3.1 运动的水分子教学设计-2026-2027学年九年级化学鲁教版上册

该初中化学教学设计聚焦“运动的水分子”核心知识，通过水的三态变化微观本质、分子特征及水的天然循环展开教学。以白云、细雨、白雪等生活现象导入，搭建“现象—微观—本质”学习支架，引导学生从宏观观察过渡到微观分析。 此资料亮点在于融合实验探究与生活实例，如针筒水沸腾实验、品红扩散对比实验等培养科学探究与实践能力，动态模型和角色扮演助力科学思维发展，联系雨后水渍消失等现象强化科学态度与责任。帮助学生建立宏观微观联系，提升抽象思维，教师可通过评价任务高效巩固教学。

第三单元探秘水世界 第一节 运动的水分子（第一课时） 教学设计 一、教材分析 本节教学内容源于鲁教版（2024 年版）九年级化学上册第三单元《探秘水世界》第一节《运动的水分子》。水是学生非常熟悉的物质，以水为载体，引导学生从微观角度认识物质的构成和变化，是初中化学教学的重要内容，对于发展学生的化学核心素养具有重要意义。 教材首先通过生活中常见的水入手，引发学生对水的三态变化本质的思考， 自然地引入新课。接着安排了实验探究水的三态变化，让学生通过观察实验现象，从微观角度分析水分子在不同状态下的变化，建立“物质由微观粒子构成 ”的基本观念。然后介绍了分子的概念，并通过酒精与水混合、品红扩散等实验，探究分子的特征，如分子在不断运动、分子之间有间隔、分子的质量和体积都很小等。最后通过典型范例和技能实战，让学生运用所学知识解决实际问题，巩固对分子知识的理解和应用。 同时，教材融入科学史素材（如布朗运动），体现科学探究的过程，培养学生的科学素养。鲁教版教材注重 从生活走进化学，从化学走向社会，本节课通过大量生活实例（如露珠消失、烧开水等），让学生感受化学与生活的紧密联系，符合新课标对 科学态度与社会责任 核心素养的培养要求。 二、学情分析 教学对象是九年级的学生，他们在生活中对水的三态变化有一定的感性认识，但对于其微观本质并不了解。在知识基础方面，学生在前面的学习中已经接触到了一些物质的变化，但大多是从宏观角度进行观察和描述，对微观粒子的概念还比较陌生。在思维能力方面，九年级的学生正处于从形象思维向抽象思维过渡的阶段，他们对直观、生动的实验现象比较感兴趣，但对于抽象的微观粒子运动和变化的理解存在一定的困难。 基于以上学情，在教学过程中，教师应充分利用实验、图片、模型等直观手段，帮助学生建立微观粒子的概念，理解分子的特征和水的三态变化的微观本质。同时，要引导学生通过类比、推理等方法，将微观粒子的运动和变化与生活中的实际现象联系起来，培养学生的抽象思维能力和科学应用意识。 此外，还应组织学生开展小组活动和讨论，让学生在交流和合作中深化对知识的理解，提高学生的学习兴趣和参与度。 三、课时目标 1.宏观辨识与微观探析：通过观察水的三态变化宏观现象，建立 “物质由微观粒子构成” 的观念，形成从微观角度解释宏观现象的思维方式，发展 “宏观 - 微观 - 符号” 三重表征能力。 2.证据推理与模型认知：通过实验探究水的三态变化、酒精与水混合、品红扩散等活动，培养提出猜想、设计实验、分析数据的科学探究能力，激发对微观世界的探究兴趣。 3.科学探究与创新意识：联系生活实例（如香水扩散、热胀冷缩），认识化学与生活的紧密联系，增强将化学知识应用于生活的意识，培养用科学原理解释生活现象的习惯。 1 / 7 学科网（北京）股份有限公司 四、评价任务 设计三个评价任务活动：分别是推测水在发生三态变化时水分子发生的变化；从能量角度看，水分子的运动怎样导致了水的状态变化及分子的特征；水的天然循环是通过什么实现的及意义。