3.1分子和原子(课时1 物质由微观粒子构成)教学设计--2026-2027学年九年级化学人教版上册

该初中化学教学设计聚焦“物质由微观粒子构成”核心知识点，通过品红扩散、氨分子运动等实验，引导学生认识分子质量体积小、不断运动、分子间有间隔的性质。课堂以喷洒香水引发思考，结合扫描隧道显微镜图像制造认知冲突，搭建从宏观现象到微观本质的学习支架。 这份资料以实验探究为核心，通过酒精与水混合、注射器压缩等实验及“黄豆与芝麻混合”类比，化抽象为具象，体现科学探究与实践和科学思维素养。融入STM分子图像等科技实证，帮助学生建立“宏观-微观”联系，教师易操作，有效降低抽象概念教学难度，提升学生证据推理与模型认知能力。

第三单元 物质构成的奥秘（教案） 总课时序数：19 拟定日期：20 年10月12日 课题 课题1 分子和原子 授课时数 2 序数 第1课时 本课时内容 第一课时 物质由微观粒子构成 课型 新授课 教学目标 1.化学观念：知道物质是由分子、原子等微观粒子构成的，认识分子具有质量和体积小、不断运动、分子间有间隔等基本特征，初步建立“宏观—微观”联系的化学观念。 2.科学思维：通过实验现象和数据分析，运用推理、归纳的方法概括分子的基本性质；能从微观视角解释生活中的常见现象（如花香扩散、物质三态变化等），培养证据推理与模型认知能力。 3.科学探究与实践：通过品红扩散、氨分子运动、酒精与水混合等实验的观察与分析，初步学会运用实验探究的方法研究微观粒子的性质；能用画图、模型等方式表征微观粒子的运动状态。 4.科学态度与责任：感悟微观世界的奇妙与秩序，体会科学探究需要细致观察、理性推理；了解科学家探索物质构成的历程，培养严谨求实的科学态度。 教学重点 物质是由分子、原子等微观粒子构成的；分子的基本性质（质量和体积小、不断运动、分子间有间隔）。 教学难点 建立“物质由微观粒子构成”的抽象观念；从微观视角解释宏观现象（如物质三态变化、热胀冷缩等）。 教学方法 · 1.实验探究法：通过品红扩散、氨分子运动、酒精与水混合等演示实验，直观感知分子的存在与性质。 · 2.问题驱动法：以“为什么我们能闻到花香？”“为什么气体容易被压缩？”等驱动问题引领探究。 · 3.类比模型法：用“黄豆与芝麻混合”类比分子间有间隔，用“走马灯”类比分子运动，化抽象为具象。 · 4.数据分析法：通过“一滴水中约1.67×10²¹个水分子”等数据，帮助学生感受分子质量和体积的微小。 · 5.小组合作学习：分组讨论实验现象、设计验证方案，培养协作能力与科学表达。 · 6.信息技术融合：播放分子运动动画、扫描隧道显微镜拍摄的分子/原子图像，增强直观性。 教学准备 1.实验器材：烧杯（2个）、玻璃棒、胶头滴管、试管、大烧杯、量筒、酒精灯、热水、冷水、品红、浓氨水、酚酞试液、蒸馏水、酒精、气球、注射器 2.教学材料：PPT课件，导学案，分子结构模型（球棍模型）、原子/分子结构示意图卡片；提前准备“氨分子扩散”实验装置（大烧杯罩住两个小烧杯）；酒精与水混合实验可用带刻度的试管；准备STM拍摄的分子/原子图像资料 预 设 过 程 环节一：情境导入——看不见的“小精灵” 教师活动 学生活动 设计意图 1.现场喷洒香水（或展示香水广告视频），提问：“同学们闻到什么气味了？为什么香水能散发到整个教室？你能解释这个过程吗？” 2.请几位学生尝试用画图的方式解释“闻到香味”的过程，展示学生的不同画法，制造认知冲突。 3.展示扫描隧道显微镜（STM）拍摄的分子和原子图像（如苯分子、铁原子排列图），提问：“科学家用高科技仪器拍摄到了什么？这些图像说明了什么？” 4.引出课题：“今天，我们就一起走进微观世界，认识构成物质的‘小精灵’——分子和原子。” 1.闻到香水气味，产生好奇；思考并尝试解释香味扩散的原因。 2.在导学案上画图解释“闻到香味”的过程（可能画成线条、小点、波浪等不同形式）。 3.观察STM图像，惊叹于微观粒子的真实存在，初步感受“物质是由微观粒子构成的”。 4.明确本节课的学习任务。 从生活现象和科技前沿双重角度引入，激发好奇心。通过“画图解释”暴露学生的前概念，制造认知冲突。STM图像提供科学实证，增强信服力。体现“宏观辨识与微观探析”素养——从宏观现象引发对微观世界的思考。 环节二：实验证据——分子真的存在吗？ 教师活动 学生活动 设计意图 1.