创新思维的能力, 促进了学生智力与非智力因素的同步发展。

就“分子和原子”内容的教学而言, 针对九年级学生的年龄特征和认知规律, 在以上训练过程中, 学生不仅通过知识的内化, 很好地理解了分子和原子的性质及其反应规律, 应用和创新阶段。通过实验, 学生对分子和原子的认识已较为深刻了。通过这一训练途径, 进一步挖掘学生的潜能, 培养他们的创新精神和创新能力。可让学生设计方案, 然后进行实验。实践证明, 实验探究教学有利于发挥学生的潜能和创新能力的培养, 同时培养了学生学习化学的兴趣。

总之, 在“分子和原子”内容教学中采用实验探究教学, 不仅可激励学生产生强烈的求知欲望, 从而主动地去获取知识, 而且可充分发挥学生的智力潜能和非智力因素的作用, 由此培养学生科学探索的精神和实际操作能力。在实验探究中学习, 完全符合九年级学生的年龄特征和认知规律。在这里, 教师既教给了学生有关的知识, 又培养了学生运用这些知识的能力、实践能力和创新能力。还使他们学会了如何动手动脑, 如何搜集并加工信息, 在吸收和消化知识的过程中逐渐形成良好的个性。因此, 我们认为, 在“分子和原子”内容的教学中进行实验探究教学具有很强的实践意义, 大大地激发了学生学习化学的兴趣。

摘要：我通过“分子和原子”内容实验探究教学的设计, 学生都能动手动脑, 保证他们有足够的思维空间, 要面对全体学生, 充分挖掘每个学生的潜能, 注重培养他们的创新思维能力和学习化学的兴趣;实验探究教学的优点, 既可促使学生形成对化学学习的持久兴趣, 同时又可激发学生的求知欲;实验探究教学的效果, 通过参与实验探究教学的锻炼, 实验操作能力有了显著的提高, 学生能够自己带着问题, 目的明确地去做实验, 大大地培养了学生学习化学的兴趣。

关键词：实验探究教学,足够的思维空间,创新思维能力,学习化学的兴趣,持久兴趣

参考文献

[1].《全日制义务教育化学课程标准》

让分子和原子唱歌篇3

值得注意的是，近年来，一门与纳米科技紧密结合的学科——纳米艺术学，也悄然兴起，并逐渐获得了艺术界与科学界的共同关注。

和纳米级的图画、雕塑，以及纳米题材的视频短片等纳米艺术形式相比，纳米音乐的发展相对缓慢。然而随着人们对纳米结构、DNA、核磁共振、化学键的形成／断裂等课题的不断深入研究，让纳米结构发声，让分子／原子歌唱，已指日可待。

碳纳米管收音机

自从1991年被发现以来，碳纳米管特殊的分子结构就引起了来自材料、物理、化学、微电子、医药等学科领域研究者们的浓厚兴趣。2008年，美国《技术评论》杂志评选出了前一年的国内十大新兴技术。其中，碳纳米管收音机被公认为是碳纳米管在微波领域中应用的重大工程壮举。

碳纳米管收音机是迄今为止世界上最小的收音机：它的关键部件由一根直径仅为几十纳米(一纳米等于10亿分之一米)的碳纳米管构成，人们加上电池和耳机就能用它收听自己中意的广播节目。这种碳纳米管收音机比现有的普通收音机要小10亿倍。

碳纳米管收音机是美国加州大学物理学家泽托教授2007年的杰作。在这个收音机中，碳纳米管承担了收音机的天线、调谐器、放大器和解调器等诸多部件的功能。碳纳米管被置于真空管中，一端被固定在电池的负极上，另一端(即自由端)和电池正极之间留有纳米量级的间隙。如果电极间的电压足够高，正极能将碳纳米管自由端的电子夺过来。当广播电台的无线电信号经过收音机时，产生的电场将不断“推”和“拉”纳米管的自由端，也就是碳纳米管随无线电信号发生共振，利用这种共振现象及回路中相应的电流变化就可以探测到无线电信号。回路中受无线电信号感应得到的高频交变电流信号最后会转化为携带声音信息的低频信号，进而通过喇叭等播出声音。

碳纳米管收音机的出现，使得纳米结构发声、甚至歌唱成为可能，为未来纳米声乐的发展提供了新的思路。

纳米吉他与单弦琴

1997年，美国康奈尔大学的科学家们采用刻蚀的方法制作了一把极其微小的“纳米吉他”。它小得可以塞进一个人的红细胞内，这显示出当今的纳米技术已经达到了什么样的水平。这把小吉他只有10个微米长，相当于单个细胞的大小。每根琴弦只有50纳米粗，相当于100个原子的宽度，比人的一根头发还要细2000多倍。它可以弹出调来，如果有人有足够细小的手指的话。据康奈尔大学应用工程物理学教授哈罗德·克雷格海德称，如果能用某种技术拨动这把吉他的琴弦，它也能像普通吉他那样产生共鸣。

