第三單元

探秘水世界第一節

運動的水分子第1課時

水的三態變化及分子的特征九年級化學

上冊·魯教版2024學習內容導覽分子的特征2水的三態變化1明·學習目標

1.建立“物質由微觀粒子構成”的基本觀念，理解水的三態變化是水分子運動和間隔改變的結果。2.通過實驗現象（如水蒸發、品紅擴散）推理微觀本質，發展“宏觀-微觀-符號”三重表征能力。運用類比法（如學生集會與散開類比分子間隔變化）建立分子模型，培養抽象思維。3.通過聯系生活實例（如香水擴散、熱脹冷縮），認識化學與生活的緊密聯系，增強科學應用意識。狄仁杰的迷惑引·新課導入加拿大安大略省和美國交界處尼亞加拉大瀑布廣西賀州黃姚古鎮丁達爾效應長白山頂水的不同形態形成了美輪美奐的景觀水的這些形態是如何形成的？本質是什么呢？引·新課導入露珠消失后去了哪里？水燒開時冒出的‘白氣’是什么？水的三態變化是如何發生的？引·新課導入新課入水分子模型水是由水分子構成的。水分子有怎樣的特點？引·新課導入水的三態變化01任務一：用量筒量取50mL直飲水（室溫25℃），倒入燒杯加熱至沸騰，用另一個量筒收集冷凝水（模擬水蒸氣液化）。一、實驗探究水的三態變化觀察實驗現象，記錄溫度變化和狀態轉變。水蒸氣(氣態)水(液態)冰(固態)受熱遇冷遇冷受熱遇冷受熱水的三態變化中，水分子發生了什么變化？探·知識奧秘O一、實驗探究水的三態變化把封閉在針筒中的少量水煮沸，液態的水就會變為水蒸氣，注射器活塞移動，體積會明顯增大。在這個過程中，水分子發生了什么變化？HH代表水分子（H2O）請同學們同桌之間討論一下，水體積增大的原因是什么？如何從微觀角度進行解釋？探·知識奧秘一、實驗探究水的三態變化a.水分子本身變大了？

b.分子之間的間隔變大了？c.水分子的數目增多了？d.水分子受熱都沖到針筒的另一端去了？提出猜想你認為哪個猜想正確呢？探·知識奧秘一、實驗探究水的三態變化實驗揭秘在固態的水中，水分子緊密有序排列，只能在固定的位置上振動。在液態的水中，水分子間隔較小，可在一定程度上自由運動。在氣態的水中，水分子間隔較大，可以完全自由運動。一定量的水，當它由固態變為液態，再由液態變為氣態時，水分子的數目和大小不會變化，變化的只是水分子之間的間隔和排列方式。這是物理變化探·知識奧秘一、實驗探究水的三態變化不變的：分子數目分子大小改變的：分子間隔分子排列方式分子本身沒改變，這種變化是物理變化。小組討論：水的三態變化中，水分子發生了怎樣的變化？固態示意圖液態示意圖氣態示意圖探·知識奧秘1.雨后初晴的夏日，路邊的斑斑水漬一會兒就消失得無影無蹤了，這是什么原因？你能試著從微觀上解釋這一現象嗎？在水蒸發的過程中，水分子獲得太陽光的能量后，運動加快，克服了水分子之間的相互作用，離開液體表面，水變成水蒸氣逸散到空氣中。生活中的問題解決這是水蒸發的緣故探·知識奧秘1.燒開水之后，揭開鍋蓋，立即就會有許多水滴滴下，這是什么原因？你能從微觀的角度分析這一個過程？燒水時，部分水分子獲得足夠的能量，離開水面向鍋蓋處運動。這些水分子遇到冷的鍋蓋后失去部分能量，導致其運動減慢，由于分子間的相互作用而彼此靠近，聚集在一起，水蒸氣凝結成水滴。生活中的問題解決這是水蒸氣在鍋蓋上冷凝的結果探·知識奧秘小組活動描述水分子的運動水結冰和冰融化的過程中，水分子的能量、運動速率、相互間的作用及間隔是怎樣變化的?請你通過文字、圖畫或角色扮演等形式把你的理解演繹出來，并與同學們進行交流。分子的運動就像教室里的同學們，低溫時安靜就坐（固態），溫度升高開始在教室內活動（液態），劇烈活動時就會滿操場自由運動（氣態）探·知識奧秘模型建構任務一、實驗探究水的三態變化學生活動：學生用磁貼（●代表水分子）在黑板上拼貼，模擬水的微觀結構。010203固態（0℃）：磁貼緊密排列成規則網格（模擬冰的晶體結構）液態（25℃）：磁貼無序排列，可滑動（模擬分子自由移動）氣態（100℃）:磁貼分散，間距大且高速運動（模擬水蒸氣分子）思考：冰為什么浮在水面上？(固態水的分子間隔比液態大，密度更小)探·知識奧秘B1.2025年哈爾濱亞冬會期間，我國健兒在滑雪、滑冰等多個項目上都獲得了多枚金牌。從微觀角度分析，雨、雪和冰的區別在于（

