第1节 构成物质的微观粒子 第1课时（教学设计）

第1节构成物质的微观粒子第1课时分子和原子一、知识目标1.认识物质是由分子、原子等微观粒子构成；2.能用比较等方法说明分子和原子的区别与联系；3.能从分子或原子的视角对一些物质的变化进行简单分析与解释。二、核心素养目标1.宏观辨识与微观探析：通过观察具体物质（如水、氧气、铁等）的宏观性质，认识到物质是由微观粒子构成的，初步建立“宏观-微观”的联系，理解物质的组成与结构是化学研究的基础。2.证据推理与模型认知：通过分析比较（如物理变化与化学变化中粒子行为、不同物质性质差异等）的证据，理解分子和原子作为物质基本粒子的概念，能运用比较、归纳等方法初步说明分子与原子的区别（如是否保持物质化学性质、在化学变化中能否再分）与联系（都是构成物质的粒子，原子构成分子），初步建立“物质由粒子构成”的认知模型。3.科学探究与创新意识：能从分子或原子的微观视角，对物质的变化（特别是化学变化）进行初步的分析与解释（如水的蒸发、氢气燃烧等），尝试运用粒子模型理解变化的本质（粒子运动、粒子重组等），体会微观认识对理解物质性质和变化规律的重要性，初步形成运用模型解释化学现象的意识。一、教学重点1.认识物质是由分子、原子等微观粒子构成。二、教学难点1.能用比较等方法说明分子和原子的区别与联系；2.能从分子或原子的视角对一些物质的变化进行简单分析与解释。本节是初中化学的核心基础概念，属于《义务教育化学课程标准（2022年版）》中“物质构成的奥秘”这一重要主题。它是学生从宏观世界踏入微观世界的关键入口，为后续理解物质的多样性、性质差异以及化学变化的本质奠定不可或缺的理论根基。教材内容的编排具有清晰的逻辑层次，首先通过学生已有经验引出问题，引导学生思考宏观现象背后的微观原因，进而自然过渡到构成物质的微粒——分子和原子。本节重点在于建立分子和原子的基本概念，并明确两者的区别与联系。它首先通过具体实例（如干冰、金刚石、铜、氯化钠）直观展示物质由分子、原子或离子构成，使学生初步形成“物质是由微观粒子构成的”这一基本观念。随后聚焦“分子”，利用电解水、氢气燃烧等学生熟悉的化学变化和生动的图示，阐明分子的存在、特性以及分子是保持物质化学性质的最小粒子。接着，教材通过水的分解示意图，清晰地引入“原子”概念，强调原子是化学变化中的最小粒子，并揭示分子由原子构成这一核心关系。教材巧妙设计了“交流讨论”环节，引导学生分析水分解过程中微粒的变化，促进对化学变化本质的深度理解。最后的“观念建构”栏目则是对本课时核心思想的升华，明确点出物质的微观特征（组成、结构）是理解其宏观性质和变化的依据，将分子、原子的概念与实际现象（物质三态变化、燃烧）紧密关联，并拓展了原子直接构成物质的情形。从学科知识体系看，“分子和原子”是构建整个微观粒子认知大厦的基石。它承接了之前对物质及其变化的宏观观察，并为后续学习原子结构、离子、元素、化学式、化学方程式以及物质分类、溶液理论等提供必要的概念支撑。教材通过由浅入深、由具体到抽象、图文并茂的方式，注重引导学生进行微观想象和推理，并渗透了“宏观辨识与微观探析”、“证据推理与模型认知”等核心素养的培养。课时内容紧扣“化学研究物质的组成和结构”这一主旨，使学生初步体会到化学学科的独特视角和研究方法。整体而言，教材内容精炼、重点突出、逻辑清晰、活动设计有效，为初中生建立科学的物质微观构成观打下了坚实基础。学生在学习本课时前，已初步接触了化学学科，掌握了物质的变化、纯净物与混合物等宏观概念，并对水的电解、氢气燃烧等典型实验现象有直观认识。这为他们理解“物质由微观粒子构成”提供了必要的经验基础。