在制造这把微型吉他时，科学家攻克了很多技术难题，例如，观察琴弦与激光的干扰情况，测量琴弦的振动力等。最终，研究人员发现，纳米吉他发出来的声音频率已超出了人类的听力范围，人耳根本无法听到它的声音。尽管如此，通过某种频率转换，这把纳米吉他还是可以为我们演奏的。

2006年，另一位美国科学家辛格在两根钨探针中间连接了碳纳米管，制成了纳米尺度的锯弓(也被称为“纳米小刀”)。纳米锯弓被认为将来可能用于生物细胞的手术中。其实，这张纳米锯弓就相当于一把单弦琴，若利用激光脉冲拨动琴弦，使得碳纳米管振动起来，它也会发出特定频率的声音来。

纳米粒子音乐

根据量子力学的观点，一个粒子具有波粒二相性，因此，纳米粒子本身就是波的叠加。既然声音也被认为是波的叠加，那么，声音就可以用微观粒子波体系来描述。2001年，《Organized Sound》第二期上发表了一篇关于纳米粒子音乐的文章。该文中，作者鲍勃博士经过分析粒子波与声音合成之间的关系后，发现了两者之间的相似性，进而从理论上阐述了利用纳米粒子波进行谱曲的全过程。最后，鲍勃博士认为，“利用粒子系统可以进行谱曲……在未来，粒子加速器就是乐器，粒子物理学家就是作曲家”。

核磁共振演奏

核磁共振是指原子核在外磁场作用下因共振而大量吸收某种频率辐射的物理过程。核磁共振波谱是光谱学的一个重要分支。在我们的日常生活中，核磁共振通常是体检时，用来成像的。一般情况下，核磁共振光谱的频率远超出人类的听力范围，但是，当核磁共振遇见“好事”的音乐家，这种情况就发生了改变。最近，笔者发现，在一个自称为“磁共振遇见音乐家”(NMR meets musicians)的网站上，兰格·纽伦堡大学的有机化学教授们详细阐述了如何将核磁共振转化为声乐的全过程。在那里，即使像酒精这样普通的物质，其核磁共振谱也能奏出美妙的声响。

原子力显微镜弹奏

原子力显微镜是一种利用原子、分子间的相互作用力来观察物体表面微观形貌的新型实验技术。它有一根纳米级的探针，被固定在一个可灵敏操控的微悬臂上。当探针离样品很近时，其顶端的原子与样品表面原子间的作用力就会使悬臂弯曲，偏离原来的位置。根据这个偏离量，原子力显微镜就能间接地探测出样品表面的形貌或原子、分子的大小。

现在，利用原子力显微镜，科学家已经可以监听原子力显微镜探针针尖原子与物体表面原子之间化学键形成与断裂的声响，他们还发现，不同化学键形成与断裂所发出的声音各不相同。试想，如果物体表面的原子排列得如此巧妙，那么原子力显微镜针尖和物体表面不同原子之间不断接触，化学键即会不断形成和断裂，那么，利用原子力显微镜完全有可能像弹电子琴一样演奏出美妙的歌曲来。

分子和原子教学反思篇4

分子和原子的概念是初中化学进入微观世界的第一节课，也是最难理解的一节课。今天第一节课顺利讲解了分子与原子的概念及化学变化的实质，感觉效果较好，特记录如下：多媒体教学给我们传统教学带来前所未有的好处，但是有的时候很多老师往往局限于多媒体而忽视清晰条理板书所带来的效果。分子与原子很多老师用多媒体动画演示化学变化的微观过程，感觉效果不错。课之前，我也做了非常好的课件，但是上课前，我准备还是不用课件讲了，因为这样会分散学生的注意力，因为我们的学生上课时走神的较多。完全集中精力去听课是这节课成功的关键，我用板书画出来的分子和原子把水的蒸发和水的电解讲解的淋漓尽致，同时我也把以后要用的C60分子模型在这里分析了“分子是由原子构成的”，学生也听得非常入神，能够完全配合老师的讲解内容，从多个侧面让学生去感觉、去体会、去认知、去学习“分子是保持物质化学性质的最小粒子，原子是化学变化中的最小粒子，”明白“分子、原子、物质间的关系：物质是由分子或者原子构成的，分子是由原子构成的通过画出来的分子和原子能够很好的分析了物质化学变化的实质，这样一总结，学生完全掌握和理解了，整体效果很好! 分子和原子教学反思【五篇】

分子和原子教学反思篇5

在验证分子之间有间隔时，用等体积的酒精与水混合，学生做完演示实验后，我没有像以前上课时直接问“为什么混合后体积小于两者体积之和?”，而是故意很严肃地说：“刚才做实验时谁偷着喝酒了?”他们当然没喝，也就不会承认了，这是我再说：“谁能做一回福尔摩斯，把这个案子给破了?”这样就引起了全部学生的注意，教学效果明显比以前好，而且对这个实验印象深刻。另外，我并没有做类似“小米和黄豆混合”的实验来说明分子之间有间隔。因为根据以前的教学效果来看，做完等体积的酒精与水混合的实验后，学生虽然看不见分子，但也能够理解分子之间有间隔这个性质，也会用这个例子来说明分子的这条性质;反而是做了上述那样的实验后，给学生造成误导。因为他们对亲眼看见的事实印象深刻，在举分子之间有间隔的例子时，一部分学生就把它当做正确答案。

