微粒构成

【课程简介】

本专题包括“微粒构成物质”学科知识深层次分析、教学重点及实施策略、学生常见错误与问题分析三方面的内容。本专题包括两个教学重点：

1. 认识物质的微粒性。物质由分子、原子、离子等微粒构成。微粒很小、微粒之间有间隔、微粒在不停地运动。分子是由原子构成的，分子是保持物质化学性质的最小粒子，原子是化学变化中的最小粒子。

2. 原子的构成，初步认识核外电子在化学反应中的作用。教学难点：离子。分子、原子、离子之间的转化以及与物质之间的关系。知道原子是由带正电的原子核和核外带负电的电子构成的，原子核由质子和中子构成。电子在原子核外做无规则的高速运动，元素性质与原子核外电子排布，特别是最外层的电子数目有密切的关系，在化学反应中，原子的最外层电子趋向达到相对稳定结构。针对本主题教学重点和难点给出了教学建议，并且分析学生常见错误与问题，给出了解决建议。

【学习要求】

化学启蒙阶段的教学，在元素观之外，还应当着力于建立物质的微粒观。虽然课程也涉及原子核、电子、质子、光子等微粒，但是就化学而言，原子和分子才是学科的基础。掌握微观粒子的运动特点：波粒二象性。在教学中注意区分微粒运动特点与宏观物体运动特点：宏观物体的运动状态可以用轨道、速度等物理量来描述，但电子等微观粒子与宏观物体不同，它具有波粒二象性，没有确定的轨道，可以用统计性的规律去研究。因此，在认识物质微粒性的教学中，教师的知识讲授一定要透彻、到位，不要用宏观物体运动的例子去比喻微粒运动。注意以生活情景和化学实验探究为载体帮助学生建立物质微粒性的思维模型。注意学生调研，分析学生在学习该专题内容时常见错误与问题，由此反思自己的教学，改进教学。

二、该主题核心内容的教学策略

教学重点1：认识物质的微粒性。

物质由分子、原子、离子等微粒构成。微粒很小、微粒之间有间隔、微粒在不停地运动。分子是由原子构成的，分子是保持物质化学性质的最小粒子，在化学变化中，分子分成更小的粒子- 原子，原子又重新组合成新的分子。原子是化学变化中的最小粒子。

为了落实以上关于认识物质微粒性的内容，在教学实践中要关注以下教学策略：

教学流程图：

各教学环节的具体教学策略如下：

环节一：联想质疑，为分子、原子概念学习创设情境

在分子和原子的教学中，教学情境的选择可以综合考虑化学史、生活情景素材以及化学实验来帮助学生认识物质的微粒性。具体做法如下: 古人在生活中发现的很多经验事实促进了他们的猜想，例如：王安石《梅花》“墙角数枝梅，凌寒独自开。遥知不是雪，为有暗香来。”诗人为什么在远处就能闻到淡淡的梅花香味？这种香味物质能看见吗？盛放在敞口容器中的水，在常温下会逐渐减少，如果受热会减少得更快。古希腊的哲学家德谟克里特提出猜想：大块物质是由极小的物质粒子组成的。他把这种物质叫做“原子”，意思是这种粒子是不可再分割的。在德谟克里特提出他的猜想之后的2000 多年中，科学家进行了无数的探索和实验。随着化学学科的发展，化学家从实验中发现，自然界中确实存在着能保持物质性质不变的最小微粒。1811 年，意大利物理学家阿伏加德罗首先把它称为“分子”，而且任何物质都是由分子组成的。我们注意到人类在认识分子的过程中提出了一些猜测和想法，我们把这种科学研究方法称为“猜想”。猜想是经验素材和科学理论之间的一座桥梁，是一种重要的研究方法，科学探究经常需要猜想。

以上教学情境的创设，利用学生联想质疑，从而建立宏观物质世界的感性认识与微观世界抽象思维之间的联系。

环节二：实验探究，形成和理解分子、原子的概念

该环节旨在以化学实验探究为依托开展小组合作学习，教师通过精心设计的问题线索，围绕问题开展化学实验探究活动，从而帮助学生形成和理解分子、原子的概念。

如何来验证物质是由分子、原子构成的这种猜想呢？人们最开始应用的是传统化学实验手段，随着科学技术的进步，20 世纪末发明的扫描隧道显微镜等高新技术手段也证实了物质确实是由微小的粒子——分子、原子等构成的。现在让我们亲身来体验一下吧！

教师演示实验1：为什么100mL 水+100mL 酒精<200mL?

