从结构角度认识物质的概念

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物质构成的奥秘知识点

物质构成的奥秘知识点

物质构成的奥秘知识点物质构成的奥秘人类对于物质的认识可以追溯到古代哲学家。

他们通过不断的观察和思考,探索出了一些关于物质构成的奥秘。

现代科学的发展进一步深化了我们对物质的理解。

本文将从不同角度剖析物质构成的奥秘。

一、原子的奥秘在古希腊时期,有一位著名的哲学家名叫德谟克利特。

他提出了“原子”这一概念,认为物质由不可再分割的微小颗粒组成。

直到现在,原子理论仍然是物质构成的基础。

我们知道,原子是由原子核和电子组成的。

原子核凝聚着质量和正电荷,而电子则带有负电荷。

然而,更让人惊奇的是原子的细致结构。

通过粒子加速器等技术手段,科学家发现原子核中还存在着质子和中子。

质子带有正电荷,中子则是中性的。

而质子和中子又是由更基本的粒子所组成的。

这些粒子被称为夸克,它们是最小的构成物质的元素。

二、分子的奥秘除了原子,分子也是物质构成的重要组成部分。

分子是由两个或多个原子通过化学键连接而成的。

分子的种类繁多,不同的分子具有不同的性质。

我们经常说的水分子H2O就是由两个氢原子和一个氧原子组成的。

分子结构的变化导致了化学反应的发生。

科学家们通过对分子结构的研究,揭示了物质之间的相互作用和变化机制。

三、元素周期表的奥秘元素周期表是化学中最重要的工具之一。

元素周期表按照原子的序数排列了所有已知的元素,揭示出了元素之间的规律和特性。

周期表的排列是根据元素的电子结构进行的。

我们知道,原子中的电子会围绕原子核的轨道运动。

不同的轨道对应不同的能级,而轨道中的电子数目是有限的。

元素周期表将具有相同电子壳层结构的元素放在同一列,可以清晰地展示元素的性质变化规律。

元素周期表的发展不仅为我们提供了认识元素的框架,也为科学家发现新元素提供了重要参考。

四、物质的量子性质除了原子和分子的组成,物质还具有一些非常奇特的性质。

量子力学是研究微观世界的基本理论之一。

量子理论揭示了微观粒子的双重性质,即它们既表现出粒子的行为,又表现出波动的行为。

量子理论提出了著名的“不确定原理”,认为在测量一个粒子的位置和动量时,无法同时得到完全准确的结果。

解密物质初中二年级物理物质结构教案

解密物质初中二年级物理物质结构教案

解密物质初中二年级物理物质结构教案引言:物质是构成世界的基本元素,而对于初中二年级的学生来说,了解物质的结构对他们的学习至关重要。

本教案旨在通过解密物质的结构,帮助学生更好地理解物质的组成及性质,并培养他们的观察与分析能力。

一、认识物质的结构1.讲解原子结构在师生互动中,引导学生回顾一年级学习的有关原子、分子的基本知识,激发他们的学习兴趣。

2.讨论元素和化合物通过展示不同元素的图片,引导学生思考元素的特点,例如氧气、氢气等。

然后介绍化合物,说明化合物由不同的元素组成,如水、二氧化碳等。

3.引入分子结构引导学生思考物质的分子结构,通过生活中的例子,如糖、盐的分子结构,展示分子结构的多样性。

二、实践探究物质的结构1.实验一:探究透明材料的分子结构通过实验,让学生亲自观察和分析透明材料的分子结构。

可以以塑料、玻璃等透明材料为例,通过显微镜观察其表面结构,引导学生从视觉上了解物质分子结构与透明度之间的关系。

2.实验二:分析混合物的组成通过实验,让学生了解混合物的组成。

选择一些常见的混合物,如土壤、果汁等,引导学生采用物理方法分离其组成部分,并观察分离后的物质。

通过实践,引导学生理解混合物由不同的物质组成。

三、拓展应用1.生活中的物质结构通过引导学生回顾日常生活中的物质使用和观察经验,让他们观察和分析物质结构对物质性质的影响。

例如,水的结构使其能够呈现液体状态,在生活中起到重要的作用。

2.物质结构与新材料引导学生思考物质结构与新材料的关系。

通过展示一些新材料的应用,如碳纳米管、复合材料等,让学生认识到物质结构的研究对新材料的开发具有重要意义。

结语:通过本教案的学习,学生将了解物质的结构与性质之间的关系,培养他们的观察与分析能力,为他们深入学习和研究物质打下基础。

希望学生通过解密物质的结构,能够对世界有更全面的认识,并在实践中运用所学知识。

化学初步认识物质的组成

化学初步认识物质的组成

化学初步认识物质的组成物质是我们身边的一切,无论是固体、液体还是气体,都由不同的化学元素组成。

化学是研究物质的组成、性质和变化的科学,通过初步认识物质的组成,我们可以更好地理解这个世界。

本文将从原子和分子的角度,探索物质的组成。

一、原子的基本结构我们知道,一切物质都是由原子构成的。

原子是物质的基本单位,其结构由子结构组成。

原子核是原子的中心部分,由质子和中子构成。