通过水的形态如何形成的核心提问，将学生思维从宏观观察引导至微观分析，点明本节课 从微观角度解释三态变化”的目标。 这种导向性设计帮助学生聚焦学习重点，形成 “现象 — 微观 — 本质” 的认知路径。利用固态、液态、气态水分子排列的动态模型，展示温度对分子运动和间隔的影响。学生通过观察 “有序排列 — 无序运动 —自由扩散” 的过程，建立 “温度 — 分子能量 — 间隔变化” 的关联模型，为理解物质状态变化提供可视化认知工具。通过 “水分子能量 — 运动速率 — 间隔变化” 的小组演绎活动（角色扮演），将抽象的分子运动规律转化为具体行为，帮助学生通过类比理解温度对分子运动的影响，提升从微观角度分析问题的抽象思维能力。 五、教学活动及作业设计 教学环节--新课导入 【创设情境】 同学们，老师先给大家展示几张图片。有朵朵白云，有绵绵细雨，还有皑皑白雪。大家看，这些景观中都有水的不同形态。 【问题】大家想一想，水是由水分子构成的，水分子有什么特征？为什么水有时能幻作朵朵白云，有时能化为绵绵细雨，有时又能变成皑皑白雪？ 【学生思考】学生观察图片，结合生活经验思考水的不同形态变化是怎么形成的。 【过渡】云、雨、雪是水的不同状态，水可以变作云、雨、雪，是水分子的运动状态发生改变的结果。水分子的运动究竟是怎样的呢？它是如何改变水的状态的呢？让我们一起来探究一下吧！ 设计意图 建立认知联结：通过展示朵朵白云、绵绵细雨、皑皑白雪，将学生熟悉的水形态变化与化学问题关联，激活生活经验。这种 “生活现象 — 化学本质 ” 的引入方式，能降低抽象知识的陌生感，让学生意识到化学就在身边，为后续微观知识的学习搭建宏观桥梁。 激发探究欲望：连续抛出“水是由水分子构成的，水分子有什么特征？ ”“为什么水有时能幻作朵朵白云，有时能化为绵绵细雨，有时又能变成皑皑白雪？ ”等问题，制造认知冲突。学生虽能描述现象，却难以解释微观原理，这种 已知与未知的差距 ”会驱动他们主动思考，激发对水分子运动规律的探究兴趣，为课堂活动奠定积极参与的基础。 明确学习方向：通过 水的形态如何形成 的核心提问，将学生思维从宏观观察引导至微观分析，点明本节课 从微观角度解释三态变化 ”的目标。这种导向性设计帮助学生聚焦学习重点，形成 “现象 — 微观 —本质 ” 的认知路径。 教学环节二---水的三态变化 活动一：实验探究水的三态变化 【问题】我们先进行一个设想，用量筒量取直饮水（室温），倒入烧杯加热至沸腾，用另一个量筒收集冷凝水（模拟水蒸气液化）。同时，把封闭在针筒中的少量水煮沸，液态的水就会变为水蒸气，注射器活塞 2 / 7 学科网（北京）股份有限公司 移动，体积会明显增大。在这个过程中，水分子发生了什么变化呢？请同学们同桌之间讨论一下，水体积增大的原因是什么？如何从微观角度进行解释？并提出你们的猜想。 【学生思考】学生进行同桌讨论，提出可能的猜想： a.水分子本身变大了？ b.分子之间的间隔变大了？ c.水分子的数目增多了？ d.水分子受热都冲到针筒的另一端去了？ 【讲解】接下来我们来揭秘。一定量的水，当它由固态变为液态，再由液态变为气态时，水分子的数目和大小不会变化，变化的只是水分子之间的间隔和排列方式。这是物理变化。物理变化的实质：分子的大小和数目不改变，改变的是分子间的间隔和排列方式。 【问题】小组讨论并总结：水的三态变化中，水分子发生了怎样的变化？在这个过程中什么变了，什么没变？ 