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2019-2020年九年級化學 課題2 分子和原子教案 人教新課標版 從容說課 本課題是學生對微觀世界認識的開始。首先從學生熟悉的日?，F(xiàn)象提出問題，引起學生思考；然后確立物質是由分子、原子等微小粒子組成的觀點；接著通過實驗與探究得出“分子是不斷運動的”的結論，并利用這一結論對一些現(xiàn)象作出具體解釋。另外課本上還介紹了有關分子間間隔的內容，緊接著通過兩個討論題，把對微觀世界的探索引向深入，引導學生用分子、原子的觀點分析、比較以前學習過的一些變化和化學反應，進一步從化學變化中認識分子、原子的特性，形成概念。 由于本課題是學生從宏觀世界走向微觀世界的開始，一些觀點和結論不像認識宏觀世界那樣容易理解，所以培養(yǎng)學生的抽象思維能力、想象力和分析、推理能力便成了學好本課題的關鍵和難點。在教學過程中，主要從以下幾方面著手對難點進行突破。 1．給學生提供更多的實驗探究的機會。 2．采取更為開放的探究方式，讓學生體驗科學過程。 3．多提供一些日?，F(xiàn)象，引導學生觀察、分析變化現(xiàn)象。力求把日?，F(xiàn)象與課本理論結合起來。 4．培養(yǎng)學生的抽象思維能力、想象力和分析、推理能力。 教學目標 1．知識與技能 (1)認識物質是由分子、原子等微小粒子構成的。 (2)認識分子是保持物質化學性質的最小粒子。 (3)認識原子是化學變化中的最小粒子，原子可以相互結合形成分子。 2．過程與方法 (1)學習運用日?，F(xiàn)象與課本理論相結合的方法，用課本理論來解釋日常現(xiàn)象。 (2)充分發(fā)揮學生的空間想象力。 (3)學習運用比較、分析、歸納等方法對實驗所得信息進行加工。 3．情感態(tài)度與價值觀 (1)對學生進行科學態(tài)度教育和辯證地看問題的思想方法教育。 (2)逐步提高抽象思維的能力、想象力和分析、推理能力。 (3)滲透物質的無限可分的辯證唯物主義的觀點及科學態(tài)度和科學方法的教育。 教學重點 1．分子和原子概念的形成。 2．理解物質是由分子、原子等微小粒子構成的。 教學難點 1．建立微觀粒子運動的想象表象，并初步體會它與宏觀物體運動的不同點。 2．如何理解原子是化學變化中的最小粒子？ 3．分子和原子間的區(qū)別和聯(lián)系。 教學方法 創(chuàng)設問題情境→演示實驗→得出結論→活動探究→學生討論→總結歸納。 教具準備 1．教師用具：投影儀、分子模型及掛圖、品紅溶液、水、燒杯。 2．學生用具：三個相同的小燒杯、一個大燒杯、量筒、蒸餾水、酚酞試液、濃氨水、酒精、水。 課時安排 2課時 第一課時：分子的存在及其特點。 第二課時：用分子、原子的觀點解釋物理變化和化學變化。 教學過程 第一課時 [創(chuàng)設問題情境]請學生根據(jù)日常生活經驗思考下列問題： 1．盛放在敞口容器里的水，在常溫下會逐漸減少，如果受熱會減少得更快，這是為什么？ 2．為什么走到花園或酒店的附近，往往會聞到花或酒的香氣？ 3．濕衣服為什么經太陽曬會變干？ 4．糖塊放在水里，會逐漸消失，而水卻有了甜味，這是什么原因？ [學生思考、討論] [教師]其實，這些問題在很久以前就引起了一些學者的探究興趣，他們經過反復的實驗和探究，提出了物質都是由不連續(xù)的微小粒子組成的設想。并用這一設想來解釋上述問題。那么，事實是不是如此呢？