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（教学课件）化学人教版2024九年级上册

该初中化学课件聚焦物质构成的奥秘，核心围绕微观粒子构成物质、模型在探索中的作用及以水为例的认识思路展开。通过“一滴小水珠”等生活现象导入，从宏观现象（花香扩散、湿衣晾干）过渡到微观粒子（分子、原子），结合跨学科实验与科学史搭建学习支架。 其亮点在于跨学科整合物理（分子热运动）与化学（品红扩散）实验，通过动手制作原子结构模型（道尔顿、汤姆孙等）和分子模型，培养科学探究与实践能力；以科学家探索历程渗透科学态度，用模型建构微观与宏观联系发展科学思维。助力学生形成微粒观，教师易通过实例与实践活动提升教学效果。

null 第三单元 物质构成的奥秘 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 九年级化学 上册·人教版2024 学习内容导览 认识模型在探索物质组成与结构中的作用 2 探究构成物质的微观粒子 1 3 以水为例梳理物质组成与结构的认识思路 2 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.通过对物质组成与结构的认识，构建微粒观、元素观、结构观等化学概念。 明·教学目标 3 引·新课导入 物质是由微观粒子构成的。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的世界。 探究构成物质的微观粒子 01 探·知识奥秘 一、探究构成物质的微观粒子 1. 物质是由分子、原子等微观粒子构成的。 闻到花香 湿衣服晾干 蔗糖的溶解 探·知识奥秘 一、探究构成物质的微观粒子 2. 物理、化学等课程中对微观粒子运动特点实验的相关描述 【物理】 气体扩散实验 液体扩散实验 一切物质的分子都在不停地做无规则运动，这种无规则运动叫做分子的热运动。 固体扩散实验 分子热运动 探·知识奥秘 一、探究构成物质的微观粒子 2. 物理、化学等课程中对微观粒子运动特点实验的相关描述 【物理】 分子之间存在引力和斥力 分子间的作用力 一、探究构成物质的微观粒子 探·知识奥秘 2. 物理、化学等课程中对微观粒子运动特点实验的相关描述 【物理】 固体分子间距离小，分子间作用力大，不容易被压缩和拉伸，具有一定形状； 液体、气体分子间距离小，分子间作用力小，具有流动性。 固 体 气 体 液 体 分子间的作用力 一、探究构成物质的微观粒子 探·知识奥秘 2. 物理、化学等课程中对微观粒子运动特点实验的相关描述 品红在水中的扩散 【化学】 微观粒子在不断地运动 一、探究构成物质的微观粒子 探·知识奥秘 2. 物理、化学等课程中对微观粒子运动特点实验的相关描述 【化学】 气体可压缩储存于钢瓶中，这是因为分子之间有间隔，在受压的情况下分子间的间隔减小，加压、降温可以使气体液化。相同质量的同种物质在固态、液态和气态时的体积不同，表明其分子间的间隔不同。 分子之间有间隔 一、探究构成物质的微观粒子 探·知识奥秘 2. 物理、化学等课程中对微观粒子运动特点实验的相关描述 【不同学科探究思路和方法的区别和联系】 区 别 联 系 物理和化学研究线索来源不同： 物理更关注微观粒子的运动规律和相互作用； 化学更关注微观粒子的组成、结构和性质。 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。 探·知识奥秘 一、探究构成物质的微观粒子 3. 微观粒子基础研究领域的新技术和新方法 量子精密测量技术 超快阿秒激光脉冲 【典例】下列事实的微观解释中错误的是（ ） A．物质的三态变化——微观粒子之间有间隙 B．1滴水中约有1.67×1021个水分子——分子很小 C．闻到花香——分子在不断运动 D．6000L氧气可压入40L钢瓶中——分子 的体积变小了 D 析·典型范例 14 【变式】在炎热的夏季，自行车的充气轮胎容易发生爆胎，请从微观角度解释这一现象（ ） A．