在比较固态、液态和气态三类物质的分子间间隔时，我又补充了“比一比谁的力气大”(注射器实验)，学生很容易就接受了。

教学设计《分子和原子》课题1 篇6

课题：《分子和原子》教学设计

姓名：孙英超

单位：奎屯市第三中学

课题1.分子和原子

【教学目标】

一、知识与技能

1.通过生活中的现象，认识物质是由分子、原子等微小粒子构成。

2.通过实验探究活动和自制分子模型，认识分子、原子的特性，理解物理变化的本质。

3.通过分子模型化学变化过程的演示，认识分子原子的概念及化学变化的微观本质。

二、过程与方法

1．能从常见的现象入手进行合理的想象和推理。

2．培养学生抽象思维能力、空间想象力和动手能力。3.通过讨论交流，培养团结、协作的合作意识。

三、情感态度与价值观

1．增强学生对微观世界的好奇心和探究欲，激发学生学习化学的兴趣。2．对学生进行科学态度教育和辩证地看问题的思想方法教育。教材分析

本节课的内容是继前两个单元学习某些物质的性质和变化后，从宏观的物质世界跨进微观的物质世界的第一课，对于学生认识宏观物质的微观组成具有重要的作用。同时，为进一步探究 “物质构成的奥秘”奠定基础。因此，本节教材具有承上启下的作用。

教学方法

分子、原子既看不见也摸不着，分子、原子究竟是什么样的粒子，学生缺乏准确的内部表象。针对教学内容的特点和学生的实际情况，我们主要采取以下几种方法进行教学: 第一，情景激学。用一些宏观现象创设探究氛围，激发学生的探究欲望。如读唐诗、撕纸片、拟人自述、酒精与水混合后体积的变化等。

第二，联想推理。尽量将不可见的微观粒子行为特征与学生熟悉的某些宏观事物联系进行转换理解，引导学生类比推理形成微观粒子的内部表象。

第三，模型构建。用蔬菜搭建起分子、原子的模型，使学生形成清晰的分子、原子印象。

【教学重点】认识物质的微粒性，能用微粒的观点解释日常生活中的问题【教学难点】形成物质的微粒观，化学变化的本质。【教具准备】

大、小土豆、牙签、胡萝卜、烧杯、尖嘴玻璃管、注射器、浓氨水，酚酞，滤纸、蒸馏水、酒精、多媒体

【课时安排】一课时【教学过程】引入

师：多媒体展示：《咏梅》墙角竖枝梅，临寒独自开。遥知不是雪，唯有暗香来。怎么解释遥远处就能区别梅和雪呢？就要进入我们今天的微观世界了。

新课探究

（一）、物质是由微粒构成的

师：请同学们在30秒内把桌面上的一张作业本纸尽可能的分成最小，但注意每次要等分纸片。（有的学生用手撕纸片，有的学生有小刀。）

师：请选出最小的纸片，它还能分吗？这是不是构成纸张的最小微粒？生：肯定不是

（1）分子、原子都很小

师：物质是无限可分的，任何物质都是由微粒构成的，我们用肉眼可以看到分子、原子等微粒吗？

[读一读]书上49页图片，介绍用扫描隧道显微镜获得的苯分子的图像，和移走硅原子构成的最小的汉字图像—“中国”。

多媒体展示：“水分子的自述”:嗨!同学们，我是水分子，我的质量和体积都很小，一个水分子的质量约是3 x 10-26 kg，在每一滴水中我们水分子大约有1.67 x 1023个。我这么小，当然你们人类用肉眼是看不见我的。如果用10亿人来数一滴水里的水分子，每人每分钟数100个，日夜不停，需要数3万多年才能数完呢。我想请你们猜一猜当我们大量分子聚集在一起构成了什么物质？我们聚集在一起还运动吗？彼此之间是否会存在空隙呢?(2)微粒是不断运动的

师：既然物质是由肉眼看不到的、极细小的微粒构成，那么这些微粒有什么特性？请同学们完成下列实验探究。

学生分组实验（多媒体展示）：

1、在滤纸上滴上酚酞溶液，然后再滴上氨水，2、在小烧杯上贴上滴有酚酞的滤纸片，在玻璃片上滴一滴氨水，然后把烧杯罩在浓氨水的上方，观察现象。

[议一议]同学们看到什么现象？这些现象说明什么？请讨论后回答？

生：我们看到酚酞都变红了，第一个实验说明氨水能与酚酞试液直接作用，使其变成红色；第二个实验中酚酞试液并未与浓氨水接触，但酚酞试液仍然变红了，说明构成氨气的微粒氨气分子是在不断运动的。

