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作业设计-2026-2027学年九年级化学人教版上册

跨学科实践活动2 作业设计 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 · 第三单元 物质构成的奥秘 一、课时信息与课时分析 本活动为第三单元的跨学科实践课时，承接分子、原子、原子结构与元素等核心知识，把对微观粒子的认识转化为可见、可做的模型作品。学生在梳理科学史、动手制作模型与合作展示交流中，体会人类认识物质结构的曲折历程，发展实践能力与表达能力，是单元知识的综合运用与价值升华。 二、作业四维核心素养目标 化学观念：通过模型再现原子构成，建立物质由微观粒子构成、结构决定认识的观念。科学思维：依据实验事实推理模型的演变，发展证据推理与模型认知能力。科学探究：经历查阅资料、设计制作、展示交流的完整过程，提升实践探究与合作能力。科学态度与责任：感悟科学家不懈求索的精神，体会科学是在不断修正中走向完善的过程。 三、设计思路 作业以“建模—展史—悟理”为主线，按基础巩固、能力提升、拓展培优三层递进。基础层落实科学史与原子构成的核心知识；能力层借助实验现象分析与模型评价，训练证据推理；拓展层回归动手制作与公开展示，让学生在做中学、展中悟，实现知识、能力与态度的统一。 四、作业内容 （一）基础巩固 1．人类对物质构成的认识经历了漫长过程。下列科学家中，提出近代原子学说、认为原子是坚实而不可再分的实心球体的是（ ） A．汤姆孙 B．道尔顿 C．卢瑟福 D．玻尔 2．十九世纪末，科学家通过实验发现了比原子小得多的带负电的粒子，从而打破了“原子不可再分”的传统观念。发现这一带负电粒子的科学家是（ ） A．道尔顿 B．卢瑟福 C．汤姆孙 D．拉瓦锡 3．汤姆孙在发现带负电的粒子后提出了新的原子模型。该模型认为原子是一个均匀分布着正电荷的球体，带负电的粒子像枣子镶嵌在枣糕中一样散布其中。这一模型被人们形象地称为（ ） A．实心球体模型 B．葡萄干面包模型 C．核式结构模型 D．电子云模型 4．卢瑟福等人用一束带正电的、质量较大的粒子轰击极薄的金箔。下列关于该实验现象的叙述，与事实相符的是（ ） A．绝大多数粒子被金箔反弹回来 B．绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进 C．所有粒子都被金箔吸收 D．所有粒子都发生了大角度偏转 5．根据上述实验现象，卢瑟福提出了原子的核式结构模型。下列说法中，不属于该模型基本观点的是（ ） A．原子中心有一个体积很小的原子核 B．原子核集中了原子的几乎全部质量 C．带负电的粒子在原子核外较大的空间里运动 D．正电荷均匀分布在整个原子内 6．在原子中，构成原子核的粒子是（ ） A．带正电的粒子和带负电的粒子 B．不带电的粒子和带负电的粒子 C．带正电的粒子和不带电的粒子 D．带正电的粒子、不带电的粒子和带负电的粒子 7．下列关于原子中各种粒子的说法，正确的是（ ） A．原子核带负电 B．核外带负电的粒子带正电 C．整个原子不显电性 D．原子核的体积与原子的体积大致相当 8．同学们用橡皮泥、绿豆、小米等生活材料制作原子模型。为了体现“原子核体积很小、带负电的粒子在核外较大空间运动”这一特点，下列做法最合理的是（ ） A．用很大的球代表原子核，放在模型正中央 B．用很小的颗粒代表原子核并放在中央，周围留出较大空间，放置代表核外粒子的颗粒 C．把代表核外粒子的颗粒紧紧贴在中央 D．不区分原子核与核外粒子，随意堆放即可 9．从道尔顿的实心球体，到汤姆孙的枣糕模型，再到卢瑟福的核式模型，原子结构模型不断被修正和完善。这主要说明（ ） A．科学家的猜想一开始都是正确的 B．科学模型一旦建立就不再改变 C．科学认识以实验事实为依据，并随新证据的出现而发展 D．