《分子和原子》的教學設計

陸麗萍

摘 要：筆者結(jié)合自身教學經(jīng)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(zhì)構(gòu)成的奧秘，在學生擁有了物質(zhì)性質(zhì)的感性知識后回歸學科特點，第三單元“物質(zhì)構(gòu)成的奧秘”承上啟下，既要學生在學習中對氧氣性質(zhì)、物質(zhì)的變化等知其所以然，又要對第四單元水的組成在結(jié)構(gòu)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(xiàn)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(zhì)的可分性，物質(zhì)可以分為最小的微粒分子，知道分子是能保持物質(zhì)化學性質(zhì)的最小微粒;也知道物質(zhì)是由分子構(gòu)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(zhì)三態(tài)的變化，就是分子間間隙發(fā)生變化。學習的盲點主要是從化學的視角來認識構(gòu)成物質(zhì)的微粒，以及構(gòu)建物質(zhì)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(jīng)知道物質(zhì)是由分子構(gòu)成的，請大家說一說“分子有哪些性質(zhì)？”（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(xiàn)象，初探物質(zhì)構(gòu)成的微粒

學生對分子已經(jīng)有了一個基本認知，也能對宏觀現(xiàn)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(gòu)微粒構(gòu)成物質(zhì)的基礎知識。

探究1：初步探究分子的性質(zhì)

設計意圖：鞏固學生舊知并創(chuàng)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(gòu)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(zhì)。看看哪個小組設計實驗最多。結(jié)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(fā)現(xiàn)，宏觀上品紅等物質(zhì)在水中的擴散、能聞到花香以及物質(zhì)的三態(tài)變化等實質(zhì)上是分子等微觀粒子性質(zhì)而引起的。所以我們要學會從微粒的觀點來認識宏觀物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、變化等，這是化學學科研究的方法。

探究2：尋找構(gòu)成物質(zhì)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(gòu)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(gòu)成物質(zhì)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(gòu)成的，而硅（Si）、金屬鐵（Fe）、鎂、氦氣（He）等由原子直接構(gòu)成。

承上啟下：同學們想過沒有，分子是由什么微粒構(gòu)成的？（原子）

（二）活動二：揭示本質(zhì)，再探物質(zhì)構(gòu)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(xù)通過宏觀實驗的探究，透過現(xiàn)象的分析到物質(zhì)構(gòu)成微粒的本質(zhì)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(zhì)構(gòu)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(gòu)成氧氣、水、過氧化氫的分子。

設問：觀察符號和結(jié)構(gòu)圖，你有什么發(fā)現(xiàn)？

（物質(zhì)的符號可以表示一個分子;物質(zhì)符號中右下角的個數(shù)就是構(gòu)成這個分子的原子個數(shù)等）

再問：我們已經(jīng)認識了兩種有關物質(zhì)的變化，即物理變化和化學變化，由分子構(gòu)成的物質(zhì)，在變化前和變化后構(gòu)成物質(zhì)的分子是否發(fā)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(fā)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(gòu)成的物質(zhì)，發(fā)生物理變化和化學變化的本質(zhì)區(qū)別是什么？（由分子構(gòu)成的物質(zhì)，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(gòu)成的物質(zhì)，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(gòu)成的物質(zhì)，物理變化和化學變化的區(qū)別是分子是否發(fā)生改變。

探究4：通過實驗探究分子的性質(zhì)

設計意圖：通過對演示實驗的觀察，一方面加深對分子性質(zhì)——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(xiàn)了分子“運動”這一宏觀特征，另一方面對分子保持物質(zhì)的化學性質(zhì)有一個感性的認知基礎，是對分子概念中“保持物質(zhì)化學性質(zhì)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(xiàn)象”，并巡視課堂。

設問：你觀察到哪些現(xiàn)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(xiàn)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(fā)，氨分子溶于B燒杯的水中，這個過程，你認為分子本身發(fā)生變化了沒有？（分子本身沒有發(fā)生變化，所以化學性質(zhì)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(zhì)發(fā)生了改變）

老師歸納：可見：由分子構(gòu)成的物質(zhì)，分子是保持物質(zhì)化學性質(zhì)的最小粒子，同種分子，性質(zhì)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(zhì)構(gòu)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(lián)系等對本課題知識進行整體構(gòu)建，形成新的概念結(jié)構(gòu)，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(yǎng)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(gòu)“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(jù)圖例請觀察思考歸納化學變化的本質(zhì)。

設問：請大家歸納一下由分子構(gòu)成的物質(zhì)，從分子、原子的角度來看，你認為化學變化的本質(zhì)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(zhì)區(qū)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(fā)現(xiàn)分子、原子和哪些符號有關系？（分子和表示物質(zhì)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(jié)合成新的分子。在化學變化中，原子的種類不會發(fā)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(fā)現(xiàn)？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(zhì)由分子構(gòu)成，有的物質(zhì)由原子構(gòu)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(gòu)成物質(zhì)的微粒，質(zhì)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(lián)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(lián)系又有區(qū)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(zhì)微粒。

六、課外作業(yè)

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(gòu)新知，特別是在粗略的模型動手展示中激發(fā)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(gòu)建了物質(zhì)構(gòu)成的微粒觀。

本課突破了傳統(tǒng)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(jīng)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(gòu)建化學的基礎知識，充分體現(xiàn)了新課程理念。同時，學生在學習過程中，通過積極參與，培養(yǎng)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。