3.3认识原子和分子第1课时教学设计-2026-2027学年九年级化学北京版上册

北京版九年级化学上册 第三节 认识原子和分子（第一课时）教学设计 一、教材分析 本课题是北京版九年级化学上册第三章第三节的第一课时，承接"物质的变化和性质"，引导学生从宏观现象走进微观世界。教材以品红在水中扩散、水的蒸发、酒精与水混合等经典实验及生活实例为载体，帮助学生认识分子是真实存在的微观粒子，并归纳出分子体积小、质量小、不断运动、粒子之间有间隔等基本性质。本课时是学生微粒观的起点，也为后续认识原子、理解化学变化实质及质量守恒定律奠定思维基础。 二、四维核心素养 化学观念——建立"物质是由分子、原子等微观粒子构成"的微粒观，初步形成宏微结合的认识视角；科学思维——能依据宏观现象推理微观本质，发展证据推理与模型认知能力；科学探究与实践——通过观察扩散实验、设计对比探究，记录现象并尝试解释；科学态度与责任——感受微观世界的奇妙，养成严谨求实、用微粒观点解释生活现象的态度。 三、教学重难点 教学重点：认识分子是真实存在的微观粒子，归纳分子体积小、质量小、不断运动、粒子之间有间隔等基本性质。教学难点：从宏观现象抽象出微观本质，初步学会用分子观点解释扩散、蒸发、热胀冷缩等日常生活现象，建立宏观现象与微观本质相联系的思维方式。 四、新课导入 教师在讲台上打开一瓶花露水，在教室前方轻轻喷洒少许，请同学们安静地闭上眼睛。很快，前排同学露出微笑，教室后方也陆续有人点头。教师顺势提问：我们并没有看到香气在空气里移动，为什么后排同学也能闻到？香气是"跑"过去的吗？它究竟是什么？由此制造认知冲突，引出本节课要探究的核心问题——物质究竟是由什么构成的。 五、设计意图 用真实嗅觉体验制造认知冲突，从可感知的宏观现象自然引出肉眼不可见的微观粒子问题，激发学生探究欲望，初步建立宏观现象与微观本质相联系的意识。 六、上课过程设计意图 本课时以"任务驱动—活动探究—归纳建构—迁移解释"为主线，围绕"物质究竟由什么构成"这一核心问题展开。设计意图在于：让学生在观察真实实验与生活现象的基础上，经历"提出猜想—寻找证据—推理分析—形成结论"的完整探究过程，避免被动接受结论。通过分组任务将抽象的分子性质转化为可观察、可操作、可讨论的具体活动，让学生在动手、动口、动脑中自主建构微粒观。同时借助模型搭建、现象解释、生活举例等环节，促使学生把宏观现象与微观本质反复对照，逐步学会用微粒的眼光看世界，为后续学习原子及化学变化的实质打下坚实的思维基础。 七、教学过程 任务一：走进微观世界——物质是由什么构成的 教师活动：教师取出一只洁净的小烧杯，向其中倒入大半杯清水，放在投影下以便全班清楚观察。教师用钥匙取一小粒品红，提醒同学们注意观察杯底位置，然后轻轻投入水中，不搅拌、不晃动烧杯，只让它静静地静置。教师同时提出观察要求：盯住杯底品红周围的变化，把看到的现象按先后顺序记录下来。学生活动：学生分组围坐观察，在任务单上记录。一开始，品红沉在杯底附近，在水中缓缓散开一小团深红色；接着，红色像轻柔的"烟雾"一样向上、向四周慢慢晕开；再之后，红色的边界越来越模糊，整杯水逐渐变成均匀透亮的红色。教师走下讲台，巡视各小组的记录，并提醒学生注意：我们没有搅拌，也没有晃动烧杯，颜色为什么会自己跑开？ 教师引导讨论：教师请两位同学描述自己记录的现象，然后追问全班：如果水是"实心"的一整块、中间没有任何空隙，品红的颜色可能自己散开吗？