第三单元跨学科实践活动2 制作模型并展示科学家探索物质组成与结构的历程（第一课时）教学设计---2025-2026学年九年级化学人教版（2024）上册

教学设计 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（第一课时） 课型 新授课 教法 演示 讲授 启发引导 学法 自学 合作探究 归纳总结 素养目标 宏观辨识与微观探析：能从宏观物质的性质和变化，深入理解其微观粒子层面的原因，建立起宏观与微观之间的联系，例如通过水的三态变化，理解分子间间隔的改变。 科学探究与创新意识：在探究科学家探索历程和制作模型的过程中，积极提出问题、设计方案、进行实践，培养创新思维和实践能力，如尝试用不同材料创新制作原子模型。 科学态度与社会责任：秉持严谨的科学态度，尊重科学史实，认识到科学研究对社会发展的重要贡献，如物质结构的研究推动了材料科学的进步，从而培养社会责任感。 证据推理与模型认知：依据科学家探索过程中的实验证据，进行合理推理，构建物质结构模型，如根据 α 粒子散射实验，推理并理解原子核式结构模型。 重点难点 系统梳理科学家探索物质组成与结构的历史进程，明确各阶段重要理论和实验的关键意义，如道尔顿原子论对化学发展的奠基作用。 深入理解物质由微观粒子构成的观念，掌握微观粒子的基本性质，能运用这些知识解释生活中的常见现象，如花香四溢体现分子的不断运动。 熟练掌握原子、分子结构模型的制作方法，能够准确运用模型解释物质的组成与结构，如通过水分子模型说明水的组成。 教学流程 环节 师生互动 教学过程 （一）导入新课 【教师活动】 播放一段关于微观世界的科普视频，展示分子、原子的运动，以及物质微观结构的精美图片。视频结束后，提问：“同学们，我们生活在一个丰富多彩的物质世界里，那你们知道这些物质是由什么构成的吗？科学家们又是如何一步步揭开物质组成与结构的神秘面纱的呢？” 【学生活动】 认真观看视频，被微观世界的奇妙所吸引。对于教师提问，部分学生能回答出物质由分子、原子构成，但对于科学家的探索历程知之甚少，充满好奇。 【设计意图】 通过精彩视频激发学生兴趣，引发学生对物质组成与结构的思考，自然导入本节课主题。 （二）理论讲解 【教师活动】 借助 PPT，详细讲解物质组成与结构的基本概念。从古希腊哲学家提出的原子概念，到我国古代墨子的 “端” 的观点，引出原子是构成物质的基本粒子之一。接着阐述分子的概念，以水分子为例，说明一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成，强调分子是保持物质化学性质的最小粒子。 讲解原子、分子、离子在物质中的作用。如金属单质由原子直接构成，其性质与原子结构密切相关；共价化合物由分子构成，分子间作用力影响物质的熔沸点等物理性质；离子化合物由离子构成，离子键的强弱决定化合物的稳定性等。 【学生活动】 认真聆听教师讲解，跟随教师思路，在笔记本上记录关键知识点。对于抽象概念，部分学生露出疑惑表情。 【教师引导】 注意到学生的疑惑，教师举例说明，如生活中闻到花香，是因为花香分子在不断运动；水变成水蒸气，是分子间间隔变大，帮助学生理解微观粒子的性质。 【设计意图】 系统介绍物质组成与结构的理论知识，为后续实践活动奠定基础，通过举例让抽象知识变得直观易懂。 （三）模型制作指导 【教师活动】 分发模型制作材料，包括不同颜色的塑料球（代表不同原子）、小木棍（代表化学键）、橡皮泥等。 以水分子模型制作为例，详细讲解制作步骤。先选取两个白色塑料球代表氢原子，一个蓝色塑料球代表氧原子，用小木棍将它们按照水分子的结构连接起来，展示水分子的 V 形结构。强调在制作过程中要注意原子的比例和空间位置关系。 介绍制作原子结构模型的方法。