内容正文:
构成物质的微观粒子(第二课时)教学设计
沪科版(五四学制)·初中化学·八年级全一册·专题5 物质的微观构成·课题1
一、教材分析
本课时是沪科版(五四学制)八年级全一册专题5课题1的第二课时。学生在第一课时已经认识到物质由肉眼看不见的微观粒子构成,并初步了解分子、原子很小、在不断运动、粒子之间有间隔。本课时在此基础上,引导学生从微观视角重新审视物理变化与化学变化,建立分子、原子的科学概念,为后续学习物质组成、化学变化规律奠定微观认识基础。
二、四维核心素养
化学观念:形成“宏观物质由微观粒子构成”的微粒观,能从分子、原子角度说明物理变化与化学变化。科学思维:通过模型建构与对比分析,认识化学变化中分子可分、原子不可分。科学探究:以模型拆装、图示分析为载体,经历“提出问题—证据推理—建构解释”的探究过程。科学态度与责任:感受微观世界的奇妙,体会宏观现象与微观本质的统一,养成严谨求实的科学态度。
三、教学重难点
教学重点:从微观角度认识物理变化与化学变化的本质区别;建立分子是保持物质化学性质的最小粒子、原子是化学变化中的最小粒子的基本认识。教学难点:用微观模型解释化学变化的过程,理解化学变化中分子破裂、原子重新组合的实质,初步形成微粒观与模型思维。
四、设计意图
本课时以“任务驱动—模型建构—对比归纳”为主线,立足新课本教材中关于水的三态变化、氧化汞受热分解等典型素材,把抽象的微观世界转化为学生可看、可摆、可说的模型活动。学生在完成一系列递进任务的过程中,先回顾微粒的基本性质,再通过对比物理变化与化学变化中微粒行为的不同,自主发现“变与不变”的分界点,进而归纳出分子、原子的概念及二者的区别与联系。设计中注重让学生在动手操作和表达交流中暴露前概念,教师借助追问和图示帮助学生修正认识,力求把微观想象外显化、把概念形成过程化,使学生不仅记住结论,更学会用微粒的眼光看世界,落实化学观念、科学思维与科学探究的同步发展。
五、教学过程
任务一:回顾旧知,聚焦问题
教师引导学生回忆第一课时所学:蔗糖放入水中“消失”了,我们为什么却能尝到甜味?打开一瓶香水,为什么整个教室都能闻到香味?一滴水中含有数量极其庞大的微观粒子,这些事实说明构成物质的微观粒子具有哪些基本特征?在学生回答的基础上,教师板书学生提到的“很小”“在运动”“有间隔”等关键词,并顺势追问:既然物质都是由这些看不见的小粒子构成的,那么一杯水变成水蒸气,和把水通上电流让它变成另外两种气体,这两种变化里,水里的那些小粒子到底发生了什么?这节课我们就带着这个问题,一起走进微观世界去寻找答案。
任务二:以水的三态变化为例,寻找物理变化的微观解释
教师出示教材中关于水的三态变化的图示,组织学生以四人小组为单位开展模型活动。每组桌上有一套用不同颜色小球连成的“水分子模型”,以及若干表示间隔的透明卡片。学生任务是:先用模型摆出冰、液态水、水蒸气三种状态下水分子的排列方式,再在小组内讨论并填写学习单上的两个问题——
第一个问题:在水结成冰、冰融化成水、水蒸发成水蒸气的过程中,水分子本身有没有变成别的粒子?第二个问题:发生改变的到底是什么?
学生操作时,教师巡视指导,提醒学生注意小球之间的远近、排列的疏密。小组交流后,教师请两个小组上台展示模型,其他小组补充。在学生回答的基础上,教师引导归纳:在水的三态变化中,水分子本身没有改变,改变的只是水分子之间的间隔和排列方式。于是教师追问:既然水分子本身没变,水的化学性质变了吗?学生自然得出——没有改变,因为还是那些水分子在表现水的化学性质。教师顺势板书:像这样没有生成新物质、微粒本身不变、只是微粒间间隔或排列方式发生改变的变化,就是我们以前学过的物理变化。
紧接着,教师再让学生举一两个生活中的物理变化例子,并用今天学到的“微粒语言”重新描述一遍,例如:把一块糖研成粉末,糖的小颗粒变小了,但构成糖的那些微粒并没有变成别的微粒;湿衣服晾干,是水分子运动到了空气中,水分子本身仍然是水分子。通过反复“宏观—微观”互译,学生初步体会到:解释物理变化,关键看“微粒本身是否改变”。
任务三:以氧化汞受热分解为例,寻找化学变化的微观解释
教师过渡:刚才我们看到,物理变化中微粒本身“不动声色”。那么当物质发生化学变化时,情况是不是完全不同呢?教师出示教材中氧化汞受热分解的图示或动画,引导学生仔细观察:原来的氧化汞颗粒受热后,出现了哪些新的东西?学生观察后回答:看到了银白色的小液珠,也看到了能使带火星木条复燃的气体。教师追问:这些新物质里的小粒子,还是原来的氧化汞粒子吗?
随后进入小组模型活动:每组再领取一套“氧化汞分子模型”和若干单独的小球。学生任务是根据图示,用模型摆一摆、拆一拆,模拟氧化汞受热后发生的过程,并在学习单上用箭头和简单的图示把自己摆出的过程画下来。教师提醒:拆模型时想一想——原来的一个分子拆开以后变成了什么?这些更小的粒子后来又去了哪里?