如果品红本身是一大块不可分割的红色固体，它可能在水中"化"成一片吗？学生开始提出猜想。有的小组认为：水不是连续的整块，而是由许多肉眼看不见的微小颗粒组成的，颗粒之间有空隙；品红也是由更小的红色颗粒组成的，这些小颗粒在水中慢慢运动，逐渐穿插到水的颗粒之间，整杯水就变红了。另一组补充：我们并没有给它力量，它自己却在动，说明这些小颗粒本身就处在不断运动之中。教师对学生的猜想给予肯定，并小结：其实在很久以前，科学家也被类似的现象深深吸引，他们长期观察、反复思考，最终提出了一个重要观点——物质是由肉眼看不见的微小粒子构成的。后来随着科学的发展，这些粒子被一一证实，其中最常见的一类就是分子。今天这节课，我们就从分子入手，走进这个看不见、却真实存在的微观世界。 任务二：分子有多小——感受微粒的体积与质量 教师活动：教师出示一组资料卡片，请学生安静阅读，然后在小组内交流"这组数据给你最直观的感受是什么"。资料一：一滴水虽然看起来很小，但其中所含的水分子数量极其庞大；如果让全国十几亿人一起来数，每人每分钟数一百个，日夜不停地数，也需要数很多年才能数完。资料二：一个水分子的质量非常小，要用极微小的质量单位来表达才方便，即使把一滴水里面的分子一个一个称，每个分子的质量也小得难以想象。学生活动：学生小组内七嘴八舌地讨论。有学生感叹："一滴水居然有这么多分子，太不可思议了。"有学生说："我以前以为分子就是很小很小的颗粒，没想到小到这种程度。"还有学生提出疑问："既然分子这么小，我们怎么知道它真的存在呢？"教师抓住这个问题，请全班一起回答。学生们立刻联想到上一个任务中的品红扩散：正因为分子小到看不见，我们才不能直接看到它，但品红能在水中自己散开，这件事本身就是分子真实存在、并且在运动的证据。 教师引导学生用自己的话概括分子的大小。学生们总结出：分子的体积极其小，小到肉眼无法看见；分子的质量也极其小，小到普通的天平根本称不出来。教师进一步追问：既然分子这么小，为什么一滴水里能装下这么多分子？学生回答：因为分子本身很小，而且分子之间还有空隙，所以一滴水里能容纳数量惊人的分子。教师小结：分子很小，这是分子最基本的性质之一。也正因为它小，我们看不见它，只能通过它所产生的宏观现象来推断它的存在和性质——这正是我们研究微观世界的重要方法。 任务三：分子在运动吗——探究扩散现象 教师活动：教师请学生先回忆导入环节闻到花露水的经历，再提出新的探究任务。教师在两只完全相同的小烧杯中分别倒入等量的冷水和热水，请两位同学上台，同时向两只烧杯中各投入一小粒品红，立即开始计时观察。教师提醒同学们重点比较：两只烧杯中的品红散开速度一样吗？哪一只更快？为什么？学生活动：学生分组观察并记录现象。他们清楚地看到，两只烧杯中的品红最终都能使整杯水变红，但是在热水中，品红向上和向四周散开的速度明显快得多，红色几乎是"涌"上去的；而在冷水中，红色则缓慢地、一点点地晕开。教师组织学生围绕三个问题展开小组讨论：第一，品红为什么会在水中自己散开？第二，为什么在热水中散开得更快？第三，这说明分子处在怎样的状态？ 各小组派代表汇报。第一组说：品红的颗粒在水里不停地运动，互相穿插到水的颗粒之间，所以整杯水慢慢变红。第二组补充：在热水里散开得更快，说明温度越高，分子运动得越快。第三组提出：冷水里分子运动得慢一些，所以红色扩散得慢；热水里分子运动得快，所以红色"跑"得快。教师肯定学生的推理，并补充更多生活实例帮助他们巩固认识：把一束鲜花放在墙角，过一段时间整个房间都能闻到花香；湿衣服晾在阳光下比晾在阴凉处干得快；把一滴红墨水滴进清水，颜色会慢慢扩散到整杯水。