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1、物质构成之谜物质构成之谜 人类生存的世界，是一个物质的世界。人类生存的世界，是一个物质的世界。我们的眼睛里所看到的，几乎都可以用我们的眼睛里所看到的，几乎都可以用“物质物质”这两个字来概括；即或是肉眼看不见的，也这两个字来概括；即或是肉眼看不见的，也逃脱不了逃脱不了“物质物质”的范畴。无论是衣、食、住、的范畴。无论是衣、食、住、行，甚至是人体本身，都是物质的。然而诸如行，甚至是人体本身，都是物质的。然而诸如一本书和一堆钢铁，它们在本质上有什么相同一本书和一堆钢铁，它们在本质上有什么相同的地方吗？又好比在不同形态下的物质，如冰、的地方吗？又好比在不同形态下的物质，如冰、水和水蒸气，它们是一回事吗
2、？许多人对此却水和水蒸气，它们是一回事吗？许多人对此却无法回答。无法回答。 世界万物是由什么构成的？它有最小结构吗？世界万物是由什么构成的？它有最小结构吗？如果有，那是什么呢？如果有，那是什么呢？ 早在周代，我们的祖先就提出了五行说，即万物由早在周代，我们的祖先就提出了五行说，即万物由金、木、水、火、土五种原料组成。金、木、水、火、土五种原料组成。 战国时代的道学家老子在战国时代的道学家老子在道德经道德经里写到：里写到：“道道生一，一生二，二生三，三生万物。生一，一生二，二生三，三生万物。”二指的是阴和阳，二指的是阴和阳，阴阳统一为阴阳统一为“冲气冲气”，三者产生万物。而到了汉代，又，三者产生
3、万物。而到了汉代，又出现了天地万物由出现了天地万物由“元气元气”组成的哲学观。组成的哲学观。 战国时代的思想家墨翟在战国时代的思想家墨翟在墨经墨经的的经下经下篇中篇中就曾经提出过：就曾经提出过：“端，体之无厚，而最前者也端，体之无厚，而最前者也”。端是。端是物的起始，把物体分割到物的起始，把物体分割到“无厚无厚”，便达到最前的质点。，便达到最前的质点。就是说：物体可以两半两半地分下去，如果剖到就是说：物体可以两半两半地分下去，如果剖到“无无”，就不能再剖下去了。此外，在这本书里还有其它一些，就不能再剖下去了。此外，在这本书里还有其它一些原始的元素论思想。原始的元素论思想。古希腊人就认为水、火、
4、空气和泥土是构成物古希腊人就认为水、火、空气和泥土是构成物质的基本元素。质的基本元素。 古希腊哲学家德谟克利特和泰勒斯等提出了原子古希腊哲学家德谟克利特和泰勒斯等提出了原子论的想法试图以之来阐明宇宙见形形色色的自然论的想法试图以之来阐明宇宙见形形色色的自然现象。他们认为：宇宙间存在一种或多种微小的现象。他们认为：宇宙间存在一种或多种微小的实体，叫做实体，叫做“原子原子”观察块状方糖看到了 什么？观察粉末状方糖蔗糖小颗粒可不可以细分将方糖溶于水中后，用放大镜进行观察将方糖溶于水中后，用放大镜进行观察出现什么现象？出现什么现象？试着尝一下溶液的味道蔗糖是否消失了？比如沙雕，远看是一个整体，而近看会
5、发现雕像都是由一粒一粒的比如沙雕，远看是一个整体，而近看会发现雕像都是由一粒一粒的沙子堆砌起来的，这个沙子就好比是分子，只不过分子比沙子要小沙子堆砌起来的，这个沙子就好比是分子，只不过分子比沙子要小的多。的多。 1.物质是由许多很小的微粒构成的，物质是由许多很小的微粒构成的，如蔗糖是由蔗糖分子构成的如蔗糖是由蔗糖分子构成的2.分子很小，用普通的放大镜是不分子很小，用普通的放大镜是不能观察的能观察的3.大量的分子共同构成了物质大量的分子共同构成了物质分子很小，究竟有多小呢？分子很小，究竟有多小呢？ 探究问题一：分子之间是否存在空隙？探究问题一：分子之间是否存在空隙？学生实验一：学生实验一：取一支
6、细玻璃管，向其中注入一定的水，再注入少取一支细玻璃管，向其中注入一定的水，再注入少量染成红色的酒精，记下总液面位置。量染成红色的酒精，记下总液面位置。用手指封住管口，将玻璃管反复颠倒几次，使酒精用手指封住管口，将玻璃管反复颠倒几次，使酒精和水充分混合，观察混合液的上表面位置。和水充分混合，观察混合液的上表面位置。比较两次记下的液面位置。比较两次记下的液面位置。（4）结论：混合前两液体的体积之和）结论：混合前两液体的体积之和 混合后混合后液体的总体积。液体的总体积。学生实验二学生实验二（1）用量筒分别量取）用量筒分别量取70毫升的黄豆和毫升的黄豆和20毫升的芝毫升的芝麻麻（2）把芝麻倒入盛有黄豆
7、的量筒中。）把芝麻倒入盛有黄豆的量筒中。（3）将量筒反复摇动几下，使它们混合后，记下）将量筒反复摇动几下，使它们混合后，记下总体积总体积 。（4）比较两次体积，混合后的总体积）比较两次体积，混合后的总体积 混合前混合前的总体积。的总体积。（5）分析原因：）分析原因： 。 探讨问题二：分子是否运动，运动有规则吗？分子探讨问题二：分子是否运动，运动有规则吗？分子的运动跟什么有关？的运动跟什么有关？师：液体、固体分子也会发生扩散吗？半导体材料的制作半导体材料的制作现代的许多电器里都用到了半导体材料分子在气体、液体、固体中都会发生扩散，扩散现象是由于分子的运动引起的，快慢与温度有关 。讨论：（1）比较气体、液体、固体中扩散的快 慢，举例说明。 （2）扩散现象除了能说明分之的运动之 外，还能说明什么？蒸发实质上是液体表面的分子由于运动离开蒸发实质上是液体表面的分子由于运动离开液面的过程，沸腾是液面分子和液体内部分液面的过程，沸腾是液面分子和液体内部分子离开液体的过程。所以沸腾要比蒸发剧烈子离开液体的过程。所以沸腾要比蒸发剧烈得多，两者都是汽化现象。得多，两者都是汽化现象。 分子科学的广阔前景-纳米材料的应用 纳米材料http:/ http:/ http:/