师：那么我们就可以解释：湿衣服为什么晾晒干了，糖块放入水里为什么消失了？这样的问题了。

生：水分子运动到空气中去了，糖分子运动到水中去了。

师：那为什么在太阳底下，衣服干的快，热水中糖溶解的快呢？生：温度越高，微粒的运动速度越快。

师：同学们还能通过哪些事例说明分子的存在？以及微粒的运动呢？生1：路过酒厂、化肥厂都可以闻到酒香和臭味。生2：打开液化气瓶可以闻到浓烈的液化气中的臭味。还可以嗅到汽油的气味。汽油瓶不盖盖放在家中，过一段时间就没了。

生3：加热一壶水可以被烧干。（3）微粒之间有空隙

师：同学们一定都知道1+1=2，但是我们完成下面这个实验后，这个等式就不成立了。

学生分组实验（多媒体展示）：用无名指堵住一端是尖嘴的玻璃管的尖嘴端，从另一端先加入一半的酒精，再加入一半的水，然后用拇指堵住另一端，上下颠倒几次，将玻璃管尖嘴向上松开无名指，观察现象。

生：松开手指后，发现液面下降了，不是一玻璃管液体。师：那就是1+1不等于2，你们能解释吗？生：这说明构成酒精和水的微粒之间有间隙。

师：酒精和水是液体，那气体微粒间、固体微粒间也有间隙吗？学生分组实验（多媒体展示）：将两只同体积的注射器，分别吸取同体积的空气和水，用手指顶住末端，慢慢推入，观察现象。

生：注射器内的空气易被压缩，而水不易被压缩。这是因为固、液、气体微粒间都有间隙，但间隙不一样，气体的最大，易被压缩，液固较小不易压缩。

师：非常好，能用微粒间的间隙解释一下，热胀冷缩和物质状态的改变吗？学生们讨论后回答：

学生1：物质受热微粒间的间隙增大，体积膨胀，遇冷微粒间的间隙缩小，体积减小。

学生2：物质由液体变为气体，是微粒间的间隙由小变大的结果多媒体展示：水、水蒸气的变化以及微粒间的间隙。

师：固体受热，能量增加，微粒的运动加快，微粒间的间隙增大，固体就会变成液体，液体继续受热，微粒运动继续加快，间隙继续增大，液体就会变成气体。[小结]我们亲自探究了微粒的一些特征，微粒的运动，微粒间有间隙，微粒很小

（二）分子的模型

师:为了能让同学们看到微粒，老师给分子、原子制作了模型，请大家欣赏（老师展示一个用土豆、胡萝卜做的水分子模型）师：同学们自己能动手做吗？学生分组活动（多媒体展示）：利用课桌上的材料自己制作出氢气分子，氧气分子，水分子，二氧化碳分子，氨气分子的模型。

[议一议]：在制作过程中有什么体会和感悟，制作完后，组间互相比较，谁做的最形象、规范。

学生1：水分子的模型像米老鼠的头，二氧化碳分子像糖葫芦学生2：分子不是最小的，是由比它更小的原子构成。

学生3：相同的原子可以构成分子，不同原子也可以构成分子。

学生4：不同的物质由不同分子构成，不同的分子有不同的性质。像用警犬能缉毒追踪。

师：构成物质的微粒是分子、原子，分子是由原子构成的，不同的分子构成不同的物质，所以具有不同的性质。

（三）化学变化中的分子和原子

师：在蔗糖溶于水，水蒸发的变化中，是分子的运动和间隙发生了变化，那在化学变化中分子和原子怎么变呢？

多媒体展示：水分子分解的示意图

学生分组活动：用自己手上的模型，演示一下化学变化，氧化汞分子分解或水分子分解过程。能得到哪些启发？

（找一个组的学生上讲台演示一下变化过程）

[读一读]：请同学阅读书本P50面的原子的有关知识，把你对分子和原子的理解与大家进行交流。学生1：原子在化学变化中不变，分子在化学变化中要改变

学生2化学变化的过程是分子分成原子，原子又重新组合成新的分子。这些粒子只是形式上在变，箭头左右原子的总个数没有改变，箭头两边也只有两种原子，原子的种类也没变„„

学生3：若分子是一座房子，则原子就是建房子的砖。

学生4：若分子是一个变形金刚，原子就是拼图的各个部件。

学生5：若原子是一个汉字，则分子是一句话。每句话可分有各个汉字，各个汉字可组成一句话。

师：太精彩了，通过同学们的描述，眼前好像看见了许许多多分子、原子。我们一起来归纳一下：

1、化学变化的实质分子的分裂，原子的重新组合。

2、变化中原子的个数种类始终不变，所以，原子是化学变化中最小粒子。

3、化学变化中分子的种类要发生改变，所以物质的种类就改变了，物质的性质也改变了，所以，分子是保持物质化学性质的最小粒子。

总结：物理变化中，分子原子都不改变，而化学变化中原子不改变，分子要改变。分子、原子的世界有太多的奥秘等着我们去发现。

作业：

1、用身边的材料制作一些分子的模型。

2、用分子、原子的知识解释我们熟知的生活现象。

【板书设计】

（一）物质是由微粒构成（1）分子、原子都很小

（2）微粒的运动

（3）微粒间的间隙

（二）分子、原子的模型

分子是由原子构成的，不同分子构成不同物质，性质也不相同。

（三）化学变化中的分子和原子

化学变化的实质：分子的分裂，原子的重组

分子是保持物质化学性质的最小粒子。原子是化学变化中的最小粒子。【课后反思】

“分子和原子”这部分内容是九年级化学课程的一个很重要探究点，本课题在教材中有举足轻重的作用。本节课的设计基本达到了预期的目标，设计中有如下特点：

一、本节课体现了素质教育的课程改革理念，把培养学生的科学探究能力摆在首位，以学生为主体，教师为引导，积极改进实验方案，每个知识点都从实验中得到探究和验证，让学生体验到探究的快乐。

