第三单元跨学科实践活动2 制作模型并展示科学家探索物质组成与结构的历程导学案--2026-2027学年九年级化学人教版上册

跨学科实践活动2 导学案 制作模型并展示科学家探索物质组成与结构的历程 人教版 初中化学 九年级上册 一、四维核心素养 1. 化学观念：通过梳理科学家对物质组成与结构的探索历程，初步形成物质由元素组成、物质具有微观结构的基本观念，认识宏观现象与微观本质之间的联系。 2. 科学思维：在比较不同历史阶段模型的过程中，学习基于证据进行推理、建构模型并修正模型的思维方法，发展归纳概括与批判性思考的能力。 3. 科学探究：通过分组查阅资料、动手制作模型、设计展示方案等实践活动，学会合作分工、交流表达，提升获取信息与动手实践的综合探究能力。 4. 科学态度与责任：感受科学家不畏艰辛、勇于质疑、追求真理的精神，体会科学发展是一个不断完善的过程，增强学习化学的兴趣与社会责任感。 二、教学重难点 重点：梳理人类探索物质组成与结构的主要历史阶段和代表性科学家的观点；能够根据已有资料选择恰当材料，动手制作一个能够反映物质微观结构的模型；能够围绕模型进行有条理的展示与讲解。 难点：理解科学模型不是一成不变的，而是随着证据的增多不断被修正和完善的；在制作模型时，能够把抽象的微观结构转化为直观、可操作的实物，并准确说明模型所表达的科学含义。 三、课前预习案 （一）预习任务一：走进化学史 请同学们在课前通过图书馆、网络或家中藏书，搜集人类认识物质组成与结构过程中具有代表性的科学家及其主要观点，完成下列问题。 1. 古希腊哲学家曾经把世间万物归结为几种基本元素，这种观点被称为四元素说。请写出这四种元素的名称：______、______、______、______。 2. 英国科学家道尔顿被称为近代化学之父。他提出的关于物质构成的基本观点认为，一切物质都是由不能再分的最小微粒构成的，这种微粒被称作______。 3. 意大利科学家阿伏加德罗提出，有些物质是由比原子更大的微粒构成的，这种微粒能够独立存在并保持物质的化学性质，它被称作______。 4. 英国科学家汤姆生在实验中发现了一种带负电的微小粒子，这种粒子后来被称为______。他据此提出了一种被形象地比喻为西瓜模型或面包葡萄干模型的原子结构模型。 5. 英国科学家卢瑟福通过著名的粒子散射实验，提出原子内部绝大部分空间是空的，中心有一个体积很小、质量很大、带正电的部分，这一部分被称为______；绕它运动的带电微粒被称为______。 6. 俄国化学家门捷列夫把当时已知的元素按照某种规律进行排列，制作出世界上第一张著名的表格，这张表格被称为______。 7. 我国科学家在相对原子质量测定、相对分子质量测定以及结晶牛胰岛素的人工合成等方面都取得过令世界瞩目的成就。请写出其中一项：______。 （二）预习任务二：联系生活 8. 我们身边随处可见各种物质，例如水、食盐、蔗糖、铁钉、玻璃等。请从中任选两种，思考它们在组成和结构上可能有什么不同，并把你的想法用一句话写下来。 你选择的物质一：______；你选择的物质二：______。 你的初步想法：______。 9. 在日常生活中，我们常常使用模型帮助理解事物，例如地图、地球仪、积木、建筑沙盘等。请再举出一个你见过的模型例子，并简单说明它是用什么方法把复杂事物简化的：______。 （三）预习任务三：材料准备 10. 本次活动需要分组制作模型。请各小组提前准备好可能用到的材料，例如橡皮泥、彩色小球、细铁丝、吸管、硬纸板、双面胶、剪刀、记号笔等，并在小组内讨论：如果要表示水这种物质的微观构成，你会选择哪几种材料，分别用来代表什么？把你的方案记录下来。 你选择的材料：______。 你打算用不同颜色或大小的小球分别代表什么：______。 四、课中探究案 （一）探究活动一：沿着科学家的足迹 在课堂上，各小组派代表汇报课前搜集到的化学史资料。其他同学认真倾听，并完成下面的连线与排序任务。 11. 请把下列科学家与他们的主要贡献用直线连起来。 道尔顿　　　　提出原子学说，认为原子是坚实不可再分的实心小球 阿伏加德罗　　提出分子的概念，区分原子与分子 汤姆生　　　　发现电子，提出葡萄干面包式原子模型 卢瑟福　　　　通过散射实验提出原子核式结构模型 门捷列夫　　　发现元素性质随相对原子质量呈周期性变化，制出元素周期表 12. 下列关于人类认识物质结构过程的几种说法，你认为合理的有哪些？请在你认为合理的说法后面画钩。 甲同学说：古人的四元素说完全是凭空想象，没有任何价值。（　） 乙同学说：科学模型一旦建立，就不会再改变。（　） 丙同学说：随着新实验证据的出现，旧的模型会被新的模型所修正或取代。（　） 丁同学说：科学家之间也会有争论，争论推动了科学的进步。（　） 戊同学说：模型是对真实事物的一种简化和近似，不可能把所有细节都画出来。（　） 13. 请把下列认识物质结构的重要事件按照先后顺序重新排列，把字母代号填在横线上。 A. 道尔顿提出近代原子学说 B. 汤姆生发现电子 C. 卢瑟福提出原子核式结构模型 D. 阿伏加德罗提出分子的概念 E. 门捷列夫制出第一张元素周期表 正确的先后顺序是：______。 （二）探究活动二：制作我们的模型 各小组根据课前准备的材料，合作制作一个能够反映某种常见物质微观构成的模型，并在制作过程中完成下面的任务单。 14. 