分子和原子

一、教学设计思路： 学生对物质的认识是从看得见，摸得着的宏观物质开始的。在第一、二单元的学习中，学生对身边的物质及其变化，有了一定的认识。他们会以燃烧、分解、化合、扩散、蒸发、溶解、热胀冷缩等化学、物理学概念来对生活中的常见现象加以解释。但对物质的内在变化及其原因却很少接触。引导学生换一个角度看世界，变一种观点解读物质，是本课教学的关键。 水，作为第三章学习内容的知识承载物，它是自然界广泛存在，学生能经常感触的物质。与水有关的自然、实验现象为学生所熟悉。在进行分子、原子抽象的概念、原理性教学，我试图以在自然界司空见惯的水变化的现象和简单、趣味的实验作为串联知识，带动研究的主要线索，学生在分析熟悉的水蒸发、天下雨、下冰雹、糖在水中“消失”、水电解等物理和化学变化时，大脑思维直接与客观存在的事实和现象反复、充分地接触，积极展开想象的空间，在看得见的宏观现象获得启发下，通过想象、类比、模型化等方式，理解化学想象的本质，宏观与微观环环相联，物质的微粒观被学生“确认”，顺理成章地建构知识，形成概念。本课学习后，学生能增添一个 “心眼”去看微观世界，去理解事物的本质。给学生在今后理解化学问题带来无穷的便利。 由于这部分内容比较抽象，处理不当会削弱学生的学习兴趣，我设想：将一个个明确的、具体的知识点、技能点和能力发展点“溶解”于实际之中，进行情景化处理。将分子、原子、物质微粒性、微粒运动性、微粒可分和不可分性等裸露的化学知识包装在以水的变化为线索的问题情景中，围绕着“物质变了，其内部发生了什么变化？其中微粒怎么变？用微粒的观点怎么解释变化？”的化学问题，所设置的有真实背景，纵向独立，横向递进的驱动性问题：《不解之谜》──水为什么会“跑”，《趣味实验》── “清水”映红桃花，研究性课题《汽车加水也奔驰》等，来推进学习，让学生在问题或任务驱动下展开自主、合作、开放、互动的活动。 设计的另一个特点是：以学生熟悉的素材设计的探究活动，将知识技能、过程方法、STS三条内容线索拧成一股，学生解释着人类生活以及自然界中的各种化学现象，回答着各种现实的化学问题。不断从生活到化学，从化学到自然界，从现实到实验室，从实验室到实际应用。知识、技能、过程与方法从丰富的实际中“结晶”出来，建构着学生科学的知识体系、技能体系和能力体系，体现化学素质教学的建构观。 二、教案： 课    题 分子和原子 授 课 人 丁永芳 学  校 广西南宁市十四中 教 学 目 标 知识目标： 1、认识物质的微粒性，知道构成物质的微粒有质量和体积小、不断运动、有间隔基本特征；知道是分子、原子等微小粒子是构成的物质的微粒； 2、能运用分子、原子的观点解释一些简单的生活和实验现象。 过程与方法： 1、学习通过观察自然、实验、识图等方法获取信息，学习运用想象类比、分析归纳、推理判断等方法处理信息。 2、能在教师的启发和指导下通过与他人合作实验的形式，对有疑惑且有探究价值的问题进行研究，实验中注意观察和思考相结合；对实验观察的结果、分析能用文字、图表和化学语言进行表述和交流 3、认识科学探究的基本程序和一般方法，体验探究活动的乐趣；逐步形成良好学习习惯和方法。 发展目标： 1、保持和增强对化学现象的好奇心和探究欲，发展学习化学的兴趣。培养合作意识以及勤于思考、严谨求实、勇于创新和实践的科学精神； 2、建立“世界是物质的，物质是可分的”的辩证唯物主义认识观。 重    点 认识分子、原子是客观存在的，是构成物质的两种微粒。认识微粒的特征。 培养对自然现象、实验现象的猜测、观察，分析、交流、总结等探究能力。 难    点 物质变了，其中的微粒怎么变？ 教学方法 实验启发式与课内外探究性学习相结合 仪器药品 仪器：锥形瓶、烧杯、注射器、集气瓶、量筒、烧杯、小型喷雾器、胶头滴管等。 药品：氨水、水、醋酸（酸醋）、酚酞、品红、方糖、酒精等。 其他教学用具：黄豆、芝麻、酚酞染过的小花、多媒体教学课件 老师活动 学生活动 设计说明 设疑激思，发现问题； 启发诱导，确立主题 人类在认识世界，利用物质的过程中，常常会遇到不少疑惑，如：牛顿发现苹果总是向下坠落，拉瓦锡发现红磷燃烧后总有部分气体剩余.......。正是科学家没有放过这每一个小小的疑惑，不断地思索和探求，以至于今天我们能更清楚、更透彻地认识世界。 小明和小丽和同学们一样，在生活和学习中常常遇到《不解之谜》，我们怎么去面对困惑呢？ flash动画小明和小丽的《不解之谜》 1、“1+1=2”是一个永恒不变的等式？ 一杯水 + 一块糖 = ？ 2、夏日缘何飘“雪”？ 