《分子和原子》参考教案

PAGE24课题1分子和原子（两课时）本课题是学生对微观世界认识的开始。首先从学生熟悉的日常现象提出问题，引起学生思考；然后确立物质是由分子、原子等微小粒子组成的观点；接着通过实验与探究得出“分子是不断运动的”的结论，并利用这一结论对一些现象做出具体解释。另外课本上还介绍了有关分子间间隔的内容，紧接着通过两个讨论题，把对微观世界的探索引向深入，引导学生用分子、原子的观点分析、比较以前学习过的一些变化和化学反应，进一步从化学变化中认识分子、原子的特性，形成概念。由于本课题是学生从宏观世界走向微观世界的开始，一些观点和结论不像认识宏观世界那样容易理解，所以培养学生的抽象思维能力、想象力和分析、推理能力便成了学好本课题的关键和难点。在教学过程中，主要从以下几方面着手对难点进行突破。1．给学生提供更多的实验探究的机会。2．采取更为开放的探究方式，让学生体验科学过程。3．多提供一些日常现象，引导学生观察、分析变化现象，力求把日常现象与课本理论结合起来。4．培养学生的抽象思维能力、想象力和分析、推理能力。教学目标1．知识与技能1认识物质是由分子、原子等微小粒子构成的。2认识分子是保持物质化学性质的最小粒子。3认识原子是化学变化小的最小粒子，原子可以相互结合形成分子。2．过程与方法1学习运用日常现象与课本理论用结合的方法，用课本理论来解释日常现象。2充分发挥学生的空间想象力。3学习运用比较、分析、归纳等方法对实验所得信息进行加工。3．情感态度与价值观1对学生进行科学态度教育和辩证地看问题的思想方法教育。2逐步提高抽象思维的能力、想象力和分析、推理能力。3渗透物质的无限可分的辩证唯物主义的观点及科学态度和科学方法的教育。教学重点1．分子和原子概念的形成。2．理解物质是由分子、原子等微小粒子构成的。教学难点1．建立微观粒子运动的想象表象，并初步体会它与宏观物体运动的不同点。2．如何理解原子是化学变化中的最小粒子3．分子和原子间的区别和联系。教学方法创设问题情境→演示实验→得出结论→活动探究→学生讨论→总结归纳。教具准备1．教师用具：投影仪、分子模型及挂图、品红溶液、水、烧杯。2．学生用具：三个相同的小烧杯、一个大烧杯、量筒、蒸馏水、酚酞试液、浓氨水、酒精、水。课时安排2课时第一课时：分子的存在及其特点。第二课时：用分子、原子的观点解释物理变化和化学变化。教学过程第一课时[创设问题情境]请学生根据日常生活经验思考下列问题：1．盛放在敞口容器里的水，在常温下会逐渐减少，如果受热会减少得更快，这是为什么2．为什么走到花园或酒店的附近，往往会闻到花或酒的香气3．湿衣服为什么经太阳晒会变干4．糖块放在水里，会逐渐消失，而水却有了甜味，这是什么原因[学生思考、讨论][教师]其实，这些问题在很久以前就引起了一些学者的探究兴趣，他们经过反复的实验和探究，提出了物质都是由于不连续的微小粒子组成的设想。并用这一没想来解释上述问题。那么，事实是不是如此呢这些微小粒子到底是什么呢科学事实证明，这些微小粒子就是我们本课题将要学习的分子和原子。[板书]课题1分子和原子[过渡]本节课我们先来学习第一个问题：分子的性质及其特点。[板书]一、分子的存在及其特点[过渡]请大家仔细观察以下实验……[实验]向盛水的小烧杯中加入少量品红，静置，观察发生的现象。[注意]品红的量一定要少。品红的扩散现象极易观察，但从放入水中到扩散均匀需时间较长。可以留一两份让学生在课外继续观察。用温水做这个实验，时间可缩短。[可观察到的现象]品红在水中迅速扩散，但较长时间后才扩散均匀。[提问]为什么品红能在水中扩散呢提示学生用科学家提出的设想解释[回答如果物质都是由不连续的粒子组成的，那么品红也不例外，组成品红的微小粒子向水小运动，就出现了品红向水中扩散的现象。[讲解]科学技术的进步早已证明，物质确实是由微小的粒子——分子、原子等构成的。现在我们通过先进的科学仪器不仅能够直接观察到一些分子和原子，还能移走原子。[投影]展示图3-2及3-3[说明]图3-2是用扫描隧道显微镜获得的苯分子的图像，图像鲜明地显示了苯分子的六元环结构。