）A．分子的種類

B．分子的間隔

C．分子的質量

D．分子的大小析·典型范例B2.金剛石“對頂砧”技術可“點水成冰”。在常溫極高壓條件下，水可形成密度更大的熱冰，原理如圖。下列有關說法錯誤的是（

）A．金剛石由原子構成B．水變“熱冰”后，分子將停止運動C．“熱冰”和水所含的分子化學性質相同D．水轉化為“熱冰”過程中分子間隔變小析·典型范例分子的特征02二、分子的特征分子的概念許多物質像水一樣，是由分子構成的，如氫氣（H2）、氧氣（O2）、二氧化碳（CO2）等。分子是構成物質的一種微觀粒子，它們都是由原子構成的。科普短文

水分子存在的佐證1827年，植物學家布朗(R.Brown,1773—1858)將新鮮花粉撒到水面上，用顯微鏡觀察，發現花粉顆粒在水面上不停地做無序運動。難道花粉是會動的生命體?于是布朗用干花粉重復了上述實驗，但結果都一樣。布朗的發現引發了諸多人的思考，最終人們給出了科學的解釋：懸浮于水中的每一個花粉顆粒，都處在無數個水分子的包圍之中，而且在某一個瞬間所受到的水分子撞擊力又不盡相同，因此花粉顆粒才會不斷地做無序運動。布朗的發現后來成為水分子真實存在的有力佐證。探·知識奧秘實驗探究1酒精與水混合取一支20mL的大試管，先加入10mL蒸餾水，再加入10mL酒精，然后用帶玻璃導管的橡皮塞塞住試管口，豎直靜置后標記進入導管的液面高度。用手指堵住導管口，上下顛倒試管幾次，再次豎直靜置，觀察導管內液面的變化。二、分子的特征現象混合靜置后，液面高度低于刻度線解釋分子之間有間隔，酒精分子進入到水分子的間隔中，導致體積減小分子的特征1：分子之間有間隔探·知識奧秘二、分子的特征實驗探究2品紅的擴散取兩個相同容量的小燒杯，一個燒杯中加入半杯熱水，另一個燒杯中加入半杯冷水，然后分別加入少量品紅溶液，觀察現象，并用秒表記錄擴散時間。組別水溫品紅滴數擴散時間（秒）最終顏色均勻度A組10℃1滴180均勻B組50℃1滴30均勻探·知識奧秘思考與討論：為什么品紅會擴散？冷水熱水中擴散速率為什么不同？這一實驗能體現分子的什么特征？說明分子在不斷運動，不是靜止不動的。二、分子的特征冷水中擴散慢，熱水中擴散快，說明分子的運動速率與溫度有關。分子的特征2：分子在不斷運動分子在不斷運動，且溫度越高，分子的運動速率越快。探·知識奧秘二、分子的特征閱讀材料：小小的一滴水中含有1021個水分子，這個數字之大令人難以想象。如果我們將一滴水的大小與地球相比，那么水分子的大小就相當于一個普通的課桌，這種比喻使我們更加深刻地認識到水分子的微小程度。實際上，水分子的特征尺度為0.4納米（0.4×10-9m），這比紙張的厚度（100微米=1×10-4

m）還要小幾百萬倍。我們或許想到可以使用相比光學顯微鏡具有更高分辨率的電子顯微鏡或掃描隧道顯微鏡。這些設備的分辨率最高可以達到零點幾個納米，放大倍數也可達幾十萬到幾百萬倍，但價格也相對較高。盡管如此，即使使用這些設備，也難以在原子級別觀察水分子。在2016年，通過使用針尖尖端吸附了一個一氧化碳（CO）分子的原子級針尖，在實現了埃米級（0.1nm）分辨率原子力顯微鏡的情況下（如圖），致力于此課題的科學家們終于看到了“單個的水分子”！從材料中你能得到分子的哪些特征？探·知識奧秘二、分子的特征分子在不斷運動分子的質量和體積都很小分子之間有間隔020103分子的特征物質的三態變化中：分子數目、大小不變；間隔和排列方式改變探·知識奧秘用分子的特性解釋下列事實⑴打氣筒能將空氣壓入足球內⑵食醋在空氣中放置一段時間后，醋的酸味會變淡⑶酒精溫度計的液柱隨溫度的升降而升降⑷一滴水中有約1021個水分子(5)20ml水和20ml酒精混合，所得混合液體的體積小于40ml(6)濕衣服晾干了(7)酒香不怕巷子深分子間有間隔分子在不斷地運動分子間有間隔分子間有間隔分子的質量和體積都很小分子在不斷地運動分子在不斷地運動析·典型范例分子水的三態變化特征不變：分子大小、分子數目改變：分子的間隔和排列方式分子在不斷運動：溫度越高，運動速率越快

分子之間有間隔：熱脹冷縮分子的質量和體積都很?。罕旧泶笮〔蛔兝怼ず诵囊cA1.下列事實不能用分子的相關知識解釋的是（

）A．刮風時塵土飛揚B．進入花園聞到花香C．將25m3的石油氣裝入0.024m3的鋼瓶中D．50mL酒精和50mL水混合后的