初中九年级化学大思政视域下分子和原子知识清单

初中九年级化学大思政视域下分子和原子知识清单  一、大思政视域下的核心素养建构  本知识清单以“宏观辨识与微观探析”的化学核心素养为导向，深度融合“大思政”教育理念，旨在引领同学们从诗人笔下的芬芳、画家眼中的色彩，走向科学家心中的微观世界。我们将不仅掌握分子与原子的核心知识，更要在探究过程中，感悟科学家严谨求实的科学态度，领略我国在材料科学、纳米科技等领域取得的辉煌成就，增强民族自豪感，树立为人类进步而学习化学的远大志向。通过本清单的学习，同学们将初步建立起“世界是物质的，物质是由粒子构成的，粒子是运动的”这一辩证唯物主义自然观，为后续学习奠定坚实的基础。  二、物质构成的奥秘：从宏观世界到微观粒子【基础】  （一）世界的物质性与物质的微粒性  我们生活在一个绚丽多彩的宏观世界中，从浩瀚的海洋到巍峨的山脉，从奔跑的动物到生长的植物，这一切都是由物质构成的。那么，这些物质又是由什么组成的呢？古代哲学家提出了朴素的物质观，如我国战国时期的墨子曾提出“非半弗斫”的“端”的思想，认为物质存在一个不可分割的原始极限。随着科学的发展，现代化学已经证实：物质都是由极其微小的粒子——分子、原子或离子构成的。在本课题中，我们将重点探讨分子和原子。  （二）分子和原子的真实存在【重要】  分子和原子并非科学家头脑中虚构的概念，而是客观真实的存在。虽然用肉眼甚至普通的光学显微镜都无法直接观察到它们，但随着扫描隧道显微镜（STM）等先进科学仪器的发明，人类已经能够“看到”并“操纵”原子。  1.实证一：图像证据。扫描隧道显微镜拍摄到的图像，如苯分子的六元环结构，以及中国科学院科学家在常温下通过移走硅原子构成的“中国”二字图案【2】，都无可辩驳地证明了分子和原子的真实存在。这不仅是科学的胜利，更是中华民族科技自立自强的生动体现。  2.实证二：间接证明。大量宏观现象的反推，也能证明微观粒子的存在。例如，品红在水中扩散、花香四溢、湿衣服晾干等，这些现象的唯一合理解释就是物质是由不断运动的微小粒子构成的。  三、分子的性质：微观世界的运动法则【高频考点】【★】  分子是构成物质的一种基本粒子，它具有以下三个基本性质，是解释日常生活中许多现象的关键。  （一）分子的质量和体积都很小【基础】  这是分子的最基本特征。一个水分子的质量约为3×10⁻²⁶kg，而一滴水（以20滴水为1mL计）中大约含有1.67×10²¹个水分子。这个数字有多大呢？如果让10亿人来数一滴水里的水分子，每人每分钟数100个，日夜不停，需要数3万多年才能数完【2】。通过这样的对比，我们可以深刻感受到分子“小”到无法想象的程度。  （二）分子总是在不断运动着【高频考点】【★★★★】  1.实验探究：分子运动现象  实验装置：将盛有少量酚酞溶液的烧杯（A）和盛有浓氨水的烧杯（C）用一个大烧杯罩住，另一个盛有酚酞溶液的烧杯（B）置于大烧杯外作对照。  实验现象：烧杯A中的酚酞溶液由无色逐渐变为红色，而烧杯B中的酚酞溶液无明显变化。  现象解释：浓氨水具有挥发性，挥发出的氨分子在不断地运动。由于大烧杯的罩盖，氨分子运动进入了烧杯A，与水结合生成氨水，氨水使酚酞溶液变红。而烧杯B没有氨分子进入，故不变色。这个实验有力地证明了分子在不断运动【2】【5】。  2.影响因素：温度  分子的运动速率与温度密切相关。温度越高，分子的运动速率越快。这可以解释为什么湿衣服在阳光下比在阴凉处干得快，为什么品红在热水中扩散得比在冷水中快。  3.生活例证：闻到花香、饭菜香，酒精挥发，樟脑丸变小等，都是分子运动的直接体现。  （三）分子之间有间隔【高频考点】【★★★★】  1.实验探究：酒精与水的混合  实验操作：取100mL水与100mL酒精，把它们混合后，观察所得溶液体积。  实验现象：混合后的总体积小于200mL。  现象解释：水和酒精都是由分子构成的物质，分子之间存在着间隔。当它们混合时，一部分水分子和酒精分子会进入到对方分子之间的空隙中，导致总体积减小【2】【5】。  2.影响因素：温度和压强  （1）温度升高，分子间隔增大（这是物体热胀冷缩的本质原因）。  （2）压强增大，分子间隔减小（这是气体容易被压缩的本质原因）。  3.