课题2 分子和原子

知识梳理

1.物质的组成

物质是由________、________等微小粒子构成的。

答案：分子 原子

2.分子和原子

分子是保持物质________的最小粒子，原子是________中的最小粒子。

答案：化学性质 化学变化

3.分子的基本性质

(1)分子的________和________都很小，我们看不见，摸不着，需要通过扫描隧道显微镜等设备来观察。

(2)分子总是在不断________着，在受热情况下，分子能量________，运动速率________。

(3)分子间有________。

分子间有间隔，气体分子的间隔较大，而固体和液体分子之间的间隔较小，所以水变成水蒸气时，分子间的间隔变大，而不是分子本身的体积变大。

(4)同种物质的分子性质________，不同种物质的分子性质________。

(5)分子在化学变化中是可分的，原子在化学反应中不可分。

分子 原子 新的分子

答案：(1)体积 质量 (2)运动 增大 增加 (3)间隔 (4)相同 不同

4.用分子的知识解释

(1)混合物与纯净物(由分子构成的物质)

混合物：由________构成的物质。

纯净物：由________构成的物质。

(2)物理变化与化学变化

物理变化：当物质发生物理变化时，分子本身________变化。

化学变化：当物质发生化学变化时，分子本身________变化。

答案：(1)不同种分子 同种分子 (2)没有 发生

疑难突破

1.为什么分子保持物质的化学性质而不保持其物理性质?

剖析：第一，通常所说的物理性质都是指宏观现象，它是大量分子的聚集体所表现的属性，单个的分子无法体现。第二，物质发生物理变化时，物质的物理性质可以发生变化，而化学性质不变。化学变化中有新物质生成，意味着一种物质的分子转变成了另一种物质的分子。因此，物质的化学性质就是分子的化学性质。

另外，能保持物质化学性质的粒子除了分子以外还有原子等粒子。例如稀有气体和碳是由原子直接构成的，那么它们的化学性质就由原子保持。

2.如何区分物理变化和化学变化?

剖析：物理变化和化学变化的宏观区别是：物理变化没有生成新的物质，而化学变化生成了新的物质。从微观角度来分析，对于由分子构成的物质，当物质发生物理变化时，分子本身没有变化，只是分子之间的间隔发生了变化;当物质发生化学变化时，原物质的分子发生了变化，生成了别的物质的分子。

问题探究

问题 请你设计一个实验来证明分子总是在不停地运动着。

探究：实验仪器和用品：一瓶溴蒸气和一瓶空气

实验操作：把盛红棕色溴蒸气的集气瓶放在下面，盛空气的集气瓶口对口地放在盛有溴蒸气的集气瓶的上面，把中间的玻璃片抽出。

实验现象：下瓶的有色气体由下面扩散到上瓶，下瓶由于浓度变小颜色变浅，最后达到两瓶气体的颜色一致。

结论：分子总是在不停地运动着。

典题精讲

例1 试用分子和原子的知识解释水受热变成水蒸气和水通电分解生成氢气和氧气这两种变化在本质上有什么区别?

思路解析：根据原子和分子在物理变化和化学变化中能否再分来回答。

答案：水受热变成水蒸气是物理变化。在这一过程中，水分子本身没有变化，没有变成其他物质的分子，只是水分子之间的间隔变大了。水通电分解生成氢气和氧气是化学变化，在这一过程中，水分子发生了变化，水分子分解成氢原子和氧原子，氢原子和氧原子又重新组合成新的分子：氢分子和氧分子。

例2 水变成水蒸气是( )

A.水的粒子发生了变化 B.发生了化学变化

C.水的粒子间的间隔发生了变化 D.水的粒子由静止变成了运动

思路解析：水变成水蒸气，这是一个状态的改变，由液体变成气体，吸收热量，温度升高，体积变大，是物理变化不是化学变化，B不对。从粒子的角度来看，温度升高，粒子的运动加快，粒子之间的间隔增大，所以体积才变大，本质是粒子间的间隔发生了变化，水的粒子本身并没有发生了变化，A不对。粒子总是在不停地运动着，不论是固体、液体还是气体，都在运动，D不对。

答案：C

知识导学

分子是构成物质的一种粒子，许多物质由分子构成。原子可直接构成物质。

分子和原子的比较

分子 原子

概念 保持物质化学性质的最小粒子 化学变化中的最小粒子

区别 化学变化中可再分为原子 化学变化中不可再分，只重新组合成其他分子

相同点 质量很小，体积很小，不断运动，粒子间有间隔，同种粒子性质相同，不同种粒子性质不同，它们都是构成物质的粒子

联系 分子是由原子构成的

气体容易被压缩，而固体和液体不容易被压缩。

知识拓展：

原子在化学反应中不可分，但并不等于原子不可分。如原子弹的爆炸就是原子内部的核发生了反应，不但说明原子是可分的，而且原子还有自己的结构。

理解分子是否可再分的认知误区：

从物理变化和化学变化的对比分析可以得出，分子在化学变化中可以再分，变成了其他物质的分子，分子具有可分性，但从保持物质化学性质这一点来说分子又是不可再分的整体粒子，因为分子再分就不是原来的分子了。

疑难导析

要说明大量的分子聚集体在物理变化过程中表现出来的性质属于物质的物理性质。

要描述物质发生物理变化时，物质的物理性质是否发生变化，化学性质是否发生变化。

要说明化学变化中有无新物质生成，分子种类是否发生变化。还要指出物质的化学性质是否是分子的化学性质。

最后强调能保持物质化学性质的粒子是否只是分子。

物理变化和化学变化的区分可以从宏观和微观两个方面分析：

宏观上，物理变化和化学变化的区分要从有无新的物质的生成来判断。

微观上，对于由分子构成的物质，要分析在发生物理变化时，分子本身有无变化，分子之间的间隔有无变化;发生化学变化时，分子本身有无变化。

问题导思

本实验把两个装有不同颜色气体的瓶子放到一起，观察上下两瓶气体的颜色是否变化，如果变化，且两瓶气体的颜色最后达到一致则说明分子总是在不停地运动着的，如果上下两瓶气体的颜色没有变化则说明分子不是运动着的。

典题导考

黑色陷阱

认为分子是保持物质化学性质的唯一粒子，水是由氢原子和氧原子构成的，这一观点是错误的。构成物质的粒子有分子、原子和离子，由分子构成的物质，分子来保持该物质的化学性质，由原子构成的物质，原子来保持该物质的化学性质。

典题变式

分子和原子的主要区别是( )

A.分子的质量比原子的质量大

B.分子可以直接构成物质而原子不能

C.分子由原子构成

D.分子在化学变化中可以再分，而原子在化学变化中不能再分

答案：D

绿色通道

这道题是考查学生是否真正理解了粒子之间存在着一定的间隔，物质不同的状态主要区别是粒子之间的间隔不同。

典题变式

物质在不同的条件下会发生三态变化，主要原因是( )

A.构成物质的粒子的大小发生了变化

B.构成物质的粒子间的间隔发生了变化

C.物质的物理性质发生了变化

D.物质的化学性质发生了变化

答案：B