2.2 构成物质的微观粒子 第1课时（教学设计）化学科粤版2024九年级上册

2.2 构成物质的微观粒子 第1课时 分子与原子的奥秘 一、知识目标 1.明确分子是构成物质的基本微粒，认识分子的特性（不断运动、有间隔、体积和质量小）。 2.知道原子也是构成物质的微粒，理解原子和分子的区别与联系。 3.了解原子的结构（原子核、核外电子、质子、中子）及原子结构示意图的含义。 二、核心素养目标 1.宏观辨识与微观探析：能从微观角度解释宏观现象（如闻到气味、物质溶解），建立 “物质由微观粒子构成” 的认知。 2.证据推理与模型认知：通过实验现象（如浓盐酸与氨水反应生成白烟）推理分子的特性，利用原子结构模型理解原子构成。 3.科学探究与创新意识：通过观察实验和分析生活实例，培养探究微观世界的兴趣和能力。 1、 教学重点 1.分子和原子的概念及特性。 2.分子与原子的区别与联系。 2、 教学难点 1.从微观角度理解化学变化的实质（分子分解为原子，原子重新组合）。 2.原子结构及原子结构示意图的含义。 本节内容选自科粤版九年级化学上册第二章《空气、物质的构成与组成》，是学生从宏观物质世界进入微观粒子世界的入门知识。通过学习分子和原子，学生首次接触微观粒子的概念，为后续理解化学变化的本质、元素周期表等知识奠定基础。教材通过实验探究和生活实例，将抽象的微观粒子具象化，注重培养学生的微观思维和科学探究能力。 教学对象为九年级学生，他们对宏观物质的性质和变化已有一定认识（如物质的状态变化、气味扩散），但对微观粒子的存在和特性缺乏认知。学生的抽象思维能力正在发展，对 “看不见摸不着” 的微观粒子容易产生困惑，需要通过直观实验、模型演示和生活实例建立联系。此外，学生已具备基本的观察和分析能力，可通过探究活动主动构建知识。 教学环节一 新课导入 【提问】同学们，在生活中我们常会遇到这些现象：从桂花树下走过时，能闻到阵阵桂花香；洗完的衣服晾在外面，一段时间后就干了。大家有没有想过，为什么能闻到桂花的香味？衣服上的水又跑到哪里去了呢？（给学生留 1-2 分钟思考和讨论时间，鼓励自由发言） 【学生回答】可能是桂花的香味 “跑” 到了空气中；水可能变成气体 “飞” 走了…… 【讲解】大家的猜想很有道理。这些现象其实都与构成物质的微观粒子有关。桂花的香味能被闻到，是因为构成桂花香味的分子在不停地做无规则运动，扩散到了空气中；衣服上的水会晒干，是因为水分子在不断运动，最终扩散到了空气中。 【讲解】早在古代，《庄子》中就有 “一尺之棰，日取其半，万世不竭” 的记载，意思是一尺长的棍棒，每天截取它的一半，永远也截不完。这其实形象地提出了一个问题：物质能无限地分割下去吗？那些能不断运动、构成物质的微观粒子到底是什么？它们又有怎样的特点？今天，我们就一起来探索这些问题，认识构成物质的微观粒子 —— 分子和原子。 设计意图 1.激发学习兴趣：从生活中常见的现象入手提问，能迅速拉近化学知识与生活的距离，激发学生的好奇心和探究欲，让学生主动参与到课堂思考中。 2.联系生活实际：通过桂花香味、衣服晒干等学生熟悉的场景，让学生初步感知微观粒子的存在，为后续理解分子、原子的性质奠定感性基础。 3.引发深度思考：引入《庄子》中关于物质可分性的论述，将生活现象与古代哲学思考结合，引导学生从宏观现象向微观本质探索，自然过渡到本节课的学习主题 —— 分子和原子，明确学习目标。 教学环节二 分子的存在与基本特征 活动一：分子的运动现象探究 【演示实验】进行 [实验 2-2]：将香水洒在小毛巾上，抖开小毛巾，让学生观察现象。 【现象】全班同学都能闻到香水的气味。 【提问】为什么与小毛巾相隔一段距离，仍能闻到香味呢？ 【学生回答】（可能猜测）香水的气味 “跑” 到了空气中。 【讲解】香水是由酒精分子和多种香精分子构成的。这些分子会不断运动，扩散到空气中，当运动到我们的鼻腔时，就闻到了香味。这说明分子在不断地运动。 设计意图 通过生活中熟悉的实验现象，引导学生直观感知分子的运动性，将微观粒子的特性与宏观现象联系起来，降低理解难度，培养观察和推理能力。 