這些微小粒子到底是什么呢？科學事實證明，這些微小粒子就是我們本課題將要學習的分子和原子。 [板書]課題2 分子和原子 [過渡]本節(jié)課我們先來學習第一個問題：分子的存在及其特點。 [板書]一、分子的存在及其特點 [過渡]請大家仔細觀察以下實驗…… [實驗](3—2)向盛有水的小燒杯中加入少量品紅，靜置，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。 [注意]品紅的量一定要少。品紅的擴散現(xiàn)象極易觀察，但從放入水中到擴散均勻需時間較長。可以留一兩份讓學生在課外繼續(xù)觀察。用溫水做這個實驗，時間可縮短。 [可觀察到的現(xiàn)象]品紅在水中迅速擴散，但較長時間后才擴散均勻。 [提問]為什么品紅能在水中擴散呢？(提示學生用科學家提出的設想解釋) [回答]如果物質都是由不連續(xù)的粒子組成的，那么品紅也不例外，組成品紅的微小粒子向水中運動，就出現(xiàn)了品紅向水中擴散的現(xiàn)象。 [講解]科學技術的進步早已證明，物質確實是由微小的粒子——分子、原子等構成的?，F(xiàn)在我們通過先進的科學儀器不僅能夠直接觀察到一些分子和原子，還能移走原子。 [投影]展示圖3—6及圖3—7 [說明]圖3—6是用掃描隧道顯微鏡獲得的苯分子的圖像，圖像鮮明地顯示了苯分子的六元環(huán)結構。 圖3—7是中國科學院北京真空物理實驗室的研究人員，在常溫下以超真空掃描隧道顯微鏡的手段，通過用探針拔出硅晶體表面的硅原子的方法，在硅晶體表面形成的圖形。 [總結]這兩幅圖說明了分子和原子的真實存在，從而也證實了科學家的設想。 [板書]1．分子是真實存在的 [過渡]現(xiàn)在我們已經知道了分子是真實存在的，那么它有哪些特點呢？ [板書]2．分子的特點 [提問]我們用肉眼可以看見分子嗎？ [回答]不可以。 [提問]用普通的顯微鏡能觀察到分子嗎？ [回答]也不可以。 [提問]那怎么樣才能看見分子呢？ [回答]必須用非常先進的科學儀器。如剛才照片中提到的掃描隧道顯微鏡。 [總結]用肉眼和普通的顯微鏡都不能觀察到分子，必須用比較先進的電子顯微鏡才能觀察到，可見分子是一種非常小的粒子。如果拿水分子跟乒乓球相比，就好像拿乒乓球跟地球相比一樣。 [提問]分子這么小，有沒有一定的質量和體積呢？ [回答]經過預習可知，分子盡管很小，也有一定的質量和體積。例如：1個水分子的質量約為310－26 kg，一滴水中大約有1.671021個水分子(以20滴水為1 mL計算)。這個數(shù)字有多大呢？如果10億人來數(shù)一滴水里的水分子，每人每分鐘數(shù)100個，日夜不停，需要數(shù)3萬多年才能數(shù)完?？梢姺肿拥囊粋€顯著特點是：質量很小，體積很小。 [板書](1)質量很小，體積很小。 [過渡]你想知道更多的有關分子的知識嗎？那么，就請大家按以下建議進行實驗。 [活動與探究] (可投影打出探究內容和步驟) 已知酚酞和氨氣都是由分子構成的物質，它們溶于水可分別得到酚酞溶液和氨水。 1．取一燒杯，注入約40 mL蒸餾水，然后加入5～6滴酚酞試液，用玻璃棒攪拌均勻，觀察溶液的顏色。 2．取少量上述溶液置于試管中，向其中慢慢滴入濃氨水，觀察溶液顏色有什么變化。 3．將燒杯中的酚酞溶液分別倒入A、B兩個小燒杯中，另取一個小燒杯C，加入約5 mL濃氨水，用一個大燒杯罩住A、C兩個小燒杯，燒杯B置于大燒杯外，如下圖所示。