【学生思考】讨论并总结：在水的三态变化中，不变的是分子数目和分子大小，改变的是分子间隔和分子排列方式。分子本身没改变，这种变化是物理变化。 【问题】接下来我们来揭秘。通过视频学习在水分子在不同状态下的排列和运动情况。 【学生思考】讨论并总结：请同学们总结一下不同状态的水中的水分子如何排列和运动的。 【讲解】分子的运动就像教室里的同学们，低温时安静就坐（固态），温度升高开始在教室内活动（液态），剧烈活动时就会放假后自由运动（气态） 设计意图 具象化微观过程：借助针筒水的体积膨胀的直观现象，将水分子间隔变化转化为可观察的宏观证据。学生通过对比 分子大小改变、间隔变化等猜想，结合视频演示，能直观理解三态变化的微观本质，突破 看不见的分子运动这一难点。 培养科学探究思维：设计 “提出猜想— 实验验证 — 得出结论 ” 的探究流程，引导学生经历完整的科学研究过程。例如，通过分析针筒中体积变化的可能原因，学生学会用证据支持观点，纠正分子数目增减 等错误认知，强化基于事实推理的科学思维。 构建动态认知模型：利用固态、液态、气态水分子排列的动态模型，展示温度对分子运动和间隔的影响。学生通过观察 “有序排列— 无序运动 — 自由扩散 ” 的过程，建立 “温度 — 分子能量 — 间隔变化 ” 的关联模型，为理解物质状态变化提供可视化认知工具。 活动二：解释生活中常见现象 【问题】请同学们阅读课本，观察图片，结合生活经验思考：如何解释以下现象？雨后初晴的夏日，路边的斑斑水渍一会儿就消失得无影无踪了，这是什么原因？你能试着从微观上解释这一现象吗？ 【学生思考】思考并回答：在水蒸发的过程中，水分子获得太阳光的能量后，运动加快，克服了水分子之间的相互作用，离开液体表面，水变成水蒸气逸散到空气中。 3 / 7 学科网（北京）股份有限公司 【问题】烧开水之后，揭开锅盖，立即就会有许多水滴滴下，这是什么原因？你能从微观的角度分析这一个过程？ 【学生思考】烧水时，部分水分子获得足够的能量，离开水面向锅盖处运动。这些水分子遇到冷的锅盖后失去部分能量，导致其运动减慢，由于分子间的相互作用而彼此靠近，聚集在一起，水蒸气凝结成水滴。 【问题】我们如何形象的描述水分子的运动呢？水结冰和冰融化的过程中，水分子的能量、运动速率、相互间的作用及间隔是怎样变化的？请你通过角色扮演的形式把你的理解演绎出来，并与同学们进行交流。 【学生思考】学生可能回答：水结冰：水分子失去能量时，运动减慢，分子间的间隔减小，水由气态变成液态。 冰融化：水分子获得能量时，运动加快，分子间的间隔增大，水由液态变成气态。 设计意图 知识迁移应用： 以 雨后水渍消失、锅盖水滴形成等生活问题为载体，引导学生运用三态变化的微观原理解释现象，检验知识掌握程度，培养 用化学知识解释生活的应用能力，体现化学走向社会 的课程理念。抽象思维训练：通过 “水分子能量 — 运动速率 — 间隔变化 ” 的小组演绎活动（角色扮演），将抽象的分子运动规律转化为具体行为，帮助学生通过类比理解温度对分子运动的影响，提升从微观角度分析问题的抽象思维能力。 学习兴趣激发：采用教室学生活动状态类比分子运动的生活化比喻，将陌生的微观世界与学生日常体验结合，增强知识的趣味性和可接受性，同时通过小组合作演绎，营造互动学习氛围，激发学生参与课堂的积极性。 教学环节三---分子的特征 活动三：总结分子的特征 【问题】阅读资料：小小的一滴水中含有1021个水分子，这个数字之大令人难以想象。