质子带正电荷,中子不带电,它们一起组成原子的核心。

在原子核外围,环绕着电子,它们带有负电荷。

原子的质量主要集中在原子核中,电子的质量相对较小,而占据较大的体积。

二、元素和化合物元素是由具有相同原子序数(即原子核中质子的数量)的原子组成的物质。

目前已知的元素有118个,它们在元素周期表中有着特定的位置。

元素通过原子的核质子数量的不同而区分,如氢、氧、铁等。

化合物是由两种或两种以上不同元素的原子以一定比例结合而成的物质。

化合物具有独特的化学和物理性质,不同于构成它的各种元素。

例如,水分子(H2O)由两个氢原子和一个氧原子组成。

元素和化合物的形成和分解都会伴随着能量的变化。

三、分子和离子分子是由两个或两个以上原子以共价键相结合而成的物质。

共价键是通过原子间的电子共享而形成的。

例如,氧气分子(O2)是由两个氧原子通过共享电子得到的。

离子是原子或分子中失去或获得电子而带有电荷的物质。

正离子是质子数比电子数多的离子,带正电荷;负离子是电子数比质子数多的离子,带负电荷。

当正离子和负离子相互结合时,形成离子化合物。

例如,氯化钠(NaCl)是由钠离子(Na+)和氯离子(Cl-)组成的。

四、化学式和化学方程式化学式是用来表示化学物质组成的符号和数字的组合。

分子式表示化合物中各种原子的数量和比例。

例如,水的分子式是H2O,表示水分子由两个氢原子和一个氧原子组成。

化学方程式用化学式和符号表示化学反应的过程。

化学方程式同时表示原子数的守恒,不仅说明了反应物和生成物的组成,还表示了它们之间的摩尔比例关系。

【知识解析】化学科学的主要特征

【知识解析】化学科学的主要特征

化学科学的主要特征1 化学科学的概念
2 化学科学的特征
化学科学的特征是从宏观和微观两个角度认识物质、以符号形式表征物质、在不同层面上创造物质。

(1)利用化学方法,从矿物和动植物体中发现并提取有用的物质,或利用已有的物质为原料制造它们。

(2)通过对有关物质结构和性质的认识与研究,根据需要创造出自然界中原本不存在的、具有特殊性质或功能的新物质。

化学科学是一门具有创造性的科学。

3 现代化学科学研究
现代化学已经成为实验与理论并重的科学。

(1)现代化学研究的重要手段
波谱、色谱、X射线衍射、飞秒化学、原子示踪等。

(2)现代化学研究的热点
理论计算辅以计算机模拟来研究物质的结构、预测物质的反应活性、研究反应的微观过程等。

典例详析
例2-5(2021山东泰安期中)
2020年10月7日,诺贝尔化学奖授予两位女科学家,以表彰她们“开发出一种基因组编辑方法”。

下列说法错误的是()
A.化学是在原子、分子水平上研究物质的一门学科
B.化学科学的特征是从宏观和微观两个角度认识物质、以符号形式表征物质、在不同层面上创造物质
C.化学科学是一门具有创造性的科学
D.现代化学注重理论分析、推理,不需要做化学实验
解析◆原子是化学变化中的最小粒子,分子由原子构成,化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、转化及其应用的一门基础学科,A项正确;化学科学的特征是从宏观组成和微观构成两个角度认识物质,以符号形式表征物质,并能够在不同层面上创造物质,B、C项正确;化学是一门以实验为基础的科学,实验是研究、学习化学的重要途径,现代化学已经成为实验与理论并重的科学,D项错误。

答案◆D。

化学核心素养的五个维度

化学核心素养的五个维度

化学核心素养的五个维度在化学学科中,核心素养有:宏观识别和微观研究,变化观念和平衡思维,证据推理和模型认知,科学探究和创新意识5个维度。

1、宏观鉴别与微观考察,能够从不同层次认识物质的多样性,对物质进行分类;能够从元素、原子、分子水平上认识物质的组成、结构、性质、变化,形成“结构决定质”的概念。

能够从宏观和微观的角度来分析和解决实际问题。

2、改变观念和平衡思维,能认识到物质是运动和变化的,知道化学变化需要一定的条件,并且遵循一定的规律;认识化学变化的本质是有新物质产生,伴随着能量的转化;认识化学变化是在一定限度内可调控的。

利用化学反应原理解决实际问题,多角度动态地分析化学反应。

3、证据推理与模型认知:具有证据意识,能够根据证据对物质组成、结构及其变化作出可能的假设,通过分析推理加以证实或证明;建立观点、结论和证据之间的逻辑关系;知道可以通过分析、推理等方法认识研究对象的本质特征、构成要素及其相互关系,并建立模型。

能够用模型解释化学现象,揭示现象的本质和规律。

扩展科研探索和创新意识。

理解科学探究是进行科学解释、发现、创造和应用的科学实践活动,能够发现并提出具有探究价值的问题;能够从问题和假设出发,确定探究目的,设计探究方案,进行实验探究;在探究中学会合作,面对“异常”现象敢于提出自己的见解。

