内容正文:
第二单元 探秘水世界
第一节 运动的水分子
时间: 课型: 共 课时
一、课标要求
主题二 物质的性质与应用
2.3认识物质性质的思路与方法:知道可以从物质的存在、组成、变化和用途等视角认识物质的性质,了解观察、实验,以及对事实进行归纳概括、分析解释等认识物质性质的基本方法。
主题三 物质的组成与结构
3.1物质的组成:初步形成基于元素和分子、原子认识物质及其变化的视角,建立认识物质的宏观和微观视角之间的关联
二、教材分析
本节课是第二单元《探秘水世界》开篇第一节,是学生正式迈入微观化学的第一节课,地位极其关键。
本节课承接第一单元宏观物质变化,首次实现从宏观现象到微观粒子的思维跨越。教材以学生最熟悉的水的三态变化为切入点,引导学生透过水蒸发、结冰、液化等宏观现象,推理水分子的微观运动特点,总结分子四大基本特征。
本课所学的微粒观、宏微结合思维,是后续学习化学变化实质、物质构成、纯净物混合物、化学反应的核心基础,是整个初中化学的思维基石。教材内容贴近生活、贴合自然水循环,结合古诗词、生活实例、自然现象开展教学,趣味性强、落地性强。
三、学情分析
学习本节之前,学生已经知道水能发生三态变化和发生这些变化所需要的条件,同时也有了一些有关分子运动产生的自然现象的经验,大部分学生也知道水是由水分子构成的;但是多数学生还不了解水的三态变化是水分子运动的结果,不能自发地从微观角度去分析物质的变化,对水的凝结、蒸发等司空见惯的现象不曾深入思考,甚至没有较强的好奇心和探究欲望。为此,本节的教学起点应当定位于从水分子运动的角度认识水的三态变化。引导学生思考:一定量的水由液态变为气态或固态时体积是否有变化?为什么有这样的变化通常情况下我们为什么觉察不到水的蒸发?水在什么情况下更易蒸发?不同状态的水中水分子的运动、排列方式有何不同?等等。帮助学生形成以下认识:水是由水分子构成的,分子的质量和体积很小,相互之间有间隔、存在着相互作用,自身具有一定能量、总在不断运动。
四、学习目标
1.通过分析水的三态变化中水分子运动的特点,初步认识分子是构成物质的微观粒子,演绎出水分子的基本特征,培养学生宏微结合的学科思维方式。
2.通过实验探究活动,深化对分子基本特征的认识,能应用分子的性质与特征解释生活中常见现象,促进微粒观的形成。
五、教学重难点:
重点:分子的基本性质;用水分子的观点解释水的三态变化、生活常见现象。
难点:建立宏观现象与微观粒子运动之间的联系,形成微粒观,宏微结合思维。
六、教具
器材:烧杯、颜料、冷水、热水、水分子小球模型(氢原子、氧原子小球)
多媒体课件
七、教学方法
演示法、实验探究法
八、教学过程:
(一)情境导入
展示素材:雨后初晴美景、湖面蒸发、秋日结露、冬日落雪四组自然画面
提问:为什么晴天地面积水会消失?清晨树叶会有露水?冬天水会结冰?
肉眼看不见的微观世界,决定了我们看到的所有宏观自然现象,今天解锁微观密码——运动的水分子。
(二)新知探究一:水的三态变化微观解密
【图片】晒衣服、冰块融化、水壶烧水,这三个生活场景中,有水的哪些状态变化?
【梳理】晒衣服:液态→气态,冰块融化:固态→液态,水壶烧水:液态→气态和气态→液态
【教师引导】水的固态、液态、气态变化,属于物理变化,无新物质生成。
【提出问题】在水的三态变化中,水分子发生了怎样的变化?
【作出假设】①水分子的大小改变:会变大、变小
②水分子数目改变:会变多、变少
③水分子之间发生了一些变化
【查阅资料、获取证据】视频:微观角度水的三态变化中水分子的变化
【形成结论】在水的三态变化中,水分子本身没有发生变化,变化的是水分子的间隔、运动速率等
认知一:不同状态时,水分子的特点
①固态时,水有确定的形状,在固态的水中,水分子紧密有序排列,只能在固定的位置上振动。
类比:研学时排队等候
②液态时,水是可以流动的,在液态的水中,水分子间隔较小,可在一定程度上自由运动。
类比:研学途中
③气态时,水蒸气是没有形状的,在气态的水中,水分子间隔较大,可以完全自由运动。
类比:研学时在海滩上活动
【小结】①一定量的水,当它由固态变为液态,再由液态变为气态时,水分子的数目和大小不会变化,变化的只是水分子之间的间隔和排列方式。
②这种变化属于物理变化(微观上的定义)
【提出问题】研学过程中,学生的能量会被消耗,水分子在固态、液态、气态之间转换时,是否也需要能量支撑呢?
