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（教学课件） 化学新教材人教版九年级上册

该初中化学课件聚焦物质微观构成、模型作用及科学家探索历程，通过复习二氧化碳的组成与构成，引出科学家如何联系宏观与微观的历史问题，搭建旧知到新知的学习支架。 其亮点在于跨学科实践与模型建构，结合科学探究与实践和科学思维，如用橡皮泥制作原子模型，对比物理化学微观研究方法，展示原子结构模型发展历程。帮助学生提升动手与逻辑思维能力，为教师提供跨学科教学资源和实践活动设计思路。

人教版九年级上册 第三单元 物质构成的奥秘 课题 制作模型并展示科学家探索物质组成与结构的历程 跨学科实践活动2 1 以水为例梳理物质组成与结构的认识思路 3 探究构成物质的微观粒子 1 2 认识模型在探索物质组成与结构中的作用 学习内容导览 2 通过制作模型和展示科学家的探索历程，进一步认识物质是由微观粒 子构成的，进一步体会用元素和分子、原子观点认识物质组成与结构的思路和方法 素养锚定·课标定位 复习回顾 问题：二氧化碳是由什么组成和构成的？ 宏观 碳元素 氧元素 微观 二氧化碳分子 碳原子氧原子 历史中科学家是如何把宏观的物质与微观粒子联系起来的呢？ 让我们一起去探索一下吧! 情境启思·问题缘起 探究构成物质的微观粒子 01 5 一、探究构成物质的微观粒子 问题一：物质是由哪些微观粒子构成的? 原子、分子、 离子等微观粒子 结合所学内容举例说明生活中哪些实例可证明物质由微观粒子构成？ 闻到花香 蔗糖溶解 问题一 分层研学·模型建构 一、探究构成物质的微观粒子 思考与讨论 物理、化学学科分别是如何描述微观粒子的运动特点的呢? 物理 气体扩散实验 液体扩散实验 扩散现象和大量事实表明： 一切物质的分子都在不停地做无规则运动，这种无规则运动叫作分子的热运动 分层研学·模型建构 一、探究构成物质的微观粒子 化学 品红扩散实验 浓氨水使另一个烧杯中的酚酞溶液变红 微观粒子(如分子)总是在不断运动着 分层研学·模型建构 一、探究构成物质的微观粒子 思考与讨论 小组讨论：不同学科探究思路和方法的区别和联系是什么? 区别： · 物理探究通过对物体的形态、 颜色、 位置等发生的变化进行验证； · 化学探究通过物质的种类改变做为线索进行探究， · 即物理和化学研究线索来源不同，物理学更关注微观粒子的运动规律和相互作用，而化学更关注微观粒子的组成、结构和性质 联系： 物理和化学的研究都用到了实验方法， 都是通过可以直接感知的现象，推测无法直接感知的事物 分层研学·模型建构 一、探究构成物质的微观粒子 探究微观粒子需要观念、 知识和方法的继承与创新， 离不开科学仪器和实验技术的改进和突破。 声子极化激元 “皮米尺”- 探测精度可达10 皮米（头发丝千万分之一） 高能非弹性中子散射谱仪（散裂中子源） 悬浮纳米粒子量子冷却与量子挤压技术 分层研学·模型建构 （　）【例1】下列关于物质的组成与构成的说法正确的是 A．水是由氢原子和氧原子构成的 B．汞是由汞分子构成的 C．氯化钠是由氯化钠分子构成的 D．二氧化碳是由碳、氧两种元素组成的 D 一、探究构成物质的微观粒子 典例剖析·逻辑释疑 （　）【例2】下列物质的构成微粒与C60的构成微粒类型相同的一组是 A．氮气、氖气 B．干冰、甲烷 C．铁、氯化钠 D．硫酸铜、金刚石 B 一、探究构成物质的微观粒子 典例剖析·逻辑释疑 认识模型在探索物质组成与结构中的作用 02 13 二、认识模型在探索物质组成与结构中的作用 思考与讨论 化学、物理和生物学等课程中有多种模型体现了物质的组成与结构。这些模型有哪些不同的学科特点呢? 化学 分子模型 能够将抽象的化学物质性质和功能与其具象的结构特征相联系 分层研学·模型建构 二、认识模型在探索物质组成与结构中的作用 物理 原子结构模型 硼原子的结构 注重微观粒子的特性， 如原子结构模型研究原子核与电子的 电荷、质量分布及运动规律 分层研学·模型建构 二、认识模型在探索物质组成与结构中的作用 生物 主要围绕生命现象和生命活动构建，全面、 多角度、 分层次地认识生物的各部分细微结构 分层研学·模型建构 二、认识模型在探索物质组成与结构中的作用 思考与讨论 你能用简图来描述元素、 分子、原子(包括原子核、 核外电子等)与物质之间的层级关系吗? 