科学性和社会责任感。

以严谨求实的科学态度,有探索未知世界、崇尚真理的意识;欣赏化学对社会发展的重大贡献,有绿色化学的可持续发展意识和绿色化学观念,能够对与化学有关的社会热点问题作出正确的价值判断。

核心素养是三维目标的深化与具体化,核心素养的形成离不开三维目标。

三维目标与化学核心素养五个维度之间存在密切关系,化学核心素养五个维度是以三维目标为基准,更具针对性地培养学生具备适应终身发展和社会发展需要的基本素质和关键能力。

要害词:化学核心素养;三维目标学生核心素养的培养,主要是指学生应具备的能适应终身发展和社会发展需要的必备素质和关键能力。

化学键教学设计1

化学键教学设计1

化学键教学设计1一、教材分析1.本节是人教版高中化学必修2第一章《物质结构元素周期律》的第3节。

初中介绍了离子的概念,学生知道钠离子与氯离子由于静电作用结合成化合物氯化钠,又知道物质是由原子、分子、离子构成的,但并没有涉及到离子化合物、共价化合物以及化学键的概念。

本节的目的是使学生进一步从结构的角度认识物质的构成,从而揭示化学反应的实质,是对学生的微粒观和转化观较深层次的学习。

为今后学习有机化合物、化学反应与能量打下基础。

并通过这些对学生进行辩证唯物主义世界观的教育。

所以这一课时无论从知识性还是思想性来讲,在教学中都占有重要的地位。

2.从分类的角度上来看,前面有了物质的分类,化学反应的分类,本节内容则是从物质的微观结构上进行分类,根据物质的成键方式,将化学键分为离子键和共价键(在选修3中再介绍金属键),共价键再分为极性键与非极性键。

在教学中要注意与前面知识的联系,一是各种化学键与各类物质的关系,二是化学键变化与化学反应的关系。

3.课标要求化学键的相关内容较多,教材是按照逐渐深入的方式学习,课标也按照不同的层次提出不同的要求,本节的课标要求为:“认识化学键的涵义,知道离子键和共价键的形成”;第三章《有机物》要求“了解有机化合物中碳的成键特征”;选修4《化学反应与能量》中要求“知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因”;选修3《物质结构与性质》中要求“能说明离子键的形成,能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质;了解晶格能的应用,知道晶格能的大小可以衡量离子晶体中离子键的强弱;知道共价键的主要类型,能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质;认识共价分子结构的多样性和复杂性,能根据有关理论判断简单分子或离子的构型,能说明简单配合物的成键情况;知道金属键的涵义,能用金属键理论解释金属的一些物理性质”。