二、问题情境真实，资料准备充分。实验设计巧妙，可操作性强，现象明显。所有问题都让学生分组讨论交流，结论基本都由学生得出，老师只是略做总结归纳。培养了学生自主、合作、探究的科学品质。

分子和原子教学设计六篇7

分子由原子组成,原子结合成分子靠化学键的作用,常见的化学键有离子键和共价键,原子结合成分子有一定的结构。在分子内部不仅有电子的运动,还有分子的转动和内部的振动。1666年,牛顿把通过玻璃棱镜的太阳光分解成了从红光到紫光的各种颜色的光谱,他发现白光是由各种颜色的光组成的,这是光谱最早的研究。

夫琅和费在1814-1815年间公布了太阳光谱中的许多条暗线,并以字母来命名这些暗线,这是光谱中最早的基准标识。第一台实用的光谱仪在1859年由本生和基尔霍夫研制出来,从此光谱仪开始应用到光谱分析上。1896年,塞曼[1]将钠焰放进一个强磁场中,塞曼效应自此以后成为人们认识光谱现象的一种重要工具。继1962年激光光源[2]开始使用以来,激光已成为一种用于研究各种各样问题的有力手段。

在分子光谱学的发展中,产生了许多研究分子光谱的实验方法,但是对于多原子分子来说,人们虽一直在研究,但是还没有形成研究多原子分子光谱的成熟体系,本文试图对分子光谱的实验方法进行整理、分析、探讨,找出适合多原子分子光谱的实验方法,并且对这些方法进行对比分析,形成一套研究多原子分子光谱的有效实验体系,完善多原子分子光谱实验研究。

2 多原子分子光谱实验方法

2.1 紫外-可见分光光度法

紫外-可见分光光度法[3]是利用物质在紫外、可见光区的分子吸收光谱,对物质进行定性分析、定量分析及结构分析的方法。

紫外-可见分光光度计由光源、单色器、吸收池、检测器、结果显示记录系统组成。在可见光区是以钨灯作为光源,其辐射波长范围在320~2500nm。在紫外区是以氢、氘灯作为光源,发射185~400nm的连续光谱。在整个紫外光区或可见光谱区可以发射连续光谱,具有足够的辐射强度、较好的稳定性、较长的使用寿命。紫外-可见分光光度计的单色器将光源发射的复合光分解成单色光并可从中选出一任波长单色光的光学系统,光源的光由入射狭缝进入单色器;单色器的透镜或反射镜使入射光成为平行光束;单色器的色散元件将复合光分解成单色光棱镜;单色器的聚焦装置由透镜或凹面反射镜构成,将分光后所得单色光聚焦至出射狭缝;它的样品室放置各种类型的吸收池(比色皿)和相应的池架附件,吸收池主要有石英池和玻璃池两种。在紫外区须采用石英池,可见区一般用玻璃池。检测器是利用光电效应将透过吸收池的光信号变成可测的电信号的装置,常用的有光电池、光电管或光电倍增管。

2.2 红外吸收光谱法

红外吸收光谱法是基于0.75~1000μm光谱区域(包括近红外区、中红外区和远红外区)内测定物质的吸收光谱或吸光度值,对物质进行定性、定量或结构分析的一种方法。该方法又被称为振动光谱,它是由分子振动能级的跃迁而产生的,因同时伴随有分子中转动能级的跃迁,故亦称为振转光谱。傅立叶变换红外光谱仪是研究红外吸收光谱最常用的工具之一。

傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)主要由光源、迈克尔逊干涉仪、检测器、记录系统组成。光源发射出稳定、能量强、发射度小的具有连续波长的红外光。FTIR的核心部分是迈克尔逊干涉仪[4]。检测器一般分为热检测器和光检测器。热检测器有氘化硫酸三甘钛(DTGS)、钽酸锂(LiTaO3)等类型,热检测器的工作原理是把某些热电材料的晶体放在两块金属板中,当光照射到晶体上时,晶体表面电荷分布变化,由此可以测量红外辐射的功率。常用的光检测器有锑化铟、汞镉碲(MCT)等类型,它的工作原理是某些材料受光照射后,导电性能发生变化,由此可以测量红外辐射的变化。傅立叶变换红外光谱仪红外谱图的记录、处理一般都是在计算机上进行的。