如果我们将一滴水的大小与地球相比，那么水分子的大小就相当于一个普通的课桌，这种比喻使我们更加深刻地认识到水分子的微小程度。实际上，水分子的特征尺度为 0.4 纳米（0.4 × 10−9m ），这比纸张的厚度（100 微米=1 × 10−4m ）还要小几百万倍。从中你能得出分子具有什么特征？ 【学生思考】得出分子的特征 3 ：分子的质量和体积都很小。 设计意图通过两个实验探究和阅读材料，让学生通过实验现象和数据总结分子的特征，培养学生的实验观察能力和归纳总结能力。 活动四：酒精和水混合实验探究分子的特征 【实验探究 1】视频演示酒精与水混合实验 取一支的大试管，先加入 50ml 蒸馏水，再加入 50ml 酒精，静置后观察量筒内的液面高度。 【学生思考】观察并描述现象：混合静置后，液面高度低于 100ml刻度线。 【问题】提出问题：混合后液面为什么低于 100ml刻度线？引导学生从微观角度分析。 【学生思考】学生可能回答分子之间有间隔，酒精分子和水分子相互进入间隔中，导致总体积减小。 【讲解】同学们的解释非常正确，分子之间有间隔，酒精分子进入到水分子的间隔中，导致体积减小。 4 / 7 学科网（北京）股份有限公司 这就是分子的特征 1 ：分子之间有间隔。 设计意图 实验探究导向：通过酒精与水混合体积减小的直观实验现象，引发学生认知冲突，引导学生提出分子间有间隔的假设，培养 “观察现象 — 提出假设 — 解释原理 ” 的探究能力，强化实验作为化学认知基础的意识。 微观本质理解：通过分子相互进入间隔的模型演示，解释体积减小的微观原因，帮助学生建立 “分子间隔 ”的抽象概念，并能将宏观体积变化与微观粒子排列建立联系，突破分子间存在空隙这一抽象知识点的理解 难点。 生活实例迁移：结合打气筒压入空气、热胀冷缩等生活案例，引导学生用分子间隔变化解释现象，实现“实验结论 — 生活应用 ” 的知识迁移，加深对分子间隔特征的理解，同时体会化学知识的实用性。 活动五：品红扩散实验探究分子的特征 【实验探究 2】视频实验：品红扩散实验 取两个相同容量的小烧杯，一个烧杯中加入半杯热水，另一个烧杯中加入半杯冷水，然后分别加入少量品红溶液，观察现象，观察在冷水和热水中品红的扩散速度。 【问题】为什么品红会扩散？冷热水中扩散速率为什么不同？引导学生从微观角度分析。 【学生思考】小组讨论分析现象，得出分子在不断运动，温度越高，运动速率越快的结论。 【讲解】同学们的解释非常正确，这一实验说明分子在不断运动，不是静止不动的。冷水中扩散慢，热水中扩散快，说明分子的运动速率与温度有关。这就是分子的特征 2 ：分子在不断运动，且温度越高，分子的运动速率越快。 【讲解】总结分子的特征：分子的质量和体积都很小，分子之间有间隔，分子在不断运动，物质的三态变化中：分子数目、大小不变；间隔和排列方式改变。 设计意图 探究分子运动规律：通过对比热水与冷水中品红的扩散速率，学生能直观观察到温度越高，扩散越快。这一现象直接指向分子不断运动且速率受温度影响的特征，使抽象的分子运动变得可感知、可量化。 培养控制变量思维：实验中控制品红滴数、烧杯规格等变量，仅改变水温，学生在分析数据时能体会控制变量法的重要性。这种科学方法的渗透，为今后设计探究实验奠定基础。 建立微观 — 宏观关联：教师结合扩散现象演示分子运动的微观动画，帮助学生将颜色均匀扩散的宏观现象与分子无规则运动的微观本质联系起来。这种双重表征的建立，能深化对分子运动特征的理解，提升抽象思维能力。 【对应训练】 1 ．一定条件下，水在密闭容器里的冷却过程中，温度和时间的关系如下图所示。