分子原子学案

第 1 页 共 4 页 课题 2 分子和原子 课外链接 隐身衣 近日 美国和英国科学家完成了 隐身衣 的原理研究 认为纳米光学材料可以实现人类 的这一梦想 只要制造出性能合适的材料 隐身衣 就可能在近期问世 在这一背景下 以 纳米光学 为主题的东方科技论坛日前举行 复旦大学数学科学学院的学者与外国第 一流的纳米光学专家展开交流 对该领域的数学模型和计算进行研究 据了解 纳米光学是指尺度在原子和微米之间的光学现象的研究 在该尺度下 光的 性质发生了很大改变 于是奇妙的现象出现了 应用纳米光学制成的材料 能不再把可见 光反射回去 使人眼 看见 而是让光绕着材料 走 随即分散掉 光反射不到人眼 用该材料制成的衣服自然成了 隐身衣 从理论上说 隐身衣是能做出来的 复旦数学学院副院长程晋教授说 国内的纳 米光学研究与欧美一些国家相比 存在一定差距 我们学院想做的 是与国外科研院所合 作 完成纳米光学研发的数学模拟工作 据介绍 应用数学能对纳米光学材料的性能等进 行预测 也就是说 在制造出材料前 该材料的特性就能 算 出来了 这便为该领域的 研发指明了捷径 且节约了成本 为此 复旦数学学院已与美国密歇根州立大学开始合作 力争提高我国在纳米光学领域的科研水平 除了 隐身衣 纳米光学还在计算机 医学等领域也有广泛应用 纳米尺度下的光波 可以提前 察觉 到人体内癌细胞出现的蛛丝马迹 为癌症的早期诊断立下功劳 安装上 光子开关 的互联网络 能大幅提高网络的速度 而应用纳米光学的 光子计算机 则 将成为名副其实的超级计算机 苯的分子结构 1890 年 德国 一天 雇马车的人突然增多 马车夫问雇主 上哪儿去 答复令人莫 名其妙 随便 随便 从来没有一个地名 叫做 随便 的 马车夫好不容易 领会了雇主的意思 马车漫无目的地在街上转悠 雇主似乎无心观赏街景 闭起了双眼 进入了梦乡 那些雇主难道有钱无处花 雇了马车睡觉 哦 后来 人们才明白 原 来是这么回事 在庆祝德国化学会成立 25 周年的大会上 著名德国化学家凯库勒 讲 述了自己怎样解决了有机化学上的一大难题 那时候 我正住在伦敦 日夜思索着苯的 分子结构该是什么样子的 我徒劳地工作了几个月 毫无所获 一天 我坐在马车回家 由于过度的劳累 我在摇摇晃晃的马车上很快就睡着了 我做了一个梦 梦见我几个月来 设想过的种种苯的分子结构式 在我的眼前跳舞 忽然 其中有一个分子结构式变成了一 条蛇 这蛇首尾相衔 变成一个环 正在这时 我听见马车夫大声地喊道 先生 克来 宾路到了 我这才从梦乡中惊醒 当天晚上 我在这个梦的启发下 终于画出了首尾相接 的环式分子结构 解决了有机化学上的这一难题 坐在台下的一些听众听了 以为凯库 勒的成功 全是因为在马车上做了一个梦 于是 他们便雇了马车 在街上漫游 也想做 个梦 轻而易举地摘下科学之果 虽然有的人在马车上睡着了 也做起梦来 可是谁也没 有从梦中得到什么 他们不懂得 凯库勒之所以能够成功 是因为他把全部心思用到科学 研究上 这样 甚至连他做梦时 也不忘科学研究 凯库勒的成功 与其说是来自马车上 的梦 倒不如说是来自那数不清的不眠之夜 知识背景 酚酞是一种酸碱指示剂 遇酸不变色 遇碱变红色 浓氨水呈碱性 能使酚 酞试液变红色 氨气 NH3 溶于水得氨水 NH3 H2O 第 2 页 共 4 页 教学流程 自学导航 1 分子的存在 物质是由分子 原子 离子等微粒构成 分子和原子实实在在存在在物质中 只是肉眼无 法观察到 要用高科技仪器才能观察到 见书上插图 2 分子和原子的基本性质 分子的构成 若用 表示氢原子 用 表示氧原子 则水分子的模型可表示为 氢气分子可表示为 氧分子可表示为 由分子模型可以看出 分子是由 构成 如 一个水分子由 构成 以上三种物质由 分子或原子 构成 3 从微观角度来看 单质和化合物的区别 4 从微观角度来看 纯净物和混合物的区别 设疑激思 物质的微粒 性 物质由分子 原子构成 问题探究一 品红 在水中的扩散 问题探究三 酒 精和水的混合 改为注射器压 缩水或空气 问题探究二 氨 分子的扩散气 第 3 页 共 4 页 基础评价 1 墙角数枝梅 凌寒独自开 遥知不是雪 为有暗香来 王安石 梅花 诗人在远处 就能闻到淡淡的梅花香的原因是 A 分子很小 B 分子在不断地运动 C 分子之间有间隔 D 分子是可分的 2 用分子的观点解释下列现象 1 俗话说 酒香不怕巷子深 2 50ML 水与 50ML 酒精混合体积小 100ML 3 下瓶装的是空气 上瓶装的是不与空气发生反应的某红棕色气体 当抽走玻璃片后 观察 现象 现象 解释 当上下两瓶气体颜色一样时分子还在运动吗 4 下列操作或现象与分子对应的特征不一致的选项是 选项操作或现象分子的特性 A给篮球充气分子间有间隔 B100mL 酒精和 100mL 水混合在一起 体积小 于 200mL 分子是有质量的 C在花园中可闻到花的香味分子是运动的 D水电解可的得到氢气和氧气分子是可以再分的 5 下图是表示物质分子的示意图 图中 和 0 分别表示两种含有不同质子数的原 子 则图中表示单质的是 第 4 页 共 4 页 6 1993 年 8 月 我国科学家利用超 高真空扫描隧道显微镜 在一块晶体硅 Si 的表面通过探针的作用搬走原子 写下了 中国 两个字 下列说法中不正确的是 A 上述操作中发生了化学变化 B 上述操作中只发生了物理变化 C 这两个汉字是目前世界上最小的汉字 D 这标志着我国科学已进入操纵原子的阶段 7 下列用分子或原子理论解释正确的是 A 温度计中水银受热膨胀 说明了原子的体积发生了改变 B 矿石粉碎 说明分子可以再分 C 空气能被压入足球中 说明分子质量很小 D 将一滴红墨水滴入一杯水中 整杯水慢慢变红 说明分子在不断进行运动 8 双氧水被称为 绿色氧