分子性质再探究 教学设计

分子性质再探究跨学科实践活动（蚌埠新城区实验学校周北指导老师:刘传友陈锦）一、课标呈现《分子和原子》是人教版九年级化学上册的内容，属于新课标中《物质的组成与结构》学习主题，本学习主题旨在帮助学生建构物质构成大概念。1.化学课程目标要求：2022版新课程标准提出“形成化学观念，解决实际问题”的目标要求，本节课旨在通过分子、原子等核心知识的学习，帮助学生初步形成微粒观，建构宏观与微观结合视角认识物质及其变化，并学会运用分子的观点解释生活中的一些常见现象。2.化学课程内容要求： （1）内容要求：知道物质是由分子、原子等微观粒子构成，建构认识物质的宏观和微观视角之间的关联。（2）学业要求：能用分子的观点解释生活中某些变化或现象。（3）学业质量：从宏微结合的视角认识物质变化的现象和本质。二、教学内容分析内容分析从学生新课教学中熟悉的实验出发，引导学生对于分子的性质再思考和再讨论。在新课教学中学生已经掌握了分子的性质:分子的质量和体积都很小,分子在不停地运动,分子间有间隔。新课教学中是通过实验探究的方式来引导学生知道分子在不停地运动,分子间有间隔,如:关于分子不断运动这一知识环节设置了“笔杆实验”，分子间有间隔这一知识环节设置了“玻璃吸管实验”。“笔杆实验”和“玻璃吸管实验”都发挥了它们在新课教学中的本位功能。但实验中的一些生成性难点内容没有予以展开介绍，如：“笔杆实验”的实验过程中如果做对照实验-横放,竖放,倒放笔杆,会影响笔管里滤纸条的变红顺序吗?“玻璃吸管实验”中酒精与水混合后除了液体总体积减小外,为何会有气泡产生?气泡中主要成分可能是什么?任意两种液体混合后总体积都会减小吗?这将是我们本节课探究的内容。素养呈现本节内容承载的核心素养功能有以下几点:培养元素观和微粒观，发挥化学观念的指导作用，发展认识物质组成和结构的科学思维，提高学生的科学探究和实践能力，激发学习兴趣，养成严谨求实的科学态度，从核心素养发展功能的角度，本节课主要帮助学生进一步建构微粒观，运用分析、归纳、总结等方法认识物质及其变化，形成一定的证据推理的能力，发展学生科学思维。同时通过对新课教学中的宏观实验现象的再讨论和再探究，加深对微观世界的探索,培养学生证据推理的能力。同时让学生掌握一定的方法,比如用转化法、放大法将看不到的分子运动通过实验显现出来。让同学们从化学的视角认识宏观的物质，从微观角度去探析其中的奥秘。三、学情分析在新课教学中学生已经知道物质是由分子、原子等微观粒子构成的,分子的质量和体积都很小,分子在不停地运动,已经有了理论知识的支持。同时对于实验药品-浓氨水、酚酞、无水乙醇的性质也比较了解,并且也具备了一定的实验操作技能。但是，有些已有的宏观表象，可能对微观想象的发展有阻碍。学生对微观现象认知还处于感性认识向理性认识过渡和升华阶段。让学生在已有的分子性质知识储备的基础上树立更为全面的微粒观，是摆在我们面前具有挑战性的问题。四、教学目标1.化学观念（1）能用分子的观点解释某些常见的生活现象和实验现象;2.科学思维:通过对新课教学中的宏观实验现象的再讨论和再探究，加深对微观世界的探索，再去解释宏观实例。3.科学探究与实践:通过观察实验现象、动手实验、查阅资料等方式获取信息，学习运用想象类比、分析归纳等方法处理信息。4.科学态度与责任:（1）增强学生对微观世界的好奇心与探究欲，激发学生学习化学的兴趣；（2）培养学生证据推理能力以及知识迁移运用的能力;（3）培养学生运用辩证思想看待事物的能力。五、教学方法采用了创设问题情境法、演示实验法、讲授法、启发教学法、实验探究法、智慧课堂辅助教学法六、实验用品浓氨水、酚酞溶液、无水乙醇、水、玻璃钟罩、石榴树枝、滤纸、棉线、废旧笔壳、脱脂棉、玻璃吸管、胶头滴管、橡皮塞、烧杯、塑料矿泉水瓶、微型氧气传感器、注射器、平板。七、教学重点、难点重点:分子性质的再探究难点:学生证据推理能力以及知识迁移运用能力的培养。八、教学流程环节环节结论活动问题/任务情境结论活动问题/任务情境魔术的奥秘是什么?石榴花变红有先后次序吗魔术的奥秘是什么?石榴花变红有先后次序吗?