觀察12分鐘，有什么現(xiàn)象發(fā)生？這一現(xiàn)象說明了什么？ [學生活動，教師巡視] [實驗1的結論]溶液為無色。 說明：酚酞本身是一種無色溶液，把酚酞加入蒸餾水中，只是對酚酞進行了稀釋，所以溶液仍為無色。 [實驗2的結論]溶液顏色由無色變?yōu)榧t色。 說明：酚酞是一種酸堿指示劑，遇酸不變色，遇堿顯紅色，濃氨水顯堿性，所以溶液顏色由無色變?yōu)榧t色。 思考：我們食用的醋常顯酸性，若往醋中滴入酚酞溶液，顏色會不會有變化？為什么？ [回答]不會。因為剛才說到酚酞遇酸不變色，醋顯酸性，所以滴入酚酞溶液后，顏色不會有變化。 [實驗3的結論]燒杯A中的酚酞溶液由無色變?yōu)榧t色，而燒杯B中的酚酞溶液仍為無色。 [提問]出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是什么呢？ [回答]分子的運動。C中的氨分子運動到了燒杯A中的酚酞分子中，所以A溶液變?yōu)榧t色；而燒杯B位于大燒杯外，沒有氨分子進入，所以溶液仍為無色。 [教師]這位同學的回答十分準確。其實利用他剛才所說的分子運動的觀點也可以解釋我們本節(jié)課開始提出的幾個問題。請同學回答。 [回答] 1．盛放在敞口容器中的水，在常溫下會逐漸減少，是由于水分子運動到了空氣中；受熱減少得更快，說明溫度越高，分子運動越快。 [補充]確實分子在不停地進行著運動，分子的運動速率與溫度有關，溫度越高，分子能量越大，運動速率越快。這也是為什么濕衣服在陽光下比在陰涼處干燥得快的原因。 2．走到花園或酒店的附近，花的香氣分子或酒的香氣分子運動到了人的鼻子周圍，所以人就聞到了花或酒的香氣。 3．水分子運動到了空氣中所以衣服會變干。經太陽曬，溫度較高，分子運動較快，所以濕衣服會干得快。 4．糖分子運動到了水分子中，所以糖塊逐漸消失，而水卻有了甜味。 [總結]以上這些問題都說明了分子的同一個特點——處于永恒運動之中。這也是物理上講過的“世界是運動的”“運動是永恒的，而靜止是相對的”。 [板書](2)分子處于永恒運動之中。 [提問]我們知道，物質存在固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)三種狀態(tài)，物質都有熱脹冷縮的現(xiàn)象。你能解釋這是為什么嗎？ [學生討論、交流]…… [過渡]為了解釋這個問題，我們一起來看下面的活動與探究。 [活動與探究] 請學生分別取100 mL水與100 mL酒精，把它們相混合后，觀察所得溶液體積是否等于200 mL？ [學生活動，教師巡視] [總結、思考、討論] [請學生代表陳述結論] 把100 mL水和100 mL酒精混合后，所得溶液體積不等于200 mL，而是小于200 mL。 [追問]原因呢？ [學生討論]…… [教師總結]出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因是分子之間有間隔。當把100 mL水和100 mL酒精混合后，一部分水分子和酒精分子會互相占據(jù)分子之間的間隔，所以所得溶液的總體積會小于200 mL。 [過渡]知道了這一原因，請同學們利用這一觀點來解釋剛才我提出的兩個問題。為什么物質存在固、液、氣三種狀態(tài)？為什么物質都有熱脹冷縮的現(xiàn)象。 [回答] 1．分子之間有間隔，相同質量的同一種物質在固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)時所占體積不同，就是因為它們分子間的間隔不同的緣故。