分子教学设计马一楠.doc

北京版“分子”一节教学设计榆垡中学 马一 楠知识分析 课题：分子核心观念：微粒观物质由分子、原子、离子等微粒构成；微粒质量和体积很小、微粒在不断运动、微粒间有间隔；物质的结构、状态及性质和变化与构成物质的微粒息息相关。知识层级结构微粒观 分子是构成物质的一种微粒；分子由原子构成纯净物由同种分子构成，混合物由不同种分子构成。分子的质量和体积很小、在不断地运动、分子间有间隔。物质在物理变化中，分子种类不变，分子的运动速率、分子的间隔可发生变化。物质在化学变化中，分子分裂成原子，原子重新组合成新的分子。“分子”一节的核心内容 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。重要概念 1 滴水里大约有 13 万亿亿个水分子；1 个水分子的质量大约是 310 -26 kg。苯分子的 STM 图像实验：氨气分子的运动；品红在水中的扩散；压缩同体积的水和空气；氢气在氧气中燃烧生成水生活经验：闻花香、湿衣服晾干、物质的溶解、物体的热胀冷缩等。具体事实本课题的教学价值本课题内容是九年级化学上册（北京版）第三章构成物质的微粒第三节分子。前两节内容学习了原子、离子，学生对微观粒子有了初步的认识，但前两节的内容理论知识较多，联系实际的内容较少， “分子” 一节在进一步了解物质构成的微粒性的基础上，结合生活实际将学生的认识从宏观转向微观，建立从微观角度认识物质及其变化的化学学科的独特视角，为后续的化学式、化学方程式等化学符号的理解和运用打下基础。在物质世界中，大多数物质由分子构成，并且分子构成的多样性，也决定了物质的多样性。物质的三态变化、热胀冷缩等物理变化都是由于分子的运动、分子间空隙变化导致的，物质发生化学变化的微观过程是分子分裂成原子，原子再重新组合。学生只有充分认识分子、分子和原子关系，才能从分子、原子角度认清物质的微观构成以及物质变化的微观本质，初步建构微粒观。所以，相对原子、离子而言，分子教学地位至关重要。在学生已知原子的构成及原子是构成物质的一种微粒后，本课题中分子的教学是引导学生在原子的认知基础上初步构建“微粒观”，具体体现在：认识角度 认识层次分子是构成物质的一种微粒；纯净物由同种分子构成，混合物由不同种分子构成从分子的角度认识物质物理变化中，分子的运动速率、分子之间的间隔变化，分子本身不变；分子不能保持物质的物理性质从分子的角度认识物理性质、物理变化化学变化中，分子分裂成原子，原子重新组合成新的分子；分子是保持物质化学性质的最小粒子从分子的角度认识化学变化、化学性质学生分析1学生已有知识（1）学生通过日常生活以及小学科学和初二物理的学习，对分子有了初步的认识，知道了分子很小、分子在不断的运动、分子之间有间隔；熟知湿衣服晾干、糖放在水里消失、物质的三态变化、物体的热胀冷缩等现象并能从宏观的角度进行简单解释。（2）学生通过本章第一节、第二节的学习，知道了原子、离子是构成物质的微粒、原子的结构、原子的核外电子排布、相对原子质量等知识，对物质的微粒性有了初步的认识。2学生学习本课的困难（1）思维方式的转换较难：从初中生的年龄特点来看，他们还处于具象思维为主的阶段，抽象思维比较薄弱，对世界的感知主要是感官的感受，对物质及其变化习惯于从宏观角度进行分析和解释。如小学科学、初中物理学习的扩散、挥发、三态变化、热胀冷缩等知识，只是了解其宏观的表象，不能从微粒的角度进行分析。建立宏观与微观相联系的思维方式是学生认知障碍之一。 （2）微观想象能力薄弱：从生活经验中学生很难直接体验到表面静态的物质是由独立的、不断运动的微粒构成的，所以通过想象构建微观粒子的组成及运动模型对于本课题的学习至关重要，学生的微观想象能力薄弱一定程度上造成了认知障碍。 （3）对抽象概念的理解困难：分子、原子的概念是初中化学比较抽象、难理解的概念，从概念的角度来理解分子、原子的“可分”与“不可分”是学生本课学习的最大的困难。3以往的学生调研情况通过对2015年中考前及中考后的学生进行调研分析，发现学生在微粒的认识方面，对一些常见的宏观现象的微观解释还可以，但涉及到对微粒本身的认识、概念的理解、变化的微观本质上就存在一些偏差了。例1：2015年北京市中考考试说明中1道小题，从微观角度说明氧气（O2）和臭氧（O3）化学性质不同的原因 。 某普通校实验班学生46人，34人错答，错误情况如下：例2：2015年北京市中考试题32题（3）丙与氧气在点燃条件下反应，其微观示意图如下，请在方框中补全相应微粒的图示。 正确答案为学生的主要错误为：个数不对，只画1个水分子 两个水分粘在一起，没有表示出有间隙。 从上述笔答试题中可以看出，即使通过了一年的化学学习，学生在这部分还是存在很大的问题。其主要问题是宏观与微观分不清，对不同的微粒本身及变化的微观本质不理解，其根本原因是：一方面对相关知识和概念没有正确的理解；另一方面是没有形成宏观微观相结合的思维方式，不能基于微粒的角度去认识物质的组成、构成、性质和变化。教学目标知识与技能1知道物质是由分子、原子、离子等微观粒子构成，能从分子的角度对物质进行分类。2. 知道分子的性质，能用分子的性质解释说明某些常见的现象。3. 能从分子、原子的角度分析物理变化（物理性质）、化学变化（化学性质），理解分子、原子的概念。过程与方法1在实验活动中体验探究过程，并通过宏观实验现象感知微观世界，认识到化学实验是研究微粒性质的一种重要方法。2. 通过观察及绘制微粒示意图，类比想象微观世界，培养抽象、想象、分析、推理等思维能力，同时认识到模型图示也是研究微粒的重要方法。情感态度价值观1了解人类认识物质世界的过程和方法，激发对微观世界的好奇心和探究欲，培养科学探究的精神。2形成从微粒角度认识宏观物质及变化的意识，初步构建微粒观教学重点：从微粒的角度看物质构成及其变化教学难点： 分子、原子概念的形成教学策略分析：观念的建构不是只通过语言的传授或记住概念的关键词就能达到的，而是通过潜移默化的影响，将对事物认识的角度和方法植根于头脑中，并将这种认识角度和方法自然而然的应用于问题解决中，但是只有认识的角度和方法是不够的，还要对知识和概念有正确的理解。本节教学的策略主要是利用丰富的素材，设计有效的问题，通过学生的“想”、“画”、“做”、“写”“说”来了解其对物质及变化的微粒性认识，并对认识的偏差及时进行矫正，从而在对知识和概念正确理解的基础上自主建立比较科学的微粒观。如分子概念的引出，从化学史入手，即用道尔顿的原子理论解释不了盖吕萨克氢气在氧气中燃烧的实验事实，逼迫学生去想象和画出新的微粒进行实验事实的解释，从而体会到前人关于物质由微粒构成的研究。再如，对于分子在不断运动这一性质，先通过氨分子运动实验进行验证，然后让学生画出水蒸发过程中分子运动的微观示意图，了解学生头脑中的认识，将学生的认识偏差可视化，最后通过介绍布朗运动，说明分子运动的无规则性，学生再次修正原有认知。在这样的过程中，建立宏观现象与微观本质的联系，并逐步形成宏观微观相联系的角度认识物质及变化的思路、方法。