教师引导学生归纳：所有这些现象都指向同一个结论——分子总是在不断地运动着；温度升高，分子运动加快；温度降低，分子运动减慢。教师特别强调：这里我们说的"运动"是分子本身的运动，不是外力搅拌造成的，这是分子固有的性质。 任务四：分子之间有间隔吗——混合与体积变化 教师活动：教师演示酒精与水混合的实验。教师先取一根细长玻璃管，向其中加入约半管清水，再沿管壁缓缓倒入染成红色的酒精，使液面到达玻璃管上某一刻度线处，让全班同学看清此时的总体积。然后用手指紧紧堵住管口，将玻璃管反复颠倒几次，使水和酒精充分混合，再把玻璃管竖直静置，让同学们再次观察液面位置。学生活动：学生们惊讶地发现，混合后的液面比混合前明显下降了，总体积变小了。教师抓住这个"体积缩水"的现象引导讨论：水和酒精都是我们看得见的液体，把它们加在一起，总体积为什么不增反减？如果水分子和酒精分子之间严严实实、一点空隙都没有，两种液体混合时会发生什么？ 学生小组热烈讨论。有学生打了一个形象的比方：就像一筐黄豆和一筐小米倒在一起，小米会钻进黄豆之间的空隙，混合后的总体积比两筐加起来要小得多。由此推理：水分子和酒精分子之间也存在空隙，混合时，水分子钻进酒精分子的空隙，酒精分子也钻进水分子的空隙，彼此"插空"，总体积自然就减小了。教师对这个比喻给予高度评价，并请学生再举几个类似的例子。学生举例：压一压充气的气球，气球能被压瘪，但松手后又会弹回来，说明气体分子之间有空隙，可以被压小；相同质量的水受热后体积变大、遇冷后体积变小，说明分子间隔随温度改变；铁轨之间要留有缝隙，防止夏天受热膨胀变形；温度计里的液柱会随温度升降而升降，也是因为液体分子间隔随温度变化。教师引导学生归纳：分子之间有间隔；受热时分子间隔变大，遇冷时间隔变小；这就是物质热胀冷缩、气体可以被压缩的微观原因。 任务五：搭建分子模型——把看不见的画出来 教师活动：教师为每个小组准备大小不同的彩色小球和连接棒，请学生用小球代表分子，分别搭建三种情形的微观模型：一杯冷水、一杯热水、一支被压缩了活塞的注射器里的空气。教师明确任务要求：用小球的疏密表示分子间隔，用箭头表示分子运动方向和剧烈程度，并在组内说明每一处设计的依据。学生活动：小组合作搭建并展示。在冷水模型中，学生把小球排列得比较紧密，箭头短而少；在热水模型中，小球排列相对松散，箭头长而多、方向杂乱；在被压缩的空气模型中，学生把小球之间的距离明显压小。各小组派代表上台讲解：冷水里分子运动慢、间隔小，所以小球排得密、箭头少；热水里分子运动快、间隔大，所以小球排得松、箭头多；被压缩的空气里，活塞把分子挤到一起，间隔变小，所以小球排得密。其他小组提问、补充，教师引导全班比较三种模型的异同。 教师小结：通过搭建模型，我们把原本看不见、摸不着的分子运动和分子间隔"画"了出来，变成可以摆、可以看、可以讨论的东西。这种方法叫做建立模型，是科学家研究微观世界时最常用、最重要的方法之一。今天我们用小球做了第一步，以后我们还会用模型去认识原子的内部结构、去理解化学变化到底发生了什么。请同学们把这三种模型保留在桌面上，下一个任务我们还要用到它。教师特别提醒：在搭建模型时，不要把小球画成静止不动的，真正的分子始终在运动，只是运动快慢不同；也不要把小球之间的距离画成完全相等，真实的分子间隔会随着温度、压强等条件而变化。 