演示实验一：品红在水中的扩散——将少量品红颗粒分别放入冷水和热水中，静置观察。 2.提问：“品红颗粒‘消失’了，水却变红了，这说明什么？为什么热水中扩散更快？” 3.引导学生分析：物质是由看不见的微小粒子（分子）构成的，这些粒子在不断运动；温度越高，运动越快。 4.展示“一滴水中的水分子”数据： 一滴水中约含1.67×10²¹个水分子——如果10亿人来数，每人每分钟数100个，需要数3万多年。 5.追问： “这些数据说明了分子的什么特点？” 引导学生归纳：分子的质量和体积都很小。 1.观察品红扩散实验现象：品红慢慢扩散，水逐渐变红；热水中扩散更快。 2.小组讨论并回答：品红是由看不见的微小粒子构成的，这些粒子在运动；温度越高运动越快。 3.感受数据的震撼，理解分子“小”到什么程度。 4.归纳分子的第一个性质：分子的质量和体积都很小。 5.在导学案上记录实验现象和结论。 通过品红扩散实验，直观感知分子的存在与运动。用震撼的数据帮助学生建立“分子很小”的感性认识。体现“科学探究与实践”素养——通过实验观察获取证据。 环节三：模型建构——分子的基本性质（运动和间隔） 教师活动 学生活动 设计意图 1.分子的运动性 （1）演示实验二：氨分子扩散实验——取少量浓氨水于小烧杯A，取少量酚酞试液于小烧杯B，用大烧杯罩住（A和B不接触）。观察酚酞试液变红。 （2）提问：“酚酞没有接触氨水，为什么变红了？” （3）结论：氨分子运动到酚酞试液中，说明分子在不断运动。 （4）追问：“湿衣服在阳光下为什么干得快？墙内开花墙外香说明了什么？” 引导学生用分子运动观点解释。 （5）类比：用“走马灯”动画类比分子不断运动。 （1）观察氨水扩散实验，记录现象：酚酞试液变红。 （2）讨论并回答：氨分子运动到酚酞试液中，使酚酞变红。 （3）记录结论：氨分子运动到酚酞试液中，说明分子在不断运动。 （4）用分子运动观点解释生活现象： - 湿衣服在阳光下干得快→温度高，分子运动加快 - 墙内开花墙外香→分子在不断运动 通过两个核心实验和类比，突破“分子运动”和“分子间有间隔”两大难点。注射器实验让学生亲身体验气体与液体分子间隔的差异。 2.分子间有间隔 （1）演示实验三：酒精与水混合——用量筒量取100mL酒精和100mL水，混合后观察总体积。 现象：混合后总体积小于200mL。 类比：黄豆和芝麻混合，体积变小——分子间有间隔，混合时部分分子挤占了彼此的间隔。 （2）学生实验：用注射器分别抽取空气和水，用手指堵住出口后推动活塞，感受压缩难易不同。 （3）追问：“为什么气体容易被压缩？为什么物体热胀冷缩？”引导学生从分子间隔角度解释。 （4）展示分子间隔随温度变化的动画（温度升高，分子间隔变大）。 （1）观察酒精与水混合实验，记录体积变化。 （2）参与注射器压缩实验：感受空气易压缩、水不易压缩。 （3）讨论并回答：气体分子间间隔大，易压缩；液体分子间间隔小，不易压缩。 （4）归纳分子的三个基本性质： ①质量和体积小； ②不断运动（温度越高运动越快）； ③分子间有间隔（间隔随温度、压强改变）。 体现“证据推理与模型认知”核心素养——通过实验现象推理微观本质。 环节四：证据巩固——科技“看到”分子 教师活动 学生活动 设计意图 1.展示扫描隧道显微镜（STM）拍摄的分子和原子图像（如苯分子、一氧化碳分子排成的人形图案等）。 2.提问：“这些图像说明了什么？科学家通过什么技术‘看到’了分子和原子？” 简要介绍STM原理（扫描探针在表面移动，探测原子级别的形貌）。 3.追问：“如果没有这些高科技仪器，科学家如何证明分子的存在？”引导学生回顾本节课的实验证据。 5.小结：实验现象→推理→模型→科技实证——这就是科学认识分子的历程。 1.观看STM拍摄的分子/原子图像，感受科技的力量。 2.讨论：这些图像证明了分子和原子的真实存在。 3.回顾本节课的实验证据链：品红扩散→氨水使酚酞变红→酒精与水混合体积减小。 4.体会“实验→推理→实证”的科学方法。 将“看不见”的分子转化为“看得见”的图像，增强科学实证意识。渗透科学史与方法论——科学认识是实验、推理与实证的结合。体现“科学态度与责任”素养——了解科技发展对科学认知的推动作用。 环节五：归纳总结——分子的基本性质 教师活动 学生活动 设计意图 1.引导学生归纳分子的基本性质（3点）： 用思维导图板书总结。 2.小组活动：“生活中的分子”——每组列举2-3个能用分子性质解释的生活现象。 - 花香四溢→分子运动 - 热胀冷缩→分子间隔变化 - 气体易压缩→分子间隔大 - 湿衣服晾干→分子运动 3.追问：“水变成水蒸气，水分子发生了什么变化？”（分子本身不变，分子间隔变大——为后续物理变化与化学变化的微观区别做铺垫） 1.归纳分子的三个基本性质，完成导学案。 （1）分子的质量和体积都很小 （2）分子在不断运动（温度越高运动越快） （3）分子间有间隔（间隔随温度、压强改变） 2.小组讨论，列举生活现象并用分子性质解释。 小组代表分享，其他组补充。 3.思考并回答：水变成水蒸气，水分子本身不变，分子间隔变大。 系统化知识，建立“微观粒子”与“宏观现象”的联系。通过“生活中的分子”活动，培养知识迁移能力。为后续“物理变化与化学变化的微观本质”埋下伏笔。体现“科学思维”素养——运用模型解释生活中的现象。 环节六：课堂小结，拓展提升 教师活动 学生活动 设计意图 1.师生共同总结本节课核心知识： - 物质是由分子、原子等微观粒子构成的 - 分子的三个基本性质 - 科学探究的方法（宏观现象→微观解释） 2.展示中考真题（选择题、简答题），限时完成。 布置分层作业 1.跟随教师回顾，完善导学案的知识框架。 2.独立完成中考真题，小组内互批讨论。 总结提升，对接中考。体现“科学思维”素养——运用所学知识解决实际问题。 1.基础作业：教材P63 第1、2题；完成导学案填空。 2.拓展作业：家庭小实验——用香水、酒精等设计实验证明分子运动，记录现象和结论。 3.探究作业（选做）：查阅资料，了解扫描隧道显微镜（STM）的工作原理，写一篇200字短文。 1.记录作业要求。 2.课后独立完成基础作业。 3.有兴趣的同学开展家庭实验或查阅资料。 分层设计，联系生活，培养实践能力和探究兴趣。体现“科学探究与实践”素养——通过家庭实验将课堂知识延伸到生活。 板 书 设 计 课题1 分子和原子 （课时1 物质由微观粒子构成） 教 学 反 思 课程结构 情境导入→实验证据→模型建构→证据巩固→归纳总结→课堂小结 教学特色 1.“从宏观到微观”认知路径：先通过生活现象和实验建立“物质由微观粒子构成”的直观印象，再通过数据分析和类比深化对分子性质的理解，符合学生从具体到抽象的认知规律。 2.“三重证据”建构微粒观：①生活经验（闻到花香、湿衣服变干）→②实验现象（品红扩散、氨水使酚酞变红）→③科技实证（STM拍摄的分子/原子图像）——三层证据层层递进，让学生信服微观粒子的真实存在。 3.类比法突破难点：用“黄豆与芝麻混合体积变小”类比分子间有间隔；用“走马灯”类比分子不断运动；用“足球场与蚂蚁”类比分子与宏观物体的大小关系，化抽象为具体。 4.“宏微结合”视角转换：引导学生用“微观粒子”的眼光重新审视熟悉的宏观现象（花香、挥发、热胀冷缩等），初步建立化学学科独特的思维方式。 5.科学史与科技前沿渗透：融入从古代原子思想到现代扫描隧道显微镜的发展历程，让学生体会科学认识的渐进性与实证性。 学生反馈 1.酒精与水混合实验现象不明显（总体积减少仅约2-3mL），部分学生观察不清。 2.氨水扩散实验有刺激性气味，虽用大烧杯罩住，但仍有泄漏。 3.分子运动速度与温度的定性关系学生理解了，但对“分子间间隔随温度变化”的理解仍需加强。 4.时间略紧，分子间间隔的举例讨论不够充分。 改进之处 1.酒精与水混合实验改用长颈漏斗和带刻度的试管，或使用注射器（将酒精和水分别注入，观察活塞位置变化）更直观。 2.氨水实验可用Y形管或密封袋，避免气味扩散。 3.用动画演示温度升高时分子运动加剧、间隔变大，热胀冷缩的微观解释。 4.将“热胀冷缩”实例作为课后思考题，下节课前讨论。 二次备课建议 1.引入数字化实验（温度传感器监测分子运动速率与温度的关系），定性转定量。 2.设计“分子模型DIY”活动：用橡皮泥或球棍模型模拟分子运动和间隔变化。 3.与物理教师合作，探讨扩散现象、布朗运动等跨学科知识。 4.布置“微观世界创意画”作业，学生描绘想象中的分子世界。 备注：本课时是学生第一次接触微观粒子，概念抽象，教学中应多用实验、类比和图像，降低认知难度。本课不涉及原子概念和化学变化的微观本质，重在建立“物质由微观粒子构成”的初步观念。实验安全要强调，浓氨水有刺激性气味，应在通风良好处操作。鼓励学生课后用生活中的物品模拟分子运动，培养实践能力。 学科网（北京）股份有限公司 $