3.1构成物质的微观粒子第一课时教学设计--2026-2027学年九年级化学沪教版上册

《构成物质的微观粒子（第一课时）》教学设计 教材版本：沪教版（上海教育出版社）初中化学 | 年级：九年级上册 | 章节：第3章 第1节 一、教材分析 本节是沪教版九年级上册"物质构成的奥秘"主题的起始课，承接学生对宏观物质的感性认识，首次系统引领学生走进微观世界，是化学学习从宏观现象走向微观本质的关键节点。教材以"我们身边的物质到底由什么构成"为驱动问题，通过生活现象与实验事实引导学生建立微粒观念，认识分子的基本性质，为后续学习原子、离子以及化学变化的微观实质奠定认知基础，在整册教材中起到承上启下、统领微观板块的作用。 二、四维核心素养目标 化学观念：建立"物质是由肉眼看不见的微观粒子构成"的微粒观，初步形成"宏观现象由微观粒子运动决定"的思维方式。科学思维：能基于实验现象进行推理与想象，用模型化的方式解释扩散、挥发、三态变化等宏观现象，发展证据推理与模型认知能力。科学探究：亲历观察、猜想、实验、分析、交流的完整过程，掌握对比实验与控制变量的基本方法。科学态度与责任：感受微观世界的奇妙与统一，养成实事求是、严谨求证的科学态度，体会化学对解释生活现象的价值。 三、教学重难点 教学重点：认识物质是由微观粒子构成的，理解分子的体积质量很小、在不断运动、粒子之间有间隔三条基本性质。教学难点：帮助学生在头脑中建立"肉眼看不见的粒子"的心理模型，能够自觉从微观视角解释闻到气味、蔗糖溶解、湿衣晾干、热胀冷缩、物质三态变化等宏观现象，真正实现从"看见现象"到"理解本质"的跨越。 四、设计意图 本节课以"任务驱动—活动建构—微观解释—迁移应用"为主线，紧扣沪教版新教材重视情境、重视实验、重视学生亲历的编写理念展开设计。其一，从学生最熟悉的生活现象切入，如走进花园闻到花香、冲糖水时糖块"消失"、湿衣服晾干，让抽象的微观概念有可触摸的现实原型，落实"从生活走向化学"的课程理念。其二，将知识结论拆解为一系列可操作的探究任务，让学生通过蔗糖溶解、红墨水扩散、酒精与水混合、压缩注射器等真实实验，自己去观察、猜想、取证、修正，使微粒观不是教师"讲"出来的，而是学生"做"出来、"想"出来的。其三，课堂以问题串为骨架，不断推动学生在宏观现象与微观模型之间来回穿梭，帮助其搭建连接二者的思维桥梁，避免机械背诵"分子很小、分子在运动、分子间有间隔"的条文式结论。其四，结尾回归生活与社会，引导学生用新获得的微粒观解释身边现象，让学生体会化学是认识世界的一种方式，从而发展化学观念、科学思维、探究能力与科学态度四位一体的核心素养。 五、教学过程 任务一 情境激趣：闻得到却看不见——问题的提出 教师活动：教师在讲台上打开一瓶事先准备好的香水（或酒精），请坐在教室后排的同学注意自己的鼻子。片刻后，教师请后排同学举手示意闻到了什么气味，并请他们用自己的话描述"气味是怎样从讲台来到自己鼻子里的"。学生通常会说出"香味飘过来""像一阵风一样吹过来"等朴素经验。教师顺势追问：讲台上并没有人走动，也没有明显的风吹过，可我们为什么能闻到气味？被闻的那瓶香水，它的质量和体积似乎并没有明显减少，那它究竟"跑"到哪里去了？ 学生活动：学生结合生活经验自由发言，有的认为"香味是一种很小的东西飘过来"，有的认为"是空气把气味带过来"，也有学生提出"可能是香水变成了肉眼看不见的小颗粒"。教师不急于评判，把学生的猜想简要板书在黑板一侧，形成"猜想墙"，并提出本节课的核心任务：我们这节课，就要像侦探一样，用实验和证据来检验这些猜想，弄清楚物质到底是由什么构成的。 