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6 2.2 构成物质的微粒(Ⅰ)——分子

免费读1265字2024-07-22

  老师:同学们,大家好,我是本节课的主讲老师,在这节课,我们将从一个全新的视角来认识物质世界。在上一节课的学习中,我们已经知道空气是一种混合物,它是由氮气、氧气、二氧化碳以及水蒸气和稀有气体等纯净物组成的。那么大家有没有思考过这样的问题,组成空气的氮气、氧气、二氧化碳等纯净物又是怎样构成的?在古代,学者们就已经对物质的微观构成进行了深入的思考。

  老师:早在战国时代,庄子就提到了物质具有无限可分的特征。一尺之锤,日取其败,万事不解。意思是说,一个短棍,今天是一尺,明天取一半于1/2尺,后天取一半于1/4尺,以此类推,永远没有尽头。认为物质是由微小的粒子构成的。在西方,希腊的哲学家德莫克利特也提出了类似的观点,他认为宇宙万物皆有大量极微小的、硬的、不可穿透的、不可分割的历史构成。古代的先贤们根据宏观现象作出了微观的猜想,为后人指明了科学探究的方向。

  老师:随着科学与技术的进步,我们已经通过科学实验以及仪器观察证实物质是由分子、原子等微观粒子构成。那么分子是什么?许多物质由分子构成,有哪些现象能作为这一理论的证据?让我们来共同观察一个实验,将香水洒在手柄上,抖开手间,绕教室一周,大家会有什么现象?对,大家都闻到了香水的气味,请同学们思考,我们的鼻孔并没有接触到香水,为什么能闻到香味?也有同学回答是香水挥发到空气中被我们闻到了。还有同学回答是香水的分子运动到空气中被我们闻到了。大家分别从宏观与微观的角度解释了这一现象,回答得非常好。在宏观方面,我们发现香水挥发这一现象,那么从微观的角度我们来进行分析。

  老师:在苯实验中所用的香水是由酒精分子和香精分子混合在一起构成的,所以当香水中的这些分子通过运动扩散到空气中后,我们就能闻到酒精和香精的气味了。在弯道气味的过程中,我们并没有看到分子的运动过程,那是因为分子实在是太小了。我们可以以水分子为例,体会分子的小,一滴水中有多少个分子?一个水分子的质量大约有3乘以10的-26次方,千克体积只有约3乘以10的-23次方立方厘米。在一立方厘米的小容器里,竟可以容纳得下3乘以10的22次方个水分子。一般来说,一立方厘米的水有20滴。假设你每秒钟可以数4个水分子,每天我们24小时不停的数,那么请你算一滴水里的水分子要数多少年才能数的完。这个计算很复杂,我们可以借助计算器来完成,结果是我们需要那么多个万年。

  老师:如此之小的微观粒子是我们的肉眼无法看到的,那么在表述的时候,我们可以用图示的方法让看不见的微观世界变得容易理解,这就是模型。例如许许多多的氢分子构成了宏观的氢气,二氧化碳分子构成。二氧化碳气体还会在降温加压的巧言下聚集构成干冰,而许多的水分子则聚集成为水。你能通过画图的方法,用模型来表示它们的微观构成吗?同学们做得非常棒。

  老师:通过模型,我们可以非常直观的感受到,许多物质是由分子构成的,由分子构成的纯

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