也就是说,在本节教学中,对化学键的要求并不高,教学中应当根据课标要求,注意学生的知识基础和和学生的生理、心理发展顺序及认知规律,降低难度,注意梯度。

物质概念的范畴

物质概念的范畴

物质概念的范畴物质概念是自然科学中一个重要的范畴,它涵盖了从微观到宏观的广泛领域和概念。

物质是构成宇宙万物的基本实体,它是可以观察和测量的,是物理实在的基础。

在物理学、化学、生物学和材料科学等领域,物质都占据着核心的地位,是我们认识和理解自然世界的基础。

在本文中,我将从不同角度对物质概念的范畴进行详细阐述。

首先,从宏观的角度来看,物质是构成物体的实质。

在日常生活中,我们能够感知和触摸的物体,比如水、空气、沙子、金属等,都属于物质的范畴。

这些物质具有质量和体积,它们可以被我们观察、触摸、感知和测量。

在物理学中,我们可以通过测量物体的质量、密度、体积和其他物理性质来研究物质。

物质的宏观性质是我们生活和工作中所需要了解的内容,比如材料的强度、硬度、导电性、导热性等,这些都是物质的宏观性质,对于工程、建筑、制造等领域具有重要的意义。

其次,从微观的角度来看,物质是由分子和原子构成的。

在19世纪末,化学家达尔文、阿沃加多罗夫等人通过实验证据证明了物质是由原子构成的,这一发现极大地推动了化学和物理学的发展。

原子是物质的基本单位,它是构成物质的最基本的粒子,原子之间通过化学键结合成分子,不同种类的原子和分子构成了不同的物质。

通过研究原子和分子的结构、性质和相互作用,我们可以理解物质的微观世界,比如化学反应、化学键的形成和断裂等。

在化学和材料科学中,研究物质的微观结构和性质对于合成新材料、改良原有材料和探索新的物质具有重要的意义。

再次,从宏观与微观的关系来看,物质的宏观性质和微观结构之间存在密切的联系。

物质的宏观性质是由其微观结构和相互作用决定的。

例如,金属材料的硬度、延展性、导电性等宏观性质取决于其原子和电子的排列方式和结合方式。

研究物质的微观结构和性质有助于我们理解和控制物质的宏观性质,从而实现材料的设计、合成和性能优化。

另外,通过研究物质在不同条件下的相变、化学反应、电磁性质等现象,我们可以揭示物质的宏观行为背后的微观机制,这对于新材料的发现和应用具有重要的启发作用。

化学手抄报物质的基本构成

化学手抄报物质的基本构成

化学手抄报物质的基本构成
物质的基本构成是指物质的组成成分和结构特征。

根据化学的
角度,物质的基本构成主要包括元素、化合物和混合物三个方面。

首先,元素是构成物质的基本单位,它由一种类型的原子组成。

原子是由质子、中子和电子构成的基本粒子,每种元素都有特定数
量的质子,决定了其化学性质。

元素可以根据其原子序数和周期表
中的位置进行分类,例如氢、氧、铁等元素。

其次,化合物是由两种或更多种不同元素以一定的化学方式结
合而成的物质。

化合物具有独特的化学性质,其成分比例是固定的。

化合物可以通过化学反应进行分解,分解后得到的仍然是同种物质。

例如水(H2O)是由氢和氧元素以一定的比例结合而成的化合物。

最后,混合物是由两种或两种以上的物质以物理方式混合而成
的物质。

混合物的组成比例可以变化,可以通过物理方法进行分离。

例如空气就是由氮气、氧气、二氧化碳等气体混合而成的混合物。

除了以上提到的基本构成,物质的性质也是其基本构成的重要
组成部分。

物质的性质包括物理性质和化学性质,物理性质包括颜
色、形状、密度等,而化学性质则包括物质与其他物质发生化学反
应的能力等。

总的来说,物质的基本构成是由元素、化合物和混合物组成的,而物质的性质则是由其基本构成和结构特征决定的。

希望这些信息
能够帮助你更好地理解物质的基本构成。

《从微观结构看物质的多样性》 讲义

《从微观结构看物质的多样性》 讲义

《从微观结构看物质的多样性》讲义在我们生活的这个世界中,物质的种类繁多,形态各异。

从微小的原子到巨大的星体,从简单的气体到复杂的生物分子,物质的多样性令人惊叹。

而要深入理解物质为何会呈现出如此丰富多样的特性,我们就需要从微观结构的角度去探寻。

首先,让我们来了解一下什么是微观结构。

微观结构指的是物质在原子、分子层面的组成和排列方式。

原子是构成物质的基本单元,而分子则是由原子通过一定的化学键结合而成。

不同的原子种类、原子之间的结合方式以及分子的排列方式,决定了物质的性质和种类。

以常见的物质状态为例,固体、液体和气体的微观结构就有着显著的差异。

在固体中,原子或分子紧密排列,形成规则的晶格结构,彼此之间的相互作用力较强,使得固体具有固定的形状和体积。

液体中的分子排列相对松散,分子间的距离较固体稍大,相互作用力较弱,因此液体具有一定的体积,但没有固定的形状,可以流动。

而气体中的分子间距很大,相互作用力极小,分子能够自由运动,充满整个容器,所以气体既没有固定的形状,也没有固定的体积。

再来看元素周期表中的各种元素,它们的性质差异也可以从微观结构上找到原因。

元素的性质主要取决于其原子的核电荷数和电子排布。

原子的最外层电子数决定了元素的化学性质。

例如,惰性气体(如氦、氖、氩等)的最外层电子数达到了稳定结构,因此它们在常温常压下化学性质非常稳定,不易与其他物质发生反应。