氣態(tài)間隔最大，固態(tài)間隔最小，液態(tài)時居中，所以物質一般存在固、液、氣三種狀態(tài)？ 2．物質存在熱脹冷縮現(xiàn)象是因為分子間的間隔與溫度有關，受熱時間隔脹大，遇冷時間隔縮小，所以物質都有熱脹冷縮現(xiàn)象。 [補充]夏天自行車的氣不應打得太足，鐵路上的鐵軌之間應稍留些空隙都是這個原因。 [總結]可見分子還具有一個特點，即分子之間有間隔。 [板書](3)分子之間有間隔。 [小結]通過本節(jié)課我們知道，物質都是由微小的粒子——分子、原子等構成的。這些粒子我們用肉眼看不見，必須借助于先進的科學儀器——電子顯微鏡才能觀察到。分子具有三個特點：①體積很小、質量很??；②處于永恒運動之中；③分子之間有間隔。利用本節(jié)課所學知識我們可以解釋日常生活中的一些現(xiàn)象和問題。 [布置作業(yè)]習題3(2、3、4、6) 親自做一做家庭小實驗——1＋1是否一定等于2，將1體積黃豆和1體積綠豆混合，所得體積是否等于這兩體積之和？ 板書設計 課題2 分子和原子 一、分子的存在及其特點 1．分子是真實存在的 2．分子的特點 (1)質量很小、體積很小。 (2)分子處于永恒運動之中。 (3)分子之間有間隔。 第二課時 [提問]上節(jié)課我們講到，氨氣、水、糖等物質都是由分子構成的。那么分子是不是構成物質的最小的粒子，它能不能再進行分割了呢？如果能分，那分子又是由什么構成的呢？(閱讀P49第三段回答此問題) [回答]分子不是最小的粒子，分子是由原子構成的。 [投影]展示水分子、氧氣分子、氫氣分子等的模型。 [總結]從以上模型可以看出，1個水分子是由1個氧原子和2個氫原子構成的，1個氫分子是由2個氫原子構成的，1個氧分子是由2個氧原子構成的，即分子都是由原子構成的。 [引入新課]前面我們學過物理變化和化學變化，現(xiàn)在我們又認識了分子和原子，那么如何用我們現(xiàn)在學到的分子、原子的微觀知識去解釋宏觀世界中的物理變化和化學變化呢？這將是我們本節(jié)課探討的問題。 [板書]二、用分子、原子的觀點解釋物理變化和化學變化。 [師]請大家根據(jù)前面學過的有關物理變化和化學變化的知識以及我們現(xiàn)在掌握的分子、原子的知識，討論下面的問題。 [投影]展示“討論”。 1．從分子的角度看，水的蒸發(fā)與水的分解兩種變化有什么不同？ 2．氫氣在氯氣中燃燒生成氯化氫(如圖所示)。試分析在氫氣與氯氣的反應、水的分解等化學變化中，分子和原子的變化情況，推論在化學變化中，發(fā)生變化的是分子還是原子。 [學生分組討論]…… [選擇學生代表陳述討論結果] 1．水的蒸發(fā)與水的分解兩種變化有本質區(qū)別。在水的蒸發(fā)的過程中沒有新物質生成為物理變化，只是水的狀態(tài)由液態(tài)變成了氣態(tài)；水分子也沒有發(fā)生變化，仍為原來的水分子，只是水分子之間的距離增大了。而在水的分解過程中生成了兩種新物質——氫氣和氧氣，此變化是一個化學變化。在此變化中分子發(fā)生了變化，反應物水是由水分子構成的，而生成物氫氣和氧氣分別是由氫氣分子和氧氣分子構成的。 2．從氫氣在氯氣中燃燒生成氯化氫的反應示意圖可見，在化學變化中，發(fā)生變化的是分子。反應物氫氣是由氫分子構成的，氯氣是由氯分子構成的，而生成物氯化氫則是由氯化氫分子構成的?？