2.3 分子荧光与分子磷光光谱法

处于基态的分子吸收能量被激发至激发态,然后从不稳定的激发态返回至基态并发射出光子,称为受激发光。受光激发的分子从第一激发单重态的最低振动能级回到基态所发出的辐射是荧光。寿命为10-8~10-11s。由于是相同多重态之间的跃迁,几率较大,速度大。从第一激发三重态的最低振动能级回到基态所发出的辐射是磷光。由于磷光的产生伴随自旋多重态的改变,辐射速度远小于荧光,磷光寿命为10-4~10-5s。

测量荧光的仪器主要由激发光源、样品池、双单色器系统、检测器四个部分组成。它的光源发出的光在紫外-可见区范围,通常是由氙灯和高压汞灯作为。荧光用的样品池须用低荧光的材料制成,通常用石英,形状是方形和长方形的。单色器是由光栅构成的。光电管和光电倍增管作检测器,检测器与激发光成直角。

在荧光仪样品池上增加低温杜瓦瓶和斩波片即可用于磷光的测量。斩波片的作用是作用其分子受激所产生的荧光与磷光的寿命不同获取磷光辐射。通常借助于荧光和磷光寿命的差别,采用磷光镜的装置将荧光隔开。或者是采用脉冲光源和可控检测及时间分辨技术。室温测量时,不需要杜瓦瓶。

2.4 光声光谱法

光声光谱[5]是直接探测无辐射跃迁过程的惟一手段,20世纪70年代以来已发展成一个专门的研究领域,研究对象涉及物理、化学、生物、材料等学科,并且能给半导体工业和微电子工业的研究提供一种新的研究和检测手段。光声光谱直接测量光束与材料相互作用后所吸收的热量,显然,它是光谱技术与量热技术的组合。

光声光谱仪是根据光声效应原理研制成的。从功能上可分为三部分,即辐射源、光声盒、信号处理和记录系统。辐射源一般由激光器构成,有CO2波导激光、钛宝石激光等。光声盒包括样品池,传声器和前置放大器,是光声光谱仪中的核心部件,它既是气体样品的容器,又装置了微音器或其他装置检测激光作用下产生的光波。信号处理和记录系统包括锁相放大器和微型计算机,光声光谱仪采用单光束结构,降低对光源高强度的要求,且光路简化。信号输出端与计算机连接,由计算机控制对光谱进行扫描、并同时采样。测试样品时可同时对光源光谱实行归一化等处理并保存。

2.5 拉曼光谱法

拉曼光谱属于分子的振动和转动光谱,通常简称为分子光谱。早在1923年,斯迈克尔等著名物理学家就预言了单色光被物质散射时可能有频率改变的散射光,印度物理学家拉曼于1928年在实验室中发现了这种散射,因而以拉曼的名字命名为拉曼散射,相应的散射光谱亦称为拉曼光谱。

激光拉曼光谱仪由波长为632.8nm的He-Ne激光器、波长为514.5nm 或488.0nm、散射强度1/14的Ar激光器作为激光光源,它由光栅构成单色器,并且含有多个单色器; 检测器是由光电倍增管,光子计数器构成,对散射的光进行检测。

3 多原子分子光谱实验手段分析和探讨

紫外-可见分光光度法、红外吸收光谱法属于吸收光谱,紫外-可见分光光度法源于分子中价电子在不同电子能级间的跃迁,属于电子光谱,测定的波长范围通常为190~800nm,广泛用于无机和有机物的定量测定,辅助定性鉴别,其对应的吸收光的波长范围大部分处于紫外和可见光区域。红外光谱在可见光区和微波区之间,其波长范围约为0.75~1000μm。红外吸收光谱是由于分子间的振动而产生的,所以红外吸收光谱亦属于分子振动光谱。分子荧光与分子磷光光谱属于发射光谱法。荧光法在有机化合物中应用较广。芳香化合物多能发生荧光,磷光分析主要用于测定有机化合物,如石油产品、多环芳烃、农药、药物等方面。拉曼光谱法属于散射光谱法,亦属于研究分子振动的光谱学方法,测量光谱范围40~4000cm-1,由分子的极化率变化引起,适合分子骨架的测定。

光声光谱法测量的是物质的吸收光谱,它不直接测量光谱的本身。

而是通过检测物质在吸收辐射后热激发的声波来获取光谱信息。光声光谱适于测量高散射样品、不透光样品、吸收光强与入射光强比值很小的弱吸收样品和低浓度样品等,而且样品无论是晶体、粉末、胶体等均可测量,这是普通光谱做不到的。

紫外-可见分光光度法、红外吸收光谱法,紫外-可见分光光度测定的波长范围通常为190~800nm,红外吸收光谱法测定的波长范围是0.75~1000μm。拉曼光谱法属于散射光谱法,测量光谱范围是40~4000cm-1。紫外-可见光谱与荧光光谱测定同样是在紫外-可见光区有吸收的物质,但某些物质吸收特定波长的光后,除产生吸收光谱外还会发射比原吸收波长更长的荧光。能产生荧光的物质分子首先必须具有较强的紫外可见吸收,但是能产生紫外可见吸收的分子却不一定都能发射荧光,所以荧光光谱选择性比紫外-可见光谱好。由于荧光光谱测量光强,定量分析的灵敏度也比紫外可见光谱要高2~3个数量级,适用于微量无机物和有机物的定量,但当样品浓度过高时会发生荧光自熄灭现象。红外光谱与拉曼光谱同属于研究分子振动的谱学方法,但各自的侧重点有所差异及物理原理不同,前者是吸收光谱,由分子的偶极距变化产生,适合分子端基的测定;后者是散射光谱,由分子的极化率变化引起,适合分子骨架的测定,两者可以相互补充。