科学解释是科学认识活动的一个基本任务, 也是对理解的较为有效的评价方式。许多物质及其变化的现象与微粒性认识有关, 因此在教学中注重引导学生从微粒性角度解释一些现象，即让学生充分的去“说”。教学流程：教学环节 情景素材 问题设计 学生活动设计从微粒的角度认识物质分别用道尔顿原子理论、阿伏加德罗分子理论解释盖吕萨克实验。 2分子的构成如何？ 3.如何从微粒的角度认识纯净物和混合物？1化学史：盖吕萨克氢气在氧气中燃烧的定量实验。2不同物质的微观示意图观察思考、画图、描述【认识到物质不同的根本原因是构成物质的微粒不同，能从微粒的角度对物质进行初步的分类】 思考回答、观察及动手实验、解释说明、画图等。【进一步认识微粒的性质，能用微粒的观点解释说明常见的现象，从宏观与微观相结合的角度认识物理变化的实质】从微粒的角度认识物质的物理性质及物理变化1分子有哪些性质？如何设计实验证明分子的上述性质?2.用分子的性质解释说明生活中的常见现象。3.从宏观和微观相结合的角度说明物理变化中的变与不变。演示实验氨分子运动实验；品红在水中扩散实验。学生实验相同体积的水和空气压缩实验生活实例1.物质化学性质不同的根本原因是什么?2.从宏观和微观相结合的角度说明化学变化中的变与不变。3.如何给分子原子下定义？实验、思考、分析【理解分子、原子的概念，从宏观与微观相结合的角度认识化学变化的实质】演示实验碘和碘蒸气遇馒头的变化。氢气与氧气反应的微观示意图。从微粒的角度认识物质的化学性质及化学变化化学变化教学过程：教学环节教师活动学生活动设计意图一、从微粒的角度认识物质的构成及分类【引言】通过前两节课的学习，我们知道了原子、离子是构成物质的微粒，除了原子、离子外，还有没有其他微粒能构成物质呢？科学家们对这个问题又是如何研究的呢？让我们沿着科学家的足迹走上科学探究之旅。【展示】道尔顿原子理论。【问题】假如我们处在那个年代，运用道尔顿理论该如何表示氢气在氧气中燃烧生成水的反应，请在学案中画出微粒示意图。【展示】盖-吕萨克定律及实验。【问题】如何用道尔顿原子理论来解释该实验？根据PPT中的相关分析，画出该反应的微观示意图。【讲述】盖吕萨克发现，自己的宏观实验与道尔顿的微观原子理论发生了冲突，这个矛盾冲突该如何解决？【展示】阿伏加德罗的分子理论【布置任务】重新画出该反应的微观示意图。【讲述】分子是构成物质的一种微粒。【展示图片，提出问题】展示氧气、二氧化碳的分子构成图片，提出分子是由什么构成的？如何根据其微观示意图进行描述？【展示图片，提出问题】物质不同的根本原因是什么？分子的种类与其构成的原子有什么关系？【提出问题】现有一瓶分析纯的过氧化氢和一瓶30%的过氧化氢溶液，请从微观的角度说明其不同。【说明】同种分子构成纯净物，不同种分子构成混合物。【画图】画出符合道尔顿原子理论的微观示意图。【分析、思考、绘图】结合盖-吕萨克定律及实验事实，运用道尔顿原子理论解释该反应，画出微观示意图。【观察并描述】氧气由氧分子构成；氧分子由氧原子构成；一个氧分子由两个氧原子构成。【观察并讨论回答问题】观察几组图片，小组讨论，得出，物质不同是由于构成物质的分子不同，分子的种类与原子种类、个数、排列方式等有关。【分析】分析纯的过氧化氢中只有过氧化氢分子；30%的过氧化氢溶液中有过氧化氢分子和水分子。结合化学史，通过用道尔顿原子论解释盖吕萨克实验，引出阿伏加德罗的分子理论，从而引入课题，让学生清楚分子是在原子后提出。通过对不同的物质分子结构的观察，认识到物质不同，是由于构成物质的微粒不同，并了解到分子与构成的原子的关系。