科学浙教版第1节 模型、符号的建立与作用教案

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2.1 模型、符号的建立与作用
目录
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一、模型
(1)模型的概念：模型是依照实物的形状和结构按比例制成的物品，是用来显示复杂事物或过程的表现手段，如图画、图表、计算机图像等。
(2)模型方法：在自然科学研究中，人们通过一定的科学方法，建立一个适当的模型来代替和反映客观对象，并通过研究这个模型来揭示客观对象的形态、特征和本质，这样的方法就是模型方法。
(3)模型的作用：建立模型能帮助人们理解一些无法直接观察到的事物，如科学家们经常用模型来代表非常庞大或极其微小的事物(太阳系中的行星、细胞的细微结构等)。
(4)模型的类型
【说明】由于模型具有简单化、理想化的特点，为研究提供了方便，但应用模型方法时也要注意模型具有一定的局限性。模型毕竟不是原型，它与原型在一定程度上存在差异。因此将由模型得来的信息处理后所得结果外推到原型时，要注意原型的各种复杂的条件和因素。
二、符号
1.符号的概念
符号是代表事物的标记。例如，s(路程)、t(时间)、g(克)等。
2.符号的作用
(1)能简单明了地表示事物。
(2)可以避免由于事物外形不同而引起的混乱。
(3)可以避免由于表达事物的文字语言不同而引起的混乱。
【说明】在某种意义上说，符号也是一种模型。符号可以是字母，也可以是图形等。某些公共标志，如交通安全标志、消防安全标志等也可以认为是一些具有特定含义的符号。
3.几种常见符号简介
符号能简明地表示事物，在生产、生活、各学科研究中被广泛地使用。
(1)常见数学符号。
加、减、乘、除(+、-、×、÷)、三角形(△)、平行(//)、数的平方(n2)、数的开平方(√n)等。
(2)常见天气符号(如图所示)

(3)常见物理符号。
力(F)、电流(I)、电压(U)、电阻(R)、速率(v)等。
(4)常见的通用符号(如图所示)
一、化学模型的建立
模型可以是实物的模型，也可以是事件的模型，模型能表达出研究对象的基本特征。如
(1)人们用水分子结构模型来了解水分子的构成：两个氢原子成104.5°角附在氧原子上(如图所示)

(2)分子聚集成物质(如图所示)。
【例1】(湖州中考)提起压在容器中水面上方的活塞，容器中的水发生汽化，如图所示。
下列选项中，最能表示水汽化后相同空间内粒子分布的是( )
【答案】C
【解析】分子之间的间隔决定物质的状态，当水由液态变为气态时，分子之间的间隔增大，但分子组成不变，故符合此条件的只有C。
二、图片、模型与符号的区别的辨析
1.图形与图片的区别
图形是人们根据客观事物而主观形成的一个概念图它由比较简略的线条(如直线、带箭头的线段等)或基本的图形(如三角形、圆形等)构成，所描述的是物体的基本轮廓，它属于符号，如公路上的警示牌等；图片是人们对客观事物的真实描述，它反映的是物体的全貌，人们能通过图片观察到物体表面很细小的特征，它属于模型，如照相机的照片等。
2.模型与符号的区别
一般来说，单个的字母是符号，而由字母组成的公式或化学方程式则是模型，因为公式或化学方程式表示的是复杂的对象或过程。符号是人为规定、被人们所广泛接受的，而模型是忠于原型，代替和反映客观对象，揭示其形态、特征和本质的。如图所示，下列属于模型的是C、F、G，其余的是符号。
【例2】下列图片不属于模型的是( )

【答案】D
【解析】模型可以是某种物体放大或缩小的复制品，如地球仪、上海世博会中国馆的模型；模型也可以是图表，如股市K线图。但用纳米技术排列原子而形成的影像是实物照片，所以不属于模型。
【归纳】要理解模型方法是科学探究的一种重要方法。具体应用模型时有多种形式(或类型)。要注意模型与实物的区别、模型与符号的区别。
【常考1】模型的认识
【例1】(2019•丽水月考)下列关于模型的说法不正确的是( )
A.一幅图、一张表或计算机图像都是一个模型 B.模型可以是一个复杂的对象或过程的示意
C.模型可以表示很大或很小的事物 D.模型只有抽象的，没有具体形象的
【答案】D
【解析】模型常常可以帮助人们认识和理解一些不能直接观察到的很细小或很复杂的事物。模型可以是一幅图、一张表或计算机图像，故A项正确；模型也可以是一个复杂的对象或过程的示意，故B项正确；模型还可以是放大或缩小的复制品，故C项正确；模型也可以是计算公式和表格，计算公式和表格属于抽象模型，而眼球模型属于具体形象的模型，故D项错误。
【例2】(2019绍兴期中)如图所示，在一只气球上画一些小圆点，充气使气球不断膨胀，观察此过程中各个小圆点之间距离的变化。该实验是模拟( )
A.板块的运动 B.细胞的生长 C.分子的运动 D.宇宙的膨胀
【答案】D
【解析】在气球不断膨胀的过程中，气球上的各个小圆点之间的距离是成比例增大的。板块的运动是某一点或几点的不规则运动；分子的运动也是无规则的；细胞的生长是圆点的增大，而圆点之间的距离是减小的。故应选D。
【常考2】符号的认识
【例3】(2019湖州月考)下列表达方式中属于符号的是( )
【答案】B
【解析】符号能简单明了地表示事物。模型可以是复制品或一幅图，也可以是一个复杂的对象或过程的示意。A、C、D属于模型。
【例4】(1)石油是一种重要的化石燃料，不能再生。汽油、煤油、石蜡都是石油产品，如图所示的图标中，可体现它们共性的标志是( )