而金属元素(如钠、镁、铁等)的最外层电子数较少,容易失去电子形成阳离子,从而表现出较强的还原性。

不同的化合物也有着独特的微观结构。

以氯化钠(食盐)为例,钠离子和氯离子通过离子键结合形成晶体。

在这个晶体中,钠离子和氯离子按照一定的规律排列,使得氯化钠具有较高的熔点和沸点,并且在水溶液中能够电离出钠离子和氯离子,从而导电。

有机化合物的微观结构更是丰富多彩。

例如,甲烷(CH₄)是最简单的有机化合物,其分子呈正四面体结构,四个氢原子位于四面体的顶点,碳原子位于中心。

自然科学物质结构概念与哲学物质范畴

自然科学物质结构概念与哲学物质范畴

自然科学中的物质结构概念与哲学中的物质范畴1.引言自然科学和哲学一直以来都在探讨物质的性质和结构。

在自然科学中,物质结构概念是指物质的组成和排列方式,而在哲学中,物质范畴则是对物质存在的认识和理解。

本文将从自然科学和哲学的角度对物质结构和物质范畴进行深入探讨,并比较两者之间的联系和区别。

2.物质结构概念的探讨在自然科学中,物质结构概念包括了物质的元素、分子和原子的组成和排列方式。

元素是构成物质的基本单位,而分子和原子则是元素的组合形式。

通过实验和观察,科学家们发现了元素周期表以及分子和原子的结构模型,进一步揭示了物质的内部构成和排列规律。

以元素为例,化学元素是指具有一定的原子序数和原子量,以及具有独特的化学性质和结构特征的最小单位。

元素周期表将所有已知的元素按照其原子序数和原子量进行了排列,揭示了元素之间的周期性规律和化学性质的变化。

而分子和原子的结构模型则更加深入地探讨了物质内部的构成,例如分子的键合方式和原子的核子结构等。

这些研究不仅让我们了解了物质的基本组成单位,还揭示了物质的宏观性质和微观结构之间的内在联系。

3.哲学中的物质范畴的探讨在哲学中,物质范畴是对物质存在的认识和理解。

古希腊哲学家柏拉图提出了“理念”和“现象”之间的对立,认为物质世界只是“理念”的影子和映射,而“理念”才是真实的存在。

而亚里士多德则提出了“形式”和“物质”的概念,认为物质是由形式赋予实体的具体化,形式赋予了物质其特定的属性和本质。

而现代哲学中,物质范畴的探讨更多地涉及了对物质真实性和可知性的思考。

康德提出了现象界和本体界的区分,认为我们只能通过感觉和经验来认识现象界的物质,而对本体界的物质则无法进行直接认识。

这种认识方式将物质的真实性和可知性置于了哲学讨论的中心,并对我们对物质的认知方式提出了挑战。

4.物质结构概念与物质范畴的联系与区别虽然物质结构概念和物质范畴是从不同领域探讨的物质的性质和存在方式,但它们之间存在着联系和区别。

物质的内涵和概念

物质的内涵和概念

物质的内涵和概念
物质是自然界中存在的一种基本实体,它是构成世界的物质基础,是物理和化学研究的对象。

物质具有质量和体积,可以通过物质的性质、结构和变化来进行研究和描述。

物质的内涵可以从不同角度进行理解。

首先,从哲学角度来看,物质是唯物主义的基础概念之一。

唯物主义认为物质是客观存在的,是构成世界的实体,一切物质现象都可以归结为物质的运动和变化。

物质是物质和运动的统一体,是人类认识世界的基础。

其次,从物理学角度来看,物质是由原子和分子组成的,具有质量、体积和能量。

物质可以存在于不同的状态,如固体、液体和气体等,在不同的条件下具有不同的物理性质,如密度、硬度、颜色等。

物质还可以通过物理变化和化学变化进行转化和变化。

再次,从化学角度来看,物质具有化学性质和化学组成。

物质可以参与化学反应,与其他物质发生化学变化,形成新的物质。

物质的化学性质可以通过化学实验和化学分析来研究和描述。

物质的化学组成是由不同元素组成的,元素又由原子构成。

物质的化学组成决定了它的化学性质和物理性质。

此外,在生物学和地球科学等其他科学领域,物质也具有重要的意义。

在生物学
中,物质是构成生物体的基础,生命活动离不开物质的参与;在地球科学中,物质是地壳、岩石和矿物等的基本组成成分。

总结而言,物质是自然界中存在的基本实体,是构成世界的物质基础。

它具有质量和体积,可以通过物质的性质、结构和变化来进行研究和描述。

物质是哲学、物理学、化学以及其他科学领域的重要概念,对于人类认识世界和解释自然现象具有重要意义。

分子动理论的演变物质微观结构的认识历程

分子动理论的演变物质微观结构的认识历程

分子动理论的演变物质微观结构的认识历程一、引言分子动理论作为物质微观结构的认识历程中的重要理论之一,经历了演变和发展的过程。

本文将从分子动理论的提出、进一步发展和应用的角度,探讨物质微观结构认识的历程。

二、分子动理论的提出分子动理论最早由伯努利在1738年提出,它认为物质是由微小的分子构成的,分子在不断运动中与彼此碰撞,产生热力学现象。

这一理论的提出对解释气体的运动和热现象具有重要意义,为后续的研究奠定了基础。

三、分子动理论的发展1. 辐射和光电效应实验证明在19世纪末和20世纪初,通过辐射和光电效应实验证明了分子动理论,特别是通过阴极射线和X射线的研究,揭示了物质微观结构的不稳定性和多样性。