炎炎夏日，忽然风起云涌，雨点、冰粒从天而降…… 3、水“跑”哪儿去了？ 水蒸发、电解水后液态水无踪无影地“跑”了。 提出研究主题 我们用好奇的双眼去认识世界，却依然难以看透物质内部的奥秘，让我们通过进一步的实验去探求和发现物质内部肉眼看不见的秘密吧。相信换一个角度看世界，变一种观点解读物质，能帮助我们揭开许多不解之谜。 　   进入情景               　     好奇、疑惑，将化学与现实生活联系起来。从真实的情景中发现值得研究的问题，产生探求欲望 发现问题 水会“跑”会“结”？水有三态变化的内在原因是什么？肉眼看不透的物质内部隐藏有无穷的奥秘。               确立正确的学习导向                     从与教学内容有内在关系，内涵明晰，外延宽广的素材中，抽取有启发性的情节，提出富于思考性、激发想象力的化学话题，激起学生寻求变化本质和内在原因的欲望。引领学生从五彩缤纷的宏观世界步入充满神奇色彩的微观世界。布下的悬念为进一步研究物质的微粒性，分子的可分性埋下了一条线索。     新课教学 活动与探究一：物质的微粒性 读古诗，品自然，通过趣味实验切入学习： ......去年今日此门中，人面桃花相映红；人面不知何处去，桃花依旧笑春风。 演示实验：氨水使“树”上沾有酚酞的棉花变红。 设疑：一汪“清水”，习习“微风”吹开了“桃花”的笑脸？ 激发：看来桃花并非只开在春风里。今天是桃花盛开日子，用你们智慧头脑，灵巧的双手，映红课堂这一片“桃花”。 提供实验用品：棉签、水、氨水、酚酞、品红等 引导实验验证假设，做好学生活动可能性预测和应接准备 追问：是氨水使酚酞变红，但氨水并没有与酚酞接触呀？ 激趣：氨有“无影脚”，“跑”到棉花上？ 以上实验说明什么问题？ （播放氨分子在从水中向空气扩散的微观过程）   得出结论：物质都是由微小的粒子——分子、原子构成。 说明：分子、原子是真实存在的 向同学展示各种分子、原子的照片，进一步说明分子、原子的真实存在。                     边听、边看、边疑：是“清水”？是“棉花”？ 各人通过实验验证假设。活动可能性预测： *棉花沾水 *棉花沾酚酞 *沾有酚酞的棉球移近氨水 *棉花沾品红 *验证氨水使酚酞变红 动手实验、观察现象、思考问题、讨论交流，寻找 “清水” 映红桃花答案 得出结论：氨水、酚酞等物质中有肉眼看不见的极其微小的粒子，这些粒子能运动。微粒聚集在一起构成看得见、摸得着的宏观物质。 学生置身于特定文化背景的学习情景中，被新鲜、生动的实验所吸引，获得情感的激发，顺利切入主题内容的学习。         不拘一格，按照一定的思路引导学生自主探究，学生的想法可能是多种多样的，让他们充分回味实验，解惑释疑。该环节通过有趣的开放性实验和问题思考、讨论、争论达到思想的碰撞，激发新思维。通过物质及其变化的宏观现象与微观本质的联系，促成形象思维向抽象思维的转变，培养良好的微观想象能力和抽象思维能力。开放的问题设计使学生能用多种多样的方法达到目的，重在培养学生的创新精神和参与意识   活动与探究二：微粒的特征 问题思考：水也是由分子构成的，水分子看不见，为什么水却能看见？湿衣服上的水“跑”哪儿去了？ 推论一：分子的特性 1、分子等微粒的体积和质量都很小。 1个水分子的质量约是3 × 10-26  kg 一滴水中约有1.67 × 1021个水分子 类比说明：人们常以“捡了芝麻，丢了西瓜”来比喻事物或物质的如芝麻之小。可是在微观世界里芝麻的小却无法与分子比拟的，芝麻由无数个细胞组成，细胞由无数个分子组成，分子还有更小的微粒原子构成。50万到100万分子一个紧挨着一个排成长队，也只有一根头发的直径长。 知识迁移应用 问题讨论 1、衣服晒在太阳下，变干了，为什么？ 2、路过花丛，为什么能闻到花的香味？ 呼应：解开水为什么会“跑”的疑惑。 推论二：分子等微粒总在不断地运动着，温度越高，运动速度越快。 提出新问题：冲糖水时，把糖放到开水中，糖不见了，而杯中的水却变甜了。能用微粒的观点解释吗？ 投影实验内容： 一杯水 + 一块糖 = ？ 100 mL水+100 mL酒精=200 mL液体 正确吗？等式“1+1=2”会成立吗？ A组实验： 100 mL水+100 mL酒精 50 mL一杯黄豆 + 50 mL一杯芝麻 B组实验： 一杯热水、一杯冷水，同时放入质量相当的高锰酸钾（或品红），观察现象。 C组实验： 下面一个装有红棕色二氧化氮气体的集气瓶，上面一个盛空气的集气瓶，抽掉中间的玻璃片，观察现象。 的和50mL的水混合。 