图3-3是中国科学院北京真空物理实验室的研究人员，在常温下以超真空扫描隧道显微镜的手段，通过用探针拔出硅晶体表面的硅原子的方法，在硅晶体表面形成的图形。[总结]这两幅图说明了分子和原子的真实存在，从而也证实了科学家的设想。[板书]1．分子是真实存在的[过渡]现在我们已经知道了分子是真实存在的，那么它有哪些特点呢[板书]2．分子的特点[提问]我们用肉眼可以看见分子吗[回答]不可以。[提问]用普通的显微镜能观察到分子吗[回答]也不可以。[提问]那怎么样才能看见分子呢[回答]必须用非常先进的科学仪器。如刚才照片中提到的扫描隧道显微镜。[总结]用肉眼和普通的显微镜都不能观察到分子，必须用比较先进的电子显微镜才能观察到，可见分子是一种非常小的粒子。如果拿水分子跟乒乓球相比，就像拿乒乓球跟地球相比一样。[提问]分子这么小，有没有一定的质量和体积呢[回答]经过预习可知，分子尽管很小，也有一定的质量和体积。例如：1个水分子的质量约为3×10-26kg，一滴水中大约有1．67×1021个水分子以20滴水为1mL计算。这个数字有多大呢[板书]1质量很小，体积很小。[过渡]你想知道更多的有关分子的知识吗那么，就请大家按以下建议进行实验。[活动与探究]可投影打出探究内容和步骤已知酚酞和氨气都是由分子构成的物质，它们溶于水可分别得到酚酞溶液和氨水。1．取一烧杯，注入约40mL蒸馏水，然后加入5～6滴酚酞试液，用玻璃棒搅拌均匀，观察溶液的颜色。2．取少量上述溶液置于试管中，向其中慢慢滴入浓氨水，观察溶液颜色有什么变化。3．将烧杯中的酚酞溶液分别倒入A、B两个小烧杯中，另取一个小烧杯C，加入约5mL浓氨水，用一个大烧杯罩住A、C两个小烧杯，烧杯B置于大烧杯外，如引图所示。观察12分钟，有什么现象发生这一现象说明了什么[学生活动，教师巡视][实验1的结论]溶液为无色。说明：酚酞本身是一种无色溶液，把酚酞加入蒸馏水中，只是对酚酞进行了稀释，所以溶液仍为无色。[实验2的结论]溶液颜色由无色变为红色。说明：酚酞是一种酸碱指示剂，遇酸不变色，遇碱显红色，浓氨水显碱性，所以溶液颜色由无色变为红色。思考：我们食用的醋常显酸性，若往醋中滴入酚酞溶液，颜色会不会有变化为什么[回答]不会。因为刚才说到酚酞遇酸不变色，醋显酸性，所以滴入酚酞溶液后，颜色不会有变化。[实验3的结论]烧杯A中的酚酞溶液由无色变为红色，而烧杯B中的酚酞溶液仍为无色。[提问]出现这种现象的原因是什么呢[回答]分子的运动。C中的氨分子运动到了烧杯A中的酚酞分子中，所以A溶液变为红色；而烧杯B位于大烧杯外，没有氨分子进入，所以溶液仍为无色。[教师]这位同学的回答十分准确。其实利用他刚才所说的分子运动的观点也可以解释我们本节课开始提出的几个问题。请同学回答。[回答]1．盛放在敞口容器中的水，在常温下会逐渐减少，是由于水分子运动到了空气中，受热减少得更快，说明温度越高，分子运动越快。[补充]确实分子在不停地进行着运动，分子的运动速率与温度有关，温度越高，分子能量越大，运动速率越快。这也是为什么湿衣服在阳光下比在阴凉处干燥得快的原因。2．走到花园或酒店的附近，花的香气分子或酒的香气分子运动到了人的鼻子周围，所以人就闻到了花或酒的香气。3．水分子运动到了空气中所以衣服会变干。经太阳晒，温度较高，分子运动较快，所以湿衣服会干得快。4．糖分子运动到了水分子中，所以糖块逐渐消失，而水却有了甜味。[总结]以上这些问题都说明了分子的同一个特点，处于永恒运动之中。这也是物理上讲过的“世界是运动的”“运动是永恒的，而静止是相对的”。[板书]2分子处于永恒运动之中。[提问]我们知道，物质存在固态、液态、气态三种状态，物质都有热胀冷缩的现象。你能解释这是为什么吗[学生讨论、交流……[过渡]为了解释这个问题，我们一起来看下面的活动与探究。[活动与探究]请学生分别取100mL水与100mL酒精，把它们相混合后，观察所得溶液体积是否等于200mL[学生活动，教师巡视][总结、思考、讨论][请学生代表陈述结论]把100mL水和100mL酒精混合后，所得溶液体积不等于200mL，而是小于200mL。