然而，学生此前对化学的认识主要停留在宏观现象层面，尚未建立起系统的微观视角。从宏观具象到微观抽象的思维跃迁，是本节学习的关键挑战。学生普遍对“看不见、摸不着”的微观粒子存在认知困难，容易将宏观物质的性质与构成它的微观粒子的性质混淆，也难以自发理解宏观现象与微观粒子行为之间的本质联系。具体到核心概念“分子”与“原子”的学习，学生可能存在的认知障碍包括：其一，对分子、原子的真实存在及其微小尺度缺乏感性认识，尽管教材提供了具体数据，但将数字转化为空间想象力仍有难度；其二，区分分子与原子的概念及其在化学变化中的角色是难点，尤其容易模糊“分子可分而原子不可分”这一关键点，对“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”这两句核心论断的理解可能流于表面；其三，从微观视角解释宏观现象的能力尚在萌芽阶段，例如分析水的电解时，学生可能关注宏观产物的性质，却难以主动追踪微观粒子的拆分与重组过程。此外，对于原子直接构成物质这一情形，学生容易与“分子构成物质”的模式混淆，需要明确区分。因此，教学需充分利用教材提供的直观素材，通过实验现象回顾、类比迁移和模型展示等多种策略，帮助学生跨越抽象思维障碍。重点应放在引导学生通过分析具体实例，理解分子与原子的定义、特性、区别与联系，并逐步训练他们运用“宏观-微观”相结合的思维方式，解释物质性质与变化的本质，为后续深入学习离子、元素及化学反应的微观实质奠定坚实的认知基础。教学环节一新课导入【提问】同学们，我们生活在丰富多彩的物质世界中，世间万物是如何形成的呢？大家有没有想过，一根头发如果不断剪短，剪到用眼睛无法直接分辨时，会得到什么？【学生回答】可能是很小的颗粒，或者是构成头发的小东西。【展示】播放视频《头发里的微观世界》【讲解】科学家们经过长期的研究探索，为我们揭示了答案：从宏观角度来说，物质是由元素组成的；而从微观角度看，物质是由微观粒子构成的。经过科学家的长期研究证实，构成物质的微观粒子有分子、原子和离子。比如干冰由二氧化碳分子构成，金刚石由碳原子构成，铜由铜原子构成，氯化钠由钠离子和氯离子构成。今天，我们就一起来探索这些微观粒子——分子和原子的奥秘。设计意图1.激发探究欲望：从学生熟悉的头发入手，提出“不断剪短”的假设性问题，引发学生对物质本质构成的思考，激发探索微观世界的兴趣。2.建立宏观与微观联系：点明“宏观由元素组成，微观由粒子构成”的基本观念，为后续学习奠定基础。教学环节二分子活动一：分子的定义【提问】电解水可以产生氧气和氢气。氧气能助燃，氢气能燃烧，而水能灭火，它们各有独特的性质。为什么水不具有氧气、氢气的性质？【学生回答】因为水、氢气、氧气是不同的物质；因为它们内部不一样等。【讲解】大家回答得很有道理。科学家们发现，不同的物质具有不同的性质，其根本原因在于构成它们的微观粒子不同。氧气是由大量的氧分子(O2)聚集而成的，氢气是由大量的氢分子(H2)聚集而成的，而水则是由大量的水分子(H2O)聚集而成的。当氢气在氧气中燃烧时，氢分子和氧分子发生反应，原子重新组合，形成了全新的水分子。水分子与氢分子、氧分子完全不同，因此水的性质也截然不同。【讲解】像氧气、水、二氧化碳等物质，都是由分子构成的。分子是构成物质的一种微观粒子。大量的分子聚集在一起，形成了我们能感知到的物质。更关键的是，对于由分子构成的物质而言，分子是保持其化学性质的最小粒子。【练习】保持氢气化学性质的最小粒子是；保持水化学性质的最小粒子是；保持二氧化碳化学性质的最小粒子是；同种分子化学性质，不同种分子化学性质。【学生回答】氢分子；水分子；二氧化碳分子；相同；不相同。设计意图1.