你们小组选择制作的是哪种物质的模型？______。 15. 在制作之前，请先讨论并填写下面的设计表。 　　小组名称：______；组长：______；记录员：______；汇报人：______。 　　选择的材料清单：______。 　　不同颜色或形状的材料分别表示什么：______。 　　打算用几根细铁丝或吸管把它们连接起来：______。 16. 在制作过程中，你们小组遇到了哪些困难？是怎样解决的？请简要写一写。 遇到的困难：______。 解决的办法：______。 17. 下面是几位同学在制作模型时的想法，请你判断哪些是合理的，哪些需要改进。 甲同学认为：模型做得越大越好，这样看起来更气派。（　） 乙同学认为：模型只需要能够反映出微粒之间的连接方式和大致比例即可。（　） 丙同学认为：不同种类的微粒必须用不同颜色或形状加以区分。（　） 丁同学认为：为了好看，可以在模型上随便加一些装饰小球，不需要说出代表什么。（　） 18. 你们的模型完成后，请对照下面的清单进行自评，在符合要求的项目后面画钩。 模型上的不同微粒能够清楚地区分。（　） 微粒之间的连接方式与该物质的真实构成大致相符。（　） 模型稳固、干净、便于展示。（　） 小组每一位同学都参与了制作。（　） （三）探究活动三：小小讲解员 各小组依次上台，围绕本组制作的模型进行展示与讲解。讲解结束后，其他小组可以提出问题。请认真完成下面的任务。 19. 请为你们小组的展示设计一段简短的开场白，要求讲清楚三件事：我们是谁、我们做的是什么模型、我们想告诉大家什么。请把开场白写在下面。 开场白：______。 20. 在听其他小组展示时，请你做一名认真的听众，并完成下面的互评表。 展示小组名称：______。 他们制作的是哪种物质的模型：______。 你印象最深的一点：______。 你认为可以改进的一点：______。 21. 下面是几位同学听完展示后的发言，你更赞同哪一种？为什么？ 甲同学说：所有模型都做得差不多，看不出谁更好。 乙同学说：虽然都是模型，但有的小组讲清楚了模型代表的含义，有的小组只是把小球粘在一起。 丙同学说：模型只要好看就行，讲不讲得清楚无所谓。 你赞同的是______同学，理由是：______。 22. 请结合本次活动，用一句话总结：一个好的科学模型应该具备哪些特点？至少写出两条。 第一条：______。 第二条：______。 （四）探究活动四：思维拓展 23. 现代科学已经可以借助非常精密的仪器观察到原子和分子的图像。有同学由此认为，既然我们已经能够直接看见原子了，就不再需要模型了。你是否同意这种看法？请说明你的理由。 你的观点：______。 你的理由：______。 24. 在人类探索物质组成与结构的漫长历程中，许多科学家前后相隔数十年甚至上百年，却在不断回答着同一个问题：物质到底是由什么构成的？请你站在今天的视角，对未来继续探索物质结构的科学家说一句话。 你想对未来科学家说：______。 25. 回顾本次活动，你觉得自己在哪一方面收获最大？在哪一方面还需要继续努力？请分别写一句话。 收获最大的方面：______。 还需要努力的方面：______。 五、板书设计 主板书（居中呈现，左中右三栏）： 左栏　科学家探索历程： 　　　　　　四元素说（古希腊）　→　道尔顿原子学说　→　阿伏加德罗分子概念 　　　　　　→　汤姆生发现电子　→　卢瑟福原子核式结构　→　门捷列夫周期表 中栏　实践活动主线： 　　　　　　搜集资料 → 设计方案 → 制作模型 → 展示讲解 → 反思评价 右栏　核心思想： 　　　　　　物质由微粒构成；模型是对微观世界的简化；科学在质疑与修正中前进。 六、参考答案 1. 水、火、土、气。 2. 原子。 3. 分子。 4. 电子。 5. 原子核；电子。 6. 元素周期表。 7. 例如人工合成结晶牛胰岛素，或测定相对原子质量的新值等（言之有理即可）。 8. 开放题，能够比较两种物质在组成或微粒构成上的不同即可。 9. 开放题，例如电路图、人体模型、分子结构示意图等，能够说明模型是对复杂事物的简化即可。 10. 开放题，能够说明不同材料代表不同微粒即可。 11. 道尔顿—提出原子学说；阿伏加德罗—提出分子概念；汤姆生—发现电子；卢瑟福—提出核式结构；门捷列夫—制出元素周期表。 12. 丙、丁、戊合理；甲、乙不合理。 13. 顺序为 A → D → E → B → C。 14. 开放题，由小组根据所选物质填写。 15. 开放题，要求设计完整、分工明确、材料与所表示的微粒对应合理。 16. 开放题，能够真实反映制作过程中遇到的问题与解决方法即可。 17. 乙、丙合理；甲、丁需要改进。 18. 自评题，四项均达到即可。 19. 开放题，能够讲清楚小组、所做模型和想表达的思想即可。 20. 互评题，要求观点真实、理由具体。 21. 更赞同乙同学。理由是：模型的价值在于准确表达科学含义，而不仅仅是外观漂亮。 22. 例如：能够简化地反映真实事物；不同部分有明确含义；便于观察和交流。写出两条合理即可。 23. 不同意。理由是：即使能够直接观察到原子和分子，模型仍然可以帮助我们简化理解、进行推理和交流，模型不会因为有了直接观察而失去意义。 24. 开放题，表达对科学探索的敬意或展望即可。 25. 开放题，结合个人活动过程真实作答即可。 学科网（北京）股份有限公司 $