跨学科实践活动分子模型制作：构成物质的微粒教案--2026-2027学年九年级化学人教版上册

该初中化学教案聚焦“分子由原子构成及常见分子空间结构”核心知识点，通过展示水分子模型提问导入，连接教材中分子原子的抽象概念，以球棍模型为学习支架将微观结构转化为宏观实物，为后续化学式等知识学习奠定基础。 特色在于三课时分层递进，通过动手搭建模型（科学探究与实践），对比不同分子结构培养模型建构能力（科学思维），成品展示与报告巩固化学观念。如正四面体分步指导突破难点，实验报告思考题促理解。助学生直观掌握微观知识提升能力，方便教师教学与多元评价。

实验二：分子模型构建 一、教学基本信息 课程名称：留痕·化学 实验编号：实验二 授课年级：九年级 课时安排：3课时（第1课时：原理与预备操作；第2课时：核心操作；第3课时：成品完善与实验报告） 对应教材：人教版九年级化学上册第三单元课题一“分子和原子” 二、教学内容分析 1. 实验介绍（包含原理）： 本实验通过球棍模型套件搭建常见分子的立体结构模型。学生认识不同原子的球体颜色和大小，用连接棍代表化学键，拼插出水分子、二氧化碳分子、甲烷分子等常见分子的空间结构模型，成品可放入透明展示盒中长期保存。 实验原理：分子是保持物质化学性质的最小粒子，分子由原子构成。不同的原子通过化学键按照特定的空间结构连接在一起。水分子由2个氢原子和1个氧原子构成，呈V形，键角约104.5度。二氧化碳分子由1个碳原子和2个氧原子构成，呈直线形。甲烷分子由1个碳原子和4个氢原子构成，呈正四面体形。不同分子的原子种类、数量和排列方式不同，决定了它们各自不同的性质。 2. 对应教材内容分析： 本实验对应人教版九年级化学上册第三单元课题一“分子和原子”的内容。教材介绍了物质由分子和原子构成、分子由原子构成等核心概念。本实验将抽象的分子结构转化为立体的实物模型，帮助学生直观理解分子的原子构成和空间结构，为后续学习化学式、化合价和化学方程式打下基础。 三、教学准备 教师准备（按20组，每组2人配置）： 1. 球棍模型套件：化学教学用，含各色原子球和连接棍，每组1套，总量20套。核心器材。提前检查各色球体数量是否完整。 2. 分子结构参考图：A4打印，标注常见分子的原子构成和空间结构，每组1张，总量20张。 3. 标签贴纸：小型可写字，每组10张，总量200张，标注原子符号和分子名称。 4. 签字笔：细头，每组2支，总量40支，写标签用。 5. 透明展示盒：约10厘米乘10厘米乘10厘米，每组1个，总量20个，装成品保存。 6. 直尺：15厘米，每组1把，总量20把，测量和调整原子间距。 学生准备：预习教材中关于分子和原子的内容。 四、教学过程 第1课时：原理与预备操作 教学目标： 1. 知识与技能：认识常见分子的原子组成和空间结构，了解球棍模型的表示方法。 2. 过程与方法：通过观察参考图和试拼模型，初步掌握模型搭建方法。 3. 情感态度与价值观：感受分子结构的秩序与美感，对微观世界产生探索兴趣。 教学重点：常见分子的原子组成和空间结构。 教学难点：理解分子的空间立体结构，区分V形、直线形和正四面体形。 教学环节 时间 教师活动 学生活动 设计意图 情境导入 5分钟 展示一个水分子球棍模型，提问：水是由什么构成的？水分子是由什么构成的？氢原子和氧原子是怎么连接在一起的？引出课题。 观察模型，回顾已有知识，思考问题。 用实物模型激发兴趣，引出分子结构的概念。 原理介绍 15分钟 讲解分子由原子构成的概念。用PPT或板书展示几种常见分子的原子组成和空间结构。讲解球棍模型的表示方法：不同颜色的球代表不同原子，连接棍代表化学键。强调原子大小比例和键角的重要性。 听讲，对照参考图认识分子结构。记录原子颜色对应关系。 建立分子结构与实物模型的对应关系，为动手搭建做好准备。 安全强调 5分钟 讲解安全注意事项：球棍模型小零件不可放入口中防止误吞，连接棍尖端不要戳到手，使用完放回盒中。 听讲，确认安全要求。 养成规范使用器材的习惯。 预备操作 20分钟 分发球棍模型套件和参考图。