气体热胀冷缩 B．分子数目变多 C．温度升高，分子的体积变大 D．温度越高，分子之间的间隔越大 析·典型范例 D 15 认识模型在探索 物质组成与结构 中的作用 02 探·知识奥秘 二、认识模型在探索物质组成与结构中的作用 1. 多种模型体现了物质的组成与结构 【化学模型】 氧分子 （O2） 氢分子 （H2） （CO2） 二氧化碳分子 氨分子 （NH3） 帮助理解抽象概念：通过模型，将抽象的化学物质性质和功能与其具象的结构特征相联系。 探·知识奥秘 二、认识模型在探索物质组成与结构中的作用 1. 多种模型体现了物质的组成与结构 【物理模型】 原子结构模型 促进知识直观化‌：通过模型，学生可以直观地看到原子的结构，将复杂的物理过程简化，帮助学生理解。 探·知识奥秘 二、认识模型在探索物质组成与结构中的作用 1. 多种模型体现了物质的组成与结构 【生物模型】 促进知识直观化‌：通过模型，学生可以认识生物的细微结构,全面的、多角度、分层次的认识生物的各部分结构。 探·知识奥秘 二、认识模型在探索物质组成与结构中的作用 2. 元素、分子、原子(包括原子核、核外电子等)与物质的层次关系 元素 物质 分子 原子 离子 分为 构 成 得 失电 子 电子 原子核 质子 中子 探·知识奥秘 二、认识模型在探索物质组成与结构中的作用 3. 科学家认识原子结构的历程 1808年，道尔顿提出了原子论。认为原子是坚实的、不可再分的实心球体。 1897年，汤姆孙发现了电子。认为原子是均匀分布着正电荷的微小球体，带负电荷的电子镶嵌其中。 1911年，卢瑟福提出了原子的“核式结构模型”。认为原子中带正电荷部分的体积很小，但几乎占有全部质量，电子在原子核外运动。 探·知识奥秘 二、认识模型在探索物质组成与结构中的作用 【 动手实践】 3. 科学家认识原子结构的历程 用橡皮泥、绿豆、小米等材料制作下面三种原子结构模型。 道尔顿 原子结构模型 汤姆孙 原子结构模型 卢瑟福 原子结构模型 探·知识奥秘 二、认识模型在探索物质组成与结构中的作用 3. 科学家认识原子结构的历程 科学家探索原子结构的脚步一直没有停下，后来人们对于目前的模型不断完善、修正，使模型更接近于事物的本质。 基于实验建构模型 新实验现象 产生 模型解释产生冲突 提出假设 依据证据进行推理 得出 结论 建构 新模型 【典例】人类认识原子不同阶段的模型示意图如下，结合你所学的知识判断下列有关说法不正确的是（ ） A. 道尔顿的观点是错误的，他的模型也没有任何价值 B．汤姆孙发现了电子，推翻了道尔顿原子不可再分的认识 C．科学的发展道路是漫长而曲折的，探索永无止境 D．化学家通过构建模型有力地促进了化学理论的发展 A 析·典型范例 24 【变式】下列关于原子结构的说法错误的是（ ） A．原子核都由质子和中子构成的 B．原子可以直接构成物质 C．在原子中，核电荷数一定等于质子数或核外电子数 D．原子核带正电 析·典型范例 A 25 以水为例梳理物质组成与结构的认识思路 03 探·知识奥秘 三、以水为例梳理物质组成与结构的认识思路 1. 科学家发现水的组成的历程 探·知识奥秘 三、以水为例梳理物质组成与结构的认识思路 【建立原子学说】 认为物质是由原子构成的，并且原子在化学变化中不可分，氢气和氧气结合生成水的微观过程是： 道尔顿 + → 氢原子 氧原子 水原子 2. 分子观点的形成过程 探·知识奥秘 三、以水为例梳理物质组成与结构的认识思路 2. 分子观点的形成过程 【提出气体化合体积定律】 通过实验发现 2 体积氢气和 1 体积氧气反应生成 2 体积水蒸气，推测： 盖-吕萨克 + → 氢原子 氧原子 水原子 探·知识奥秘 三、以水为例梳理物质组成与结构的认识思路 【提出分子学说】 认为物质是由分子构成的，分子由原子构成，提出“相同条件下，相同体积气体含有相同数目分子”，推测： 阿伏伽德罗 + → 氢分子 氧分子 水分子 19世纪60年代，分子学说被广泛接受后，水的化学式逐渐被同意确定为H2O 2. 