第二单元跨学科实践活动2 制作模型展示科学家探索物质组成与结构的历程-2024-2025学年九年级化学人教版上册

基础教育精品课 教学设计 课程基本信息 学科 化学 年级 九年级 学期 (秋季 课题 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 教科书 书 名：化学教材 出版社：人民教育出版社 出版日期：2024年8月 教学目标 1. 通过化学史实经历科学家探索原子结构的过程，体验学科知识的动态发展过程。 2. 认识原子的构成。通过原子模型的演变过程，学习科学探究的思路。从而形成证据意识、证据推理、模型认知和批判质疑能力，增进对科学探究方法的理解。 3. 通过动手制作模型，体会科学家探索微观世界的智慧以及科学共同体之间相互论证、合作交流的重要性。 教学内容 教学重点： 1. 原子结构的探究史实和原子的构成。 2. 根据化学史制作原子模型。 教学难点： 1. 化学史原子结构探究实验现象分析。 教学过程 教学环节一 引入新课 【引入】《道德经》有云“上善若水，水利万物而不争”。水在天上叫云，水在空中叫雨，水在风中叫雾，水在叶子上叫雾，那么水在微观世界里叫做什么呢？我们都知道它是保持水化学性质的最小粒子。（拿出手中水分子模型）水分子可以分成氢原子和氧原子，氢氧原子还能继续分割下去吗？ 教学环节二 原子模型发现历程 【过渡】2000多年前，古希腊的德谟克利特和战国时代战国时代的墨子就对构成世界的微观粒子提出过观点，但是由于缺乏实验的佐证，这些都只是哲学层次的思考，而不是真正的科学知识。直到道尔顿的出现。 任务一、道尔顿原子模型 【讲解】1803年道尔顿在英国皇家学院发表了一场演说，正式提出了原子论。他认为原子是一个不可再分的坚硬小球，所有的物质都是由不同的实心小球构成。这个模型已经可以解释一些实验现象。道尔顿将原子从哲学带到科学，将化学学科从古老的炼金术中分离出来。它也被称为近代化学之父。 【探究实践】请同学们根据道尔顿的理论，结合你的想象画出道尔顿当然原子模型，并用手中的材料制作道尔顿的原子模型。 任务二、汤姆孙原子模型 【讲解】受限于当时的科技条件，直到将近100年的时间，原子学说才取得了突破。1897年汤姆孙在实验中发现里电子，这对于原子学说有着重要的意义。我们一起来看一下他的实验 【视频展示】汤姆孙阴极电子实验 【小组讨论】 （1） 实验中发现的粒子是什么？有什么特点？ （2） 对原子结构有什么认识？ （3） 根据实验事实推测并画出可能的原子结构 【结论】 1.原子中有带负电的电子 2.原子还可以再分 【ppt展示】 汤姆孙原子理论和葡萄干曲奇模型。 【小组实践】 制作汤姆孙原子模型 任务三、1911年卢瑟福原子模型 【过渡】为了验证汤姆孙的实验，他的学生卢瑟福进行了α粒子衍射实验。按照汤姆孙的理论，卢瑟福对实验结果进行了如下预期。 【讲解】按照汤姆孙的理论，由于金原子电子质量很小可以忽略，均匀分布的正电荷相互抵消，α粒子应该按照直线直接穿过去，只有边缘部分的射线会发生偏转，但是角度会非常小。可是真的是这样吗？ 【视频】α粒子衍射实验实际实验结果 【提问】观察到α粒子的运动途径与推断一致吗？如何解释？ 【分组讨论】描述实验现象，并尝试解释。 绝大多数α粒子未发生偏转---原子内有很大的空间 少数α粒子发生偏转---原子内有带正电的微粒 极少数α粒子被反弹---该微粒体积小、质量大 【讲解】对于这个实验结果，卢瑟福本人当时也非常震惊，他形容说：“就好像用炮弹轰击一张纸却被弹射回来。”卢瑟福提出：如果想造成α粒子大角度偏转，正电荷绝对不会是广泛均匀排布的，这就推翻里汤姆孙的模型。卢瑟福提出自己的行星模型。 【小组讨论】 根据描述画出卢瑟福原子模型 【展示】卢瑟福行星模型 【小组实践】制作卢瑟福行星模型 任务四 玻尔原子模型 【过渡】行星模型使卢瑟福声名鹊起并获得诺贝尔奖，同时他也接替汤姆孙称为卡文迪许实验室的主任，卢瑟福一生培养了很多优秀的人才，获得诺贝尔奖的高达12人，其中就有玻尔。 【讲解】1913年，玻尔发现卢瑟福的模型与麦克斯韦理论相冲突，按照这个模型，电子会在0.01微米之内坠落在原子核上，从而毁灭整个世界。经过复杂的实验。原子核外电子是分层排布的。玻尔的电子分层模型，将科学推向了量子时代。 【提问】我们熟知的质子和中子又是何时被发现的？ 【ppt】质子中子的发现历史 环节三 提升应用，重新制作水分子 【小组实践】利用提供的材料与所学知识，小组合作完成氧原子和氢原子结构模型，并组装成新的水分子模型。 环节四 承接后篇，为水的学习做铺垫 【解说】今天我们从原子结构的角度结合化学史重新了解了水，作为一种生活中常见的物质，水的背后还有很多的化学故事，在第四单元我们会继续学习。 备注：教学设计应至少含教学目标、教学内容、教学过程等三个部分，如有其它内容，可自行补充增加。文档字体请使用“黑色，宋体，五号”。 学科网（北京）股份有限公司 $$