[追问]原因呢[学生讨论……[教师总结]出现这一现象的原因是分子之间有间隔。当把100mL水和100mL酒精混合后，一部分水分子和酒精分子会互相占据分子之间的间隔，所以所得溶液的总体积会小于200mL。[过渡]知道了这一原因，请同学们利用这一观点来解释刚才我提出的两个问题。为什么物质存在固、液、气三种状态为什么物质都有热胀冷缩的现象。[回答]1．分子之间有间隔，相同质量的同一种物质在固态、液态和气态时所占体积不同，就是因为它们分子问的间隔不同的缘故。气态间隔最大，固态间隔最小，液态时居中，所以物质一般存在固、液、气三种状态2．物质存在热胀冷缩现象是因为分子间的间隔与温度有关，受热时间隔胀大。遇冷时间隔缩小，所以物质都有热胀冷缩现象。[补充]夏天自行车的气不应打得太足，铁路上的铁轨之间应稍留些空隙都是这个原因。[总结]可见分子还具有一个特点，即分子之间有间隔。[板书]3分子之间有间隔。[小结]通过本节课我们知道，物质都是由微小的粒子，分子、原子等构成的。这些粒子我们用肉眼看不见，必须借助于先进的科学仪器，电子显微镜才能观察到。分子具有三个特点：①体积很小、质量很小；②处于永恒运动之中；③分子之间有间隔。利用本节课所学知识我们可以解释日常生活中的一些现象和问题。第二课时[提问]上节课我们讲到，氨气、水、糖等物质都是由分子构成的。那么分子是不是构成物质的最小的粒子，它能不能再进行分割了呢如果能分，那分子又是由什么构成的呢[回答]分子不是最小的粒子，分子是由原子构成的。[投影]展示水分子、氧气分子、氢气分子等的模型。[总结]从以上模型可以看出，1个水分子是由1个氧原子和2个氢原子构成的，1个氢分子是由2个氢原子构成的，1个氧分子是由2个氧原子构成的，即分子都是山原子构成的。[引入新课]前面我们学过物理变化和化学变化，现在我们又认识了分子和原子，那么如何用我们现在学到的分子、原子的微观知识去解释宏观世界中的物理变化和化学变化呢这将是我们本节课探讨的问题。[板书]二、用分子、原子的观点解释物理变化和化学变化。[师]请大家根据前面学过的有关物理变化和化学变化的知识以及我们现在掌握的分子、原子的知识，讨论下面的问题。[投影]展示“讨沦”。1．从分子的角度看，水的蒸发与水的分解两种变化有什么不同2．氢气在氯气中燃烧小成氯化氢如图所示。试分析在氢气与氯气的反应、水的分解等化学变化小，分子和原子的变化情况，推论在化学变化中，发生变化的是分子还是原子。

[学生分组讨论]……[选择学生代表陈述讨论结果]1．水的蒸发与水的分解两种变化有本质区别。在水的蒸发的过程中没有新物质生成为物理变化，只是水的状态由液态变成了气态；水分子也没有发生变化，仍为原来的水分子，只是水分子之间的距离增大了。而在水的分解过程中生成了两种新物质;氢气和氧气，此变化是一个化学变化。在此变化中分子发生了变化，反应物水是由水分子构成的，而生成物氢气和氧气分别是由氢气分子和氧气分子构成的。2．从氢气在氯气中燃烧生成氯化氢的反应示意图可见，在化学变化中，发生变化的是分子。反应物氢气是由氢分子构成的，氯气是由氯分子构成的，而生成物氯化氢则是由氯化氢分子构成的。可见分子发生了变化，而氢气中的氢、氯化氢中的氢是同样的氢原子；氯气中的氯、氯化氢中的氯也是同样的氯原子。所以在化学变化中，发生变化的是分子而不是原子。3．由示意图可以看出，氢气分子和氯气分子在反应中被拆成氢原子和氯原子，而氢原子和氧原子又重新组合成了氯化氢分子。[评价]同学们的发言很全面。[过渡]经过刚才的讨论可知，在化学变化中发生变化的是分子而不是原子。下面，我们就分别从分子和原子的观点来认识物理变化和化学变化。[板书]1．分子的观点[提问]1．物理变化的实质是什么2．举一些物理变化的例子。[回答]1．物理变化的实质是没有新物质生成，发生变化的只是物质的状态、形状等等。2．例如：水的蒸发、汽油的挥发、铁铸成锅、木材制成桌椅、瓷碗破碎等等。