分层研学·模型建构 二、认识模型在探索物质组成与结构中的作用 思考与讨论 科学家认识原子结构的历程是什么样的? 分层研学·模型建构 二、认识模型在探索物质组成与结构中的作用 实践探究 用橡皮泥、绿豆、小米等材料制作原子结构模型 分层研学·模型建构 （　）【例1】人类不同阶段认识原子的模型示意图如图。结合所学知识判断下列说法不正确的是 A．汤姆森发现了电子，推翻了道尔顿原子不可再分的认识 B．科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程 C．“α粒子轰击金箔”实验中极少数α粒子发生反弹，说明原子的质量很小 D．人类借助模型的建立，对原子的认识逐渐接近本质 C 二、认识模型在探索物质组成与结构中的作用 典例剖析·逻辑释疑 （　）【例2】（2024·山东济南·一模）人类不同阶段认识原子的模型示意图如下，其中卢瑟福的“a粒子轰击金箔”实验对认识原子起到了关键作用。结合你所学的知识判断，下列有关说法中，不正确的是 A．汤姆孙发现了电子，推翻了道尔顿原子不可再分的认识 B．“a粒子轰击金箔”实验证实相对于整个原子而言，原子核的质量和体积都很小 C．“a粒子轰击金箔”实验证实原子内的正电荷集中在居于原子中心的原子核上 D．电子云模型形象说明电子在原子核外作无规则的高速运动 B 二、认识模型在探索物质组成与结构中的作用 典例剖析·逻辑释疑 以水为例梳理物质组成与结构的认识思路 03 22 三、以水为例梳理物质组成与结构的认识思路 思考与讨论 科学家从元素角度对水的组成进行研究的历程是怎样的? 分层研学·模型建构 三、以水为例梳理物质组成与结构的认识思路 思考与讨论 了解分子观点的形成过程，并利用模型展示历史上科学家对氢气与氧气反应生成水的典型观点。 道尔顿——建立原子学说 认为物质是由原子构成的，并且原子在化学变化中不可分，氢气和氧气结合生成水的微观过程是： 氢原子 + 氧原子 水原子 （水属于复杂原子） 分层研学·模型建构 三、以水为例梳理物质组成与结构的认识思路 盖·吕萨克——提出气体化合体积定律 通过实验发现2体积氢气和1体积氧气反应生成2体积水蒸气，推测： 氢原子 + 氧原子 水原子 分层研学·模型建构 三、以水为例梳理物质组成与结构的认识思路 阿伏加德罗——提出分子学说 认为物质是由分子构成的，分子由原子构成，提出“相同条件下，相同体积气体含有相同数测： 氢分子 + 氧分子 水分子 分层研学·模型建构 三、以水为例梳理物质组成与结构的认识思路 思考与讨论 三位科学家对“氢气和氧气反应”实验做出了不同解释，你更赞成哪位科学家的说法?为什么?分享你的看法。 19世纪60年代，分子学说被广泛接受后，水的化学式逐渐被同意确定为H2O 用纸板、橡皮泥等材料制作有关原子和分子的模型 实践探究 分层研学·模型建构 三、以水为例梳理物质组成与结构的认识思路 展示与交流 1.展示上述活动中的一些典型案例，与同学交流。 2.总结本次活动在知识、方法和观念等方面的收获。拟订一个主题， 以报告、论文或图画等形式表达自己的认识和体会， 并与同学交流。 分层研学·模型建构 （　）【例1】下列比例模型中，代表水分子的 （  ） A．   B．   C．   D．  B 一、探究构成物质的微观粒子 典例剖析·逻辑释疑 （　）【例2】我国北京大学科研组首次在世界上拍摄水分子内部结构如图。如图2是水分子分解示意图。某同学从水分子分解示意图获得的一些信息，其中有错误的是（     ） A．水分子中含有氢分子和氧分子 B．每个水分子中由2个氢原子和1个氧原子构成 C．水分子在化学变化中可以再分，而氢、氧原子不能再分 D．水是由氢元素和氧元素组成的 A 二、认识模型在探索物质组成与结构中的作用 典例剖析·逻辑释疑 感谢观看 人教版九年级上册 31 Lavf58.46.101 $