分子与原子实验报告
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3.2
分子和原子
生活经验告诉我们，盛放在敞口容器中的水，在常温下会逐渐减少；如果受热会渐少得 更快。
图 3-4 水为什么会减少 【实验 3-2】如图 3-5 所示，向盛有水的小烧杯中加入少量品红，静置，观察发生的现 象。
图 3-5 品红在水中扩散 为什么敞口容器中的水会逐渐减少？为什么温度越高减少得越快？再在静置的水中， 品 红为什么能扩散？这样的问题在很久以前就引起了一些学者的探究兴趣，Βιβλιοθήκη Baidu他们提出物质都是 由不连续的微小粒子组成的设想，并用以解释上述这类现象。 科学技术的进步早已证明，物质确实是由微小的粒子——分子、原子等构成的。现在我 们通过先进的科学仪器不仅能够直接观察到一些分子和原子，还能移动原子（如图 3-6，图 3-7） 。
烧杯 B
酚酞溶液仍为无色 烧杯 B 位于大烧杯外， 没有氨分 子进入，所以溶液仍为无色
分子总是在不断运动着， 氨在空气中的扩散、 品红在水中的扩散及水在常温下的挥 发等都是分子运动的结果。 在受热的情况下， 分子能量增大， 运动速率加快 （如图 3-9） ， 这就是水受热蒸发加快的原因。 分子间是有间隔的，相同质量的同一种物质在固态、液态和气态时所占体积不同， 就是因为它们的分子间的间隔不同的缘故； 物体的热胀冷缩现象， 就是物质分子间的讲 个受热时增大，遇冷时缩小的缘故。 分子是有原子构成的，如 1 个水分子由 1 个氧原子和 1 个氢原子构成；1 个氧分子 由 2 个氢原子构成；1 个氧分子由 2 个氧原子构成（如图 3-10）
图 13-3 氧化汞分子分解示意图
总结
1、 物质是由原子、分子等微小粒子构成的。 2、 分子是保持物质化学性质的最小粒子。 3、 原子是化学变化中的最小粒子；原子可以相互结合形成分子。
浓氨水。用一个大烧杯罩住 A/C 两个小烧杯，烧杯 B 至于大烧杯外（如图 3-8） 。观 察几分钟，有什么现象发生？这一现象说明了什么？
图 3-8 A、B 烧杯中的溶液会发生变化吗 烧杯 A 现象 解释
酚酞溶液由无色变为红色 分子的运动。 烧杯 C 中的氨分子 运动到了烧杯 A 中的酚酞分子 中，所以 A 溶液变为红色
图 3-9 不同温度下水分子运动速率不同
图 3-10 几种分子的模型
讨论
1、 从分子的角度看，水的蒸发与水的分解两种变化有什么不同？
答：水的蒸发与水的分解两种变化有本质区别。在水的蒸发的过程中没有新物质生成为物理变化，只 是水的状态由液态变成了气态；水分子也没有发生变化，仍为原来的水分子，只是水分子之间的距离 增大了。而在水的分解过程中生成了两种新物质——氢气和氧气，此变化是一个化学变化。在此变化 中分子发生了变化，反应物水是由水分子构成的，而生成物氢气和氧气分别是由氢气分子和氧气分子 构成的。
由分子构成的物质在发生物理变化时，物质的分子本身没有变化。例如，水变成水蒸气 时，水分子本身没有变，水的化学性质也没有变；品红溶于水时，品红分子和水分子都没有 变， 它们的化学性质也都没有变。 由分子构成的物质在发生化学变化时， 它的分子起了变化， 变成了别的物质的分子。例如，水电解时，水分子变成了氢分子和氧分子，不再保持水的化 学性质：氢气在氯气中燃烧时，氢分子和氯分子都发生了变化，生成了氯化氢分子，氢气和 氯气的性质也不再保持。可见，分子是保持物质化学性质的最小粒子。 在化学变化中，分子分成更小的粒子——原子，原子又重新组合成新的分子。例如，在 水电解的反应里，水分子分成氢原子和氧原子，每 2 个氢原子结合成 1 个氢分子，每 2 个氧 原子结合成 1 个氧分子（如图 3-12） 。