示范搭建水分子模型：用红色球代表氧原子，两个白色球代表氢原子，用连接棍连接，注意V形角度。学生试拼水分子和二氧化碳分子。巡回指导，纠正键角。 领取器材，对照参考图试拼水分子和二氧化碳分子。注意原子颜色和键角。 初步体验分子模型搭建，为下一课时完成更多模型做准备。 第2课时：核心操作 教学目标： 1. 知识与技能：掌握常见分子（H₂O、CO₂、CH₄、NH₃、O₂）的原子构成和空间结构。 2. 过程与方法：独立完成至少3个分子模型的搭建，注意原子大小比例和键角。 3. 情感态度与价值观：在动手搭建中体验分子世界的秩序与美感。 教学重点：正确搭建常见分子的立体模型。 教学难点：正四面体结构（甲烷）的搭建，不同分子键角的区分。 教学环节 时间 教师活动 学生活动 设计意图 回顾与检查 5分钟 提问回顾：水分子和二氧化碳分子的原子构成和空间结构分别是什么？检查上节课试拼的模型是否正确。 回答问题，展示上节课试拼的模型。 巩固知识，为搭建更多模型做准备。 操作演示 10分钟 演示甲烷分子（正四面体）的搭建方法，这是难点。演示氨分子（三角锥形）的搭建。强调原子大小比例：碳大于氧大于氮大于氢。 观察演示，记住搭建要点。 突破正四面体结构这个难点。 学生操作 25分钟 指导学生每人至少完成3个分子模型。鼓励挑战复杂结构如甲烷和氨分子。巡回指导，纠正颜色使用和键角错误。提醒学生搭建完成后在标签上写化学式贴在旁边。 独立搭建分子模型。注意颜色规范、键角准确。完成后贴标签。 通过动手操作深入理解分子结构。 整理与保存 5分钟 指导学生将完成的模型放入透明展示盒中保存。多余零件收回盒中。安排下节课带成品展示。 模型装入展示盒，整理器材。 保护成品，培养整理习惯。 第3课时：成品完善与实验报告 教学目标： 1. 知识与技能：巩固分子是由原子构成的核心概念，能正确描述常见分子的构成。 2. 过程与方法：通过填写实验报告和交流互评，提升科学表达能力。 3. 情感态度与价值观：在展示交流中获得成就感，加深对化学微观世界的兴趣。 教学重点：正确描述分子的原子构成和空间结构。 教学难点：理解不同分子空间结构不同的原因。 教学环节 时间 教师活动 学生活动 设计意图 成品完善与展示 10分钟 组织学生检查模型是否完整，标签是否贴好。邀请几位学生上台展示作品，介绍自己搭建的分子模型的名称、化学式和空间结构。 完善模型，上台展示并介绍。 获得成就感，锻炼表达能力。 填写实验报告 25分钟 发放实验报告，巡视指导。引导学生思考：水分子和二氧化碳分子都含有氧原子，为什么空间结构不同？ 独立填写实验报告，记录作品信息，回答思考题。 巩固知识，培养书面表达能力。 交流互评 10分钟 组织自评和互评。总结核心知识：分子由原子构成，不同分子的原子种类、数量和空间结构不同。 进行自评和互评。回顾本实验的知识要点。 培养反思与评价能力，强化核心概念。 五、板书设计 实验二：分子模型构建 一、分子由原子构成 二、常见分子结构 1. H₂O：2H+1O，V形，键角104.5° 2. CO₂：1C+2O，直线形 3. CH₄：1C+4H，正四面体 4. NH₃：1N+3H，三角锥形 5. O₂：2O，直线形 三、球棍模型规则 黑=C，红=O，蓝=N，白=H 六、常见问题及应对策略 1. 可能出现的问题：正四面体结构搭建困难，学生做不出立体效果。 应对方法：演示时放慢速度，分步讲解。提醒学生四个氢原子要均匀分布，可以先在平面上摆好再调整立体角度。 2. 可能出现的问题：学生混淆不同分子的空间结构。 应对方法：强调H₂O和CO₂虽然都含氧原子，但中心原子不同、键角不同。用对比图展示区别。 3. 可能出现的问题：零件丢失或混色。 应对方法：课前清点零件数量，课后要求学生按颜色分类放回盒中。 七、教学评价 1. 实验操作：搭建过程规范、颜色使用正确、键角调整合理。 2. 成品质量：结构准确、比例恰当、标签完整、整体美观。 3. 实验报告：作品记录完整、问题回答正确、书写工整。 4. 课堂参与：积极动手搭建、主动回答问题。 八、教学反思 学科网（北京）股份有限公司 $