设计意图：用一个低成本、高参与度的小实验迅速把学生带入问题情境，让他们在"闻得到却看不见"的矛盾中产生强烈的认知冲突，自然生成本节课要解决的核心问题。把学生的原始猜想板书出来，既尊重学生的前概念，也为后面用证据修正认识留下可追踪的思维轨迹。 任务二 探究活动一：蔗糖真的"消失"了吗——微粒极小的证据 教师活动：教师演示蔗糖溶解实验。取一杯清水，加入一小粒蔗糖，轻轻搅拌，请学生仔细观察蔗糖在水中的变化。学生可以看到，原本方方正正的糖块逐渐变小、变淡，最后完全看不见了，但整杯水尝起来（教师提前准备好安全的甜味体验环节，或直接以视觉和嗅觉推断）却有明显的甜味。教师继续追问：糖块明明"消失"了，甜味为什么还在水里？它是被"搅拌没了"，还是变成了我们肉眼看不见的更小的东西，均匀地分散在水中？ 教师再补充一组对比演示：取一杯清水和一杯事先用高锰酸钾（或红墨水）染色的水，将少量紫红色的物质轻轻放入清水中，不搅拌，请学生静置观察。学生可以看到，紫红色并没有像墨汁一样被"搅开"，而是缓慢地、一缕一缕地向四周扩散，整杯水逐渐变成均匀的浅紫色。教师引导：如果这些有颜色的物质真的"变成看不见了"，它怎么会从杯子的一处自己跑到另一处？这说明它在水中是一个一个独立的小颗粒在运动。 学生活动：学生分组观察蔗糖在水中的溶解过程，用自己的话描述"看到了什么、想到了什么"。小组讨论后形成初步解释：糖块和染色物质并不是真的"没有了"，而是被拆成了极小极小的、肉眼看不见的小颗粒，这些小颗粒均匀地分布在水中，所以我们看不见它们，却还能尝到甜味、看到颜色。教师顺势给出结论：科学上，我们把构成物质的这种极小的、肉眼看不见的微观粒子叫作"分子"（同时指出，构成物质的微观粒子不止一种，后续课还会学习原子、离子等）。一滴水中所含的分子数目极其庞大，如果让全地球的人不分昼夜地数，也要数很多年才能数完，以此让学生直观感受分子之小。 设计意图：用"糖消失了但甜味还在""颜色自己跑开"这两个最朴素的现象，让学生在认知冲突中意识到：宏观物质并不是连续、密不透风的整体，而是由极其微小的粒子拼凑而成。这一环节不急于给出"分子"的定义，而是先让学生"看见"粒子存在的证据，再命名，符合"先证据、后概念"的认知顺序。 任务三 探究活动二：粒子是静止的，还是运动的——对比实验设计 教师活动：教师提出新的问题：既然物质是由极小的粒子构成的，那这些粒子放在那里是一动不动的，还是一直在运动？请学生根据刚才蔗糖溶解和红墨水扩散的现象做出猜想，并设计一个对比实验来检验"温度会不会影响粒子的运动"。教师提供器材：两个相同规格的小烧杯，一杯冷水、一杯热水，同时准备好红墨水。 学生活动：学生以小组为单位讨论实验方案。在教师引导下，学生明确对比实验要控制的变量：两杯水的体积相同、烧杯相同、同时滴入同样多的红墨水、都不搅拌；唯一不同的是水的温度。各组按方案同时在冷水杯和热水杯中滴入一滴红墨水，静置观察。学生可以清楚地看到：红墨水在热水中迅速向四周扩散，整杯水很快变成均匀的红色；而在冷水中，红色扩散明显较慢，过了较长时间才慢慢均匀。 教师组织全班交流：哪杯水先变红？这说明什么？学生很容易得出结论：分子在不断地运动，而且温度越高，分子运动得越快。教师再回到课前的香水情境提问：现在你能不能解释，为什么后排同学能闻到讲台上的香水味？学生此时能够用"香水分子在不断运动，从讲台扩散到教室各处，进入鼻腔"来解释。教师进一步追问：为什么夏天比冬天更容易闻到饭菜香味？为什么湿衣服在阳光下干得更快？学生将刚得出的结论迁移到这些生活现象上。 