活动二：分子的体积与质量特征 【资料展示】呈现数据：一滴水中约有 17 万亿亿个水分子。若 13 亿人共同数这些水分子，每人每分钟数 100 个，日夜不停，需要 2 万年才能数清。 【提问】从这组数据中，我们能得出分子的什么特点？ 【学生回答】分子的体积和质量非常小。 【讲解】没错，分子是构成物质的微观粒子，它的体积和质量都极其微小，我们无法用肉眼直接观察到，但可以通过宏观现象推断其存在。 设计意图 通过具体的数据和形象的类比，让学生深刻理解分子 “体积小、质量小” 的特征，培养对微观世界的想象力和数据解读能力。 活动三：分子在化学变化中的运动与反应 【引入】【展示表格】呈现混合物与纯净物的对比表 【演示实验】进行 [实验 2-3]：在玻璃管两端分别放置蘸有浓盐酸和浓氨水的棉花团，塞紧胶塞，观察现象。 【现象】玻璃管中产生大量白烟。 【提问】蘸有浓盐酸和浓氨水的棉花团没有直接接触，为什么会生成白烟？ 【学生回答】（结合之前的分子运动知识）可能是两种物质的 “粒子” 运动到中间相遇了。 【讲解】浓盐酸中的氯化氢分子和浓氨水中的氨分子会不断运动，当两种分子在玻璃管中相遇时，会发生化学变化，生成氯化铵小颗粒，这些小颗粒扩散到空气中就形成了白烟（反应：NH₃ + HCl = NH₄Cl）。这进一步证明分子在不断运动，且分子能参与化学反应。 设计意图 通过化学实验现象，不仅巩固分子运动的认知，还让学生理解分子是参与化学变化的基本粒子，建立微观粒子与宏观化学反应的联系。 活动四：物理变化与化学变化中分子的差异 【讨论】引导学生对比 [实验 2-2]（香水扩散）和 [实验 2-3]（盐酸与氨水反应），填写表格： 问题 [实验 2-2] [实验 2-3] 变化中有无新物质生成？ 无 有 是物理变化还是化学变化？ 物理变化 化学变化 变化中分子本身有无改变？ 无 有 【学生回答】（根据讨论结果填写表格） 【讲解】在物理变化中，分子本身不发生改变（如香水扩散，只是分子运动到空气中，分子种类不变）；在化学变化中，分子本身发生改变，生成新的分子（如氯化氢分子和氨分子变成氯化铵分子）。因此，分子是保持物质化学性质的一种微观粒子（由分子构成的物质）。 设计意图： 通过对比分析，帮助学生明确物理变化与化学变化的微观本质区别，深化对 “分子保持化学性质” 这一概念的理解，培养归纳总结能力。 活动五：分子构成物质的形式 【展示图示】呈现 “分子聚集构成物质” 的示意图（如：水分子构成水、氢分子构成氢气、二氧化碳分子构成干冰），以及氢气和二氧化碳的混合气体分子示意图。 【提问】观察图示，由分子构成的物质中，纯净物和混合物的分子构成有什么不同？ 【学生回答】纯净物由一种分子构成，混合物由多种分子构成。 【讲解】不同的分子聚集在一起构成各不相同的物质。由一种分子构成的物质是纯净物（如水由水分子构成），由多种分子构成的物质是混合物（如氢气和二氧化碳的混合气体，含有氢分子和二氧化碳分子）。 设计意图： 通过图示直观展示分子与物质的关系，帮助学生从微观角度理解纯净物和混合物的概念，建立 “微观构成决定宏观分类” 的思维。 活动六：分子的间隔特征 【展示图示】呈现固态、液态、气态物质的分子间隔对比图，标注 “气体间隔＞液体间隔＞固体间隔”。 【提问】结合生活经验，为什么气体容易被压缩，而固体和液体难以压缩？ 【学生回答】因为气体分子之间的间隔大，固体和液体分子间隔小。 【讲解】分子之间存在间隔，且间隔大小与物质的状态有关：气态物质分子间隔最大，液态次之，固态最小。这就是气体易压缩、固液难压缩的原因。 设计意图：通过图示和生活实例，让学生理解分子间隔的特性，将微观结构与宏观物质的性质（如压缩性）联系起来，培养运用微观知识解释宏观现象的能力。 活动七：分子的可分性 【提问】分子是构成物质的最小微粒吗？它可以再分吗？ 【学生猜想】（可能有不同【答案】有的认为可以，有的认为不可以） 【讲解】通过进一步的科学研究发现，分子并不是不可再分的。在化学变化中，分子会分解成更小的微粒 —— 原子，原子再重新组合成新的分子。