环节一：情境引入,导入新课学生观看魔术,揭秘魔术,魔术表演：石榴花开分子在不断地运动分子在不断地运动分组实验，交流谈论不同位置放置笔管，为何都是靠近氨水部位分组实验，交流谈论不同位置放置笔管，为何都是靠近氨水部位的酚酞先变红呢？环节二：分子不断运动再探究分组进行“笔杆实验”（设置三组对照实验）气体的密度、分子占据的空间、温度等影响分子的运动学生实验探究,交流讨论等体积学生实验探究,交流讨论等体积酒精与水混合后，液体总体积会如何变化？能从微观角度解释吗？学生实验：等体积酒精与水混合实验两种不同液体混合时，体积的改变和两种不同液体混合时，体积的改变和气泡逸出，都是分子间有间隔的证据演示实验：测定演示实验：测定酒精与水混合后产生气体中氧气含量学生交流讨论,设计实验方案,观看演示实验气体中主要成分可能是什么？为何气体中氧气含量大于空气中氧气含量？环节三环节三：分子间有间隔再探究视频播放演示实验视频播放演示实验：等体积苯与冰醋酸混合实验视频播放演示实验学生交流讨论等体积苯与冰醋酸混合后，液体总体积会如何变化？能从微观角度解释吗？环节四：归纳总结,素养提升通过本节内容学习，有哪些感悟？学生畅谈学习化学的感悟各组学生积极畅谈学习化学的感悟从化学的视角认识宏观的物质，也能从微观角度去探析

九、教学过程环节四：归纳总结,素养提升通过本节内容学习，有哪些感悟？学生畅谈学习化学的感悟各组学生积极畅谈学习化学的感悟从化学的视角认识宏观的物质，也能从微观角度去探析环节一：情境引入，导入新课【情境1】魔术表演:石榴花开(事先在用滤纸折得石榴花上滴加了酚酞溶液,然后在密闭钟罩内放置加有氨水的试剂瓶)（该实验下面将简称“石榴花开实验”）【问题1-1】能否运用之前学习的分子的知识来揭秘石榴花变红的奥秘？【活动1-1】观察石榴花变红过程，引导学生观察石榴花变红有没有先后次序。【归纳1-1】氨分子不断运动，运动到石榴花上遇到了酚酞分子，酚酞变红了【问题1-2】石榴花同时变红的吗？有没有先后次序呢?【活动1-2】引导学生交流思考【归纳1-2】上面的石榴花先变红，每朵石榴花的上部先变红。设计意图：以魔术的形式引入新课，激发了学生的兴趣。通过让学生运用所学的分子性质的旧知揭秘魔术，复习和巩固了“分子不断地运动”这一性质，“魔术中为何上面的石榴花先变红，每朵花的上部先变红呢？”引发学生的思考，引出分子不断运动的再探究。环节二：分子不断地运动再探究【情境】学生实验：使用老师利用废旧笔杆自制的实验用具进行氨水与酚酞的实验（笔管两端均用AB胶密封,笔头内的脱脂棉中滴加了浓氨水，管口用保鲜膜封上；笔杆内的滤纸条上滴加了酚酞溶液）。实验过程中注意观察哪个部位的滤纸条先变红。（该实验下面将简称“笔杆实验”）【问题2-1】“石榴花开实验”中是因为氨气的密度小导致上面的石榴花先变红吗?【活动2-1】①指导学生利用老师自制实验用具，进行笔杆实验,并引导学生不同位置放置笔管来进行对照实验。【归纳2-1】气体的密度不是分子运动的唯一影响因素。【问题2-2】为何不论是笔头向上放置，向下放置还是横放，都是靠近氨水的位置滤纸先变红？【活动2-2】①引导学生对比“石榴花开实验”和“笔杆实验”，猜想除了气体密度，还有什么因素影响分子的运动；②学生交流想象：“石榴花开实验”和“笔杆实验”中氨分子分别是如何运动的。【归纳2-2】分子在不断运动，分子占据的空间影响分子运动。【问题2-3】除了气体的密度，分子占据的空间影响分子的运动，还有其他影响因素吗？【活动2-3】①引导学生回顾对照实验：品红分别在冷水和热水中的扩散实验；②观看视频：品红在热水中扩散实验。【归纳2-3】分子在不断运动，气体的密度、分子占据的空间、温度等影响分子的运动。设计意图：“石榴花开实验”中石榴花变红有先后次序，引发学生思考可能是氨气密度小导致。但这是不是唯一影响因素呢?在此基础上设置笔杆实验的对照实验,形成认知冲突。引导学生去深入思考，同时培养学生知识迁移运用的能力，并深入落实了宏微结合的思想。环节三：分子间有间隔再探究【情境】学生实验：使用老师利用玻璃吸管自制的实验用具，进行等体积酒精与水混合实验。（玻璃吸管的一端用AB胶密封，另一端定制的小号橡胶塞）【问题串3-1】①混合后总液体的体积为何减少？