[追问]在这些变化过程中，分子本身有没有变化呢举例说明。[回答]在这些变化过程中，分子本身没有发生变化。如在水的蒸发过程中，水分子没有发生变化，只是水分子与水分子之间的距离发生了变化，即水的状态发生了变化。在这个变化过程中，水的化学性质没有改变。如水可以分解成氢气和氧气电解水实验，水蒸气也可分解成氢气和氧气拉瓦锡让水蒸气通过烧红的枪管得到“易燃空气”。[总结]可见，由分子构成的物质在发生物理变化时，分子本身没有变化。[补充]一定要强调说明“由分子构成的物质”。若某物质不是由分子构成的，而是由其他粒子构成的，则此说法失去了它的化学意义。[板书]①由分子构成的物质在发生物理变化时，物质的分子本身没有变化。[提问]1．化学变化的本质特征是什么2．举出生活中有关化学变化的实例。[回答]1．化学变化的本质特征是：在变化的过程中，有新物质生成。2．例：煤的燃烧氢气在氯气中燃烧食物腐烂钢铁生锈[追问]在这些变化过程中，分子本身行没有变化呢举例说明。[回答]在这些变化的过程中，分子本身发生了变化，变成了别的物质的分子。如水电解时，水分子变成了氢气分子和氧气分子，不再保持水的化学性质了。再如氢气在氯气中燃烧生成氯化氢时，氢分子和氯分子都发生了变化，生成了氯化氢分子，氢气和氯气的化学性质也不再保持。[总结]可见，由分子构成的物质在发生化生变化时。分子的本身发生了变化。变成了别的物质的分子。[板书]②由分子构成的物质在发生化学变化时，分子本身发生厂变化，变成了别的物质的分子。[设问]那么，根据分子在物理变化和化学变化中的特征，我们应该如何给分子下一个定义才比较科学呢[学生讨论]……[引导学生从是否体现原物质的性质进行分析][总结]从我们刚才分析的物理变化和化学变化可知：发生物理变化时，分子本身没有发生变化，物质的化学性质也没有变化；发生化学变化时，分子发生了变化，变成了别的物质的分子，而这些变化后的新分子不再保持原物质的化学性质。由此可见，分子是保持物质化学性质的最小粒子。[板书]③分子的概念：分子是保持物质化学性质的最小粒子。[说明]这里所说的“最小”，前提条件是指由分子构成的物质，而不是泛指所有的物质。[过渡]那么，构成分子的原子又有哪些特点呢[板书]2．原子的观点[教师]根据前面的讨论题可知，物质在发生化学变化的时候，分子要发生变化，分子要分成更小的粒子，原子，原子重新组合成新的分子。例如在水电解的反应里，水分子分成氢原子和氧原子，每2个氢原子结合成1个氢分子，每2个氧原子结合成1个氧分子。[投影]展示水分子分解的微观实质。[提问]这说明了什么[回答]说明在化学变化中，分子可以分成原子，而原子不发生变化，只是进行重新组合。[过渡]事实确实如此吗请大家再看氧化汞的分解实质。[投影氧化汞分子分解示意图][讲解]加热红色的氧化汞粉末时，氧化汞分子会分解成氧原子和汞原子，每2个氧原子结合成1个氧分子，许多汞原子聚集成金属汞。[总结]可见，在化学变化中，发生变化的是分子，原子没有发生变化。如：氧原子无论在水中、氧气中，还是在氧化汞中始终是氧原子。[板书]①在化学变化中，发生变化的是分子，原子没有发生变化。[师]以上分析说明，原子是化学变化中的最小粒子，这也是原子的概念。[板书]②原子概念：原子是化学变化中的最小粒子。思考：在化学变化中，分子可以分成原子，那分子是不是一定比原子大呢[学生讨论，并交流讨论结果][生]不一定，因为不同种类的原子的大小不一定相同。[讲解]尽管分子可以分成原子，但分子不一定就比原子大，只有拿分子与构成这种分子的原子相比，分子才比原子大。如1个水分子中有2个氢原子和1个氧原子，所以水分子肯定比氢原子和氧原子大。再比如1个氧化汞分子中有1个汞原子和1个氧原子，所以氧化汞分子肯定比汞原子和氧原子大。但毫无关系的分子和原子则无法说谁大谁小。如水分子和汞原子则无法进行比较。[小结]本节课我们重点学习了分子和原子的概念，并且知道如何利用分子和原子的知识去判断物理变化和化学变化，从而知道化学变化的实质是原来的分子破裂，破裂成原子，原子又重新组合成新的分子。