例如，水电解时，水分子会分解成氢原子和氧原子，氢原子重新组合成氢分子，氧原子重新组合成氧分子。因此，分子可以分成原子。 设计意图：通过猜想和讲解，引导学生认识分子的可分性，为后续学习原子概念奠定基础，培养探究微观世界的兴趣和科学思维。 教学环节三 原子概念的发展 活动一：原子概念发展历程梳理 【讲解】同学们，原子的概念并非一蹴而就，而是经过了多位科学家的探索和完善。最早，古希腊哲学家德谟克利特提出了古典原子论，认为物质由极小的 “原子” 构成，且物质只能分割到原子为止。1803 年，道尔顿提出了近代科学原子论，认为物质由微小的、不可分割的实心球体型原子构成，同种原子的性质和质量相同。1811 年，阿伏伽德罗提出了分子学说，形成 “原子 - 分子论”，明确了分子和原子的区别与联系，使化学真正成为一门科学。 【提问】请同学们思考，从德谟克利特到阿伏伽德罗，原子概念的发展体现了什么科学精神？ 【学生回答】体现了科学探索的连续性和不断完善的精神，科学家们在前人基础上不断修正和深化认识。 设计意图 通过梳理原子概念的发展历程，让学生了解科学理论的形成是一个逐步发展的过程，培养学生的历史观和科学探究精神，同时为后续理解原子和分子的关系奠定基础。 教学环节四 氧化汞受热分解的探究 活动一：氧化汞受热分解的实验现象分析 【讲解】我们来看一个重要的实验 —— 氧化汞受热分解。在试管里加强热红色的氧化汞粉末，会观察到红色粉末渐渐变化，试管内壁出现银光闪闪的水银，同时能收集到一种能支持燃烧的气体（氧气）。 【提问】根据实验现象，大家能写出该反应的文字表达式吗？（提示：反应物是氧化汞，产物是汞和氧气，反应条件是加热） 【学生回答】 【讲解】对应的符号表达式为：。 设计意图 通过描述实验现象，引导学生将宏观现象与文字表达式、符号表达式联系起来，培养学生从宏观到符号的表征能力，为理解微观变化做铺垫。 活动二：氧化汞受热分解的微观示意图分析 【展示】氧化汞受热分解的微观示意图。 【提问】请同学们观察示意图，思考以下问题： 1.图中共有多少个氧化汞分子？多少个汞原子？多少个氧原子？ 2.氧化汞分子是由哪些原子构成的？ 3.反应中，氧化汞分子发生了怎样的变化？汞原子和氧原子又发生了怎样的变化？ 【学生回答】 1.图中共有 2 个氧化汞分子，2 个汞原子，2 个氧原子。 2.氧化汞分子由汞原子和氧原子构成。 3.氧化汞分子分解成单个的汞原子和氧原子；很多汞原子直接构成汞，两个氧原子结合成一个氧分子，很多氧分子构成氧气。 【讲解】在化学变化中，分子可以分解为原子，原子不能再分，只能重新组合形成新的分子或直接构成物质。 设计意图 通过分析微观示意图，帮助学生建立宏观现象与微观本质的联系，理解化学变化的微观实质，培养微观探析能力。 教学环节五 分子和原子的特征及关系 活动一：化学变化中分子和原子的行为分析 【讨论】结合氧化汞分解的微观过程，小组讨论以下问题： 反应物氧化汞分子在化学变化中发生了什么变化？ 反应生成的氧气和汞分别由什么微观粒子构成？ 构成氧化汞分子的汞原子和氧原子在反应中是否发生了变化？ 【学生分享】 氧化汞分子分解成了汞原子和氧原子。 氧气由氧分子构成，汞由汞原子直接构成。 汞原子和氧原子本身没有变化，只是组合方式改变。 【总结】 （1）分子由原子构成（如氧化汞分子由汞原子和氧原子构成）。 （2）有的物质可由原子直接构成（如金属汞、金属、稀有气体、多数固态非金属）。 （3）化学变化中，原子本身不变，只是重新组合构成新物质。 设计意图 通过讨论和总结，让学生明确分子和原子在化学变化中的不同行为，理解 “原子是化学变化中的最小粒子” 的含义。 活动二：分子和原子的区别与联系 【展示表格】请同学们结合之前的学习，填写分子和原子的区别与联系表格： 项目 分子 原子 概念 本质区别 相同点 联系 【学生填写后讲解】 1.概念：分子是保持物质化学性质的一种微粒；原子是化学变化中的最小微粒。 2.本质区别：在化学变化中，分子可分，原子不可分。 3.相同点：都能构成物质；质量和体积都很小，微粒间有间隔，不断运动；都有种类和数量含义。 