梢姺肿影l(fā)生了變化，而氫氣中的氫、氯化氫中的氫是同樣的氫原子；氯氣中的氯、氯化氫中的氯也是同樣的氯原子。所以在化學變化中，發(fā)生變化的是分子而不是原子。 3．由示意圖可以看出，氫氣分子和氯氣分子在反應中被拆成氫原子和氯原子，而氫原子和氧原子又重新組合成了氯化氫分子。 [評價]同學們的發(fā)言很全面。 [過渡]經過剛才的討論可知，在化學變化中發(fā)生變化的是分子而不是原子。下面，我們就分別從分子和原子的觀點來認識物理變化和化學變化。 [板書]1．分子的觀點 [提問]1．物理變化的實質是什么？ 2．舉一些物理變化的例子。 [回答]1．物理變化的實質是沒有新物質生成，發(fā)生變化的只是物質的狀態(tài)、形狀等等。 2．例如：水的蒸發(fā)、汽油的揮發(fā)、鐵鑄成鍋、木材制成桌椅、瓷碗破碎等等。 [追問]在這些變化過程中，分子本身有沒有變化呢？舉例說明。 [回答]在這些變化過程中，分子本身沒有發(fā)生變化。如在水的蒸發(fā)過程中，水分子沒有發(fā)生變化，只是水分子與水分子之間的距離發(fā)生了變化，即水的狀態(tài)發(fā)生了變化。在這個變化過程中，水的化學性質沒有改變。如水可以分解成氫氣和氧氣(電解水實驗)，水蒸氣也可分解成氫氣和氧氣(拉瓦錫讓水蒸氣通過燒紅的槍管得到“易燃空氣”)。 [總結]可見，由分子構成的物質在發(fā)生物理變化時，分子本身沒有變化。 [補充]一定要強調說明“由分子構成的物質”。若某物質不是由分子構成的，而是由其他粒子構成的，則此說法失去了它的化學意義。 [板書]①由分子構成的物質在發(fā)生物理變化時，物質的分子本身沒有變化。 [提問]1．化學變化的本質特征是什么？ 2．舉出生活中有關化學變化的實例。 [回答]1．化學變化的本質特征是：在變化的過程中，有新物質生成。 2．例：煤的燃燒 氫氣在氯氣中燃燒 食物腐爛 鋼鐵生銹 [追問]在這些變化過程中，分子本身有沒有變化呢？舉例說明。 [回答]在這些變化的過程中，分子本身發(fā)生了變化，變成了別的物質的分子。如水電解時，水分子變成了氫氣分子和氧氣分子，不再保持水的化學性質了。再如氫氣在氯氣中燃燒生成氯化氫時，氫分子和氯分子都發(fā)生了變化，生成了氯化氫分子，氫氣和氯氣的化學性質也不再保持。 [總結]可見，由分子構成的物質在發(fā)生化學變化時，分子的本身發(fā)生了變化，變成了別的物質的分子。 [板書]②由分子構成的物質在發(fā)生化學變化時，分子本身發(fā)生了變化，變成了別的物質的分子。 [設問]那么，根據(jù)分子在物理變化和化學變化中的特征，我們應該如何給分子下一個定義才比較科學呢？ [學生討論]…… [引導學生從是否體現(xiàn)原物質的性質進行分析] [總結]從我們剛才分析的物理變化和化學變化可知：發(fā)生物理變化時，分子本身沒有發(fā)生變化，物質的化學性質也沒有變化；發(fā)生化學變化時，分子發(fā)生了變化，變成了別的物質的分子，而這些變化后的新分子不再保持原物質的化學性質。由此可見，分子是保持物質化學性質的最小粒子。 [板書]③分子的概念：分子是保持物質化學性質的最小粒子。 [說明]這里所說的“最小”，前提條件是指由分子構成的物質，而不是泛指所有的物質。 [過渡]那么，構成分子的原子又有哪些特點呢？ [板書]2．原子的觀點 [教師]根據(jù)前面的討論題可知，物質在發(fā)生化學變化的時候，分子要發(fā)生變化，分子要分成更小的粒子——原子，原子重新組合成新的分子。