(2)燃放鞭炮容易给人身和环境带来危害，呼和浩特市政府已在市区发布了限鞭令，作为中学生，除了要带头遵守外，还要做好宣传解释工作。如图所示图标中，属于禁止燃放鞭炮标志的是( )。
【答案】(1)B (2)B
【解析】(1)A为节水标志；B为易燃物标志；C为腐蚀品标志；D为塑料制品的回收标志。(2)A为禁止烟火标志；B为禁止燃放鞭炮标志；C为禁止吸烟标志；D为易燃物标志。
【热点题型】模型或符号表达的含义的研究
【例5】(杭州中考)氮气不活泼，在3000℃时仅有0.1%的分子分裂。如图所示，在0℃和常压下，向密闭容器M中充入一定量的氮气，而后升高温度(不超过3000℃，压强不变)，若该密闭容器的体积增大了一倍，则M内分子变化的示意图合理的是( )
【答案】D
【解析】氮气不活泼，在3000℃时仅有0.1%的分子分裂。在0℃和常压下，向密闭容器M中充入一定量的氮气，而后升高温度但不超过3000℃，且压强不变，该密闭容器的体积增大了一倍，此时主要发生物理变化，氮分子极少数分解，即分子大小不变，分子种类不变，分子数目基本不变，分子之间的间隔增大，气体体积增大。选项A中分子体积变大了，所以错误；选项B表示的是分子之间的间隔增大，而分子大小没变，分子数目不变，所以正确；选项C、D中分子种类变了，所以错误。
【方法技巧】分析物质状态模型的思路
物质由液态变成气态时，构成物质的分子没有发生变化，但是分子间的间隔发生了变化；物质的状态变化过程中，没有新物质生成，这一过程发生的是物理变化。
1.下列符号与其表示的科学量不对应的是( )
A.F表示力 B.ρ表示密度 C.V表示体积 D.m表示长度
【答案】D
【解析】符号可以简明地表示事物，要明确符号与事物或其意义的对应关系，m表示物质的质量.
2.下列不属于模型的是 ( )
A.一张“中国政区图” B.一张科学成绩统计表 C.一只活着的熊猫 D.U=IR
【答案】C
【解析】为反映和代替客观对象建立模型，并通过研究此模型来揭示对象的形态、特征和本质.常见模型有表示事物分布、特点的图，表示事物形态的图像，表示事物间关系的公式或流程图等，但实物不属于模型.
3.下列标志中表示“严禁烟火”的是( )
【答案】C
【解析】A表示禁止鸣笛；B表示节约用水；D表示禁止机动车左转.
4.以下属于模型的是( )
【答案】D
【解析】模型可以反映和代替客观对象，通过研究模型来揭示对象的形态、特征和本质.A、B、C项分别表示灯泡、电流表和滑动变阻器的符号.
5.冰融化成水时，水分子的变化是( )
A.分子间隔变小 B.分子间隔变大 C.分子本身体积变大 D.分子质量变小
【答案】A
【解析】冰融化成水体积减小，是物理变化，此变化中分子本身不变，分子间的间隔变小.
6.某老师在引导学生理解固体、液体和气体的微观结构时，带领学生做游戏，用人群的状态类比物体的状态.如图所示，甲、乙、丙三种情景分别对应的是 ( )
A.固态、液态、气态 B.气态、固态、液态 C.固态、气态、液态 D.液态、气态、固态
【答案】C
【解析】气态物质分子间的间隔很大，且分子间的排列无序；液态物质分子间的间隔较小，而固态物质分子间的间隔最小.本题用人群的状态类比物质的状态，可确定甲为固态，乙为气态，丙为液态.
7．(金华婺城区校级测试)下列关于模型的说法中不正确的是( )
A．一幅图、一张表或计算机图像都是一个模型
B．模型可以是一个复杂的对象或过程
C．模型可以表示很大或很小的事物
D．模型只有抽象的，没有具体形象的
【答案】D
【解析】建构模型常常可以帮助人们认识和理解一些不能直接观察的到的事物。一个模型可以是一幅图、一张表或计算机图象，也可以是一个复杂的对象或过程的示意。模型可以表示很大或很小的事物，有些模型可以是具体形象的，而有的模型则是抽象的(如一个数学或科学的公式)．故D错误。
8.使用 能简单明了地表示事物，建立 可以帮助人们认识和理解一些不能直接观察到的事物.
【答案】符号 模型
【解析】见本节知识点扫描。
9.如图是液态水与气态水的状态模型，从中可以得出的结论有：