在学生充分交流后，教师补充演示"氨水扩散"经典实验：在一只大烧杯中盛放适量浓氨水，另取一只小烧杯盛放滴有无色酚酞的蒸馏水，用一只大烧杯将两只小烧杯罩在一起。一段时间后，学生观察到原本无色的酚酞液体渐渐变成红色。教师提问：两只小烧杯中液体并没有互相接触，为什么酚酞变红了？学生根据前面建立的认识推断：是浓氨水中的某些看不见的粒子运动到了酚酞烧杯中，使酚酞变色。这一实验进一步强化了"粒子在不断运动"的结论，并让学生体会到：即使我们看不见这些粒子，它们的运动也会通过宏观现象被"看到"。 设计意图：本环节让学生亲历"提出问题—做出猜想—设计对比实验—控制变量—观察取证—得出结论—迁移解释"的完整探究链条，把"分子在不断运动"这一抽象结论变成学生自己实验、自己推理的产物。红墨水冷热水对比实验，既得出了分子运动的结论，又自然引出温度对运动速率的影响；氨水扩散实验则进一步排除了"搅拌""对流"等干扰解释，让证据更有说服力。 任务四 探究活动三：粒子之间是紧挨着的，还是有空隙的——混合与压缩实验 教师活动：教师提出新的挑战：既然物质是由极小的粒子构成的，这些粒子之间是紧紧地挤在一起、严丝合缝，还是粒子和粒子之间留有空隙？请学生先根据生活经验做出猜想。有些学生提出疑问：如果粒子之间没有空隙，一杯水再加一杯酒精，倒在一起应该还是满满两杯，但生活中好像并不是这样。教师顺势演示"酒精与水混合"实验：取一根细长的玻璃管（或带刻度的直玻璃管），先加入约一半体积的水，再缓慢加入染成红色的酒精，使两种液体在管中形成清晰的分层，此时在液面最高处做好标记。然后用手指堵住管口，反复颠倒几次，使水和酒精充分混合。静置后，请学生观察混合后液面的高度。 学生活动：学生惊奇地发现，混合后液面明显低于原来的标记。教师引导：两杯液体加在一起，总体积不但没有增加，反而"缩水"了，这说明什么？学生讨论后得出解释：水和酒精都是由大量微小粒子构成的，粒子和粒子之间存在空隙，当两种液体混合时，一种液体的粒子会钻进另一种液体粒子的空隙中，就像把一筐乒乓球和一筐小沙粒倒在一起一样，总体积会变小。 教师再组织学生做"压缩注射器"小实验：取两只相同的注射器，一支吸入一定体积的空气，另一支吸入相同体积的水，分别用手指堵住注射口，慢慢向内推活塞。学生可以明显感到：吸空气的那支很容易被压缩，活塞可以推进不少；而吸水的那支几乎推不动，活塞基本不动。教师追问：同样是由粒子构成的物质，为什么气体容易被压缩，液体却很难被压缩？学生在前面"粒子之间有空隙"的基础上进一步推断：气体粒子之间的空隙很大，所以容易被压小；液体粒子之间的空隙比较小，所以很难再被压缩。教师顺势归纳：一般来说，物质处于气态时粒子之间空隙最大，液态次之，固态最小。 设计意图："1+1<2"的混合现象和"气易压、水难压"的对比，用最直观的方式把"粒子之间有空隙"这一抽象结论变成学生可亲手操作、可亲眼看见的事实。乒乓球与沙粒的类比，帮助学生在头脑中建立粒子空隙的物理模型，为后面解释物质三态变化、热胀冷缩打下伏笔。 任务五 微观解释：用粒子的眼光看世界——迁移与应用 教师活动：在学生已经掌握"分子很小、分子在不断运动、分子之间有间隔"三条性质之后，教师抛出一组生活情境，请学生分组任选两个，用刚学过的微观观点进行解释，并用一段完整的话说清楚"宏观现象背后发生了什么"。情境包括：① 路过加油站时为什么能闻到明显的汽油气味；② 湿衣服晾晒后会慢慢变干，而且在有风、有阳光的地方干得更快；③ 水壶中的水烧开后，壶盖会被顶得来回跳动；④ 冬天水管里的水结冰后有时会把水管撑裂；⑤ 用打气筒可以把大量空气压进自行车轮胎；⑥ 打开酒瓶后，整间屋子都会闻到酒香。 