3.1 构成物质的微观粒子 第1课时（教学设计）化学新教材沪教版九年级上册

该初中化学教学设计聚焦分子和原子的微观构成、基本特征及区别联系，通过电解水旧知对比水与氢气、氧气性质差异引发认知冲突，引出分子概念，搭建宏观现象到微观粒子的思维支架。 以生活实例（桂花香气、白糖溶解）和实验（水与酒精混合体积变化）引导学生归纳分子特征，对比水蒸发与电解水微观过程辨析分子原子区别，渗透化学观念和科学思维。问题链驱动与小组合作提升探究能力，例题变式巩固知识，助力学生建立微观认知，方便教师落实重难点。

3.1构成物质的微观粒子 第1课时 分子和原子 年级 九年级 学科 化学 课型 新授课 教材 新教材沪教版九年级上册 教学目标 1.认识物质的微观构成，知道物质是由分子、原子或离子构成的。结合古人微粒思想与现代科学发现，体会科学探索的连续性与严谨性。 2.掌握微观粒子的基本特征。 3.明确分子、原子的定义。掌握分子与原子的区别与联系，能从微观角度区分物理变化和化学变化。 教学重点 微粒的基本特征。分子、原子的区别与联系。 教学难点 建立宏观现象与微观粒子运动的关联。辨析分子、原子层级关系。 教材分析 本节课是第三章《物质构成的奥秘》的开篇核心课时，是学生从宏观物质认知跨入微观粒子认知的转折点，也是整个初中化学微观体系的奠基课程。在此之前，学生仅从宏观角度认识物质的性质、变化和实验现象，本节课首次引入分子、原子两种微观基本粒子，帮助学生建立“物质是由微观粒子构成”的核心化学观念。 本节内容承接前面的物质变化、实验探究基础，为后续原子结构、元素、化学式、化学方程式及化学反应微观本质的学习提供理论支撑，贯穿整个初中化学知识体系，是学生形成化学思维、区分物理变化与化学变化微观本质的关键一课，具有极强的基础性和衔接性。 学情分析 已有基础：九年级学生已经掌握物质的物理变化、化学变化的宏观判断方法，熟悉常见的化学实验操作，生活中能感知气味扩散、物质溶解、热胀冷缩等现象，具备基础的实验观察和现象分析能力。同时，学生在物理学科中初步接触过微粒的模糊概念，对微小物质有一定认知铺垫。 存在短板：微观粒子无法直接观察，抽象性极强，学生难以将宏观现象与微观本质建立关联，容易出现“宏观、微观认知脱节”的问题。同时，学生极易混淆分子、原子的概念，无法准确区分二者的区别与联系，难以从微观角度解释物质变化的本质。 认知特点：九年级学生好奇心强，乐于参与实验探究和小组合作，但抽象逻辑思维尚未成熟，需要依托具象实验、模型演示、生活实例突破认知难点。 教学过程 教学内容 设计意图 课堂导入 【引入】科学家经过长期研究证实，构成物质的微观粒子有分子、原子和离子。 【展示图片】有些物质是由分子构成的，例如水是由水分子构成的。二氧化碳是二氧化碳分子构成的。有些物质是由原子构成的，例如金刚石、石墨是由碳原子构成的。铜是由铜原子构成的。还有些物质是由离子构成的，例如氯化钠是由钠离子和氯离子构成的。 【提出问题】构成物质的微观粒子有哪些特征？我们将通过本节课的学习，来认识构成物质的微观粒子。 1.借助实例与图片直观呈现分子、原子、离子可构成不同物质，创设问题引发学生思考，自然导入新课，激发探究微观粒子性质的求知欲。 环节一 分子的存在与基本特征 【温故知新】 1.电解水可以产生氧气和氢气。氧气能助燃，氢气能燃烧，而水能灭火，它们各有独特的性质。为什么水不具有氧气、氢气的性质？ 2.什么是分子？ 【学生思考】 1.水与氢气、氧气性质不同的原因。 2.阅读教材，总结分子的定义。 【讲解】 1.不同的物质具有不同的性质，这是由于构成物质的微观粒子不同。氢气是由氢分子构成的，水是由水分子构成的。 2.分子：由分子构成的物质，分子是保持物质化学性质的最小粒子。