通过本节课的学习，为我们在宏观世界和微观世界之间架起了一座桥梁，使我们认识到看起来非常庞大的物质，其实都是由一些非常小的粒子构成的；看起来千差万别的物质，其组成原子竟有许多是相同的，可见世界真奇妙呀!板书设计课题1分子和原子一、分子的存在及其特点1．分子是真实存在的2．分子的特点1质量很小、体积很小。2分子处于永恒运动之中。3分子之间有间隔。二、用分子、原子的观点解释物理变化和化学变化1．分子的观点①由分子构成的物质在发生物理变化时，物质的分子本身没有变化。②由分子构成的物质在发生化学变化时，分子本身发生了变化，变成了别的物质的分子。③分子概念：分子是保持物质化学性质的最小粒子。2．原子的观点①在化学变化中，发生变化的是分子，原子没有发生变化。

备课资料1．什么叫做微观世界、宏观世界物质是由大量肉眼看不到的粒子��分子、原子或离子等构成的。而分子则是由更小的粒子原子构成的。至于原子，又是由原子核和电子构成的。分子、原子、原子核、电子都非常小。通常将人们感官所不能直接感觉到的微小的物体和现象分别叫做“微观物体”和“微观现象”，而将这些物体和现象的总体叫做“微观世界”。又将人们感官所能直接感觉到的比较大的物体和现象分别叫做“宏观物体”和“宏观现象”，而将这些物体和现象的总体叫做“宏观世界”。人们不能直接感觉到分子、原子或离子等粒子以及这种粒子的运动，但由大量数目的粒子构成的一个体系所表现出来的行为和性质，人们就可以感觉到。例如一个容器内盛有许多气体分子，单个分子人们不可能感觉到，但是每个气体分子运动对器壁的碰撞结果，人们就能量出压力来，压力则是宏观现象。因此微观现象和宏观现象我们可以这样理解：个别分子、原子、质子、中子、电子……微小质点所表现出的行为和属性是微观现象。由大量数目的粒子构成的体系所表现出来的行为和属性是宏观现象。微观粒子的变化决定宏观物质的变化。2．分子、巨大分子和高分子分子能独立存在，它是保持物质化学性质的一个结构单位。分子是可数的。每个分子都有相同的组成，可用同一个分子式表示。气体都由分子组成。惰性气体是单原子分子，氧气、氮气是双原子分子，二氧化碳、甲烷是多原子分子。对于许多天然的和合成的固体物质，如塑料、食盐、铁等都不存在由几个或几十个原子构成的小分子。金刚石是碳原子直接构成的一个“巨大分子”，铁等金属也可看作“巨大分子”，食盐晶体也是一个“巨大分子”。高分子是另一类大分子。淀粉、纤维素、蛋白质、橡胶、塑料等一类物质都是由单体聚合而成的高聚物。它们的相对分子质量常大到几万，甚至几百万，每个高聚物大分子是由成百个，上千个小分子聚合而成。我们把这类物质叫高分子化合物。化学是研究分子的科学。人们将能设计出给定性能的分子，这种从事分子设计的科学称为“分子工艺学”和“分子技术”，分子技术必将造福于人类。3．分子、原子小议1分子和原子的概念分子是保持物质化学性质的最小粒子。物质发生物理变化时，物质的分子本身没有变化。如水结成冰，水分子本身没有变，变化的只是水分子间的距离；物质发生化学变化时，分子本身起了变化，变成了新物质的分子。如碳或硫在氧气中燃烧时，硫、碳、氧气的分子都发生了变化，分别生成了二氧化碳或二氧化硫分子。原子是化学变化中最小的粒子，即在化学变化中原子不能再分。“原子不能再分”是指在一般的化学反应中，元素种类、原子种类不会改变；也就是说，在化学反应中一种元素不可能变成另一种元素，一种原子不可能变成另一种原子。在化学反应里，原子核是不变的，只是核电子层结构变化了。化学变化的实质就是原子的重新组合。2分子和原子的基本特征①分子和原子的体积都很小，但均具有一定质量。如一个水分子的质量约为3×10-26g，一个氧原子的质量约为×10-26g。②分子和原子都在不断运动着。物理变化是分子运动状态改变的结果；化学变化是原子的重新组合，即原子运动状态改变的结果。③分子和原子间都有一定间隔。如物质的热胀冷缩，物态的变化都是由分子间或原子间的间隔大小发生变化引起的。④分子问和原子间存在一定作用力引力和斥力。引力使分子和原子能聚集起来，斥力使它们问留