内容正文:
认识原子和分子(第二课时)教学设计
北京版 初中化学 九年级上册 第三章 探究水的奥秘 第三节
课型:新授课 教学对象:九年级学生
一、教材分析
本课时是北京版九年级化学上册第三章第三节第二课时,承接第一课时对分子性质与概念的认识,引导学生认识原子的概念,理解化学变化的微观实质,建立分子与原子的区别与联系,是从宏观走向微观、形成微粒观的关键,为后续学习物质构成奠定基础。
二、四维核心素养
化学观念:知道原子是化学变化中的最小粒子,初步建立微粒观。科学思维:借助模型与推理,理解化学变化的微观实质,发展模型认知。科学探究:经历观察、猜想、分析、归纳的探究过程。科学态度与责任:感受微观世界的严谨,养成实证与合作的态度。
三、教学重难点
教学重点:原子的概念;化学变化的微观实质;分子与原子的区别与联系。教学难点:借助微观想象,理解化学变化中“分子可分、原子不可分”的本质,能运用微粒观区分物理变化与化学变化,建立宏观与微观相联系的思维方式,突破抽象概念的认知障碍。
四、设计意图
本课时以“水通电分解”这一学生熟悉的化学变化为主线,通过宏观实验观察、微观模型模拟、自主归纳建构三个层次,引导学生经历“从宏观现象走向微观想象”的认识过程。任务式活动设计层层递进:先由“分子能否再分”引发认知冲突,再借模型理解原子的概念与化学变化的实质,进而通过比较归纳把握分子与原子的区别和联系,最后运用微粒观解释生活现象。活动以小组合作与动手模拟为主,让学生在探究、交流、表达中主动建构知识,突破“分子可分、原子不可分”的抽象难点,实现宏观与微观相联系的思维进阶,为后续学习奠定基础。
五、上课过程(任务式活动设计)
(一)任务一:温故知新,从分子走向原子
教师出示第一课时归纳的分子知识要点,引导学生回顾:由分子构成的物质,分子是保持其化学性质的最小粒子;分子具有质量、体积都很小,总在不停地运动,分子之间有间隔等基本性质。同时联系生活,以水的蒸发、湿衣服晾干等实例唤起学生对“物质由分子构成”的已有认识。随后设问:水是由水分子构成的,那么水分子还能不能再分?当水发生化学变化时,水分子又会怎样变化?能否在微观世界里找到比分子更小的、真正保持不变的东西?
学生回忆分子性质,在“分子能否再分”的追问中产生疑问,进入本课的学习情境。教师明确本课任务:认识比分子更小的粒子——原子,理解化学变化的微观实质,并学会用分子、原子的观点解释常见变化。适时小结:要弄清化学变化中物质是怎样发生改变的,就要到微观世界里去寻找答案,从而引出对原子的认识。
(二)任务二:观察水的通电分解,感知原子的存在
教师演示水的通电分解实验,引导学生观察两个电极处均有气泡产生、两极气体体积不同等宏观现象,并说明将所得气体检验后分别为氢气和氧气。提出问题:水发生了化学变化,生成了氢气和氧气两种新物质,那么在这一变化中,水分子发生了什么变化?水的化学性质为什么发生了改变?
