跨学科实践活动2教学设计-2024-2025学年九年级化学人教版(2024)上册

跨学科实践活动2 制作模型并展示科学家探索物质组成与结构的历程 学习和理解“物质的组成与结构”，有助于形成基于元素和分子、原子认识物质及其变化的视角，建立认识物质的宏观视角和微观视角之间的联系。本活动通过“探究构成物质的微观粒子”“认识模型在探索物质组成与结构中的作用”“以水为例梳理物质组成与结构的认识思路”三个任务的进行帮助学生进一步强对微观世界的认识。通过对微观粒子模型的发展，认识化学学科的发展过程中研究方法和观念的发展，培养学生创新、发展的科学研究精神。 课题 制作模型并展示科学家探索物质组成与结构的历程 课型 新授课 素养目标 1. 通过制作模型和展示科学家的探索历程，进一步认识物质由微观粒子构成的。 2. 进一步体会用元素和分子、原子观点认识物质组成与结构的思路和方法。 3.认识化学学科的发展过程中研究方法和观念的发展，培养学生创新、发展的科学研究精神 教学重点 从微观粒子的角度认识物质的组成与变化。 教学难点 探究微观粒子模型的变迁。 教具 准备 原子模型的演变史实资料（或事物模型） 课前预习 （1） 物质时由原子、分子疯微观粒子构成的。 （2） 常用的科学探究方法有：观察发、实验法、转换法、类比法、推理法、模 备课笔记 课前预习 型法、比较法等。 新课导入 学习和理解“物质的组成与结构”，有助于形成基于元素和分子、原子认识物质及其变化的视角，建立认识物质的宏观视角和微观视角之间的联系。前面我们已经学过人们对微观世界的认识并不是凭空产生的，而是经由科学家们的不断探索，总结不断发展的，在未来我们也许会对微观世界的探索贡献自己的一部分力量，今天我们就来通过实践活动来探索微观世界吧。 进行新课 任务一 探究构成物质的微观粒子 ［讨论］请同学们根据自己的生活经验列举一些能说明物质由微观粒子构成的生活实例。 ［学生汇报］走过花圃会闻到花香；湿的衣服经过晾晒会变干；蔗糖放到水里会逐渐“消失”，而水却有了甜味等····· ［评价］非常好，同学们已经能很熟悉微观粒子给我们的生活带来的变化了。 ［设问］我们知道，以上这些现象之所以能产生都是因为微观粒子三大特性，其中最困扰我们的就是，微观粒子如分子的质量和体积都是非常小的，那么最开始的科学家们是怎么发现微观粒子的存在的呢？ ［回顾］我们回顾一下，物理学和化学的学习中，我们都对微观粒子进行了一定的探索，完成下面表格，比较一下物理和化学探究思路和方法的区别和联系。 进行新课 ［讲解］联系：物理和化学的研究都用到了实验方法，都是通过直接感知的现象，推测无法直接感知的事物。 区别：物理探究通过对物质的形态、颜色、位置等发生的变化进行验证，化学探究通过物质的种类改变做为线索进行探究，即物理和化学研究线索来源不同。 ［拓展内容］微观粒子基础研究领域的新技术和新方法：2023年诺贝尔物理学奖授予皮埃尔·阿戈斯蒂尼、费伦茨·克劳斯和安妮·卢利尔，以表彰他们“为研究物质中的电子动力学而产生阿秒光脉冲的实验方法”。这些实验为人类探索原子和分子内的电子世界提供了新工具,可测量电子移动或改变能量的过程。利用阿秒光脉冲,科学家有望“看清”各种化学反应的过程,从而理解反应的机理，在此基础上研究如何控制反应过程,进而获得新的产物。 任务二 认识模型在探索物质组成与结构中的作用 ［过渡］实验是科学探究的重要手段，实验方法的不断进步是化学发展的关键。模型能帮助建立认识宏观物质和微观粒子的桥梁。而化学、物理和生物学等课程中都有多种模型能体现物质的组成与结构。这些模型有哪些不同的学科特点。 ［讲解］不同学科中模型根据其学科的研究对象、研究领域的不同具有不同的的特点，能从多方面帮我我们建立更全面的认识。 ［布置任务］根据元素、分子、原子与物质的层次关系，绘制出四者的结构关系图。 ［活动］组织学生分组讨论，并合理分工完成任务 ［参考答案］ 进行新课 ［展示］多媒体展示科学家认识原子结构的历程。 ［活动］对照展示资料，画出不同科学家对原子结构做出的不同猜想建立的原子结构模型，完成下表。 1808年 道尔顿 1897年 汤姆逊 1911年 卢瑟福 1913年 波义耳 1926年 薛定谔 ［讲解］化学与其他学科的思想、理论的相互渗透，研究方法的综合运用,为化学科学的发展注入了动力和活力。而原子结构模型的演变历史告诉我们，科学发展是无止境的，人类对原子结构的认识一定会不断深入、更加完整。 任务三 以水为例梳理物质组成与结构的认识思路 ［讲解］水的组成将在第四单元学习，因此本任务将在学完第四单元以后进行。 ［展示］多媒体展示科学家探究水的组成的过程和思路。 教 学 板 书 跨学科实践活动2 制作模型并展示科学家探索物质组成与结构的历程 本实践活动流程： 1.探究构成物质的微观粒子 2.认识模型在探索物质组成与结构中的作用 3.以水为例梳理物质组成与结构的认识思路 课堂 小结 通过对不同学科探究方式及模型的比较，让学生体会了实验是科学探究的重要手段,实验方法的不断进步是化学发展的关键。化学的发展也给实验方法的改进提供了理论基础，认识到了化学与其他学科的思想理论的相互渗透，研究方法的综合运用，为化学科学的发展注入了动力和活力。 布置作业：课下查阅资料，根据查阅内容绘制一份微观粒子模型发展二维图。 教学反思 本实践活动中需要展示大量科学研究历史资料，需要教师提前做好充分的准备，通过对资料的讲解和展示，引导学生总结不同学科进行科学探究的不同方法及模型，认识科学观念的发展离不开科学家的奇思妙想。引导学生学会从多角度，发展的观念认识物质，认识到科学是无止境的。 教学过程中老师的疑问： 教师点评和总结： 学科网（北京）股份有限公司 $$