衔接旧知：通过电解水实验中不同物质性质差异的提问，结合学生已有的物质性质认知，引导学生从微观角度探究性质差异的原因，实现宏观现象与微观本质的初步关联。2.培养逻辑推理能力：从现象提问到本质讲解再到实践应用，层层递进的教学活动帮助学生形成“观察现象—分析原因—总结规律—应用规律”的思维链条，提升化学思维能力。活动二：分子的特性【引入】分子这么重要，但它实在太小了，我们看不见摸不着。科学家是如何研究它们的呢？我们通过一些事实来认识分子的几个基本特性。【提问】分析下面的信息，可以知道分子有什么特性？1滴水中约有1670000000000000000000个水分子，1个水分子的质量约为0.00000000000000000000000003千克。【学生回答】分子的质量和体积都很小，我们肉眼根本观察不到。【讲解】对，这是分子的第一个特性：分子的体积和质量都很小。【提问】分析以下生活与实验现象，可以知道分子还有什么性质？花香在空气中扩散，湿衣服中的水在晾晒下的挥发，蔗糖在水中的溶解，品红在水中的扩散。【学生回答】分子在不断运动。【讲解】非常好，这是分子的第二个特性：分子在不停地运动。【提问】6000L氧气在加压的情况下可装入容积为40L的钢瓶中，该事实说明分子还有什么特性？【学生回答】分子之间有间隙，加压能使分子间的间隙减小。【讲解】没错，这是分子的第三个特性：分子之间有空隙。【展示题目】典例：下列生活中常见的现象用微观粒子特性解释错误的是（）A.蔗糖放入水中很快溶解——分子在不断运动B.1个氢分子的质量约为3.3×10-27kg——分子的质量很小C.晴天晾晒衣服比阴天更易干——温度升高，分子运动速率加快D.温度计中的水银受热体积膨胀——温度升高，分子变大【学生回答】D设计意图1.突破抽象难点：通过具体数据（分子数量、质量）和大量生活实例（花香、溶解、压缩）将分子的三个抽象特性（小、动、隙）具象化，帮助学生克服对“看不见”粒子的认知障碍。2.辨析概念，深化理解：通过典例讲解，巩固分子特性的应用，并强调区分“分子”和“原子”在解释现象中的重要性，避免常见误区（如粒子大小可变）。教学环节三原子活动一：原子的定义【引入】我们知道水由水分子构成，那分子是不是构成物质的最小粒子，它能不能再分割呢？【讲解】科学研究表明，分子是由更小的粒子结合而成的，这种更小的粒子叫做原子。【提问】观察下列分子的结构，完成填空：氧分子是由构成，1个氧分子是由构成；氢分子是由构成，1个氢分子是由构成；二氧化碳分子是由构成，1个二氧化碳分子是由构成；氨分子是由构成，1个氨分子是由构成。【学生回答】氧原子，2个氧原子；氢原子，2个氢原子；氧原子和碳原子，1个碳原子和2个氧原子；氮原子和氢原子，3个氢原子和1个氮原子。【过渡】现在我们知道了，分子是由原子结合而成的。水是由水分子构成，那水电解是化学变化，化学变化产生新物质，所以水分子会变成其他分子，那这个过程是怎样发生的呢？【展示】水分解成氢气和氧气示意图【提问】观察水分解的示意图，思考由分子构成的物质，在化学变化中分子会发生什么？【学生回答】分子分解成原子，原子重新组合成新的分子。【讲解】水的分解过程中，水分子分解成氢原子和氧原子，每两个氢原子结合成一个氢分子，每两个氧原子结合成一个氧分子，这个过程很像我们把积木拆开重组的过程。由分子构成的物质，在化学变化中分子可以分为原子，原子又可以结合成新的分子，这就是化学反应的实质。化学变化中，原子不再分解而是重新组合，所以原子是化学变化中的最小粒子，这就是原子的定义。【交流讨论】分析图3-5，你认为在水的分解过程中，哪些微观粒子发生了变化，哪些微观粒子保持不变？把你的想法与同学交流、讨论。