D组实验： 取一注射器，吸入一定体积的空气，用手指顶住针筒小孔，将栓塞慢慢推入。 引导：通过我们观察到的实验现象，大家从中得到什么启发，有什么新发现。建议：各小组以自己的方式向其他同学展示你们的发现和解释。 推论三：分子等微粒间有间隔，气体物质粒子间隔较大，固态、液态物质的粒子间隔比较小。 知识迁移应用 问题思考：水温升高，液态水变成蒸气“跑”走了，温度下降水蒸气凝成雪花或冰雹。水的三态变化可以用关于分子的哪些知识来解释？ 新建马路时，为什么要分成许多块？块与块之间的间隔冬天和夏天为什么不一样宽？             想象、理解：分子有多小，思考：物质为什么会自己移动？                 运用新知识，解析常见的生活现象。 通过实验与研究，认识了物质都是由微小的粒子——分子、原子构成。分子原子不断运动，所以水会“跑”走。               分组实验、观察、交流、解析，探究微粒间有间隔   从“50 mL一杯黄豆 + 50 mL一杯芝麻”实验中，芝麻钻到黄豆的真实情景里获得启发，理解微粒间也有间隙。物质溶解、扩散都与物质的这一微粒特征有关。           采用生动的比喻，学生可以通过想象、类比等方式，理解化学本质。能信服地承认微粒的客观存在，深刻地认识微粒的客观性状。         “逐步引导，抽丝剥蚕”的方法将学习推向深入，使“分子存在，并不断运动”的抽象、枯燥知识化为生动形象的画面，使深奥的知识变得浅显而易于理解。                   将研究“物质是由微粒构成的。微粒是运动……”方法和程序，贯穿于“物质微粒性等”教材知识内容学习始终，引导学生自觉地运用这些方法和程序通过实验与观察、思考与讨论自主学习，在掌握知识的同时，提高自己的思维能力和探究能力。在组织学生开展探究活动时，又适时地进行具体指导，使每个探究活动的教育价值得到充分的发挥。       从自然、生活到学科知识，再将学科知识应用到解析实际问题中，了解研究身边的物质及化学现象对人类生活产生的影响，使学生始终保持对自然界的好奇，领略自然现象中的美妙与和谐，同时加深了对知识的理解，提高解决问题的能力，突破了教学的第一难点。 活动与探究三：分子可分 提出问题： 1、液态水变成蒸气“跑”走的情形与电解水时水“跑”走的情形是否一样？为什么？ 2、一种分子是如何变成新分子的？ 以水的电解为例，通过多媒体课件演示与讲解，引导学生从分子的角度，理解水的蒸发与分解两种变化有什么不同。 演示flash动画模拟《水分解的微观变化》 推论四：分子是保持化学物质化学性质的最小微粒。原子是化学变化中的最小微粒。 巩固与提升  氢气（H2）是一种新型能源，用氢气（H2）和氧气（O2）在点燃的条件下反应可以得到水（H2O），试用图示表述其物质变化过程中的微粒变化情况。 反复利用几种物质——氢气（H2）、氧气（O2）、水（H2O）化学变化中分子的各种变化，刺激学生思维，使“化学变化中分子分裂成原子，原子重新组合成分子”的认识得到深化和升华。   在教师引导下思考分析。 第一种情形：物质没变，分子本身没变。 第二种情形：物质变了，分子本身也变了。       观看多媒体课件演示，听讲解，理解和领悟     巩固、深化 反复从flash动画模拟《水分解的微观变化》领会分子的“分与合”，做出物质变化过程中的微粒变化的图示， 当学生形成分子运动特征的认识后，教学的关键是：使学生的思维从物理变化和化学变化相互对比的角度深入到微观领域，从分子本身是否变化来认识、区别物理变化和化学变化。这不仅使学生对这两种变化的认识有所深化和发展，而且便于得出定义：分子是保持物质的化学性质的最小微粒。建立起分子概念。 这部分内容是学习的难点，学生难以进行自主探究，因此，通过联系新旧知识，提出问题，并借助计算机辅助教学，给予学生直观的印象。让学生“看见”分子再分就不是原来物质的分子了，物质性质也就随之发生了变化。突破教学的又一个难点。 延伸性研究 放飞思维：（可放在课后进行） 演示flash动画《“加水也奔驰”》 思考问题：氢气燃烧可释放能量。这样，汽车加油站能不能变成加水站？ 1、谈“加水也奔驰”的可行性及意义。    延伸学习 感受并赞赏化学对改善人类生活和促进社会发展的积极作用，感受知识的实用性、价值性。体会生活与科研所需的知识博大与精深。让学生在学到化学的基本概念、原理、实验技巧的同时，也能涉身自然、社会问题中，养成关注与化学有关的社会问题，从而加强科学态度、方法、价值情感和社会责任感使命感等人文精神的培养。 板书设计