物质三态变化的微观解释  物质存在固态、液态、气态三种状态，其本质是由于分子之间的间隔不同造成的。一般来说，气态物质分子间隔最大，液态次之，固态最小。因此，气体容易被压缩，而固体和液体很难被压缩。  （四）同种分子的化学性质相同，不同种分子的化学性质不同【重要】  这是定义分子的关键。例如，液态水和水蒸气都是由同种分子——水分子构成的，因此它们的化学性质相同（都支持燃烧吗？错，都不支持燃烧，此处用于举例说明化学性质相同）。而氧气分子（O₂）和水分子（H₂O）是不同种类的分子，因此氧气能支持燃烧，而水不能，它们的化学性质截然不同。  四、从分子到原子：揭开化学变化的神秘面纱【难点】  （一）分子的概念：保持物质化学性质的最小粒子【重要】  1.概念剖析：由同种分子构成的物质，其化学性质是相同的。分子变了，物质的化学性质也就变了。因此，分子是保持物质化学性质的“最小粒子”。注意，这里强调的是“化学性质”，而不是“物理性质”。物质的物理性质（如熔点、沸点、密度等）是大量分子的聚集表现，单个分子无法体现。  2.适用范围：此定义仅适用于由分子构成的物质。对于由原子直接构成的物质（如金属、稀有气体），则不存在分子。  （二）原子的概念：化学变化中的最小粒子【重要】  1.概念建立：以氧化汞分解为例【1】  （1）宏观过程：氧化汞（红色粉末）在加热条件下分解，生成银白色的汞（水银）和氧气。  （2）微观模拟：氧化汞分子在受热时，分裂成更小的粒子——汞原子和氧原子。每2个氧原子结合成一个氧分子，大量的氧分子聚集成氧气；大量的汞原子聚集成金属汞。  （3）概念得出：在上述变化中，氧化汞分子发生了改变，变成了其他物质的分子，但汞原子和氧原子本身并没有变成其他原子。因此，原子是化学变化中的最小粒子。  2.概念剖析：“最小”是指在化学变化这个前提下，原子不可再分。如果离开化学变化，原子本身还可以分成质子、中子、电子等。  （三）化学变化的微观本质【核心难点】【★★★★★】  1.本质：在化学变化中，分子分解成原子，原子重新组合成新的分子。  2.模型建构：以电解水为例。  （1）反应前：水由水分子构成（每个水分子由1个氧原子和2个氢原子构成）。  （2）反应中：在通电的条件下，水分子破裂成氢原子和氧原子。  （3）反应后：每2个氢原子结合成1个氢分子，许多氢分子聚集成氢气；每2个氧原子结合成1个氧分子，许多氧分子聚集成氧气。  3.核心规律：  （1）在化学变化中，分子的种类一定会发生变化（变成新的分子），原子的种类、数目、质量均不发生变化。这也是今后学习质量守恒定律的微观基础。  （2）物理变化与化学变化的微观区别：物理变化中，分子本身不变，只是分子间的间隔和运动状态改变；化学变化中，分子本身发生改变，变成了其他物质的分子。  五、分子与原子的辨析：对立统一的粒子世界【必考点】  （一）分子与原子的比较  分子是保持物质化学性质的最小粒子。原子是化学变化中的最小粒子。  1.本质区别：在化学变化中，分子可以再分，而原子不能再分【3】【6】。  2.相似点：都是构成物质的基本粒子；质量和体积都很小；都在不停地运动；粒子间都有间隔；同种粒子性质相同，不同种粒子性质不同。  3.联系：分子是由原子构成的。例如，1个水分子是由1个氧原子和2个氢原子构成的。  4.注意：分子不一定比原子大。只有与构成该分子的原子相比，分子才比原子大。但不同种类的分子和原子无法直接比较大小，例如一个氢分子可能比一个汞原子小得多。  （二）用分子、原子观点解释纯净物与混合物  1.由分子构成的物质：由同种分子构成的物质是纯净物；由不同种分子构成的物质是混合物。  2.由原子构成的物质：由同种原子构成的物质是纯净物（如金刚石、铁）；由不同种原子构成的物质，如果是直接以原子形式混合，则是混合物（如铁粉与铜粉的混合物），但需注意，不同种原子如果通过化学键结合成分子（如CO₂），则形成的物质是纯净物。  六、考点、考向与解题策略【应试精华】  （一）高频考点透视  1.微观粒子的基本性质（运动、间隔、小）及其在生活中的应用（每年必考）。  2.用分子、原子的观点解释物理变化和化学变化。  3.分子和原子的概念辨析及本质区别。  4.化学变化的微观实质（分子破裂、原子重组）及图示题分析。  5.