以碳原子为例，用橡皮泥制作原子核，将不同颜色的豆子代表质子和中子放入原子核中（碳原子有 6 个质子和 6 个中子），再用细线悬挂不同颜色的塑料球代表核外电子，按照电子分层排布的规律固定在相应位置。 【学生活动】 认真观看教师演示，仔细观察模型制作材料，对即将开始的制作活动充满期待。部分学生小声讨论自己想要制作的模型。 【设计意图】 通过直观演示，让学生明确模型制作方法，为学生自主实践提供清晰指导，培养学生动手实践前的规划能力。 （四）小组讨论 【教师活动】 提出问题：“请同学们结合物理、化学等学科知识，讨论微观粒子的运动特点及相关实验原理，比较不同学科探究思路和方法的区别与联系。” 将学生分成小组，每组 6 - 8 人，确保各小组学生能力均衡。 【学生活动】 小组内热烈讨论，回忆物理中分子热运动实验（如扩散现象）、化学中探究分子性质的实验（如氨分子扩散实验）。有的学生认为物理主要从宏观现象推测微观粒子运动，化学则通过化学反应研究物质微观构成；有的学生补充说物理实验注重测量和定量分析，化学实验更关注物质变化。 【教师巡视】 巡视各小组讨论情况，适时参与小组讨论，引导学生深入思考，提醒学生做好讨论记录。 【设计意图】 通过小组讨论，促进学生跨学科知识融合，培养学生合作交流与思维碰撞能力，提高学生综合分析问题能力。 （五）实践操作 【学生活动】 学生分组进行模型制作，每组选择一种物质，如二氧化碳分子、氯化钠晶体、铁原子等，制作其结构模型。制作过程中，小组成员分工合作，有的负责选取材料，有的负责连接组装，有的负责检查纠错。遇到问题时，小组成员共同探讨，或向教师求助。例如，在制作氯化钠晶体模型时，对于钠离子和氯离子的排列方式产生争议，通过查阅资料和教师指导，最终确定正确结构。 【教师活动】 在教室里巡回指导，观察学生制作过程，及时给予帮助和鼓励。对制作有创意、结构准确的小组进行表扬，对遇到困难的小组给予启发和引导，如指导学生调整原子间连接角度以符合实际结构。 【设计意图】 让学生在实践操作中深化对物质结构的理解，提高动手能力与团队协作能力，培养学生解决实际问题能力。 （六）课堂展示 【学生活动】 每组推选一名代表上台展示小组制作的模型，并讲解模型所代表的物质组成与结构，以及制作过程中的思考与收获。如某小组展示二氧化碳分子模型时，介绍二氧化碳由一个碳原子和两个氧原子通过共价键构成，制作时选择不同颜色塑料球区分原子，用小木棍模拟共价键，通过模型制作更直观理解了二氧化碳的直线型结构。其他小组认真聆听，提出问题和建议，如询问制作过程中是否考虑原子大小比例等问题。 【教师活动】 认真倾听学生展示，对学生表现进行点评。肯定学生模型制作的优点，如结构准确、创意新颖等，同时指出存在的不足，如部分模型对微观粒子间作用力体现不够等。引导学生进一步思考，深化对物质结构的认识。 【设计意图】 锻炼学生表达能力与自信心，通过展示与交流，让学生相互学习，拓展思维，完善对物质组成与结构的认识。 （七）总结与反思 【教师活动】 回顾本节课学习内容，重点强调物质组成与结构的基本概念、微观粒子性质、模型在科学研究中的作用，以及不同学科探究思路和方法的异同。 对学生在课堂上的表现进行总结评价，表扬学生在小组讨论、模型制作、课堂展示中的积极表现，鼓励学生在今后学习中继续保持勇于探索、合作创新的精神。 【学生活动】 学生分享自己在学习过程中的收获和困惑。有的学生表示通过制作模型，对微观世界有了更直观认识；有的学生提出对微观粒子间复杂相互作用理解还不够深入。教师针对学生困惑进行解答和指导，布置课后查阅相关资料，进一步深化对本节课内容的理解。 【设计意图】 帮助学生梳理知识，巩固所学内容，通过学生反思与教师指导，促进学生自我提升，为后续学习做好铺垫。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$