例如：保持氢气化学性质的最小粒子是氢分子，保持水化学性质的最小粒子是水分子，保持二氧化碳化学性质的最小粒子是二氧化碳分子。同种分子，化学性质相同。 问题一 构成物质的分子具有哪些基本特征？ 【教师提问】 1.分析数据，总结分子的特征： （1）1滴水（约0.05g）中约有 1.7×1021 个水分子 （2）1个水分子的质量约为 3×10-26 kg 2.结合以下生活中的现象分析，分子具有的基本特征： （1）每年九月桂花盛开，远远的可以闻到花香 （2）白糖加入水中，白糖消失，水却变甜了 （3）湿衣服晾晒后变干了 3.炒菜时可以闻到浓浓的香气，这是为什么？炒好的菜放冷后几乎闻不到香气，又是为什么？ 4.结合以下实验现象分析，分子具有的基本特征： 向50mL水中加入50mL酒精，混合后读取混合溶液的总体积。 5.分子间的间隔与哪些因素有关？ （1）变瘪的乒乓球放进热水中，乒乓球会鼓起来，这是为什么？ （2）用注射器吸取等体积的空气和水，空气更容易压缩，这是为什么？ 【学生思考】 1.结合数据、生活中的现象等总结分子的基本特征。 2.根据生活现象思考影响分子的运动速率、分子间间隔的因素有哪些。 【讲解】 1.分子的基本特征： ）（1）分子的质量体积都很小； （（2）分子是不断运动的：我们能闻到花香、湿衣服晾晒后变干，白糖溶于水后消失不见 水却变甜等现象都说明了分子是不断运动的。 （3）分子之间有间隔：50mL水与50mL酒精混合，液体的总体积小于100mL。原因是分子之间有间隔。 2.影响分子运动速率的因素： （1）炒菜时可以闻到浓浓的香气，说明分子是不断运动的。 （2）炒好的菜放冷后几乎闻不到香气，说明温度下降后，分子的运动速率减慢。由此说明，温度影响分子的运动速率，温度越高，分子的运动速率越快。 3.影响分子间间隔的因素： （1）变瘪的乒乓球放进热水中，乒乓球会鼓起来，这是由于温度升高，分子间的间隔增大，气体体积膨胀，乒乓鼓起。说明温度影响分子间的间隔，温度越高，分子间的间隔越大。 （2）用注射器吸取等体积的空气和水，空气更容易压缩，这是由于不同状态的物质，分子间的间隔不同，一般气态物质的分子间间隔较大。一般地，气态物质分子间的间隔＞液态物质分子间的间隔＞固态物质分子间的间隔。但水具有反膨胀现象：气态的水分子间的间隔＞冰（固态的水）＞水（液态的水）。 问题二 如何从分子的角度区分物理变化和化学变化？ 【教师提问】 1. 回顾水蒸发的过程，水变成水蒸气，水分子的种类、大小有没有发生变化？变化的是什么？ 2. 水通电分解生成氢气和氧气，这个过程中水分子还存在吗？新的物质是如何形成的？ 3. 结合两个变化思考，物理变化和化学变化的微观本质区别到底是什么？ 【学生思考】 对比水蒸发和电解水的过程，思考化学变化和物理变化在微观上的本质区别。 【讲解】 1.水蒸发变成水蒸气，水分子的种类、大小都不发生改变，改变的是水分子之间的间隔，蒸发过程中分子间的间隔变大。 2.电解水的过程中水分子的种类发生改变，变化前是水分子，变化后变成了氢分子和氧分子。 3.物理变化与化学变化的本质区别：宏观上，物理变化中物质的种类没有发生改变，化学变化中物质的种类发生了改变；微观上，物理变化中分子的种类不变，化学变化中分子的种类发生改变。 问题三 如何从分子的角度区分纯净物与混合物？ 【教师提问】展示微观示意图 1.观察下列各图，能表示纯净物的是 ？ 2. 结合微观示意图思考，从分子的角度看，纯净物与混合物的区别是什么？ 【学生思考】 思考纯净物与混合物在微观上的本质区别。 【讲解】 1.图中C选项只有一种分子，ABD都有多种分子，因此C表示纯净物，ABD表示的是混合物。 2.