【学生讨论与回答】水分子变了，生成了氢分子和氧分子；氢原子和氧原子没有变。【讲解】大家的观察非常准确！在水分解这个化学变化中：变化的是水分子，被拆分了，生成了新的氢分子和氧分子。氢原子和氧原子本身没有改变，也没有消失。在化学变化中，分子可以再分，而原子不可再分。这是分子和原子的区别。它们的联系是分子可以分解为原子，原子可以构成分子。【展示】金刚石、铜的宏观图片和微观结构图。【讲解】原子不仅可以通过结合形成分子，再由分子构成物质（如水、氧气），有些物质也可以直接由原子构成。例如：常见的金属（如铁、铜、铝、汞）是由金属原子直接紧密堆积构成的；某些非金属固体，如璀璨的金刚石，也是由碳原子直接构成的。设计意图1.具象认知：结合分子结构填空练习，让学生直观理解“分子由原子构成”的关系，强化微观构成的具体认知。2.突破难点：借助水分解示意图和类比讲解，清晰阐释化学变化的微观实质（分子分解为原子再重组），明确原子是化学变化中最小粒子的定义。3.完善认知体系：补充原子直接构成物质的实例（金属、金刚石），拓宽学生对物质微观构成的全面理解。活动二：微观视角看物质分类与变化【展示】氧气与空气的微观示意图。【提问】对于由分子构成的物质而言：纯净物由________(填“同种”或“不同种”，下同)分子构成；混合物由_________分子构成。【学生回答】同种；不同种。【讲解】大家总结得很好，对于由分子构成的物质而言，纯净物由同种分子构成，混合物由不同种分子构成。比如氧气是纯净物，由氧分子构成；空气是混合物，含有氧分子、氮分子等不同分子。【观念建构】物质的性质体现在宏观变化上，物质的组成、结构等微观特征则是理解物质性质、把握变化本质的依据。【提问】水蒸发是物理变化，宏观上没有新物质生成，那从微观角度观察，水分子发生了什么变化？【学生回答】水分子本身没有变化，但是水分子之间的间隙变大了。【讲解】大家观察得很好，水发生气态、液态、固态“三态”变化，主要是水分子的运动和分子间的距离大小发生变化所导致的。由分子构成的物质在发生物理变化时，分子本身不发生变化，变化的只是分子间的距离大小。【提问】氢气燃烧是化学变化，宏观上有新物质生成，那从微观角度观察，氢分子和氧分子发生了什么变化？【学生回答】氢分子和氧分子分别分解变成氢原子和氧原子，氢原子和氧原子再重组变成水分子。【讲解】由分子构成的物质在发生化学变化时，分子分解成原子，原子重新组合成新分子。氢气在氧气中燃烧生成水，是构成氢分子的氢原子和构成氧分子的氧原子重新组合成水分子的结果。【展示题目】典例：下列有关分子和原子的说法中，正确的是（）A．分子是保持物质性质的最小粒子B．原子是化学变化中的最小粒子C．分子的质量一定比原子的质量大 D．分子间有空隙，原子间无空隙【学生回答】B设计意图1.建立微观与宏观的联系：引导学生从微观视角分析物质变化，为后续学习物理变化和化学变化的微观本质奠定认知基础。2.应用概念解释现象：将分子、原子概念应用于理解纯净物/混合物的微观区别，以及物理变化与化学变化的本质差异，实现从宏观辨识到微观探析的跨越。第1节构成物质的微观粒子（第1课时）一、分子1.定义：由分子构成的物质，分子是保持其化学性质的最小粒子2.特性：两小一动有间隙原子1.定义：化学变化中的最小粒子2.原子与分子的区别与联系区别：在化学变化中，分子可以再分，原子不可再分联系：分子可以分解为原子，原子可以构成分子3.直接构成物质：常见金属及某些非金属1.小红做了一些下图所示的分子模型，其中能保持氢气的化学性质的粒子是（）A.B.C.D.2.下列关于分子的说法中，错误的是（）A．在物理变化中，分子不发生改变

B．在化学变化中，分子发生改变

C．分子是保持物质