任务六：用微粒的眼光看世界——解释生活现象 教师活动：教师在屏幕上呈现一组生活现象，请学生以小组为单位，用本节课学到的分子观点逐一加以解释，并把解释写在任务单上。现象一：路过食堂门口，还没走到门口就闻到饭菜的香味。现象二：充气的轮胎在夏天阳光下暴晒，容易爆胎。现象三：湿衣服晾在通风向阳的地方比晾在阴暗角落里干得更快。现象四：一滴红墨水滴进清水，整杯水慢慢变红。现象五：一定量的白糖放进水里，过一会儿"看不见"了，但整杯水变甜了。现象六：体温计里的液柱在发烧时上升、退烧时下降。学生活动：小组讨论后逐一汇报。学生解释：饭菜香味是带有香味的分子在空气中不断运动，扩散到我们的鼻子里，所以还没走到门口就闻到了；夏天温度高，轮胎内气体分子运动加快，分子间隔变大，气体体积膨胀，轮胎内部压力增大，容易爆胎；通风处空气流动快，湿衣服上的水分子更容易运动到空气中，向阳处温度高，分子运动更剧烈，所以干得更快；红墨水扩散是分子不断运动、互相穿插的结果；白糖放进水里"看不见"，是因为白糖分子分散到了水分子之间的间隔中，肉眼看不到单个分子，但整杯水变甜说明它们仍然存在，并没有消失；体温计液柱升降，是因为温度变化时液体分子间隔随之改变，受热间隔变大、液柱上升，遇冷间隔变小、液柱下降。 教师针对学生解释中不准确的地方进行追问和纠正，特别强调两点：第一，在这些现象中，分子本身没有变成别的分子，变化的只是分子的运动速度和分子之间的间隔，物质本身并没有改变；第二，不要把宏观物体的运动和分子本身的运动混为一谈——风吹落叶是宏观物体在外力作用下的运动，而花香扩散、品红散开是分子本身固有的运动。教师小结：宏观现象背后都有微观原因，学会用分子观点看世界，你会发现生活中处处有化学，处处可以用科学的眼光去解释。 任务七：梳理提升——构建本节课的微粒观 教师活动：教师请学生以小组为单位，用一张思维导图或一段自己的话总结本节课认识到的分子性质，并准备向全班汇报。学生活动：各小组整理交流。学生总结出：分子是真实存在的；分子体积极小、质量极小；分子总是在不断运动，温度越高运动越快；分子之间有间隔，温度变化时间隔随之改变；物质的许多宏观变化，如扩散、蒸发、热胀冷缩、气体被压缩，都可以用分子运动和分子间隔来解释。教师请三四个小组上台展示自己的思维导图，互相补充完善。 教师进一步引导学生反思：今天我们认识的是分子，知道了分子很小、在运动、有间隔。那么，分子是不是还可以再分？如果分子还能再分，它又是由什么更小的粒子构成的？这种更小的粒子在化学变化中又会怎样？教师把这个问题写在黑板一角，请同学们带着这个问题预习下一节课内容。教师还请同学们想一想：今天我们用小球代表分子，那么在化学家眼里，不同物质的分子长得一样吗？一滴水和一滴酒精，里面装着的"小球"会不会不同？这个问题也留待后续课程解答。教师布置课后任务：回家观察一个生活中的扩散现象或热胀冷缩现象，尝试用本节课学到的分子观点向家人解释清楚，并请家人评价你的解释是否合理，下节课带来分享。 八、板书设计 第三节 认识原子和分子（第一课时） 一、物质是由什么构成的 物质是由肉眼看不见的微小粒子构成的——分子、原子等真实存在 二、分子的基本性质 1. 分子很小：体积小、质量小，肉眼看不见 2. 分子在不断运动：温度越高，运动越快 3. 分子之间有间隔：受热间隔变大，遇冷间隔变小 三、用分子观点解释生活现象 花香飘满房间、湿衣服变干、水变红、热胀冷缩、气体被压缩 四、思考延伸 分子还可以再分吗？下节课继续探究 学科网（北京）股份有限公司 $