摘要：分别介绍了紫外-可见分光光度法、红外吸收光谱法、分子荧光和磷光光谱法、光声光谱法和拉曼光谱法的光谱实验原理和方法,并根据分子的发光特性和谱线范围对不同的实验方法进行了总结和研究。

关键词：光学,傅立叶变换红外光谱仪,吸收光谱,红外

参考文献

[1]宋世榕.彼得塞曼和塞曼效应[J].自然,1994,22(12):746-748.

[2]郑元武,沃新能.激光光谱学[J].自然,1994,3(1):28-29.

[3]梁映秋,田永池.分子光谱学在若干应用领域的最近进展[J].物理化学学报,1991,7(6):740-742.

[4]郑一善.现代分子光谱学的进展[J].红外研究,1984,3(2):187-188.

辨析分子晶体与原子晶体篇8

一、原子晶体与分子晶体的判断方法

1. 依据组成晶体的粒子和粒子间的作用判断

原子晶体的粒子是原子，质点间的作用是共价键；分子晶体的粒子是分子，质点间的作用是范德华力。

2. 记忆常见的、典型的原子晶体

3. 依据晶体的熔、沸点判断

原子晶体熔、沸点高，常在1000℃以上；分子晶体熔、沸点低，常在数百度以下至很低的温度。

4. 依据导电性判断

分子晶体为非导体，但部分分子晶体溶于水后能导电；原子晶体多数为非导体，但晶体硅、晶体锗是半导体。

5. 依据硬度和机械性能判断

原子晶体硬度大，分子晶体硬度小且较脆。

例1 铁室中，用激光将石墨靶上的碳原子炸松，同时用射频电火花喷射氮气，此时碳、氮原子结合成碳氮化合物薄膜，这种化合物比金刚石更坚硬，其原因可能是（）

A. 碳、氮原子构成空间网状结构的晶体

B. 碳、氮的单质化学性质均不活泼

C. 碳、氮键比金刚石中的碳碳键短

D. 氮原子最外层电子数比碳原子多

解析分子间作用力影响分子晶体的物理性质；共价键既影响原子晶体的物理性质，又影响原子晶体的化学性质。通过比较晶体的物理性质，可以判断粒子间作用力的类型。碳氮化合物薄膜比金刚石更坚硬，说明此薄膜粒子间作用很强，比金刚石中C—C共价键更强，因此，该碳氮化合物应该是原子晶体。我们知道N的原子半径比C小，故N—C键长比C—C键长要短一些，键能也就大一些，符合条件。故A、C项正确。

二、分子晶体与原子晶体结构上的差异

分子晶体与原子晶体在结构上有很大差异，构成晶体的粒子、粒子间的作用都不相同。

1. 分子晶体的结构特征

干冰和冰的晶体结构见课本图3-11、3-12。两者的差异见下表：

大多数分子晶体结构有如下特征：

（1）如果分子间作用力只是范德华力。以一个分子为中心，其周围通常有12个紧邻的分子。如O2、C60、CO2，我们把这一特征叫做分子紧密堆积。

（2）如果分子间除范德华力外还存在着氢键，分子就不会采取紧密堆积的方式。如在冰的晶体中，每个水分子周围只有4个紧邻的水分子，形成正四面体。氢键不是化学键，比共价键弱得多却跟共价键一样具有方向性。氢键的存在迫使四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子相互吸引，这一排列使冰晶体的空间利用率不高，有相当大的空隙，因此冰的密度小于水的密度。

2. 原子晶体的结构特征

以金刚石晶体为例，其晶体结构见课本图3-14：

（1）金刚石中每个C原子以sp3杂化，分别与4个相邻的C原子形成4个σ键，故键角为109°28′，每个C原子的配位数为4；

（2）每个C原子均可与相邻的4个C构成有中心的正四面体，向空间无限延伸得到立体网状的金刚石晶体，在一个小正四面体中平均含有1+4×[14]=2个碳原子；

（3）在金刚石中最小的环是六元环，1个环中平均含有6×[112]=[12]个C原子，含C—C键数为6×[16]=1；

（4）金刚石的晶胞中含有C原子为8个，内含4个小正四面体，含有C—C键数为16。

例2 下面关于SiO2晶体网状结构的叙述，正确的是（）

A．存在四面体结构单元，O处于中心，Si处于4个顶角

B．最小的环上，有3个Si原子和3个O原子

C．最小的环上，Si和O原子数之比为1：2

D．最小的环上，有6个Si原子和6个O原子

解析二氧化硅是原子晶体，结构为空间网状，存在硅氧四面体结构，硅处于中心，氧处于4个顶角，所以A项错误；在SiO2晶体中，每6个Si和6个O形成一个12元环（最小环），所以D项正确，B、C项都错误。