从物质的角度看，纯净物与混合物的本质区别是纯净物只含一种物质，混合物含有两种或两种以上的物质。 3.从分子的角度看，纯净物与混合物的本质区别是纯净物只由一种分子构成，混合物中含有2种或两种以上的分子。 知识总结 1.物质是由微观粒子构成的，构成物质的微观粒子由分子、原子和离子。 2.分子的定义：保持物质化学性质的最小粒子。 3.分子的基本特征：小、动、隙 4.微观上物理变化和化学变化的本质区别是分子种类是否发生改变；纯净物与混合物的区别是分子种类是否只有一种。 【例1】宏观辨识和微观探析相结合是化学学科的重要思想之一。下列宏观事实的微观解释错误的是(　　) A．春天百花盛开，花香四溢——分子在不断运动 B．气体可以压缩在钢瓶中——气体分子的体积变小 C．氢气和液氢都可作燃料——同种分子化学性质相同 D．蔗糖在热水中比在冷水中溶解快——温度升高，分子运动速率加快 【答案】B 【解析】A、春天能闻到花香，是由于分子不断运动引起的，A正确。 B、气体压缩储存在钢瓶中，是由于气态物质分子间的间隔较大，压缩后间隔变小，分子的体积不发生变化，B错误。 C、氢气和液氢都是由氢分子构成的，化学性质完全相同，说明同种分子化学性质相同，C正确。 D、热水中蔗糖溶解的更快，说明温度越高，分子的运动速率越快，D正确。 故选B。 【例2】物质是由微观粒子构成的。下列物质由分子构成的是 A．水 B．铜 C．金刚石 D．氯化钠 【答案】A 【解析】水是由水分子构成的，铜是由铜原子构成的，金刚石是由碳原子构成的，氯化钠是由钠离子和氯离子构成的，故选A。 【变式】“二十四节气”是中国农耕文明的宝贵遗产，下列说法正确的是(　　) A．大寒：大雪纷飞，雪形成过程中分子间隔变大 B．霜降：凝露成霜，构成露和霜的分子不同 C．寒露：露水凝结过程分子体积变小 D．立冬：气温下降，河流中水分子的运动速率变慢 【答案】D 【解析】A、形成雪的过程中，水蒸气遇冷从气态变为固态，分子间的间隔变小，A错误。 B、凝露成霜的过程中水由液态变为固态，分子没有改变，都是水分子，B错误。 C、露水凝结过程中分子体积不变，分子间间隔改变，C错误。 D、温度越低，分子的运动速率越慢，D正确。 故选D。 1.借助电解水旧知导入新课，通过对比水、氢气、氧气性质差异，引发认知冲突，顺势引出分子概念，搭建宏观现象到微观粒子的思维桥梁。 2.利用数据、生活实例与实验现象，引导学生自主归纳分子三大特征，落实观察分析能力，帮助学生理解温度、状态对分子运动与间隔的影响。 3.对比水蒸发与电解水，结合微观示意图辨析变化与物质类别，训练宏观辨识与微观探析素养，通过例题变式巩固知识，检测课堂学习效果。 环节二 分子和原子的区别与联系 【交流讨论】 1.在水的分解过程中， 哪些微观粒子发生了变化，哪些微观粒子保持不变？ 2.化学变化的实质是什么？ 3.分子和原子的本质区别是什么？ 【讲解】 1.在水通电分解成氢气和氧气的过程中，水分子发生分解，生成了氢原子和氧原子，氢原子和氧原子分别重新组合成新的氢分子和氧分子。 2.该反应中发生变化的微粒是水分子，该反应中不变的微粒是氢原子和氧原子。 3.化学变化的实质是：分子破裂成原子，原子重新组合成新的分子。 4.分子和原子的本质区别：化学变化中分子可再分而原子不可再分。 问题四 什么是原子？ 【教师提问】根据水分解的过程中，水分子破裂成氢、氧原子，氢、氧原子重新组合成氢分子和氧分子，在整个化学变化过程中，最小的、不能再拆分的粒子是什么？ 【学生思考】化学变化中的最小粒子是什么。 【讲解】 1.原子的定义：原子是化学变化中的最小粒子。“最小”并非质量体积最小，而是不可再分。 2.原子和分子一样，也具有质量体积小、不断运动、有间隔的基本性质；原子可以直接构成物质（金属、稀有气体等）。 