沪教版九年级化学上册“分子与原子”第一课时教学设计

沪教版九年级化学上册“分子与原子”第一课时教学设计

一、教学目标

1.知识与技能

1.2.认识物质是由分子、原子等微观粒子构成的；能够列举常见物质由分子或原子构成的实例。

2.3.掌握分子的基本性质：分子的质量和体积都很小；分子在不断地运动；分子之间有间隔。

3.4.能用分子的观点解释日常生活中的一些现象和物理变化、化学变化的本质区别。

4.5.初步建立宏观物质与微观粒子之间的联系，并能用微观粒子的观点描述化学变化的过程。

6.过程与方法

1.7.通过观察宏观实验现象，运用类比、推理、模型化等方法，想象、理解微观粒子的存在与特征，体验从宏观到微观的研究方法。

2.8.通过小组讨论、实验探究、多媒体模拟等活动，学习运用比较、分析、归纳等方法对信息进行加工。

3.9.初步学习运用微粒的观点构建解释简单化学现象的模型。

10.情感态度与价值观

1.11.通过探究微观世界的奥秘，激发学习化学的兴趣，培养好奇心和求知欲。

2.12.体验“物质无限可分”的唯物主义观点，树立“结构决定性质”的化学基本观念雏形。

3.13.通过科学史实的介绍（如道尔顿原子论），感受科学发展的历程和科学家严谨求实的科学态度。

4.14.在小组合作探究中，培养团队协作精神和实事求是的科学态度。

二、教学重点与难点

1.教学重点

1.2.认识分子的真实存在，理解分子的基本性质。

2.3.初步学会运用分子的观点解释宏观现象，建立“宏观-微观”联系的思维方式。

4.教学难点

1.5.从宏观现象想象微观粒子的运动与相互作用，建立微观粒子的表象。

2.6.理解用微观粒子（分子）的观点区分物理变化与化学变化。

三、教学策略与方法

1.教学策略：采用“情境创设-问题驱动-探究建构-迁移应用”的教学主线。以学生熟悉的宏观现象为切入点，引发认知冲突，驱动探究欲望。通过系列化、递进式的实验活动和数字化模拟，将不可见的微观过程可视化、直观化，引导学生主动建构分子、原子的核心概念，并最终应用于解决实际问题，完成知识的意义建构和能力迁移。

2.教学方法：综合运用实验探究法、多媒体辅助教学法、讨论法、类比法与讲授法。以学生为主体进行探究实验和讨论，教师作为引导者、组织者和促进者，利用现代教育技术突破教学难点。

四、教学准备

1.教师准备

1.2.多媒体课件（内含物质微观结构动画、分子运动模拟视频、科学史资料等）。

2.3.演示实验器材：烧杯、量筒、注射器、玻璃片、胶头滴管、酒精、浓氨水、酚酞溶液、品红、热水、冷水、香水或空气清新剂、黄豆与小米等。

3.4.分组实验器材（每小组）：烧杯、小试管、胶头滴管、药匙、浓氨水、酚酞溶液、蒸馏水、品红颗粒。

4.5.教学模型：球棍模型（水分子、氧分子、氢分子等）或磁性黑板贴模型。

6.学生准备

1.7.预习教材相关内容，思考物质是如何构成的。

2.8.复习物理变化与化学变化的定义与实例。

五、教学过程

（一）情境导入，引发认知冲突

师：同学们，请观察老师手中的这块冰糖。我把它放入这杯水中，搅拌。（教师操作）大家看到了什么现象？

生：冰糖消失了，溶解了。

师：是的，冰糖“消失”了。那么，冰糖真的消失了吗？如何证明它没有消失？

生：水变甜了，说明冰糖还在水里。

师：很好，通过“尝味道”我们感知到糖还在。但为什么肉眼看不见了呢？糖是以什么形式分散到水中的？一杯满满的水，投入几块冰糖，搅拌溶解后，液面会有什么变化？（稍顿）如果我们不断向里加糖，最终会怎样？

生：液面几乎不变。加到一定程度，糖就不再溶解了。

师：这些司空见惯的现象背后，隐藏着物质构成的奥秘。今天，我们将化身“微观侦探”，一起探索构成物质的那些肉眼看不见的“基本单元”——分子和原子。

（设计意图：从学生最熟悉的溶解现象入手，提出富有启发性的问题，引发学生对物质存在形式的深层思考，制造认知冲突，激发探究欲望，自然引入课题。）

（二）活动探究，建构核心概念

1.环节一：确认微粒的存在——物质由微观粒子构成

师：关于物质的构成，古人有过很多猜想。比如“一尺之棰，日取其半，万世不竭”，这体现了什么思想？

生：物质可以不断分割。

师：对，这是朴素的“物质可分”思想。随着科技发展，尤其是扫描隧道显微镜等仪器的发明，人类终于能够“看见”这些极小的粒子。（播放用扫描隧道显微镜拍摄的苯分子、硅原子图像）

