课例2 实验、想象，感受微观世界
——《分子和原子》教学设计
内容简析
《分子和原子》是初中学生初次接触到的微小粒子，在此之前只有一些微观现象的感性认识，没有任何理性认识，通过学习分子和原子的知识开始对微观世界有所了解，开始初步探索物质构成的奥秘。因此本节课是学生从宏观的物质世界跨进微观的物质世界的第一课，这个过程分为两步走，首先认识物质的微粒性──分子、原子的存在；然后进一步认识分子、原子在化学反应中的不同──形成分子、原子的概念。通过该课题帮助学生用粒子的观念去学习化学，以日常生活现象为问题，启发学生思考，以探究讨论为“分子与原子”的概念为主线，通过观察、想象、类比、模型化等方式使学生初步理解化学现象的本质，从五彩缤纷的宏观世界步入充满神奇色彩的微观世界，再反过来用微观世界的知识去解决宏观世界中的诸多问题。
目标定位
用粒子的观点去学习化学，能使学生从本质上认识物质的结构、性质和变化规律，能掌握物质之间的内在联系和变化规律，对学习元素化合物等知识具有指导作用。但涉及的一些化学微观概念较抽象，学生不容易理解和掌握，要充分考虑学生已有的认知结构和思维特点。
一、知识目标
认识分子、原子的存在，了解其性质，理解其概念。
二、能力目标
运用分子的知识解释某些日常现象，区分物理变化与化学变化，以及通过对物质及其变化的宏观现象与微观本质之间相互联系的分析推理，培养学生的想象能力和抽象思维能力。
三、情感目标
通过对物质世界是运动的和分子的可分性与不可分性的认识，培养学生用辩证统一的观点思考问题的思想方法。 方法阐释
分子、原子对于初三的学生来说，并不完全是陌生的，在小学自然、初中生物、物理课中都接触到分子和原子。但是，分子、原子究竟是什么样的粒子，他们缺乏准确的内部表象。由于分子、原子既看不见也摸不着，所以，学生要真正建立明晰的分子、原子概念是较为困难的。针对教学内容的特点和学生的实际情况，主要采取情境激学、问题导思、联想推理、实验探究、模型展示与动画揭示微观的直观教学相结合的方法进行探究式教学。
教学流程
环节一：设疑激思，发现问题
教师设问，学生思考： 1.密切联系生活实际
湿衣服能晾干，一盆水放一段时间后变少了，糖放到水中水变甜了？ 2.仔细品味名篇诗句
墙角数枝梅，凌寒独自开，遥知不是雪，为有暗香来。为什么呢？
3.感悟实验无穷魅力
铁树开花：在铁丝上扎几朵用酚酞溶液沾过的棉花，下面放一小烧杯浓氨水，很快“花儿”就变红了。这又是为什么呢？
【设计意图】提出研究主题。从与教学内容有内在联系的素材中，抽取有启发性的情节，提出富于思考性、激发想象力的化学话题，激发起学生寻求变化本质和内在原因的欲望。
环节二：启发诱导，探索新知 活动与探究一：物质的微粒性
1.交流讨论:氨水能使酚酞变红，但氨水并没有与酚酞接触，这个实验说明什么问题？ 2.动画模拟：1.花香粒子运动的过程。
2.氨分子从水中向空气中扩散的微观过程。
结论：氨水、酚酞等物质中有肉眼看不见的极其微小的粒子，这些粒子能运动，微观粒子聚集在一起构成宏观物质。 展示:各种分子、原子的照片。
氧分子
水分子
氢分子
氧化汞分子
氧原子
汞原子
【设计意图】通过对问题的思考、讨论激发产生新的思维。通过物质极其变化的宏观现象与微观本质的联系，促成形象思维向抽象思维的转变，培养良好的微观想象能力和抽象思维能力。
活动与探究二：粒子的特征
[播放水分子的自述] “嗨！同学们，我是水分子，我的质量和体积都很小，一个水分子的质量约是3×10-26kg，在每一滴水中我们水分子大约有 1.67×1021个水分子，我这么小，当然你们人类用肉眼是看不见我的。如果用10亿人来数一滴水里的分子，每人每分钟数100个，日夜不停，需要数3万多年才能数完咧。我想请你们猜一猜：我们这么小，我们会运动吗？当我们分子聚集在一起构成水时，彼此之间是否会存在空隙呢？”
【设计意图】运用具体的数字和拟人化的手法，说明分子的质量和体积都很小，这样有利于激发学生的兴趣，从猜一猜的问题中引发学生探求新知的欲望。
探究活动1.分子的运动
资料：浓氨水易挥发出氨气,氨气极易溶解于水,氨水可使无色的酚酞试液变成红色。
实验仪器：浓氨水、酚酞溶液、大小烧杯、大试管、胶头滴管、棉花、滤纸条、锥形瓶、橡皮塞等。
要求：1.设计多种不同的实验方案，探究氨分子的运动。
2.交流展示实验方案、评价实验方案。 3.选择一种方案进行实验探究。
实验方案部分展示：
【设计意图】学生多思维、多角度思考、交流、讨论、通过动手操作、观察思考真切感受微粒的客观存在，感受微观粒子是不断运动的性质。培养学生的创新思维和科学探究素养。
问题思考：物质分子运动的快慢与哪些因素有关？
探究活动2:分子运动与温度的关系
学生实验：品红在凉水、热水中的扩散实验。 结论：温度越高，分子运动越快。
迁移应用：举例说明生活中哪些事例可以说明分子是不断运动的。 【设计意图】运用新知识，解释常见的生活现象。使“分子存在，并不断运动”的抽象、枯燥知识化为生动形象的画面，使深奥的知识变得浅显而易于理解。
探究活动3:分子间有间隔
问题思考：物质为什么有固(s)、液(l)、气(g)三态的变化?