学生活动：学生小组讨论后，各派代表汇报。在解释湿衣服晾干时，学生能够说出：衣服上的水是由大量水分子构成的，这些水分子在不断运动，会逐渐扩散到空气中去；温度越高、空气流动越快，分子运动越快，衣服就干得越快。在解释水烧开顶起壶盖时，学生能够说出：水受热后，水分子运动加剧，水分子之间的间隔变大，水由液态变成气态，气体体积膨胀，就把壶盖顶起来。在解释水管冻裂时，学生能够说出：水结成冰时，水分子之间的排列方式发生变化，粒子之间的间隔反而变大，体积随之膨胀，就可能把水管撑裂。教师在学生汇报后及时点评：要特别注意，水从液态变成气态或固态时，水分子本身并没有变大或变小，变化的是分子之间的间隔和运动方式，这一点是理解物质三态变化的关键。 教师再把学生的解释进一步结构化：引导学生发现，所有这些现象背后，其实都是同一件事——宏观世界的变化，是微观粒子运动和间隔变化的外在表现。看见现象时多问一句"这背后的粒子在干什么"，就开始像化学家一样思考了。 设计意图：本环节是把刚建立的微观模型"用起来"的关键一步。通过一组覆盖生活多个侧面的真实情境，让学生在解释与表达中把"宏观现象—微观本质"这一思维通道打通，避免学生把三条性质当成孤立条文背诵。教师重点强调"分子本身大小不变、改变的是间隔"，为后续学习化学变化中分子是否可分埋下伏笔，防止学生形成"受热粒子变大"的典型错误认识。 任务六 归纳建构：我们今天认识了什么——小结与提升 教师活动：教师引导学生回看本节课的"猜想墙"，把课前学生提出的那些朴素猜想和今天通过实验得到的结论一一对照：哪些猜想被证据支持了？哪些需要修正？例如"香味像风一样吹过来"，修正为"香味分子自身在不断运动，并不依赖空气的流动"。在此基础上，师生共同梳理本节课的知识结构：① 宏观物质是由肉眼看不见的微小粒子构成的，分子是构成物质的一种微粒；② 分子的基本性质——质量和体积都很小、在不断地运动、分子之间有间隔；③ 温度升高，分子运动加快，分子间间隔通常增大；④ 物质三态变化、扩散、挥发、热胀冷缩等现象，都可以用分子的这些性质解释。 教师最后布置拓展性任务：请学生回家后，向家人解释一个今天课堂上没有讨论过的生活现象，例如"为什么糖在热水中比在冷水中化得快""为什么打气筒能把空气打进轮胎"，并把解释用自己的话写下来，下节课分享。同时预告：今天我们认识了分子，知道它很小、在运动、有间隔，那分子本身还能不能再分？如果把糖继续往下分，最后会得到什么？下节课我们将继续走进更深处。 设计意图：通过"猜想墙"的对照回收，让学生看到自己的认识是如何被证据修正、被实验推进的，凸显科学学习是一个不断用证据更新认识的过程，而不是被动接受结论。最后的拓展任务把课堂延伸到家庭，让学生用化学语言解释生活，体现化学学科的社会价值；同时以"分子能不能再分"这一悬念，自然引出下一课时原子的学习，保持学习的连贯性与好奇心。 六、板书设计 第3章 第1节 构成物质的微观粒子（第一课时） 一、宏观物质 是由 微观粒子 构成的 —— 分子是构成物质的一种微粒（肉眼看不见、质量体积都极小） 二、分子的三条基本性质 1. 体积小、质量小 —— 一滴水中分子数目极其庞大 2. 分子在不断运动 —— 温度越高，运动越快（红墨水扩散、闻香、湿衣晾干） 3. 分子之间有间隔 —— 气态间隔 > 液态 > 固态（酒精与水混合、压缩空气） 三、用微粒观点解释生活现象 扩散、挥发、三态变化、热胀冷缩、气体可压缩 …… 注意：变化的是分子间的间隔与运动方式，分子本身大小不变 学科网（北京）股份有限公司 $