《分子和原子》的教學設計

陸麗萍

摘 要：筆者結合自身教學經驗，以學生實驗探究、小組合作學習為主導，設計了《分子和原子》這一課的教學。

關鍵詞：初中化學;《分子和原子》;教學設計

中圖分類號：G427 文獻標識碼：A 文章編號：1992-7711（2015）03-053-2

一、教材分析

人教版初中化學九年級上冊，從空氣、氧氣的學習后進入物質構成的奧秘，在學生擁有了物質性質的感性知識后回歸學科特點，第三單元“物質構成的奧秘”承上啟下，既要學生在學習中對氧氣性質、物質的變化等知其所以然，又要對第四單元水的組成在結構分析方面奠定基礎，讓學生能從學科的微粒觀來認識化學現象，幫助學生初步建立宏觀、微觀和符號這“三重表征”的學習模式。

二、學情分析

學生知道了宏觀物質的可分性，物質可以分為最小的微粒分子，知道分子是能保持物質化學性質的最小微粒;也知道物質是由分子構成的，分子很小、分子之間都有空隙、分子處在永不停息的運動中、溫度越高運動越劇烈，分子間有作用力。學生還知道物質三態的變化，就是分子間間隙發生變化。學習的盲點主要是從化學的視角來認識構成物質的微粒，以及構建物質的微粒觀等。

三、教學思路（略）

四、教學目標（略）

五、教學過程

引言：從物理學科上我們已經知道物質是由分子構成的，請大家說一說“分子有哪些性質？”（分子很小，分子之間有間隔，分子處在永不停息的運動中。）下面，我們通過三個活動，進行本課的學習。

（一）活動一：分析現象，初探物質構成的微粒

學生對分子已經有了一個基本認知，也能對宏觀現象進行一些解釋，但學生的知識是零碎的。所以，筆者設計了兩個探究活動，希望從微粒角度讓學生建構微粒構成物質的基礎知識。

探究1：初步探究分子的性質

設計意圖：鞏固學生舊知并創新學生的設計實驗能力，訓練學生實驗的基本技能，加深理解對水、品紅、酒精等由分子構成的知識。

師生活動：請各小組的同學利用桌上的儀器和藥品設計實驗說明分子的性質。看看哪個小組設計實驗最多。結束后推選一位同學進行展講交流。

老師歸納：通過實驗我們發現，宏觀上品紅等物質在水中的擴散、能聞到花香以及物質的三態變化等實質上是分子等微觀粒子性質而引起的。所以我們要學會從微粒的觀點來認識宏觀物質的結構、性質、變化等，這是化學學科研究的方法。

探究2：尋找構成物質的微粒

設計意圖：是通過觀察和問題串，讓學生形成舊知認識矛盾，構建新知，并用模型使抽象知識直觀化，加深對所學知識的理解，為探究3打好知識基礎。

老師歸納：說明構成物質的微粒有分子、原子等。例如，實驗中的水（H2O）、品紅、酒精、過氧化氫（H2O2）都是由分子構成的，而硅（Si）、金屬鐵（Fe）、鎂、氦氣（He）等由原子直接構成。

承上啟下：同學們想過沒有，分子是由什么微粒構成的？（原子）

（二）活動二：揭示本質，再探物質構成的微粒

該活動是形成分子、原子概念的重要過程，主要通過3個探究活動，以教師講解為主導，學生觀察、討論為主體，繼續通過宏觀實驗的探究，透過現象的分析到物質構成微粒的本質特征這一由表及里的方法，揭示概念的形成，打開學生認識事物、形成概念的“門徑”。運用感性直觀到理性抽象，去偽存真，形成概念。進一步加深對分子、原子概念知識和物質構成的理解。

探究3：感知物理變化和化學變化中分子的變化

設計意圖：承上啟下，一方面在完善舊知的基礎上，加深對新知理解和運用知識解決實際問題，另一方面是通過物理變化和化學變化中分子是否變化來形成概念。

師生活動：老師黑板展示平面手工圖，水分子、過氧化氫分子、氧氣分子的模型，請觀察構成氧氣、水、過氧化氫的分子。

設問：觀察符號和結構圖，你有什么發現？

（物質的符號可以表示一個分子;物質符號中右下角的個數就是構成這個分子的原子個數等）

再問：我們已經認識了兩種有關物質的變化，即物理變化和化學變化，由分子構成的物質，在變化前和變化后構成物質的分子是否發生變化呢？

請學生小組合作，用自制的分子模型，從分子的角度探究水受熱體積變大、過氧化氫分解成水和氧氣的變化。討論后由一位同學展講交流。

學生展示交流：水受熱體積變大，水分子不變，分子之間的間隙變大，使體積變大。認為在這樣的物理變化中，分子不變。

學生展示模型：

過氧化氫分解成水和氧氣：過氧化氫分子變成水分子和氧分子，這是化學變化，因為前后分子不同，所以我們認為向這樣的化學變化中，分子要發生改變，會變成新的分子。

學生展示模型：

追問：請歸納一下，由分子構成的物質，發生物理變化和化學變化的本質區別是什么？（由分子構成的物質，如果變化過程中分子不變，則該變化是物理變化，如果變化過程中分子變化，則該變化是化學變化。）