师：这些图像真切地告诉我们，物质是由分子、原子等微观粒子构成的。像水、氧气、二氧化碳等是由分子构成的；而金属（如铁、铜）、稀有气体（如氦气）、金刚石等则是由原子直接构成的。今天我们先重点研究由分子构成的物质。

2.环节二：探究分子的基本性质

师：这些构成物质的分子，有什么样的特点呢？我们通过几个探究活动来认识它们。

探究活动一：分子的体积与质量都很小

师：一滴水中含有多少水分子呢？让我们来计算一下。已知1滴水的体积约为0.05mL，密度为1g/mL，水的摩尔质量是18g/mol，1mol任何物质约含有6.02×10^23个粒子。

（引导学生计算：0.05g水≈0.00278mol，分子数≈0.00278×6.02×10^23≈1.67×10^21个）

师：如果让全世界70亿人来数这一滴水中的分子，每人每秒数1个，需要多少年？

（简单估算：1.67×10^21÷(7×10^9×3600×24×365)≈7500年）

师：计算结果让我们震惊。这充分说明，分子的质量和体积都非常非常小。

探究活动二：分子在不断地运动

实验1：扩散现象——品红在水中的扩散。

教师演示：向盛有半杯水的烧杯中，缓慢加入一小粒品红。请学生静观变化。

生：品红逐渐向四周散开，最终整杯水都变红了。

师：品红没有受到搅拌，为什么会自发地均匀分散到整杯水中？是什么力量驱动的？

生：是水分子在运动，撞击品红粒子，使品红粒子也运动起来。

师：很好。是水分子和品红分子都在永不停息地、无规则地运动，彼此进入对方的空隙中，这种现象称为“扩散”。温度对分子运动有影响吗？

实验2：温度对分子运动速率的影响。

分组实验：各小组取两只相同的小烧杯，分别加入等量的冷水和热水。同时向两只烧杯中投入等量的一小粒品红。观察并比较品红扩散的快慢。

生：热水中的品红扩散得更快，整杯水变红所需时间更短。

师：这说明温度越高，分子的运动速率越快。请举例说明生活中还有哪些现象能证明分子在运动？

生：闻到花香、饭菜的香味；湿衣服在阳光下干得快；酒精挥发……

实验3：氨分子的运动（经典实验）。

分组探究：

A.向盛有约20mL蒸馏水的小烧杯C中滴入5-6滴酚酞溶液，观察现象。（溶液不变色）

B.另取一只小烧杯D，加入约5mL浓氨水，用一个大烧杯或水槽将C、D两只小烧杯罩在一起。观察C烧杯中的现象。

生：C烧杯中的酚酞溶液慢慢变红了！

师：氨水并没有直接接触酚酞溶液，为什么酚酞变红了？请各小组讨论并解释。

生：浓氨水中的氨分子不断运动，扩散到了C烧杯中，溶于水形成氨水，氨水使酚酞变红。

师：推理得非常正确。这个实验不仅再次证明了分子在运动，还为我们提供了一个探究微观粒子运动的巧妙方法。

探究活动三：分子之间有间隔

实验1：气体分子间隔的探究。

师：（出示一支注射器）请一位同学用手堵住注射器前端的小孔，另一位同学尝试推压活塞。感受如何？松开推压后呢？

生：用力才能推下去，松开后活塞又弹回来了。

师：这说明了什么？如果注射器内是固体或液体呢？（对比实验：注射器内先吸满水，再推压活塞）

生：气体容易被压缩，说明气体分子之间的间隔很大。而水和固体很难被压缩，说明它们的分子间隔较小。

师：精确测量表明，通常状况下，气体分子间的间隔大约是分子直径的10倍左右。

实验2：液体混合体积变化的探究。

教师演示：用量筒分别量取50mL酒精和50mL水。将水倒入盛有酒精的100mL量筒中，混合均匀后静置。请学生观察混合后的总体积。

生：总体积小于100mL！

师：为什么1+1≠2？请结合分子间有间隔的特点进行猜想。

生：酒精分子和水分子大小不同，在混合过程中，一种分子挤进了另一种分子的间隔中，导致总体积缩小。

师：非常精彩的解释！这就像把一桶黄豆和一桶小米混合，总体积会小于两桶体积之和一样，是一种“互补”效应。这个实验有力地证明了分子间存在间隔，且不同物质的分子大小和间隔可能不同。

性质小结：

师：通过以上探究，我们可以总结出分子的三个基本性质：（1）分子的质量和体积都很小；（2）分子在不停地运动，温度越高运动越快；（3）分子之间有间隔。气体分子间隔最大，液体次之，固体最小。这些性质是解释许多宏观现象的金钥匙。