2. 研究热力学和统计物理学的进展19世纪末至20世纪初,热力学和统计物理学的发展对分子动理论的进一步认识起到了关键作用。

玻尔兹曼和其他物理学家的工作,通过统计数据和统计力学的方法,深化了对分子动理论的理解。

3. 实验观测方法的改进随着实验观测方法的不断改进和发展,人们对物质微观结构的认识进一步加深。

例如,通过电子显微镜的发明和发展,能够观察到更高分辨率和更详细的物质微观结构,进一步验证了分子动理论的准确性。

四、物质微观结构认识的应用1. 工业制造对物质微观结构的深入认识,为工业制造的进程提供了重要的理论支持。

通过分子动理论,人们能够更好地理解材料的力学性能、热传导性能和化学反应机制,从而优化工艺流程,提高产品质量。

2. 环境保护物质微观结构的认识对环境保护也有着重要的意义。

例如,对大气中微小颗粒的研究,帮助我们理解颗粒的来源和运动规律,从而有针对性地开展空气质量管理和治理。

3. 药物研发分子动理论的应用在药物研发领域也十分关键。

通过对药物与细胞相互作用的研究,人们可以深入理解药物的微观机制,从而设计更高效、更安全的药物。

五、总结分子动理论的发展和应用极大地推动了物质微观结构认识的历程。

从最初的提出到后来的实验验证和应用拓展,人们对物质微观结构的认识逐渐深化。

3学科方法养成从结构角度认识物质性质

3学科方法养成从结构角度认识物质性质

学科方法养成——从结构角度认识物质性质结构与性质的思想方法,这是化学学科核心的思想方法。

我们知道,结构与性质的关系是:“结构决定性质、性质反映结构”,这一思想贯穿化学学习与研究过程的始终。

元素周期表是元素周期率的具体体现形式,元素周期表中的位置直接反映原子结构,所以利用元素周期表,认识“位-构-性”三者之间的关系,是训练化学基本思维的一个途径。

“位-构-性”三者之间的关系1.明确四个关系式(1)电子层数=周期序数。

(2)质子数=原子序数。

(3)最外层电子数=主族序数。

(4)主族元素的最高正价=族序数。

最低负价-主族序数=8。

2.掌握由原子序数确定元素在周期表中位置的方法首先熟记各周期0族元素原子序数,然后拿已知元素的原子序数去比较。

(1)若b-a=1~2,则B元素处于A元素的下周期I A或ⅡA族,如38号元素比第四周期氪的原子序数(36)多2,故该元素处在第五周期ⅡA族。

(2)若a-b=1~5,则B元素处于A元素所在周期的ⅢA~ⅦA族,如49号元素比第五周期的氙(54号)原子序数少5,因此该元素处在第五周期ⅢA族。

3.掌握原子序数的差值规律(1)同周期ⅡA和ⅢA族元素原子序数之间的关系:前三周期所有元素中相邻元素的原子序数差值为1;第四、五周期的差值为11;第六、七周期的差值为25。

(2)同族的上下周期元素原子序数之间的关系:①若为I A、ⅡA的元素,原子序数的差值等于上一种元素所在周期中元素的种类数。

例1.下列判断正确的是()A.HF、HCI、HBr、HI的还原性依次增强B.第三周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强C.根据金属活动性顺序,氧化性:Cu2+>Fe3+>Mg2+D.碱性:NaOH>Mg(OH)2>AI(OH)3【答案】AD【解析】同主族从上往下,原子半径增大F<Cl<Br<I,离子半径增大F-<Cl-<Br-<I-,还原性增强,A正确;第三周期非金属元素Si、P、S、Cl的最高价氧化物对应水化物酸性增强,但H2SO4>HClO,B错误;根据金属活动性顺序,氧化性Cu2+>Fe2+>Mg2+,但氧化性Fe3+> Cu2+,C错误;同周期从左往右,原子半径减小Na>Mg>AI,金属性减弱Na>Mg>AI,碱性减弱NaOH>Mg(OH)2>AI(OH)3,D正确。

理清知识脉络 学习物质构成

理清知识脉络   学习物质构成

教材在编写时,总会把相近只是或有内在联系的知识编排在同一单元中,使知识呈现系统化、整体化。

在复习时,如果能找出这些知识间的联系,以此为线索对知识进行整理和再认识,往往能起到融会贯通、事半功倍的效果。

理清知识脉络学习物质构成本单元介绍了物质构成的奥秘,共涉及了物质的微观构成、元素组成、物质组成的表示等知识,并分别从定性和定量角度进行阐述。

下面我们就以这两个方面为线索,对本单元知识进行梳理。

一、从定性角度认识物质的构成与组成1.物质都是由分子、原子或离子构成的,即分子、原子、离子是构成物质的基本粒子。

构成物质的分子、原子、离子的质量和体积都很小,彼此之间都有间隔,且都处于不断运动中。

(1)分子是由原子构成的。

同种物质所含分子种类相同,不同物质所含分子种类不同;不同种分子的根本区别在于,构成它们的原子种类、原子个数或原子的排列方式不同。

对于由分子构成的物质,可用化学式(分子式)表示。

(2)原子是化学变化中的最小粒子。

原子是由原子核和核外电子构成的,原子核通常由质子和中子构成。

由原子构成的物质,在发生化学变化时,原子的最外层电子数发生改变,而原子的种类、数目、质量都不发生改变。

原子可以用元素符号表示(元素符号可以表示该元素的一个原子),也可以用原子结构示意图表示(原子结构示意图中包含了原子的核电荷数(即核内质子数)、核外电子数、核外电子层数和最外层电子数等信息)注:原子核通常由质子和中子构成,但并不是所有原子的原子核中都含有中子。