4.联系：分子由原子构成，在化学变化中分子分解为原子，原子重新组合成新分子。 设计意图 通过填写表格，帮助学生系统梳理分子和原子的区别与联系，培养归纳总结能力，强化对核心概念的理解 教学环节六 原子的特点及结构 活动一：原子的基本特点 【讲解】原子和分子一样，具有以下特点： （1）不断运动（如闻到气味是分子运动，原子构成的物质也有类似运动）。 （2）体积非常小（1cm 长度上可并排约 1 亿个原子）。 （3）真实存在（可通过现代技术仪器观察到原子图像）。 【提问】结合生活实例，你能举例说明原子在不断运动吗？ 【学生回答】如金属汞会挥发，是汞原子在不断运动。 设计意图： 通过讲解和举例，让学生了解原子的基本特点，将微观粒子的性质与生活现象联系，加深理解。 活动二：原子结构的探究历程 【讲解】原子并非不可再分，科学家们经过不断探索，逐步揭示了原子结构： 1808 年，道尔顿提出 “实心球体模型”。 1897 年，汤姆孙发现电子，提出 “枣糕模型”。 1911 年，卢瑟福提出 “有核模型”。 1913 年，玻尔提出 “电子分层排布模型”。 现代：量子力学的 “电子云模型”。 【提问】从原子结构模型的演变，你能得到什么启示？ 【学生回答】科学模型会随着研究深入而不断完善，体现了科学的发展性。 设计意图： 通过介绍原子结构的探究历程，让学生感受科学探索的过程，培养科学探究意识和历史观。 活动三：原子的构成 【讲解】现代科学表明，原子由原子核和核外电子构成： 原子核由质子和中子构成（质子带 1 个单位正电荷，中子不带电）。 核外电子带 1 个单位负电荷。 【展示表格】观察常见原子的微观粒子数目： 原子 质子数 中子数 核外电子数 原子 质子数 中子数 核外电子数 氢 1 0 1 氧 8 8 8 氦 2 2 2 钠 11 12 11 碳 6 6 6 氯 17 18 17 氮 7 7 7 铁 26 30 26 【提问】从表格中能得出什么结论？ 【学生回答】同一种原子，质子数 = 核外电子数，整个原子不显电性。 【总结】核电荷数 = 质子数 = 核外电子数；质子数决定原子种类。 设计意图： 通过分析表格数据，让学生自主发现原子中粒子的数量关系，理解原子不显电性的原因，培养数据分析能力。 教学环节七 原子结构示意图及核外电子排布 活动一：原子结构示意图的解读 【展示】氧、钠、氩的原子结构示意图（如氧：+8 2 6；钠：+11 2 8 1；氩：+18 2 8 8）。 【讲解】原子结构示意图中： 圆圈表示原子核，圈内数字表示质子数（核电荷数），“+” 表示原子核带正电。 弧线表示电子层，弧线上的数字表示该层的电子数（如第一层、第二层、最外层）。 【提问】以钠原子为例，说出其各电子层的电子数及最外层电子数。 【学生回答】钠原子有 3 个电子层，第一层 2 个电子，第二层 8 个电子，最外层 1 个电子。 设计意图： 通过解读示意图，让学生掌握原子结构示意图的含义，为理解核外电子排布规律打基础。 活动二：核外电子排布规律 【讲解】原子核外电子排布遵循以下规律： 第一层最多排 2 个电子，第二层最多排 8 个电子。 最外层最多不超过 8 个电子（第一层为最外层时最多 2 个电子，是稳定结构，如稀有气体）。 金属原子最外层电子一般少于 4 个，易失去电子；非金属原子最外层电子一般多于 4 个，易得到电子。 最外层电子数决定物质的化学性质。 【提问】为什么稀有气体化学性质稳定？金属和非金属在化学反应中得失电子的趋势与什么有关？ 【学生回答】稀有气体最外层电子达到稳定结构；与最外层电子数有关。 设计意图： 通过讲解和提问，让学生理解核外电子排布规律及其与化学性质的关系，深化 “结构决定性质” 的观念。 活动三：原子结构的核心特点 【讲解】原子结构的特点： （1）原子很小，原子核更小（原子核体积仅为原子体积的几千亿分之一）。 （2）电子在原子核外广阔空间高速运动。 （3）原子质量几乎集中在原子核上（质子和中子质量约为氢原子质量，电子质量约为质子的 1/1836）。 