②为什么分子间的间隔会导致液体混合物的总体积减小呢?【活动3-1】学生实验：等体积酒精与水混合实验。【归纳3-1】酒精与水充分混合时，酒精分子进入水分子的间隔中，水分子进入酒精分子的间隔中，互相填补间隔,进而使得混合液体的总体积减少。设计意图：让学生通过实验现象观察，深入思考，培养从实验中获取证据进行推理的能力，建立宏观物质和微观粒子之间的联系。给学生创造条件，让学生在实验的过程中体会分子间的间隔。借助生活经验来帮助学生想象微观事物、理解微观事物,使抽象问题具体化,使深奥的知识变得浅显易懂。【情境】利用微型氧气传感器测定酒精与水混合后产生气体中氧气含量【问题3-2】①为什么酒精与水混合后会产生气体？②酒精与水混合后产生的气体的主要成分可能是什么？③酒精与水混合后产生气体中氧气含量为何大于空气中氧气含量？【活动3-2】①学生交流讨论：猜想酒精与水混合后产生的气体的主要成分可能是什么，并提出猜想依据；②学生交流讨论：如何设计实验验证酒精与水混合后产生气体的可能成分；③教师演示实验：利用微型氧气传感器测定酒精与水混合后产生气体中氧气含量。④结合知识支持，交流讨论：酒精与水混合后产生气体中氧气含量为何大于空气中氧气含量。【归纳3-2】酒精与水混合后总体积变小，以及混合时产生气体，都是分子间有间隔的证据。【情境】实验视频：苯和冰醋酸等体积混合后体积变化的实验【问题3-3】任何两种不同液体混合，总体积都减小吗？【活动3-3】观看视频：苯和冰醋酸等体积混合实验【归纳3-3】酒精与水混合实验和冰醋酸与苯混合实验中,不论是体积减小还是增大，以及有气泡逸出，都是分子间有间隔的证据。设计意图：通过将苯与冰醋酸混合实验和酒精与水混合实验对比，获知两种不同液体混合后，总体积可能变大，也可能变小，但都可以作为分子间有间隔的证据。培养学生宏微结合认识物质的意识。同时结合学生物理中所学知识，尝试解释两种液体混合后总体积有变化的原因，体现了跨学科融合的理念。环节四:归纳总结,素养提升【活动4-1】学生交流本节课学习中对学习化学的感悟。【归纳4-1】在化学学习中，我们要用探究和思考的眼睛去观察物质及其变化，观察要细心，不放过任何细节，用转化法可将看不到的分子运动显现出来，各种科学方法是我们研究物质的有力助手，让我们从化学的视角认识宏观的物质，也能从微观角度去探析。设计意图：通过谈感悟的环节，引导学生从化学观念、科学思维方法等方面感悟化学学习的特点及收获，以评价学生在物质构成等大概念上的学业质量水平。板书设计:十、教学反思《分子和原子》是九年级化学学习中的一个难点。虽然在之前的新课教学中学生已基本构建了微粒观，可以将宏观可见的实验现象与微观难见的粒子建立联系，但由于学生的证据推理能力和知识迁移运用能力有限,导致在教学中，学生对于问题的理解不够全面，这就需要在教学中设置更为精准的问题，以问题为引领，抽丝剥茧，使学生能更为深刻地从宏观实验中进行微观探析，获知更深层的微观知识，同时培养了学生证据推理的能力。十一、教学评价1.依托情境，激发学生学习兴趣

本节课依据深度学习基本教学模式：情境-问题/任务-活动-知识-素养。真实情境为学生形成和发展化学学科素养搭建了平台。教学中创设了魔术之石榴花开、笔杆实验、等体积酒精与水混合实验等实验情境，引发学生思考，让学生在情境的引领下，完成分子的性质再探究的内容学习。2.设置活动，促进学生宏微转化化学是一门以实验为基础的自然科学，化学实验教学可以帮助学生理解化学知识，同时激发学生学习化学的兴趣，提升学生的实验操作技能，教学中既设置了教师实验，也设置了学生实验，同时为了研究影响酒精与水混合后产生气体成分，还运用微型氧气传感器进行了数字化实验。通过实验从定性和定量两个角度加深学生对分子的性质的理解，还培养了学生科学探究的能力。3.基于问题，培养学生证据推理的能力在已有分子性质知识储备的基础上以实验为媒介，设置相关问题，以问题为引领，抽丝剥茧，使学生能更为透彻的从宏观实验中进行微观探析，获知更深层的微观知识，同时培养了学生证据推理的能力。4.关注评价，提升课堂学习效率

(1)课程设置方面:新课标中指出，要全面客