认知二:水的三态变化过程中的能量变化
【图片】雨后的路面
【讲解】马路湿→干,水液态→气态,这是水蒸发
【思考】雨后如果变晴天,路面会更快变干,这说明了什么?
【小结】水分子获得能量,运动加快,克服了水分子之间的相互作用,离开液体表面,变成水蒸气
【生活应用】能否从微观上水分子运动速度和能量的角度,分析以下生活现象
①在海边玩完水之后,感觉身上很凉快
水分子获得身体提供的能量,水分子运动加快,加速离开身体表面,变成水蒸气
②湿衣服摊开晒比揉成一团晒更容易晒干
摊开后,被晒到的面积变大,有更多的水分子获得太阳光的能量,运动加快,离开衣服,变成水蒸气
③洗完头,用吹风机吹头发,头发干得很快
水分子被风直接吹走,吹头发时,水分子获得热风提供的能量,运动加快
【过渡】从液态到气态:分子获得能量,运动加快,间隔变大,那从气态到液态呢?
【图片】烧水时,壶盖上会出现小液滴
【讲解】烧开了水之后,揭开盖子,立即就会有许多水滴滴下,这是水蒸气在盖子上冷凝的结果
水气态→液态,这是水冷凝或液化
【小结】烧水时,部分水分子获得足够能量,离开水面向锅盖处运动。这些水分子遇到冷的锅盖后失去部分能量,导致其运动减慢,由于分子间的相互作用而彼此靠近,聚集在一起,凝结成水滴。
【生活应用】能否从微观上水分子运动速度和能量的角度,分析以下生活现象
④从冰箱中拿出饮料,瓶身上面出现液滴
当空气中的气态水分子碰到冷的瓶壁时,水分子失去部分能量,运动减慢,大量水分子聚集在一起,形成了瓶壁上的小液滴
⑤被水蒸气烫伤比直接被开水烫伤会更严重
100℃的水蒸气接触皮肤时,水分子遇冷,失去部分能量,水蒸气凝结成水滴,水分子失去的能量转移到皮肤上。而 100℃的开水接触皮肤,仅仅依靠液态水本身的热量传递给皮肤。
【总结模型】
活动:描述水分子的运动
通过文字、图画或角色扮演等形式,演绎出水结冰和冰融化的过程中,水分子的能量、运动速率、相互间的作用及间隔是怎样变化的并与同学们进行交流。
【总结模型】
(三)新知探究二:分子基本特征实验探究
【过渡】许多物质像水一样,是由分子构成的,如:氢气( )、氧气( )、二氧化碳( )
【新知】分子是构成物质的一种基本粒子,它们都是由原子构成的。
【思考】分子有什么特征?它们的大小?会动吗?怎么排列的?会变大吗?
【实验1】向冷水、热水中分别滴加品红溶液
现象:红色自主扩散,温度越高,扩散速度越快
解释:分子在不断运动,且温度越高运动越快
【实验2】取10 mL水与10 mL酒精混合,混合后的体积会是20 mL吗?
现象:混合后液体体积小于体积和
解释:分子之间有空隙
【实验3】合并铅块
现象:铅块黏合在一起
解释:分子之间有引力
【总结】分子的特征:分子的质量和体积均很小,相互之间有间隔,存在着相互作用,自身有能量,总在不断地运动
(四)生活+诗词解读
【诗词解读】“露似真珠月似弓”——夜间降温,水分子运动减慢、间隔变小,液化成露水
【练习】分类:以下分别蕴含了分子的哪些特征?
分子在不断运动:酒香不怕巷子深、遥知不是雪,为有暗香来、湿衣服晒干、糖块化在水里、冷饭蒸熟会更香
分子之间有间隙:糖溶于水后,水的体积几乎不变、物质热胀冷缩、吹气球过程中气体被压缩
(五)课堂检测
选择题:
1. 下列关于水分子的说法正确的是( )
A. 水结冰后水分子停止运动 B. 水分子受热体积变大
C. 水分子很小,肉眼无法看见 D. 水的三态变化分子种类改变
2. 湿衣服在阳光下更容易晾干,微观原因是( )
A. 分子体积变大 B. 分子在不断运动,温度越高运动越快
C. 分子间隔变小 D. 分子数目增多
3. 10mL水和10mL酒精混合总体积小于20mL,证明( )
A. 分子很小 B. 分子不断运动 C. 分子之间有间隔 D. 分子可以再分
4. 水变成水蒸气,发生改变的是( )
A. 分子种类 B. 分子间隔 C. 分子质量 D. 分子体积
5. 下列现象能说明分子不断运动的是( )
A. 雪花飘落 B. 尘土飞扬 C. 花香四溢 D. 水流潺潺
判断题:
1. 水结冰后,水分子不再运动。( )
2. 温度升高,分子体积变大。( )
3. 水的三态变化分子种类不变。( )
4. 分子之间有间隔,气体分子间隔最大。( )
5. 肉眼看不见水分子,说明分子很小。( )
板书:
教学后记及反思:
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