教师演示实验2: 在静置的水中，品红为什么能扩散？

学生要学会观察、描述和说明以上两个实验现象, 感悟物质是由更小的物质构成，例如酒精由酒精蒸汽构成；物质是由小微粒构成，例如酒精由酒精分子构成。物质都是由不连续的微小粒子组成的，微粒之间有间隙、微粒在不断运动。

构成物质的微粒----- 分子真实存在吗？现在我们通过一些科学仪器，能够直接“观察”到分子。现代科学技术已能将构成物质的粒子放大后呈现在我们的眼前，例如STM( 扫描隧道显微镜) 观察到的苯分子图像，犹如人类由“暗处”抚摸物质。

分子有什么特征呢？分组实验：

以上实验现象和结论（略写）。

分子是最小的微粒吗？分子是由什么构成的？例如水分子、氧分子、氢分子的构成。说明分子是由更小的微粒原子构成的。所有的物质都是由分子构成吗？举例说明有些物质由分子构成，有些物质直接由原子构成，建立物质和微粒之间的关系。以水电解为氢气和氧气以及氧化汞受热分解成汞和氧气这两个例子让学生感悟原子是化学变化中的最小粒子，分子是保持物质化学性质的最小粒子。

环节三：交流思考总结提升，巩固和运用分子、原子的概念

该环节可以运用模型、动画、变式练习帮助学生巩固和运用分子、原子的概念。例如，教师可以展示水分子、氧分子、氢分子的球棍模型，同时在PPT 中用动画加以展示：

请你从微观角度对氧气与氢气的反应进行解释。教师提示：我们不能孤立地看微粒，还要看微粒之间的相互作用。没有提供反应条件时，微粒之间运动时也会碰撞。提供反应条件时，微粒之间会发生变化，由约束态变为自由态，分子变了，发生了化学变化。

变式练习（略），将在本专题第三部分详细讲。

注意：模型的使用。本节课最重要的是依据化学研究发展的历史、科学猜想到化学实验的证据线索，帮助学生建立物质由分子、原子构成的观念。实物模型只是一个辅助手段，帮助学生获取感性认识。但本节课最重要的是学生想象力和抽象思维能力的发展，就算给了分子、原子的球棍模型学生也很难树立微粒观，因此思维模型的建立更为重要，而思维模型的建立和运用要循序渐进，贯穿于整个初三化学教学过程当中。

教学重点2：原子的构成，初步认识核外电子在化学反应中的作用。

教学难点：离子。分子、原子、离子之间的转化以及与物质之间的关系。

知道原子是由带正电的原子核和核外带负电的电子构成的，原子核由质子和中子构成。电子在原子核外做无规则的高速运动，元素性质与原子核外电子排布，特别是最外层上的电子数目有密切的关系，在化学反应中，原子的最外层电子趋向达到相对稳定结构。

为了落实以上教学重点，突破教学难点，在教学实践中要关注以下教学策略：

1．运用思维模型，帮助学生建立对原子构成的初步认识。

教师可以运用讲授法、启发法帮助学生运用思维模型。该思维模型在前面学习认识物质的微粒性时已经初步建立。教师可以运用科学、难度适中的讲授帮助学生学习原子的构成。例如：原子很小，一个原子跟一个乒乓球体积之比，相当于乒乓球跟地球体积之比。原子由原子核和电子构成，原子核很小，电子围绕原子核做高速运动。原子核带正电，由带正电的质子和不带电的中子构成，电子带负电，原子显电中性。