2、 氢气在氯气中燃烧生成氯化氢（如图 3-11） 。试分析氢气与氯气的反应、水的分解等化 学变化中，分子和原子的变化情况，推论在化学变化中，发生化学变化的是分子还是原 子？
图 3-11 氢气与氧气反应的示意图
答：从氢气在氯气中燃烧生成氯化氢的反应示意图可见，在化学变化中，发生变化的是分子。反应物 氢气是由氢分子构成的，氯气是由氯分子构成的，而生成物氯化氢则是由氯化氢分子构成的。可见分 子发生了变化，而氢气中的氢、氯化氢中的氢是同样的氢原子；氯气中的氯、氯化氢中的氯也是同样 的氯原子。所以在化学变化中，发生变化的是分子而不是原子。 由示意图可以看出，氢气分子和氯气分子在反应中被拆成氢原子和氯原子，而氢原子和氧原子又重新 组合成了氯化氢分子。
图 3-6 用扫描隧道显微镜获得的苯分子的图像
图 3-7 通过移走硅原子构成的文字 分子的质量和体积都很小。例如，一个水分子的质量约是3 × 10−26 kg，一滴水（以 20 滴水为 1ml 计）中大约有1.67 × 1021 个水分子。
活动与探究
向盛有约 40ml 蒸馏水的烧杯中加入 5-6 滴酚酞溶液，搅拌均匀，观察溶液的颜色。 1、 取少量上述溶液置于试管中，向其中慢慢滴加浓氨水，观察溶液颜色有什么变化。 现象 溶液由无色变为红色 2、 将烧杯中的酚酞溶液分别倒入 A、B 两个小烧杯中，另取一个小烧杯 C，加入约 5ml
图 3-12 水分子分解示意图 再如，加热红色的氧化汞粉末时，氧化汞分子会分解成氧原子和汞原子，每 2 个氧原子 结合成一个氧分子，许多汞原子聚集成金属汞（如图 3-13） 在化学变化中，发生变化的是分子，原子没有发生变化。例如，氧原子无论在水中、氧 气中， 还是在氧化汞中始终是氧原子。 可见原子在化学反应中不能再分成更小的粒子， 因此， 原子是化成变化中的最小粒子。
分子和原子
生活经验告诉我们，盛放在敞口容器中的水，在常温下会逐渐减少；如果受热会渐少得 更快。
图 3-4 水为什么会减少 【实验 3-2】如图 3-5 所示，向盛有水的小烧杯中加入少量品红，静置，观察发生的现 象。
图 3-5 品红在水中扩散 为什么敞口容器中的水会逐渐减少？为什么温度越高减少得越快？再在静置的水中， 品 红为什么能扩散？这样的问题在很久以前就引起了一些学者的探究兴趣，Βιβλιοθήκη Baidu他们提出物质都是 由不连续的微小粒子组成的设想，并用以解释上述这类现象。 科学技术的进步早已证明，物质确实是由微小的粒子——分子、原子等构成的。现在我 们通过先进的科学仪器不仅能够直接观察到一些分子和原子，还能移动原子（如图 3-6，图 3-7） 。
烧杯 B
酚酞溶液仍为无色 烧杯 B 位于大烧杯外， 没有氨分 子进入，所以溶液仍为无色
分子总是在不断运动着， 氨在空气中的扩散、 品红在水中的扩散及水在常温下的挥 发等都是分子运动的结果。 在受热的情况下， 分子能量增大， 运动速率加快 （如图 3-9） ， 这就是水受热蒸发加快的原因。 分子间是有间隔的，相同质量的同一种物质在固态、液态和气态时所占体积不同， 就是因为它们的分子间的间隔不同的缘故； 物体的热胀冷缩现象， 就是物质分子间的讲 个受热时增大，遇冷时缩小的缘故。 分子是有原子构成的，如 1 个水分子由 1 个氧原子和 1 个氢原子构成；1 个氧分子 由 2 个氢原子构成；1 个氧分子由 2 个氧原子构成（如图 3-10）
图 13-3 氧化汞分子分解示意图
总结
1、 物质是由原子、分子等微小粒子构成的。 2、 分子是保持物质化学性质的最小粒子。 3、 原子是化学变化中的最小粒子；原子可以相互结合形成分子。