老師歸納：由分子構成的物質，物理變化中分子不變，化學變化中分子改變。可見從微觀上來看，對由分子構成的物質，物理變化和化學變化的區別是分子是否發生改變。

探究4：通過實驗探究分子的性質

設計意圖：通過對演示實驗的觀察，一方面加深對分子性質——分子不停的運動的理解，宏觀上從一個容器到另一個容器中，的確體現了分子“運動”這一宏觀特征，另一方面對分子保持物質的化學性質有一個感性的認知基礎，是對分子概念中“保持物質化學性質的最小微粒”的較好詮釋。

師生活動：老師指導學生自學課本P49“分子運動現象”，并巡視課堂。

設問：你觀察到哪些現象？用分子原子的知識解釋一下。

（試管的酚酞溶液變紅;B中酚酞溶液變紅。分子在不停地運動）

再問：試管中實驗現象告訴我們：氨水可以使酚酞變紅。那么當A燒杯中由于氨分子不斷運動使氨水揮發，氨分子溶于B燒杯的水中，這個過程，你認為分子本身發生變化了沒有？（分子本身沒有發生變化，所以化學性質沒變）

觀察：黑板上模型，水分子、過氧化氫分子、氧氣分子，從過氧化氫制取氧氣。

追問：從過氧化氫制取氧氣的原理是什么？

（過氧化氫分子就變成了氧氣分子和水分子，過氧化氫的化學性質發生了改變）

老師歸納：可見：由分子構成的物質，分子是保持物質化學性質的最小粒子，同種分子，性質相同。

承上啟下：分子和原子之間有怎樣的關系？

（三）活動三：厘清關系，三探物質構成的微粒

通過過氧化氫分子和氧化汞受熱分解的實驗和討論，進行對比歸納，達到鞏固升華的目的。對原子、分子兩個抽象的概念進行由零碎到整體的全面性認識，通過列表比較、從異同和聯系等對本課題知識進行整體構建，形成新的概念結構，能使學生對概念進行正確性的理解和有效運用。同時在探究活動中讓學生學會整理、交流、合作等學習方法，培養學生的學習能力。

探究5：過氧化氫分子的分解

設計意圖：通過圖例，讓學生能形象地感知分子的破裂和原子的重組，建構“原子是化學變化中的最小粒子”這一理念，同時，也將宏觀上的元素符號和微觀上的原子建立一定的淺認識，為以后化學用語的學習打好基礎。

師生活動：化學變化中分子破裂成原子，然后原子重新組成新分子。以過氧化氫分解為例，根據圖例請觀察思考歸納化學變化的本質。

設問：請大家歸納一下由分子構成的物質，從分子、原子的角度來看，你認為化學變化的本質是什么？（分子破裂成原子，原子重新組成新分子）

再問：通過對原子、分子的認識，你認為分子和原子的本質區別在哪？請和你的同伴討論一下。（在化學變化中，分子可分，原子不可分）

追問：從熟悉的符號來看，你發現分子、原子和哪些符號有關系？（分子和表示物質的符號即化學式有關，原子和表示元素的符號即元素符號有關。）

老師歸納：化學變化中，分子分成原子，原子重新結合成新的分子。在化學變化中，原子的種類不會發生改變，所以原子是化學變化中的最小粒子。

探究6：探索分子和原子的關系

設計意圖：通過對熟悉的化學反應微觀認識，學會從分子原子的角度，運用分子原子的知識對反應進行分析，并學會從圖中獲取信息的能力;通過討論，加深對原子和分子的辨析。從辯證的觀點進一步認識分子和原子，加深理解。

師生活動：觀察氧化汞分子分解示意圖，你能有哪些發現？請和伙伴們討論。

（1.在化學變化中，分子可分，原子不可分;2.原子是化學變化中的最小粒子;3.有的物質由分子構成，有的物質由原子構成）

設問：“原子是化學變化中的最小微粒，你是怎樣理解的？

（化學變化中不可再分）

再問：請說說分子和原子的異同。（相同點：都是構成物質的微粒，質量和體積都很小，在不斷運動，粒子之間都有一定的間隙等;不同點：分子在化學變化中可分，原子不可分等。）

追問：請說說分子和原子的聯系？通過小組討論，再進行展示交流。

（分子可以分成原子，原子可以組成分子。）

老師歸納：分子和原子既有聯系又有區別，既有相同點，又有不同點;我們應該從全面的觀點、辯證地認識這兩種物質微粒。

六、課外作業

請閱讀道爾頓關于原子的描述，談談你的觀點，和同伴進行交流。

七、教學反思

通過多個探究活動，學生的眼睛有神了，學生的思維力加強了，最重要的是：學生有能力進行建構新知，特別是在粗略的模型動手展示中激發了學習興趣。通過知識的“可視化”、“可操作化”，將抽象的知識具體化，降低了學習難度，很好地突破了認知障礙，初步構建了物質構成的微粒觀。

本課突破了傳統的演示實驗和講解這種被動式學習，代之以學生實驗探究、小組合作、思維碰撞，使學生在切磋中經歷知識的體驗，把教學的重點難點分解到討論和分析過程中，引導學生從宏觀、微觀和符號三種水平上理解化學知識，充分運用“三重表征”學習的教學思想，不斷滲透建模理念，化解學習微觀粒子的困難。注重讓學生在活動中體驗知識的形成過程，主動地構建化學的基礎知識，充分體現了新課程理念。同時，學生在學習過程中，通過積極參與，培養了觀察、分析和思考問題的能力，也能體驗成功的快樂，促進了人格的成長。