(1)水的状态变化中，水分子本身 (填“有”或“没有”)发生变化，发生变化的只是分子之间的 ；
(2)气态水的水分子之间的 较大；
(3)水的三态变化(物理变化)从分子角度看，其变化的本质是分子之间的 发生了变化.
【答案】(1)没有 (2)间隔 (3)间隔
【解析】前后两种状态分子的结构没变，只是间距变大了。
10.咏梅的诗句有：“遥知不是雪，为有暗香来.”为什么会有“暗香来”?请建立一个模型来解释.
【答案】如图甲、乙.
【解析】“遥知不是雪，为有暗香来”中的“暗香来”是指有香味物质的分子在空气中发生扩散，扩散是物理变化，是分子的运动，是分子间隔增大的过程(图乙中的“。”表示物质的分子)，因此随着分子的运动，人可以闻到香味.
1.如图所示的标志中，加油站必须张贴的是( )
【答案】D
【解析】加油站必须张贴禁止吸烟的标志，以防发生爆炸事故.
2.保护环境，人人有责.生活垃圾分类投放是金华市环境保护的重点工作之一.如果我们在路上看到易拉罐，应该捡起投入到贴有下列哪种标志的垃圾收集箱中 ( )
【答案】A
【解析】易拉罐属于可回收物。
3.人们常用符号表示事物是由于符号有很多优点.符号的优点中不包括的是 ( )
A.简明 B.完整 C.直观 D.方便
【答案】B
【解析】符号可以简单明了地表示事物，但不能完整地表示事物.
4.下列属于模型的是 ( )
A.会徽 B.沙盘中的校园 C.表示力的F D.t
【答案】B
【解析】沙盘中的校园是真实校园的一个模型，可以反映校园的布局特征.
5.掌握消防知识对我们来说非常重要，下列公共标志中，与消防安全有关的是( )
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
【答案】A
【解析】①是禁止吸烟的标志；②是禁止燃放鞭炮的标志；③是节水标志；④是禁止鸣笛标志.只有①②与消防安全有关.
6.指出下列符号的意义：
(1)m表示 ； (2)V表示 ；
(3)I表示 ； (4)G表示 ；
(5)R表示 .
【答案】(1)物质质量 (2)物质体积 (3)电流 (4)重力 (5)电阻
【解析】根据物理量概念和符号表示填写。
7.图表示封闭在某容器中的少量液态水的微观示意图(该容器的活塞可以左右移动).煮沸后，液态水变成水蒸气.在这一过程中，发生的变化是图中的( )
【答案】B
【解析】水受热膨胀，体积变大的实质是物理变化，此变化中分子本身不变，分子之间的间隔变大.
8.(金华中考节选)阅读有关科学发展的材料，回答相关的问题.
【材料】原子结构认识史：
科学家对原子内部结构的研究仍在继续.但也有科学家质疑：原子内部的微粒真的无限可分吗?
科学家在探索原子结构内部奥秘时，在不断的实验中重建模型，下列有关模型的说法合理的是 .
A.模型是在实验和发现中不断修正和完善的
B.模型一定是研究对象本身的放大或缩小，不可改变
C.建立模型有助于我们认识和理解许多自然事物的本质
【答案】AC
【解析】模型是研究对象本身的放大或缩小，但可以改变。
9．符号和模型的比较。
【答案】
【解析】见本节知识点扫描。
名称
作用
各举两个例子
符号
1.
2.
3.
模型
名称
作用
各举两个例子
符号
1.物理单位
物理量的单位
(1)Ω欧姆
(2)kg千克
2.数学运算符号
表示量的关系
(1)>大于
(2)+相加
3.某种事物指示
简单明了的表示事物
(1)交通符号
(2)！注意安全
模型
认识和理解一些不能直接观察到的或复杂的事物
(1)图形：细胞模式图
(2)表格：电动机、发电机的对比
(3)图像：卫星云图