二、从微粒的角度看物理变化、物理性质【提出问题】回顾物理课的知识，分子有哪些性质？哪些数据或实验能证明分子的这些性质呢？【展示数据】一滴水中大约有1.671021个水分子；1 个水分子的质量大约是 310 -26 kg。【过渡】下面我们再通过实验来验证分子的其他性质。【演示实验】氨分子运动实验【介绍】氨气溶于水形成氨水。实验现象是怎样的?【问题1】哪种物质使A烧杯中溶液变红？【问题2】如何寻找证据来证明哪一个猜想是正确的呢？【问题3】C、A两烧杯中的液体并没有混合在一起，A中溶液为什么会变红？ 【问题4】既然分子是在不断运动着的，为什么是酚酞溶液变红，而氨水却未变红？【提出问题】分子种类不同，运动速率可能不同；那么对于同一种分子，影响其运动速率的因素有哪些呢？我们从一个具体的问题来进行探讨：可采取哪些措施使水尽快蒸发？【讲述】分子的运动与外界条件有关，温度、表面积、空气流动等因素都会影响分子的运动速率。【提出问题】由日常生活经验，你能说明温度与分子运动速率的关系吗？【讲述】温度升高，使分子能量增大，所以运动速率加快。【提出问题】你还能举出哪些说明分子在不断运动的实例？【小结】闻到气味；汽油、酒精的挥发；水蒸发；物质的溶解等都说明分子在不断的运动。【提出问题】物质的溶解不但说明分子在不断的运动，同时也说明分子之间存在间隔。如何通过实验来探究分子的间隔问题呢？【演示实验】两个不带针头的注射器、水。【提出问题】1物质能被压缩说明什么？2空气比水易被压缩说明什么？【回顾物理知识】找出固体、液体、气体分子间隙的。【提出问题】请从微粒的角度解释说明下列现象。1烧开水壶盖为什么顶开。 2. 将密封良好的方便面从平原带到高原时包装袋鼓起甚至爆裂。 3. 25m3的石油气加压后能贮存于容积为0.024 m3的钢瓶中。 【讲述】分子之间存在间隔，温度、压强的变化可引起分子间隔的变化。【提出问题】请在学案中画出相同质量的氧气在气态、液态、固态时的微粒示意图，说明氧气在气态、液态、固态时密度的大小关系并解释其原因。 【展示】展示学生的绘图并进行分析。总结在物理变化中的变与不变。【布置任务】填写学案中的表格，思考分子与物质物理性质的关系。【说明】物质的物理性质是大量分子聚集状态的宏观表现。单个分子不能保持物质的物理性质。 【过渡】上述三点分子的性质是分子的共性，物质的物理变化、物理性质可以用分子的共性来解释，那么物质的化学变化、化学性质又如何用分子的观点来解释说明呢？【回答】分子在不断的运动，分子之间存在间隔等。【感受】通过阅读数据资料感受分子的“小”。【得出结论】物质中存在肉眼看不到的粒子，氨水中的粒子运动出来，使酚酞变红色。【猜想】【猜想】可能是水、空气、浓氨水【讨论、回答】酚酞溶液中本身就有水，可排除水的因素。再拿一个小烧杯放入酚酞溶液，放在大烧杯外，和空气接触。【观察实验】分析得出A烧杯中溶液变给与浓氨水有关。【思考、回答】C中的某中微粒运动到了A中。【思考、回答】分子不同，运动速率可能不同。【讨论、回答】加热、煽风、放到表面积大的容器中等。【思考、回答】水受热后蒸发快；湿衣服晒在阳光下比晒在阴凉处干得快；糖在热水中比在冷水中溶解快等，说明温度越高，分子运动速率越快。 【回答】闻到花香、汽油挥【实验】分别吸取空气和水，堵住注射器口，推动活塞。发现水比空气更难压缩。【得出结论】分子间有间隔，气体分子间隔比液体分子间隔大。 【思考、回答】【绘图、思考、回答】【倾听、改正】【填写表格】通过数据、观察、实验、分析、讨