演示：两个集气瓶中分别盛放O2和NO2两种气体,口对口放置,抽去中间的毛玻璃片后,观察发生的现象。
问题：这一现象说明了什么?根据这一现象,你还能提出什么假设?
播放动画：分子间隔和分子运动的微观过程: NO2分子不断运动,O2分子不断运动,上瓶颜色逐渐变深，下瓶颜色逐渐变浅，最后颜色一致。
【设计意图】引导学生通过观察现象,分析问题,并提出新的问题。初步形成分子间有间隔的想象表象，培养学生由形象思维到抽象思维的能力。
问题思考：我们能够把分子间的间隔直观地表现出来吗?请同学们设计实验方案。 交流、讨论、展示实验方案：
1.一定量有颜色的水和无颜色的水混合。2.一定量酒精与水混合。 3.冰融化成水体积的变化。4.一定量汽油与植物油混合等等。
【设计意图】培养学生的发散性思维,使学生具备创新的科学素养。
学生实验1：用带刻度的长玻管做50mL水与50mL酒精混合的实验。 学生实验2：等体积的石子和沙子混合。
结论：分子间有间隔。
迁移运用： 在一个玻璃容器中加入100mL水，向水中放入一块糖，在外壁沿液面画一条水平线，过一会儿发现糖块不见了，而杯中的水却变甜了，液面比原来水平线降低了。这一现象能用分子的知识解释吗？
探究活动4:分子间的间隔是否可以改变 实验探究：气体和液体的压缩性比较
结论：气体物质分子间的间隔较大，固态、液态物质的分子间的间隔比较小。
迁移运用：举例说明，利用分子间隔可以改变的这一性质，在日常生活和工农业生产中有哪些实际运用？
问题思考：水的三态变化可以用分子的哪些特性来解释？
【设计意图】引导学生通过实验与观察、思考与讨论自主探究式的学习，在掌握知识的同时，提高学生的思维能力和探究能力。
活动与探究三：分子可分
问题思考：1.水蒸发与水电解是否相同，为什么?
2.一种分子是如何变成新分子的?
动画模拟：水蒸发与水电解的过程。学生观看、理解和感悟。 巩固提升：1.用图示表示水电解和氢气燃烧两个变化过程中的粒子变化情况。
2.提供水分子、氢分子、氧分子模型。练习和实践化学变化中分子的各种变化。 3.归纳小结：分子、原子的概念。
【设计意图】使学生的思维从物理变化和化学变化相互对比的角度深入到微观领域，从分子本身是否变化来认识、区别物理变化和化学变化。使学生对这两种变化的认识有所深化和发展，便于得出分子、原子的定义。借助计算机、分子模型辅助教学，给予学生直观的印象，便于理解和接受。
环节三：归纳小结，巩固提升
1.总结归纳
思考、交流本节课的收获。 2.激疑思辨
为什么在分子定义中只强调化学性质，而不提及物理性质？
引导分析：从颜色、味道、质量等方面分析出：能体现和测量出这些物理性质的必然是许许多多分子的聚集状态，肉眼看不见的单个分子是谈不上这些问题的。 【设计意图】从释疑解惑中加深对概念严密性、深刻性的理解。 3.拓展延伸
列表比较分子和原子的相似点和不同点。
课外搜索有关分子和原子的资料，与同学交流共享。
【设计意图】深化对所学知识的理解，为学习后续章节“原子的构成”做好准备。培养自学能力，开阔学生视野，增强化学学习兴趣和自信心。