3.原子与分子的联系：原子不仅可以直接构成物质，还可以构成分子，再由分子构成物质。例如：氢分子是由氢原子构成的，1个氢分子是由2个氢原子构成的。氧分子是由氧原子构成的，1个氧分子是由2个氧原子构成的。水分子是由氢原子和氧原子构成的，1个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的。 【观念构建】物质的性质体现在宏观变化上，物质的组成、结构等微观特征则是理解物质性质、把握变化本质的依据。水发生气态、液态、固态“三态”变化，主要是水分子的运动和分子间的距离大小发生变化所导致的。氢气在氧气中燃烧生成水，是构成氢分子的氢原子和构成氧分子的氧原子重新组合成水分子的结果。 知识总结 分子 原子 区别 在化学反应中，分子可以分解为原子，原子再重新组合成新分子或新物质 在化学反应中，原子不可再分 联系 分子可以分解为原子，分子是由原子构成的 【例】下列说法错误的是(　　) A.原子是化学变化中的最小粒子 B.在化学变化中分子可再分，原子不能再分 C.水分子是保持水化学性质的最小粒子 D.只有分子能构成物质，原子不能 【答案】D 【解析】A、根据原子的定义，原子是化学变化中的最小粒子，A正确。 B、分子和原子的本质区别是化学变化中分子可再分，原子不可再分，B正确。 C、水是由水分子构成的，水分子是保持水化学性质的最小粒子，C正确。 D、原子也可以构成物质，例如金刚石、铜都是由原子构成的，D错误。 故选D。 【变式】氧化汞分解的微观过程如图所示，根据图示信息，下列说法正确的是(　　) A.化学变化中，分子分成原子，原子重新组合 B.化学变化前后，原子发生改变 C. 该反应过程中涉及了3种不同的分子 D. 氧化汞分子由汞原子和氧分子构成 【答案】A 【解析】A、化学变化中，分子可再分而原子不可再分，A正确。 B、原子是化学变化中的最小粒子，化学变化前后原子不改变，B错误。 C、汞是由汞原子直接构成的，反应中只涉及氧化汞分子、氧分子2种分子，C错误。 D、氧化汞分子是由汞原子和氧原子构成的，D错误。 故选A。 1.借助水通电分解的实例开展交流讨论，引导学生从微观角度分析化学变化，区分变化与不变的粒子，帮助学生理解化学变化实质，建立分子、原子的初步认知。 2.通过例题与变式练习巩固新知，利用辨析正误的方式突破易错点，强化分子原子的区别与联系，训练学生运用微观知识分析化学反应的解题思维。 课堂小结 七、板书设计 3.1 构成物质的微观粒子 第1课时 分子和原子 一、分子的存在与基本特征 （一）构成物质的微观粒子——分子、原子、离子 1.由分子构成的物质：水、二氧化碳 2.由原子构成的物质：金刚石、石墨、铜 3.由离子构成的物质：氯化钠 （二）分子的定义：由分子构成的物质，分子是保持物质化学性质的最小粒子 （三）分子的基本特征： 1.质量体积都很小 2.分子在不断运动，温度越高运动速率越快 3.分子间有间隔，温度升高分子间间隔增大，气态物质分子间间隔较大 二、分子和原子的区别与联系 （一）原子的定义：化学变化中的最小粒子。 （二）与分子的区别与联系 1.联系：分子是由原子构成的。 2.区别：化学变化中，分子可再分而原子不可再分。 随堂练习 1.下列物质由原子直接构成的是(　　) A．氯化钠 B．金刚石 C．二氧化碳 D．氧气 【答案】B 【解析】氯化钠是由钠离子和氯离子构成的，金刚石是由碳原子构成的，二氧化碳是由二氧化碳分子构成的，氧气是由氧分子构成的，故选B。 2.实现对二氧化碳的捕集、利用是“碳中和”的有效途径之一。2022年北京冬奥会速滑馆—“冰丝带”就是通过高压下使二氧化碳变成跨临界状态的流体从而实现对速滑冰面下的制冷管降温。