点评怎样理解SiO2的结构？可从晶体硅进行转化，晶体硅与金刚石结构相似，只需将C原子换成Si原子，再将Si—Si键断开，加入氧即可，见下图：

但是若将题目中B、C、D三个选项前面分别加上“平均每个”，则本题的答案就又变了，这时就要应用均摊法了。由于每个Si原子被12个环所共用，每个O原子被6个环所共用，每个Si—O键被6个环所共用，则均摊之后在每个环上含有0.5个Si，1个O，2个Si—O键，即在1 mol SiO2中含有4 mol Si—O键，此时则B、D项错误，C项正确。

三、分子晶体与原子晶体在物理性质上的差异

1. 分子晶体熔、沸点高低的比较规律

分子晶体的熔化或汽化都需要克服分子间的作用力。分子间作用力越大，其熔化或汽化时需要的能量就越多，熔、沸点就越高。因此，比较分子晶体的熔、沸点的高低，实际上就是比较分子间作用力（包括范德华力和氢键）的大小。

（1）组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大，熔、沸点越高，如：O2>N2，HI>HBr>HCl。

（2）相对分子质量相等或相近，极性分子的范德华力大，熔、沸点高，如：CO>N2。

（3）含有氢键的，熔、沸点较高，如：H2O>H2Te>H2Se>H2S，HF>HCl，NH3>PH3。

（4）结构相似、相对分子质量相等，分子排列越紧密，分子间作用力越强，熔、沸点越高，如：正戊烷>异戊烷>新戊烷。

2. 原子晶体熔、沸点比较规律

一般来说，原子间共价键键长越短，键能越大，共价键越牢固，原子晶体的熔、沸点越高，硬度也越大。如：金刚石、碳化硅、晶体硅。从碳到硅原子半径逐渐增大，形成共价键的键长逐渐增大，键能逐渐减弱。故熔、沸点：金刚石>碳化硅>晶体硅。

例3 1999年美国《科学》杂志报道：在40 GPa高压下，用激光器加热到1800 K，人们成功制得了原子晶体干冰，下列推断中不正确的是（）

A. 原子晶体干冰有很高的熔、沸点

B. 原子晶体干冰易汽化，可用作制冷材料

C. 原子晶体干冰的硬度大，可用作耐磨材料

D. 1 mol原子晶体干冰中含4 mol C—O键

解析该晶体是原子晶体，熔化时要克服C—O共价键，很困难，故熔点、沸点很高，硬度很大，难汽化。A、C项正确，B项错误。该晶体的结构应该与SiO2相似，每个C原子与4个O原子形成4条C—O共价键，即1 mol原子晶体干冰中含4 mol C—O键。

例4 下列各组物质熔、沸点逐渐升高的是（）

A. AsH3、PH3、NH3

B. CH3OCH3、CH3CH2OH、CH3COOH

C. SiC、Si3N4、SiO2

D. SiI4、SiBr4、SiCl4

解析 AsH3、PH3、NH3都是分子晶体。NH3分子间存在氢键，熔、沸点最高；AsH3的相对分子质量大于PH3，故AsH3的熔、沸点高于PH3，A项错误。CH3OCH3、CH3CH2OH、CH3COOH中，CH3COOH分子间有氢键，且相对分子质量最大，其熔、沸点最高，CH3OCH3、CH3CH2OH的相对分子质量相等，而CH3CH2OH含—OH，分子间有氢键，故其熔、沸点较高，B项正确。SiC、Si3N4、SiO2三者均为原子晶体，熔、沸点的高低决定于共价键的强弱。C、N、O的原子半径逐渐增大，Si—C、Si—N、Si—O键长逐渐增长，共价键减弱，熔、沸点降低。C项错误。SiI4、SiBr4、SiCl4都是分子晶体，结构相似，它们的相对分子质量逐渐减小，分子间作用力逐渐减弱，熔、沸点逐渐降低。D项错误。

【练习】

1. 水的状态除了气、液和固态外，还有玻璃态。它是由液态水急速冷却到165 K时形成的，玻璃态的水无固定形状，不存在晶体结构，且密度与普通液态水的密度相同，有关玻璃态水的叙述正确的是（）

A. 玻璃态是水的一种特殊状态

B. 水由液态变为玻璃态，体积膨胀

C. 水由液态变为玻璃态，体积缩小

D. 玻璃态水是分子晶体

2. 下列4种物质熔、沸点由高到低排列为（填序号）。

①金刚石 ②锗 ③晶体硅 ④金刚砂

3. 德国和美国科学家首先制出由20

4．氮、磷、砷是同族元素，该族元素单质及其化合物在农药、化肥等方面有重要应用。请回答下列问题。

（1）砷原子核外电子排布式为；

（2）K3[Fe（CN）6]晶体中Fe3+与CN－之间的键型为，该化学键能够形成的原因是。