① 、② 、③表示水在不同时刻的存在状态，下列有关判断正确的是 ( ) 5 / 7 学科网（北京）股份有限公司 A ．水分子间的间隔：①>③ B ．水分子的运动速率：②>① C ．状态③的水分子静止不动 D ．①→②水分子本身发生了变化 【答案】C 点拨：温度越高，分子运动速率越快。 2.下列现象的微观解释中，错误的是 ( ) 选项 现象 解释 A 用警犬搜救地震中被埋人员 分子在不断运动 B 将 1000 升氧气压入 80 升钢瓶中 分子之间有间隔 C 用水银温度计测量体温 温度升高，原子体积变大 D 氢气和液氢都可做燃料 同种分子构成的物质，化学性质相同 【答案】C 教学环节四 水的天然循环 【创设情境】下雨了，掬一把雨水，想一想这些水分子是从哪里来的。当然，现在它们来自你头顶上的那片乌云，可是去年，也许它们还凝固在黄河源头的冰川里，亦或流淌在滚滚不息的长江里呢！之所以会出现这个结果，是因为水会进行天然循环 【问题】投影一张水天然循环的图，请同学们观察图中水的天然循环路线，想一想：在水循环的每个环节上，水分子是怎样运动的？水分子的能量如何变化？是什么原因导致其能量变化？ 【学生思考】海水蒸发、水蒸气冷凝、降雨或雪等过程中，分子能量变化，分子运动情况等。 【讲解】 以海水蒸发为例，水分子获得能量，运动加快，分子之间的间隔增大，水由液态变成气态。 【学生思考并讨论】1 ．水的天然循环是通过什么实现的？2 ．水的天然循环的意义？ 【学生展示】1.通过三态变化实现水的天然循环 2. 自身净化；实现了水资源的重新分配 【对应训练】 1 ．水通过三态变化实现了天然循环，其中水蒸气液化发生变化的是 ( ) A ．分子的种类B ．分子的质量 C ．分子间的间隔 D ．分子的体积 【答案】C 2. 宏观辨识与微观探析是化学学科的核心素养之一。下列对宏观事实的微观解释错误的是 ( ) A ． 自然界中水的天然循环——水分子不断运动的结果 B ．吹胀气球——气体分子间的间隔变大 6 / 7 学科网（北京）股份有限公司 C ．一滴水中大约含有 1.67×1021 个水分子——水分子很小 D ．氧气和液氧都能支持燃烧——物质的分子相同，其化学性质相同【答案】B 课堂总结 作业与评价： 1 ．湿衣服晾干，从微观角度解释正确的是 ( ) A ．分子的体积变大 B ．分子分解成原子 C ．分子在不断运动 D ．分子消失【答案】C. 2 ．对下列宏观事实的微观解释错误的是 ( ) A ．水和过氧化氢化学性质不同——分子构成不同 B ．“遥知不是雪，为有暗香来”——分子在不断运动 C ．干冰升华，体积变大——二氧化碳分子的体积变大 D ．氢气在氯气中燃烧生成氯化氢——在化学变化中，分子种类发生改变【答案】C 3 ．小东同学将少量医用酒精涂在手背上，先感到手背凉凉的，后闻到了酒精的气味，会儿发现酒精不见了，气味也变淡了。下列说法错误的是 ( ) A ．手背凉凉的——分子获得能量运动速率加快 B ．闻到了酒精的气味——分子在不断地运动 C ．酒精不见了——分子之间的间隔变大 D ．气味变淡了——分子的总数减少【答案】C .4 ．如图为自然界水循环示意图。下列关于水的天然循环的说法中正确的是 ( ) ①水在天然循环过程中实现了水的自身净化②水的天然循环是通过水的三态变化实现的 ③太阳为水的天然循环提供了能量④水的天然循环完成了水资源的重新分配 A ．①②③ B ．②③④ C ．①③④ D ．①②③④ 【答案】C 7 / 7 学科网（北京）股份有限公司 $