学生动手操作时,会自然地把一个由两种小球相连而成的分子“掰开”,再把拆开后的同种小球分别聚拢,形成新的更小的粒子团。教师抓住这一动作追问:“你为什么要把它们掰开?”“掰开以后这些最小的小颗粒还能再分吗?”“这些小颗粒重新组合后,形成的还是原来那种物质吗?”在追问中,学生逐渐意识到:在这一变化中,原来的分子被拆开了,拆出来的更小粒子重新组合成了新的粒子,从而形成了不同于原来物质的新物质。
教师在学生交流后小结:像这种生成了新物质的变化,原来的分子被拆开、原子重新组合成新的分子或直接聚集成新物质的变化,就是化学变化。化学变化的实质,可以概括为一句话——分子可以分成原子,原子又可以重新结合成新的分子。教师特别强调:在整个过程中,那些被拆出来的最小的小颗粒(原子),并没有再被拆成更小的粒子,而是作为“基本角色”被重新安排。由此引出原子的初步概念:原子是化学变化中的最小粒子。
任务四:对比归纳,建立分子与原子的概念
教师组织学生完成教材中“讨论与交流”栏目:结合水蒸发和氧化汞受热分解两个过程,小组讨论并填写对比表——
第一列写“变化类型”,分别填物理变化和化学变化;第二列写“分子本身是否改变”;第三列写“原子是否改变”;第四列写“有无新物质生成”;第五列写“用一句话概括该变化的微观本质”。
讨论结束后,教师请各组把对比表投影展示,全班共同补充完善。在对比表的基础上,教师引导学生概括出两个核心概念:
其一,分子是保持物质化学性质的最小粒子。教师追问学生理解:为什么要说“保持化学性质”,而不说“保持物理性质”?引导学生举例体会:一滴水中的水分子和一杯水中的水分子都能表现出“可以溶解食盐、可以电解成两种气体”等化学性质,但单个水分子根本谈不上“无色、透明、液态”这些宏观物理性质。其二,原子是化学变化中的最小粒子。教师强调:这里的“最小”是有前提的,是在化学变化这个范围内不能再分,离开化学变化这个前提,原子还可以再分。通过这两个追问,学生对概念的关键词有了更准确的把握。
任务五:辨析交流,理清分子与原子的区别与联系
教师抛出三个辨析问题,组织学生抢答或小组辩论:
问题一:分子一定比原子大吗?教师以“氢分子”和“由很多原子构成的复杂分子”作比喻,帮助学生体会:分子和构成它的原子相比当然要大,但不同种类的分子和原子之间不能简单比较大小。问题二:分子能保持物质的化学性质,原子能不能?引导学生回顾:像金属、稀有气体这样直接由原子构成的物质,它们的化学性质就是由这些原子保持的,因此不能笼统地说“只有分子才能保持物质的化学性质”。问题三:在化学变化中,分子和原子谁变谁不变?学生齐声回答——分子可以变,原子不能变。教师顺势板书二者的本质区别:在化学变化中,分子可以再分,而原子不能再分。
随后教师组织学生用“思维导图”的方式在笔记本上画出分子与原子的关系:从物质出发,分出“由分子构成的物质”和“由原子直接构成的物质”两支;分子这一支再往下分出“由原子构成”“在化学变化中可以破裂”两个分支;原子这一支分出“是化学变化中的最小粒子”“可以直接构成物质”两个分支。通过画导图,学生把零散的认识整合成结构化的微粒图景。
任务六:联系生活,用微粒眼光解释现象
教师回到导课提出的问题:“一杯水变成水蒸气”和“水在通电条件下变成两种气体”,这两种变化有什么本质不同?请用今天所学的知识完整解释一遍。学生先在小组内互讲,再由两三名同学面向全班汇报。教师在学生汇报后点评:前者水分子本身没有改变,只是分子之间的间隔变大,属于物理变化;后者水分子被拆成了更小的粒子,这些粒子重新组合成了新的粒子,形成了与水完全不同的两种气体,属于化学变化。判断一种变化是物理变化还是化学变化,从微观上看,关键就看分子本身是否变成了别的分子。
为了进一步巩固,教师再提供两个生活情境让学生选择合适的角度解释:情境一,走到花园门口闻到花香;情境二,蜡烛燃烧后变短、并产生使澄清石灰水变浑浊的气体。学生判断前者是分子运动导致的物理扩散,分子本身不变;后者是蜡烛分子与空气中的某种粒子作用后变成了新的分子,属于化学变化。通过这一组正反对照,学生把宏观现象与微观解释牢固地对应起来。
任务七:课堂小结与课后拓展
教师引导学生对照板书,用自己的话复述本节课的两条主线:一条是“物质—分子—原子”的构成线索,一条是“物理变化—化学变化”的变化线索。请一到两位同学上台,借助黑板上的模型图示,把本节课的核心结论讲给全班听。教师补充:今天我们用模型看见了肉眼看不见的微观世界,但真实世界里的分子和原子比模型要小得多、运动得也快得多,以后我们还会继续认识构成原子的更小粒子,并学习更多用微观眼光解释宏观现象的方法。
课后拓展任务:请同学们回家后观察一个生活中的现象,例如烧水时壶嘴喷出的“白气”、泡糖水时糖在水中的变化、铁钉在空气中慢慢生锈等,选择其中一个,尝试用今天学到的“微粒语言”写一段不少于一百字的解释,下节课带来与同学分享。
六、板书设计
课题1 构成物质的微观粒子(第二课时)
一、物理变化的微观本质
分子本身不变;改变的只是分子间的间隔和排列方式
二、化学变化的微观本质
分子破裂成原子;原子重新组合成新的分子(或直接聚集成新物质)
——化学变化中,分子可以再分,原子不能再分
三、两个核心概念
分子:保持物质化学性质的最小粒子
原子:化学变化中的最小粒子
四、判断依据
看分子本身是否变成了别的分子——变则化学变化,不变则物理变化
学科网(北京)股份有限公司
$