【展示】原子与原子核相对大小的形象图。 【讨论】结合原子结构特点，思考：为什么原子不显电性？原子的质量主要由什么决定？ 【学生回答】质子数 = 核外电子数，电性抵消；由原子核（质子和中子）决定。 设计意图： 通过总结和讨论，让学生系统掌握原子结构的核心特点，将各知识点融会贯通，培养综合分析能力。 2.2 构成物质的微观粒子（第1课时） 一、分子 1. 概念：保持物质化学性质的微观粒子 2. 特性：小、运动、有间隔 3. 变化：物理变化不变，化学变化可分 二、原子 1. 概念：化学变化中的最小粒子 2. 特性：同分子（小、运动、有间隔） 3. 构成：原子核（质子+中子）+核外电子（核电荷数=质子数=电子数） 4. 结构示意图：原子核（质子数）+电子层（电子数） 5. 排布规律：最外层电子数决定化学性质 三、分子与原子 区别：化学变化中分子可分，原子不可分 联系：分子由原子构成，原子可重组为新分子 1.下列关于分子和原子的说法中，错误的是（ ） A. 分子和原子都能直接构成物质 B. 分子在化学变化中可分，原子在化学变化中不可分 C. 分子的质量一定比原子的质量大 D. 分子和原子都在不断运动 【答案】C 【解析】分子的质量不一定比原子大（如氢分子质量小于铁原子质量），分子与原子的质量大小需具体分析。 2.氧化汞受热分解的过程中，发生改变的是（ ） A. 汞原子的种类 B. 氧原子的种类 C. 氧化汞分子的种类 D. 汞原子和氧原子的数目 【答案】C 【解析】化学变化中分子种类改变，原子种类和数目不变，氧化汞分子分解为汞原子和氧原子，故氧化汞分子种类发生改变。 3.下列物质由原子直接构成的是（ ） A. 水 B. 氧气 C. 铁 D. 二氧化碳 【答案】C 【解析】铁是金属，由铁原子直接构成；水、氧气、二氧化碳均由分子构成。 4.某原子结构示意图为 ，该原子的质子数和最外层电子数分别是（ ） A. 11、1 B. 11、8 C. 12、2 D. 10、8 【答案】A 【解析】原子结构示意图中，圆圈内数字为质子数（11），最外层电子数为最外层弧线上的数字（1）。 5.下列关于原子结构的说法中，正确的是（ ） A. 所有原子的原子核都由质子和中子构成 B. 原子的质量主要集中在核外电子上 C. 原子不显电性是因为质子数等于中子数 D. 最外层电子数为 8 的原子化学性质稳定 【答案】D 【解析】氢原子无中子，A 错误；原子质量主要集中在原子核上，B 错误；原子不显电性是因为质子数等于核外电子数，C 错误；最外层电子数为 8（或第一层为 2）时，原子化学性质稳定，D 正确。 设计意图 通过课堂检测，及时反馈学生的学习情况，巩固所学知识。 1.亮点： （1）注重宏观与微观的联系：通过生活现象（如桂花飘香、衣服晒干）引入分子运动，结合氧化汞分解实验的微观示意图，帮助学生建立 “宏观现象→微观本质” 的思维，降低抽象概念的理解难度。 （2）强化科学探究与历史观：梳理原子概念发展历程和原子结构模型演变，让学生感受科学理论的形成是不断完善的过程，培养科学探究精神和历史思维。 （3）突出核心素养培养：通过分析原子结构示意图、核外电子排布规律，深化 “结构决定性质” 的观念，落实 “宏观辨识与微观探析”“证据推理与模型认知” 等核心素养。 2.改进点： （1）实验探究环节不足：分子和原子的特性主要通过讲解和图示呈现，学生动手实验较少。可增加学生分组实验（如品红在水中扩散、酒精与水混合体积变化），让学生更直观感知微观粒子的性质。 （2）抽象概念辨析不深入：部分学生对 “分子是保持化学性质的最小粒子”“原子是化学变化中的最小粒子” 理解模糊。可结合具体案例（如氧气和臭氧的化学性质不同，因分子种类不同）强化概念辨析。 （3）学生参与度有待提升：课堂互动以提问为主，小组合作探究活动较少。可设计 “绘制物质微观构成示意图”“探究原子结构与元素性质的关系” 等小组任务，提高学生主动参与和合作探究的能力。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$