3.环节三：从分子视角理解物理变化与化学变化

师：我们已经知道，世界是不断变化的。变化分为物理变化和化学变化。从微观的、分子的角度看，这两类变化有什么本质区别？

情境分析：

1.4.案例1：水蒸发变成水蒸气。（教师展示水蒸发和水凝固的微观模拟动画）

师：在这个过程中，水分子本身（大小、结构）改变了吗？

生：没有改变，只是水分子间的间隔变大了，运动加快了，由液态变成了气态。

师：是的，变化前后，分子种类不变。这只是分子聚集状态和分子间隔的改变。

2.5.案例2：氢气在氧气中燃烧生成水。（教师展示电解水和水分解的微观模拟动画）

师：水通电分解，生成氢气和氧气。这个过程中，水分子发生了什么变化？

生：水分子被拆开了，分成了氢原子和氧原子，然后这些原子重新组合，形成了新的氢分子和氧分子。

师：也就是说，变化前后，分子种类发生了改变，生成了新的分子。

概念建构：

师：由此可见，物理变化的微观实质是：分子本身没有改变，只是分子间的间隔和排列方式发生了变化。而化学变化的微观实质是：分子分裂成原子，原子重新组合成新的分子。因此，原子是化学变化中的最小粒子。在化学变化中，分子的种类一定改变，而原子的种类和数目不变。

模型应用：教师利用球棍模型，动态演示水的蒸发（模型间距拉大）和水的电解（拆开H2O模型，重组为H2和O2模型），让学生直观感受两者的区别。

（三）归纳整合，形成观念

师：让我们回顾一下今天的探索之旅。我们从宏观的溶解、扩散、体积变化等现象出发，通过推理和实验，确认了分子、原子等微观粒子的存在，并探究了它们的基本性质。最重要的是，我们学会了用微观粒子的眼光去审视和理解宏观世界的变化，建立了“宏观现象-微观解释”的桥梁。

请同学们尝试用一句话概括你今天建立的最重要的化学观念。

生可能的回答：物质是由肉眼看不见的微小粒子构成的；微观粒子的行为决定了宏观物质的性质和变化……

师：这就是化学独具魅力的视角——从微观层次认识物质。掌握了这个视角，你们就能更深刻地理解身边的世界。

（四）迁移应用，拓展深化

1.解释生活现象（抢答环节）：

1.2.为什么墙内开花墙外香？

2.3.为什么6000L氧气在加压的情况下可装入40L的钢瓶中？

3.4.为什么湿衣服在阳光下比在阴凉处干得快？

4.5.水银温度计测量体温的原理是什么？

6.概念辨析（小组讨论）：

1.7.“物体热胀冷缩是因为分子的大小随温度改变而改变”，这句话对吗？为什么？

2.8.从分子角度说明，氧气和液氧的化学性质相同，为什么？

3.9.酒精挥发和酒精燃烧这两种变化，在微观本质上有什么不同？

10.跨学科联结：

1.11.物理学科：分子动理论的基本内容与本节课的分子性质高度一致，热运动的概念相通。

2.12.生物学科：细胞膜的选择透过性、营养物质吸收等过程，都涉及分子的扩散和运输。

13.前沿视野（简要介绍）：

1.14.除了分子、原子，构成物质的微粒还有离子（下节课将学习）。

2.15.随着科学进步，人们发现了更基本的粒子，如质子、中子、电子，乃至夸克。但化学变化通常只涉及原子层面的重新组合。

（五）课堂小结与评价

1.学生自我小结：请学生绘制本节课的概念图或思维导图，中心主题是“分子与原子”，分支包括：存在证据、基本性质（三点）、物理变化与化学变化的微观解释等。

2.课堂小测（反馈练习）：

(1)能说明分子间有间隔的事实是（）。

A.花香四溢B.空气被压缩C.湿衣服晒干D.蔗糖溶于水

(2)从微观角度解释“气体易被压缩，固体不易被压缩”。

(3)从分子观点看，纯净物与混合物的区别是什么？（为下节课铺垫）

（六）布置作业

1.基础性作业：完成教材配套练习中相关题目；用分子的观点解释至少三个教材未提及的生活现象。

2.实践性作业：设计一个简单的家庭小实验，证明分子在不断运动（需家长协助，注意安全），并记录实验步骤、现象和解释。

3.预习性作业：预习下一课时内容，思考：同种物质的分子性质相同，不同种物质的分子性质不同，那么，什么是“分子的性质”？它与我们之前学过的“化学性质”有何关联？

六、板书设计

构成物质的微观粒子——分子与原子

一、物质由微观粒子（分子、原子等）构成

→扫描隧道显微镜证实

二、分子的基本性质