分子观点的形成过程 探·知识奥秘 三、以水为例梳理物质组成与结构的认识思路 3. 制作有关原子和分子的模型 【典例】科学家对人类文明和社会可持续发展作出了重要贡献。下列选项正确的是（ ） A．拉瓦锡编制了元素周期表 B．门捷列夫提出了近代原子学说 C．道尔顿确定了空气的组成 D．阿伏伽德罗提出了分子学说 D 析·典型范例 32 【变式】保持水的化学性质的微观粒子是（ ） A．氢原子 B．水分子 C．水原子 D．氧原子 B 析·典型范例 33 跨学科实践活动2 探究构成物质的微观粒子 物质是由分子、原子等微观粒子构成的 物理、化学等课程中对微观粒子运动特点实验的相关描述 微观粒子基础研究领域的新技术和新方法 理·核心要点 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 多种模型体现了物质的组成与结构 元素、分子、原子与物质的层次关系 科学家认识原子结构的历程 科学家发现水的组成的历程 分子观点的形成过程 制作有关原子和分子的模型 34 1.下列叙述能体现分子之间有间隔的是（ ） A．水蒸发为水蒸气，所占体积变大 B．墙内开花墙外香 C．1滴水中大约有1.67×1021个水分子 D．湿衣服在阳光下比在阴凉处干得快 练·技能实战 A 35 2.原子模型的演变反映了人类探索物质结构的漫长历程。图示为原子结构模型的演变图，下列排序符合人类认识原子结构历程的是（ ） A．①②③ B．②①③ C．①③② D．②③① 练·技能实战 D 36 3.用正确的粒子名称填空。 （1）保持氧气的化学性质的最小粒子是 。 （2）氧化汞分子是由 和 构成的。 （3）在化学变化中，发生改变的粒子是 ，没有改变的粒子是 。 练·技能实战 氧分子 汞原子 氧原子 分子 原子 37 4. 用“分子”“原子”“离子”或“元素”填空。 （1）铁由铁________构成，由铁_________组成。 （2）二氧化碳由二氧化碳_______构成，由碳_______和氧______组成。 （3）氯化钠由钠_______和氯______构成，由钠______和氯_____组成。 （4）高锰酸钾（KMnO4）、锰酸钾（K2MnO4）中都含有钾_______。 原子 元素 分子 元素 元素 离子 离子 元素 元素 元素 练·技能实战 5.下图是某个化学反应的微观示意图，请回答： （1）该反应涉及的分子有 种。 （2）由该化学反应的微观示意图解释化学反应的本质 。 练·技能实战 3 在化学反应中，分子分解成原子，原子重新组合成新分子 39 THANKS! 谢谢观看 九年级化学 上册·人教版2024 $$记者近日从中国科学技术大学获悉，该校彭新华教授研究组与德国科学家合作开发出一种新型超灵敏量子精密测量技术，用于暗物质的实验直接搜寻，实验结果比先前的国际最好水平提升至少五个数量级。相关成果日前在线发表于国际期刊自然物理学。这一成果充分展示了量子精密测量技术与暗物质探测的交叉融合，有望推动宇宙天文学、粒子物理学和原子分子物理学等多个基础学科的发展。 十的负18次方秒究竟有多短？这么说，一秒钟所含的阿秒数量与宇宙诞生以来所经历的秒数相当于。而阿秒激光脉冲的建立足以让人类看到电子的移动。在生活中如果想要观察那些快速移动的物体，我们需要把相机的曝光时间设置的足够的短，以至于移动的物体在这一小段时间里看上去并没有移动，才能够捕捉到他们的身影。而观察微观世界的粒子其实和拍照很像，准确来说更像是在黑夜中拍照。只有在闪光灯打光的时候，物体才会发射出信号，此时的曝光时间就是闪光灯打光的时间。但与拍照不同的是在面对微观粒子时，人类需要另一种更高级一点的光源激光脉冲来充当闪光灯，激光脉冲就像是机关枪一样发射出的不连续的激光，每段脉冲持续的时间就是曝光时间，这个时间越短，人类就能够捕捉到越短暂的时间。