如相对原子质量为1的氢原子核内只有1个质子,没有中子。

(3)离子是原子通过得失电子形成的带电粒子,分为阴离子(带负电)和阳离子(带正电)。

阴、阳离子之间通过静电作用结合形成化合物。

离子可以用离子符号表示(如Na+、Mg2+、SO42-等),也可以用离子结构示意图表示。

注:原子通过得失电子可以形成离子,但离子不一定都是由原子得失电子形成的。

根(原子团)通过得失电子也可以形成离子,如OH-、SO42-、CO32-等。

化学中物质的定义是什么

化学中物质的定义是什么

化学中物质的定义是什么化学,作为一门自然科学,主要研究的是物质的组成、性质、结构、性质变化以及与能量之间的关系。

在化学领域中,物质是一个基本概念,其定义是非常重要且必不可少的。

本文将从不同角度阐述物质的定义。

一、经典的物质定义从古至今,物质的定义经历了不断的演变与完善。

在古希腊时期,早期的自然哲学家认为物质是构成宇宙的基本要素。

亚里士多德将物质分为四个基本元素:地、水、火、气,这被视为经典的物质定义的一个起点。

随着科学的进步,物质的理解变得更加深入。

到了现代化学的发展阶段,人们逐渐认识到物质是由原子和分子等基本粒子构成的。

根据这种观点,物质可以被定义为由不同种类的原子组成的,具有一定质量和体积的实体。

二、化学的物质定义在化学中,物质的定义更为具体和精确。

根据现代化学的观点,物质可以被定义为由一种或多种原子组成的,具有一定化学性质和物理性质的实体。

细化一点,物质还可以被分为单质和化合物两种形式。

单质是由同种元素构成的纯净物质,如纯净的金属、氧气等。

单质一般具有特定的性质,如熔点、沸点等可以用来鉴别和区分不同单质。

化合物是由两种或两种以上的元素按照一定的比例和方式结合而成的物质。

化合物的组成和性质取决于其中元素的种类和结合方式。

例如,水(H2O)是由氢原子和氧原子通过化学键结合而成的化合物。

三、物质的科学分类除了根据元素的种类划分为单质和化合物,物质还可以从不同的角度进行分类。

根据物质的物态,物质可以分为固体、液体和气体。

固体具有一定的形状和体积,其分子之间的相互作用力较大。

液体具有一定的体积,可流动,其分子之间的相互作用力较弱。

气体没有固定的体积和形状,具有很弱的分子之间的相互作用力。

这种分类方式有助于我们理解不同物质在不同状态下的行为和性质。

根据物质的可溶性,物质可以分为溶质和溶剂。

溶质是指能够溶解在溶剂中的物质,而溶剂是指能够溶解其他物质的物质。

这种分类方式有助于我们理解物质之间在溶解过程中的相互作用和溶解性质。

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从结构角度认识物质的概念
作者:王钦忠
来源:《中国教师》2012年第07期
物质是化学研究的对象,学会从结构的角度认识物质是学生学习中学化学的重要目标之一。

综观人教版中学化学教材,考虑到学生的认知发展规律和学科知识逻辑顺序,有关物质结构的知识被分散到了各个学习阶段,即义务教育阶段、高中必修阶段和高中选修阶段,有效地降低了学生的认知难度。

然而,由于这部分内容比较抽象,不易理解,知识点分散不易整合,学生的理解还是存在一定的难度。

为了发展学生对这部分知识的深层次理解,教师可以提炼出从结构角度认识物质的概念。

概念是对学科知识的概括性认识,是处在具体事实之上的知识,能够统摄相应的学科事实。

[1]教学中加强学生对概念的理解,可以帮助学生构建合理的知识结构,促进学生对学科事实的再认识。

一、从结构角度认识物质的四个主题
从结构的角度认识物质有四个基本的科学主题:[2]一是能量,在物质的化学变化过程中
往往会伴随能量的变化,能量变化的大小与物质的结构密切相关,因此,能量是认识物质结构的一个重要角度;二是尺度与结构,化学领域对物质结构的研究是基于不同的尺度的,比如原子结构、分子结构和晶体结构等,不同尺度上的结构特点是不一样的;三是系统与相互作用,要用系统的观点看待物质的结构,如构成要素(构成粒子)、要素间的相互作用、要素间的组织秩序等都是认识物质结构的一个方面;四是稳定性,从化学的角度来看其外在的表现就是物质的性质,结构决定性质,性质反映结构,因此,物质的稳定性也是研究物质结构的一个重要角度。

这四个科学主题相互关联、密不可分,教科书编写者可以从这四个主题的角度选择和组织有关物质结构的知识内容,同时也为概念的提炼提供了基本依据。

值得注意的是,考虑到学生的认知能力,这四个科学主题在每个阶段不一定同时出现。

二、从结构角度认识物质的四个概念
整个中学阶段有关物质结构的概念大致分为四个方面:(1)物质是由原子、分子和离子等基本粒子构成的,涉及的科学主题为尺度与结构、稳定性;(2)构成粒子的分散程度,涉及的科学主题为系统与相互作用、稳定性和尺度与结构;(3)构成粒子的相互作用,涉及的科学主题为系统与相互作用、能量、尺度与结构、稳定性;(4)构成粒子的空间秩序,涉及的科学主题为系统与相互作用、能量、尺度与结构、稳定性。