模型越复杂越好 （二）能力提升 10．阅读下面材料，回答问题。 材料一：卢瑟福年轻时曾是汤姆孙的学生，他起初也接受老师提出的枣糕模型。后来，他和助手用带正电的粒子轰击极薄的金箔时，却观察到了老师的模型无法解释的现象——约有八千分之一的粒子被大角度地反弹回来。卢瑟福大为震惊，他形容这就像用一枚炮弹轰击一张薄纸，炮弹却被纸片弹了回来。经过反复思考和计算，他毅然放弃老师的模型，提出了新的核式结构模型。 材料二：从古希腊学者凭直觉提出“万物由不可再分的微粒构成”，到道尔顿用实验和定量研究确立近代原子学说，再到今天科学家借助更精密的仪器继续探索更小的粒子，人类前后用了两千多年。其间每一次模型的更替，都不是对前人的简单否定，而是在新证据面前，把认识推向更接近真实的层次。 （1）汤姆孙的枣糕模型为什么无法解释“少数粒子被大角度反弹”这一现象？ （2）从卢瑟福放弃老师所提模型这件事中，你认为科学研究应当具有怎样的品质？ （3）结合两则材料，谈谈你对“科学既是求真的过程，也是一代代人不断接力的过程”这句话的理解。 11．某学习小组准备制作“原子结构模型演变”主题展示。他们收集到下列关键信息： ①带负电的粒子在核外分层排布；②原子是不可再分的实心小球；③正电荷均匀分布、带负电的粒子镶嵌其中；④中心有很小的原子核，带负电的粒子在核外空间绕核运动。 （1）请按科学史上出现的先后顺序，把上述信息排序（写序号即可）。 （2）请为他们的展示展板设计一句主题标语，要求能体现“模型在修正中前进”的思想。 12．有同学认为：“既然科学史上的原子模型都被后来的模型修正甚至否定了，那么我们今天学习这些模型还有什么意义？”请结合本活动谈谈你的看法。 13．某小组在展示中制作了三个模型：甲模型是一个均匀的实心球；乙模型是一个球体，正电荷均匀分布，带负电的粒子像枣子一样嵌在其中；丙模型中央有一个很小的核，带负电的粒子在核外较大空间里绕核运动。 （1）请分别指出甲、乙、丙三个模型对应哪位科学家提出的原子结构模型。 （2）如果让你在丙模型的基础上进一步改进，以体现“带负电的粒子在核外是分层排布的”这一认识，你会怎样调整模型？请用文字说明你的做法和理由。 五、参考答案 （一）基础巩固 1．B 2．C 3．B 4．B 5．D 6．C 7．C 8．B 9．C （二）能力提升 10．（1）枣糕模型认为正电荷均匀分布在整个原子内，质量也分散在原子中，轰击粒子遇到的应是“轻薄而均匀”的阻挡，不可能出现把质量较大的入射粒子大角度反弹回来的现象。 （2）科学研究应当尊重实验事实，敢于质疑已有的结论，不盲从权威和老师，勇于根据新证据修正甚至推翻旧模型，具有求真务实、开拓创新的精神。 （3）科学的每一步都建立在前人积累的证据和方法之上，后人既继承又发展；人类正是靠一代又一代人接力探索，才不断逼近对微观世界的真实认识。（意思相近即可） 11．（1）正确顺序为②③④①，依次对应道尔顿的实心球模型、汤姆孙的枣糕模型、卢瑟福的核式结构模型、玻尔的分层模型。 （2）示例：模型会过时，探索不停步；一层一层修正，一步一步接近真相。（意思相近即可） 12．这些模型虽然被后来的模型修正，但每一个模型都是当时实验条件下最合理的解释，它们记录了人类认识微观世界的足迹；学习它们不是为了记住现成结论，而是为了体会科学方法，理解证据是如何推动认识向前发展的，从而学会用模型的眼光去观察和解释世界。（言之有理即可） 13．（1）甲对应道尔顿的实心球体模型；乙对应汤姆孙的葡萄干面包（枣糕）模型；丙对应卢瑟福的核式结构模型。 （2）示例：在丙模型中央小核的基础上，把核外代表带负电粒子的颗粒，按不同远近分成几圈（几个同心圆区域）放置，离核近的一圈放少量、离核远的外圈放稍多一些，以此表示粒子在核外是分层排布的；理由是后来的实验表明核外粒子的运动是分层次的，分层放置能更直观地反映这一认识。（言之有理即可） 学科网（北京）股份有限公司 $