实验探究题，如探究分子运动的改进实验。  （二）典型题型与解题步骤  1.解释现象类  【例题】从分子的角度分析并解释下列现象：  （1）墙内开花墙外香。  （2）6000L氧气在加压的情况下可装入容积为40L的钢瓶中。  （3）水烧开后，壶盖被顶起。  【解题步骤】  第一步：锁定知识点。回顾分子的三条基本性质。  第二步：对号入座。判断该现象对应哪一条性质。  第三步：规范表述。按照“性质+具体描述”的格式答题。  【参考答案】  （1）分子是在不断运动的。花香的分子运动到空气中，进入人的鼻孔，使人闻到香味。  （2）分子之间有间隔。在加压条件下，气体分子间的间隔变小，体积急剧减小，所以能被压入钢瓶。  （3）分子之间有间隔，且间隔随温度升高而增大。水烧开后，温度升高，水分子间的间隔增大，导致水蒸气体积膨胀，将壶盖顶起。  2.微观图示辨析类  【例题】下图是某化学反应的微观示意图（不同小球代表不同原子），下列说法正确的是（）  A.该反应前后分子种类不变  B.该反应前后原子种类发生了变化  C.该反应属于化学变化  D.该反应中原子进行了重新组合，但原子数目发生了变化  【解题步骤】  第一步：读图识变。对比反应前后，分子的种类是否改变（看球的大小和组合方式）。  第二步：追根溯源。看反应前后原子的种类和个数是否改变。  第三步：回归本质。化学变化的本质是分子破裂为原子，原子重新组合成新分子。  【参考答案】C。解析：反应前后分子种类一定变（A错）；原子是化学变化中的最小粒子，种类和数目均不变（B、D错）；生成了新分子，一定是化学变化（C对）。  3.概念辨析类  【例题】下列关于分子和原子的说法，正确的是（）  A.分子大，原子小  B.分子是保持物质性质的最小粒子  C.在化学变化中，分子可以再分，原子不能再分  D.分子可以构成物质，原子不能直接构成物质  【解题步骤】  第一步：审视选项。逐一分析每个选项的表述是否准确。  第二步：排除干扰。利用易错点排除明显错误的选项。  第三步：锁定答案。选择符合科学定义的选项。  【参考答案】C。解析：A项，不同分子和原子无法直接比较大小；B项，分子是保持物质“化学性质”的最小粒子，不是“性质”；D项，原子可以直接构成物质，如铁、氦气。  （三）易错点警示【避坑指南】  1.误以为分子一定比原子大。纠正：只有同种或可比较的情况下才能说构成分子的原子比分子小，不同种类的分子和原子不能简单比较大小【3】。  2.误以为分子是保持物质性质的最小粒子。纠正：漏掉了“化学”二字。物理性质是大量分子的聚集表现，单个分子无法体现。  3.误以为原子在任何情况下都不可再分。纠正：在“化学变化”中原子是最小粒子，不可再分。但在核变化（核裂变、核聚变）中，原子可以再分。  4.误以为热胀冷缩是分子大小变了。纠正：热胀冷缩是分子间的间隔变了，分子本身的大小不变【3】。  5.误以为空气被压缩是分子体积变小了。纠正：气体容易被压缩，是因为气体分子间的间隔较大，受压后间隔变小，分子体积不变。  6.误以为“看见”的微小颗粒（如灰尘）运动是分子运动。纠正：分子运动是微观粒子运动，肉眼无法直接看见。灰尘的运动是宏观物体的机械运动，不是分子运动【3】。  七、大思政视域下的情感升华与价值引领  （一）科学态度与探究精神  从古代哲学家的思辨，到近代科学家道尔顿、阿伏加德罗提出原子论和分子学说，再到现代科学家利用扫描隧道显微镜“观察”和“操纵”原子，人类对物质构成的认识经历了一个漫长而艰辛的过程。学习这段历史，我们要体会科学家们大胆假设、小心求证、敢于质疑、坚持不懈的科学精神。  （二）科技报国与民族自豪  我国科学家在纳米科技、单分子科学等领域取得了举世瞩目的成就。例如，中国科学院的科学家们在常温下操纵原子，写出“中国”二字【2】，向世界展示了中国在微观世界探索领域的尖端技术。这激励着我们青年一代要努力学习科学文化知识，勇攀科学高峰，为实现中华民族伟大复兴的中国梦贡献自己的力量。  （三）辩证唯物主义世界观  分子和原子知识的学习，是对学生进行辩证唯物主义教育的好素材。物质是无限可分的，但可分是有条件的；运动是绝对的，静止是相对的；量变引起质变（如分子构成不同，物质性质不同）……这些观点有助于