这四个概念由易到难、层层递进,为学生提供一个认识物质结构的整体框架,有利于学生对学科事实的深层次理解。

下面对这四个概念进行详细解析。

1.物质是由原子、分子和离子等基本粒子构成的
这个概念主要体现在初中化学的课程中,也是学生学习从结构角度认识物质的第一个重要概念。

这个阶段有关物质结构的主要内容有:在尺度与结构上要求学生了解原子结构及其与原子种类的关系,了解分子的性质和原子与分子的关系,知道原子、分子和离子都可以构成物质。

这些突出强调的都是物质构成的粒子性,重点是让学生认识到物质是由微观粒子构成的,能够用微粒的观点辨别和区分周围的物质,认知物质变化的本质。

学生对物质性质的认识也仅仅局限于“构成粒子的影响”“粒子的种类不一样物质的性质也就不一样”。

在人教版初中化学教科书中,这部分内容主要涉及“自然界的水”和“物质构成的奥秘”两个单元的内容,在其他单元中也有渗透。

2.构成粒子的分散程度
这个概念主要是让学生从微观的角度进一步认识混合物的多样性,构成粒子的分散程度不一样也会形成不同类型的混合物,这也可以看做是第一个阶段性重要概念的延续。

这个阶段的内容涉及溶液、胶体和乳(悬)浊液,主要集中在初中“溶液”单元和高中必修一“物质的分类”等章节中。

溶液是离子或分子尺度上的分散,胶体是纳米颗粒(离子团)尺度上的分散,乳(悬)浊液则是液滴(固体小颗粒)尺度上的分散,粒子的分散程度不同形成混合物的性质也不一样。

3.构成粒子的相互作用
在了解了物质是由原子、分子和离子等基本粒子构成的之后,学生便进入了下一个阶段的学习,即这些构成粒子是怎样结合在一块形成物质的呢?这时学生开始学习从系统与相互作用和能量的角度进一步认识物质结构。

在学生眼里,物质不再是“沙团”而是有着一定功能的一个“系统”,物质的性质除了与构成粒子有关,还与粒子间的相互作用密切相关。

这个概念主要涉及三个方面的内容:(1)构成粒子的排列秩序,在分子尺度上,多原子分子中每个原子之间并不是直接结合在一块儿的,而是按照一定顺序进行排列,只有相邻原子之间才会产生强烈的相互作用,比如CO2分子中原子的结合方式是O=C=O;(2)构成粒子间相互作用的形式,比如化学键(离子键、共价键、金属键)、氢键、分子间作用力等,系统的尺度不同粒子间相互作用的形式可能就会不一样,比如在氧气分子中氧原子之间的相互作用是非极性共价键,而在氧气这种物质中氧分子之间相互作用的形式是分子间作用力;(3)构成粒子间相互作用的强度,即需要从能量的角度认识粒子间的相互作用,这是学生对物质结构和性质的更高层次的认识,比如氧分子和氢分子的成键类型都是非极性共价键,但是二者的键能不一样,物质的稳定性也就不一样。

学生在这个阶段对化学变化的微观认识是“旧键的断裂和新键的形成”“化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因”,因此,这个概念也进一步拓展了学生对化学变化本质的认识。

这个概念主要集中在高中必修二“化学键”“化学能与热能”以及高中选修三“共价键”的教学内容中。

4.构成粒子的空间秩序
物质作为一个系统,不仅构成粒子(要素)和构成粒子间的相互作用影响物质的稳定性,粒子分布的空间秩序同样也会影响物质的稳定性。

从尺度与结构的角度来看,在原子尺度上,核外电子的空间分布与元素的性质密切相关;在分子尺度上,多原子分子中原子之间是按照一定的空间位置进行排列的,原子数目相同但空间位置不一定相同,比如BF3的构型是平面三角形而NH3则是三角锥;在晶体尺度上,粒子之间也是按照一定的空间位置形成晶体结构的,即使由同种粒子构成的晶体结构也会不一样,比如金刚石是立体网状结构,而石墨却是层状结构,这就造成金刚石和石墨的性质具有很大的差异。

构成粒子的空间秩序在有机化合物中表现为同分异构现象,同分异构现象是造成有机化合物种类繁多的重要原因之一。

这个概念主要集中体现在高中选修三“分子的立体结构”“分子晶体与原子晶体”“金属晶体”“离子晶体”以及高中选修五“有机化学基础”等内容中。

经过本阶段的学习,学生对物质结构的认识将由平面结构上升到立体结构,基本具备了从能量、尺度与结构、系统与相互作用以及稳定性等四个角度来认识物质结构的能力,这是对物质结构的最高层次的认识。

三、小结
通过上述分析,四个概念基本上统摄了中学阶段有关物质结构的知识内容,为学生知识结构的构建提供了一个基本框架;同时也为教师的教学定位提供了参考方向。

因此,化学教学要致力于通过概念建构来发展学生的深层次理解,发展学生对化学学科本质的感悟。

参考文献
[1]胡玉华.对生物学核心概念及其内涵的研究[J].生物学通报,2011(10):33-36.
[2]California State Board of Education.Science Framework for California Public Schools: Kindergarten Through Grade Twelve[M].Development and Supplemental Materials Commission, 1990: 40-45.
(作者单位:北京教育学院教师教育数理学院)
(责任编辑:林静)。

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