浓氨水。用一个大烧杯罩住 A/C 两个小烧杯，烧杯 B 至于大烧杯外（如图 3-8） 。观 察几分钟，有什么现象发生？这一现象说明了什么？
图 3-8 A、B 烧杯中的溶液会发生变化吗 烧杯 A 现象 解释
酚酞溶液由无色变为红色 分子的运动。 烧杯 C 中的氨分子 运动到了烧杯 A 中的酚酞分子 中，所以 A 溶液变为红色
图 3-9 不同温度下水分子运动速率不同
图 3-10 几种分子的模型
讨论
1、 从分子的角度看，水的蒸发与水的分解两种变化有什么不同？
答：水的蒸发与水的分解两种变化有本质区别。在水的蒸发的过程中没有新物质生成为物理变化，只 是水的状态由液态变成了气态；水分子也没有发生变化，仍为原来的水分子，只是水分子之间的距离 增大了。而在水的分解过程中生成了两种新物质——氢气和氧气，此变化是一个化学变化。在此变化 中分子发生了变化，反应物水是由水分子构成的，而生成物氢气和氧气分别是由氢气分子和氧气分子 构成的。
由分子构成的物质在发生物理变化时，物质的分子本身没有变化。例如，水变成水蒸气 时，水分子本身没有变，水的化学性质也没有变；品红溶于水时，品红分子和水分子都没有 变， 它们的化学性质也都没有变。 由分子构成的物质在发生化学变化时， 它的分子起了变化， 变成了别的物质的分子。例如，水电解时，水分子变成了氢分子和氧分子，不再保持水的化 学性质：氢气在氯气中燃烧时，氢分子和氯分子都发生了变化，生成了氯化氢分子，氢气和 氯气的性质也不再保持。可见，分子是保持物质化学性质的最小粒子。 在化学变化中，分子分成更小的粒子——原子，原子又重新组合成新的分子。例如，在 水电解的反应里，水分子分成氢原子和氧原子，每 2 个氢原子结合成 1 个氢分子，每 2 个氧 原子结合成 1 个氧分子（如图 3-12） 。
2、 氢气在氯气中燃烧生成氯化氢（如图 3-11） 。试分析氢气与氯气的反应、水的分解等化 学变化中，分子和原子的变化情况，推论在化学变化中，发生化学变化的是分子还是原 子？
图 3-11 氢气与氧气反应的示意图
答：从氢气在氯气中燃烧生成氯化氢的反应示意图可见，在化学变化中，发生变化的是分子。反应物 氢气是由氢分子构成的，氯气是由氯分子构成的，而生成物氯化氢则是由氯化氢分子构成的。可见分 子发生了变化，而氢气中的氢、氯化氢中的氢是同样的氢原子；氯气中的氯、氯化氢中的氯也是同样 的氯原子。所以在化学变化中，发生变化的是分子而不是原子。 由示意图可以看出，氢气分子和氯气分子在反应中被拆成氢原子和氯原子，而氢原子和氧原子又重新 组合成了氯化氢分子。
图 3-6 用扫描隧道显微镜获得的苯分子的图像
图 3-7 通过移走硅原子构成的文字 分子的质量和体积都很小。例如，一个水分子的质量约是3 × 10−26 kg，一滴水（以 20 滴水为 1ml 计）中大约有1.67 × 1021 个水分子。
活动与探究
向盛有约 40ml 蒸馏水的烧杯中加入 5-6 滴酚酞溶液，搅拌均匀，观察溶液的颜色。 1、 取少量上述溶液置于试管中，向其中慢慢滴加浓氨水，观察溶液颜色有什么变化。 现象 溶液由无色变为红色 2、 将烧杯中的酚酞溶液分别倒入 A、B 两个小烧杯中，另取一个小烧杯 C，加入约 5ml
图 3-12 水分子分解示意图 再如，加热红色的氧化汞粉末时，氧化汞分子会分解成氧原子和汞原子，每 2 个氧原子 结合成一个氧分子，许多汞原子聚集成金属汞（如图 3-13） 在化学变化中，发生变化的是分子，原子没有发生变化。例如，氧原子无论在水中、氧 气中， 还是在氧化汞中始终是氧原子。 可见原子在化学反应中不能再分成更小的粒子， 因此， 原子是化成变化中的最小粒子。