学生观察实验现象,比较变化前后物质的不同,围绕“水分子到哪里去了、新物质又是从哪里来的”进行猜想与讨论。教师对学生可能出现的“分子变大了、分子消失了”等模糊认识不作否定,而是引导其结合模型逐步澄清,体会宏观现象背后必有微观原因。
教师借助“水分子分解示意图”和分子模型,引导学生想象微观过程:每个水分子在通电条件下分裂成氢原子和氧原子;氢原子与氢原子两两结合形成氢分子,众多氢分子聚集成氢气;氧原子与氧原子两两结合形成氧分子,众多氧分子聚集成氧气。强调变化前后原子的种类没有增减,只是结合方式发生了改变。
学生结合模型跟随想象,尝试用自己的话描述水通电分解的微观过程,体会“分子是由更小的粒子构成的”。教师追问:在这一变化中,水分子能否继续保持水的化学性质?水分子被拆成的更小粒子是什么?它们还能不能再分?由此把学生思维引向对原子的认识,并顺势指出:正是水分子被拆散、变成了氢分子和氧分子,水的化学性质才随之改变。
(三)任务三:归纳原子概念,理解化学变化的实质
教师引导学生在上述分析的基础上归纳:在化学变化中,分子可以再分,而原子不能再分;水分子分裂成的氢原子、氧原子是化学变化中最小的粒子。由此得出原子的概念——原子是化学变化中的最小粒子,并提醒学生注意“化学变化中”这一限定条件:脱离了化学变化,原子并非“绝对不可分”,只是在化学变化这个层面它不再继续被拆分。
学生完整表述原子概念,圈画概念中的关键词(化学变化、最小、粒子),理解概念的准确含义,并与分子的概念作初步对照。
教师再次借助模型动画,完整演示“水分子分裂成原子、原子重新组合成新的分子”的过程,引导学生总结化学变化的实质:分子分裂成原子,原子重新组合成新的分子。
学生同桌合作,借助分子模型卡片动手模拟水分解后氢原子、氧原子重新组合形成氢分子、氧分子的过程,在模拟中深化理解。教师巡视指导,对“重新组合”“种类不变、数目不变”等关键点作点拨,请个别小组展示模拟并说明理由。教师总结:化学变化中分子种类发生改变,而原子的种类和数目保持不变;这也解释了“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”这一对概念的由来与区别。
(四)任务四:比较归纳,把握分子与原子的区别与联系
教师组织小组合作,引导学生从“能否直接构成物质、在化学变化中是否可分、概念表述、共同特征”等方面比较分子与原子,并出示比较表格供各小组参考。
学生小组讨论,梳理并汇报:从区别看,在化学变化中分子可以再分、原子不可再分;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。从联系看,分子由原子构成;分子和原子都是构成物质的微观粒子,都具有质量、体积很小,总在不停地运动,粒子之间有间隔等特征,且都真实存在。
教师补充辨析:有些物质由分子构成,如水、氧气、二氧化碳、酒精等;有些物质由原子直接构成,如铁、铜等金属,金刚石以及氦、氖等稀有气体。同时纠正易错认识——不能说“分子一定比原子大”,因为分子虽由原子构成,但不等于所有分子都大于所有原子;也不能说“原子不能直接构成物质”,因为金属、稀有气体等正是由原子直接构成的。评价各小组的汇报,指出比较维度完整、表述准确之处,补充遗漏之处。
学生完成教材中“用分子或原子填空”一类活动,辨析易错点,巩固对分子、原子关系的认识,教师及时反馈,强化“分子由原子构成、原子可直接构成物质”等要点。
(五)任务五:运用微粒观解释变化,实现认识进阶
教师出示水的蒸发与水通电分解两个变化,提出问题:同样是水,为什么一个变化中分子不变、另一个变化中分子改变?引导学生在微观层面区分物理变化与化学变化。
学生小组合作,用微粒观作出解释:水的蒸发属于物理变化,水分子本身没有改变,改变的只是分子之间的间隔;水的通电分解属于化学变化,水分子分裂成氢原子、氧原子并重新组合,生成了新的分子。由此归纳:物理变化中分子本身不变,化学变化中分子发生改变、原子重新组合。
教师补充生活情境,引导学生用微粒观解释“闻到花香、湿衣服晾干、蔗糖溶解、气体易被压缩、热胀冷缩”等现象,并判断哪些主要由分子运动引起、哪些主要由分子间隔改变引起。学生联系生活,口头解释现象并互相评价,在应用中巩固微粒观。
课堂小结:教师引导学生在完成各项任务的基础上,梳理本课时的知识框架——原子的概念、化学变化的微观实质、分子与原子的区别与联系,以及用微粒观区分物理变化与化学变化的方法。鼓励学生课后继续用微粒观观察和解释身边的化学现象,体会从宏观走向微观、用微观解释宏观的科学方法,为后续学习物质构成的奥秘做好准备。
六、板书设计
认识原子和分子(第二课时)
一、原子的概念
原子是化学变化中的最小粒子
化学变化中:分子可分,原子不可分
二、化学变化的微观实质
分子分裂成原子,原子重新组合成新的分子
化学变化中:分子种类改变,原子种类、数目不变
三、分子与原子的区别与联系
区别:化学变化中分子可分、原子不可分
联系:分子由原子构成;都能构成物质
都具有小、动、隙的特征
四、物质的微观构成
由分子构成:水、氧气、二氧化碳等
由原子直接构成:铁、铜、金刚石、稀有气体等
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