例如在水電解的反應里，水分子分成氫原子和氧原子，每2個氫原子結合成1個氫分子，每2個氧原子結合成1個氧分子。 [投影]展示水分子分解的微觀實質。 [提問]這說明了什么？ [回答]說明在化學變化中，分子可以分成原子，而原子不發(fā)生變化，只是進行重新組合。 [過渡]事實確實如此嗎？請大家再看氧化汞的分解實質。 [投影氧化汞分子分解示意圖] [講解]加熱紅色的氧化汞粉末時，氧化汞分子會分解成氧原子和汞原子，每2個氧原子結合成1個氧分子，許多汞原子聚集成金屬汞。 [總結]可見，在化學變化中，發(fā)生變化的是分子，原子沒有發(fā)生變化。如：氧原子無論在水中、氧氣中，還是在氧化汞中始終是氧原子。 [板書]①在化學變化中，發(fā)生變化的是分子，原子沒有發(fā)生變化。 [師]以上分析說明，原子是化學變化中的最小粒子，這也是原子的概念。 [板書]②原子概念：原子是化學變化中的最小粒子。 思考：在化學變化中，分子可以分成原子，那分子是不是一定比原子大呢？ [學生討論，并交流討論結果] [生]不一定，因為不同種類的原子的大小不一定相同。 [講解]盡管分子可以分成原子，但分子不一定就比原子大，只有拿分子與構成這種分子的原子相比，分子才比原子大。如1個水分子中有2個氫原子和1個氧原子，所以水分子肯定比氫原子和氧原子大。再比如1個氧化汞分子中有1個汞原子和1個氧原子，所以氧化汞分子肯定比汞原子和氧原子大。但毫無關系的分子和原子則無法說誰大誰小。如水分子和汞原子則無法進行比較。 [小結]本節(jié)課我們重點學習了分子和原子的概念，并且知道如何利用分子和原子的知識去判斷物理變化和化學變化，從而知道化學變化的實質是原來的分子破裂，破裂成原子，原子又重新組合成新的分子。 通過本節(jié)課的學習，為我們在宏觀世界和微觀世界之間架起了一座橋梁，使我們認識到看起來非常龐大的物質，其實都是由一些非常小的粒子構成的；看起來千差萬別的物質，其組成原子竟有許多是相同的，可見世界真奇妙呀！ [布置作業(yè)]習題1、2、4、5 板書設計 二、用分子、原子的觀點解釋物理變化和化學變化 1．分子的觀點 ①由分子構成的物質在發(fā)生物理變化時，物質的分子本身沒有變化。 ②由分子構成的物質在發(fā)生化學變化時，分子本身發(fā)生了變化，變成了別的物質的分子。 ③分子概念：分子是保持物質化學性質的最小粒子。 2．原子的觀點 ①在化學變化中，發(fā)生變化的是分子，原子沒有發(fā)生變化。 ②原子概念：原子是化學變化中的最小粒子。 考題回顧 1．(xx年湖北省黃岡市化學試題)酒精跟水混合后的總體積小于混合前它們的體積之和，這一事實說明 [ ] A．分子間有一定的間隔 B．分子是可以再分的 C．分子在不斷運動 D．分子是保持物質化學性質的最小粒子 2．(xx年威海市中考題)能證明分子在化學反應中可以再分的事實是[ ] A．鐵原子失去電子變成鐵離子 B．氧化汞受熱分解生成氧氣和汞 C．一定條件下二氧化碳制成干冰 D．固體碘受熱后變?yōu)榈庹魵? 3．(xx年遼寧省中考題)請用學過的化學知識，解釋下列生活中的現(xiàn)象： (1)槐花開了，漫步槐樹林中能聞到濃郁的花香。 (2)為了便于運輸和使用，通常把石油氣加壓變成液態(tài)貯存在鋼瓶中。 答案：1．A 2．B 3．(1)是槐樹花的香氣分子(粒子)在空氣中擴散(或運動)的結果。 (2)因為分子之間有間隔，增大壓強，分子間間隔變小。