对此过程中的下列说法正确的是(　　) A．二氧化碳气体变为跨临界流体是化学变化 B．二氧化碳的分子构成发生了变化 C．二氧化碳的分子间隔发生了变化 D．整个过程中没有发生能量的变化 【答案】C 【解析】A、二氧化碳气体变为跨临界流体的过程中二氧化碳分子没有发生改变，属于物理变化，A错误。 B、二氧化碳分子构成没有发生变化，变化前后二氧化碳都是由碳原子和氧原子构成，B错误。 C、变化过程中二氧化碳的状态发生改变，分子间的间隔发生改变，C正确。 D、该过程中通过高压下使二氧化碳变成跨临界状态的流体从而实现对速滑冰面下的制冷管降温，该过程吸收能量，发生了能量变化，D错误。 故选C。 3．下图是某物质在一定条件下变化的微观示意图。下列说法错误的是（ ） A．变化Ⅰ为物理变化，变化Ⅱ为化学变化 B．变化Ⅰ和变化Ⅱ的本质区别是分子是否发生了改变 C．图c表示的物质属于混合物 D．变化Ⅱ过程中，原子的种类发生改变 【答案】D 【解析】A、变化I分子没有发生改变，只是分子间的间隔减小，属于物理变化；变化II分子发生了改变，属于化学变化，A正确。 B、变化I是物理变化，变化II是化学变化，其本质区别是物理变化过程中分子没有改变，化学变化过程中分子发生改变，B正确。 C、图c中包含氢分子和氧分子，由2种分子构成，属于混合物，C正确。 D、原子是化学变化中的最小粒子，化学变化中原子的种类不发生改变，D错误。 故选D。 4．小青和同学们一起完成了氢气燃烧生成水的实验，并绘制了该反应的微观过程示意图。 请你和她讨论下列问题： (1)此反应前后一共涉及_________种分子。 (2)此反应所属的基本反应类型属于__________反应。 (3)此反应中的最小粒子是______________________。 (4)该过程可知，化学反应的微观实质是_________________________。 【答案】（1）3 （2）化合 （3）氢原子和氧原子 （4）分子破裂成原子，原子重新组合成新的分子 【解析】（1）反应前包含氢分子和氧分子，反应后的分子是水分子，共涉及3种分子。 （2）该反应的反应物有两种，生成物只有一种，属于化合反应。 （3）此反应中的最小粒子是氢原子和氧原子。 （4）化学变化的微观实质是分子破裂成原子，原子重新组合成新的分子。 教学反思 本节课作为微观化学启蒙核心课时，整体教学流程贴合九年级学生认知规律，课堂落地效果较好。本课以生活现象、古文素材为切入点，搭配多组递进式探究实验，将抽象、不可观测的分子、原子微观性质转化为直观的实验现象，有效降低了微观知识的学习难度，顺利帮助学生搭建宏观现象与微观本质的关联思维。教学全程采用问题链驱动、小组合作探究的模式，充分凸显学生课堂主体地位，同时渗透科学探究与宏观辨识的化学核心素养，重难点突出、教学逻辑清晰。 同时课堂也存在明显不足。其一，微观概念抽象性较强，部分基础薄弱学生对分子、原子的定义及本质区别理解模糊，容易忽略“化学变化中原子不可再分”的限定条件，概念辨析不够精准。其二，分组实验环节部分学生参与度不均衡，部分学生仅参与操作，缺乏主动思考和现象推理的过程，小组探究的实效性有待提升。其三，课堂当堂检测时间较短，未能充分排查学生的知识误区，对学生知识点掌握情况掌握不够全面。 针对以上问题，后续教学将针对性优化：设计专项概念辨析习题，强化学生对核心概念限定条件的理解；细化小组分工，明确操作、记录、发言职责，保障全员深度参与；合理调整课堂时间分配，预留充足的练习与答疑时间，及时巩固新知、纠正误区，夯实学生微观化学基础。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $