第四节 物质的构成（开课）教案及反思[上学期]

第4节 《物质的构成》开课教案及反思
中雁九年一贯制学校 张超颖
一、三维目标
[知识与技能]
学生了解分子是构成物质的一种微粒；让学生确认分子比细胞小得多；确认不同的物质，分子的大小并不相同。确认固体、液体、气体分子之间都存在空隙，并能发生扩散。理解扩散的快慢与温度的关系，能叙述分子运动的剧烈程度与温度的关系。
[过程与方法]
通过小组合作、自主探究学习，使学生经历科学探究的一般过程，使学生进一步掌握研究问题的思维程序。
[情感与态度]
让学生在实验探究中自主发现知识，培养学生科学探究能力和探究精神；通过学习使学生树立自然界组成的层次结构。
二、要点扫描
[内容分析]
《物质的构成》是初中科学7年级第4章第4节的内容，讲的是物质构成的微观领域，如分子是构成物质的一种微粒；分子之间有空隙；分子处于不停地运动之中以及物态变化的微观解释。初一学生的抽象思维能力和空间想象能力相对较低，因此对微观世界的认识有较大的难度。让学生从宏观世界进入微观世界，关键是通过各种演示实验化抽象为具体，让学生逐步建立起微观的概念。
重点：分子是构成物质的一种微粒
难点：分子之间有空隙
三、教学文档
[课前准备]
课件辅助教学、方糖、碾碎的蔗糖、酒精（红色）和水、量筒、米、绿豆、香水、玻璃管、放大镜
课时安排：1课时
[教学流程]
一、分子是构成物质的一种微粒
引入：细胞是构成生命的基本单位。甘蔗汁从甘蔗的细胞中压榨出来，说明甘蔗细胞中含有多种物质，那么，存在于甘蔗细胞内的糖和水等物质又是由什么构成呢？
学生实验Ⅰ：观察蔗糖的三个实验（观察方糖、观察碾碎的方糖、观察糖水）。
提问：蔗糖消失了吗？（让学生一步步考虑，最后根据水变甜的事实，确认蔗糖没有消失，在水中以极小的微粒存在，从而得到蔗糖是由蔗糖分子构成的结论，把学生引入物质的微观世界。）
回答：没有。
提问：如何能证明？
回答：用显微镜；喝一口。
（学生尝糖水，得出蔗糖未消失）
提问：那么为什么蔗糖会看不见了呢？
回答：蔗糖变的很小所以看不见了。
总结：蔗糖溶于水后，以极小的微粒存在，这种微粒称为分子。
讲授：分子——分子是构成物质的一种微粒。
分子很小的概念——可以采用对比或比喻的手法：
⑴一杯水中含有的水分子数如果让人去数，每秒种数一个，要数几十亿亿年。
⑵如果把水分子与乒乓球相比，它的大小的比例就好象乒乓球与地球之比。
⑶2500万个水分子排列起来才只有1厘米长，而同样数目的乒乓球挨个排列起来有750千米长，相当于北京到南京的直线距离。
比较：分子与细胞的大小。
二、分子之间有空隙
演示实验Ⅱ、Ⅲ：（前一个是主实验，后一个是辅助实验）
做水和酒精混合的实验时：用有长玻璃管。
绿豆和米混合的实验总体积减少，其实跟两种颗粒之间存在着空隙有关，又跟两种颗粒的大小不同有关，所以应选用颗粒大小差异较大的，实验效果就较明显。当然模拟实验只是用来帮助人们理解某个道理，它与所要说明的道理之间并不存在着简单的因果关系。我们不能认为，因为黄豆和芝麻之间有空隙，所以构成物质的分子之间一定存在空隙，只能说与黄豆和芝麻混合的现象相类似，水分子和酒精分子之间存在着空隙，当两者混合时，由于分子填补了这些空隙，所以总体积就会减少。
讨论：为什么混合后的总体积要小于混合前？（四人小组讨论，每一组上报讨论结果。）
汇报：因为酒精分子和水分子之间有空隙（如同绿豆和米一般），混合后，互相进入对方的空隙，所以体积减小。
教师归纳：分子之间存在空隙。
提问：列举说明固体、液体分子间的空隙大，还是气体分子之间的空隙大？
回答：气体空隙大，容易压缩。
展示：固体、液体、气体分子模型图，帮助理解。
三、分子处于不停地运动中
气体的扩散实验：在讲台处喷洒香水，让后排学生闻气味。（使学生认识到气体分子在永不停息地运动着，这个实验简单易做，而且直观性和形象性强。也可改为在教室里喷洒空气清新剂或点燃卫生香，让学生闻气味。）
提问：为什么后排的同学也能闻到香味呢？
回答：气体分子会运动。
讲授：什么叫扩散？进行气体扩散的微观解释，符合从感性认识到理性认识的认知规律。
视频：溴蒸气的扩散。
提问：扩散的速度与哪些因素有关？
探究实验：（扩散速度的影响因素，学生提出问题，建立假设并设计实验）
红墨水在水中的扩散实验。应当用注射器将红墨水注入水的底部，然后让学生观察红墨水向周围散开的现象。红墨水在水中扩散的实验需要较长的时间，可以在开始上课时将红墨水注入水中。两杯水，一杯用冷水，一杯用热水，让学生发现红墨水在两杯水中散开的快慢跟温度的高低有关，温度越高，扩散越快。扩散是由分子的运动引起的。
介绍：扩散现象也能在固体中发生。教师介绍金和铅的扩散实验。让学生举例固体扩散的实例。
教师总结。固体的扩散在制造金属零件和现代电子基本元件晶体管的制造上起着十分重要的作用，例如：钢件的表面渗碳法，从而提高钢件的硬度；渗铝法，从而提高钢件的耐热性；在晶体管中渗入微量的杂质，从而控制半导体性质。
讨论：比较气体、液体、固体中扩散的快慢。
提问：扩散现象除了能说明分子的运动之外，还能说明什么？
回答：分子之间存在空隙。
四、学情诊断
例1、将水和酒精混合在一起得到的混合液的体积与混合前水和酒精的体积之和相比较，有何关系，为什么？
解析：混合后的体积与混合前体积和相比较，变小了，理由是分子之间存在空隙，当酒精和水混合时，分子互相进入彼此的空隙中，使得混合后体积小于混合前的体积和。
例2氧气、水、蔗糖、干冰、铁分别是由什么构成？
解析：分子是构成物质的一种微粒。并不是任何物质都是分子构成，同理分子并非是构成物质的唯一微粒。在本题中，氧气由氧分子构成，水由水分子构成，蔗糖由蔗糖分子构成，干冰由二氧化碳分子构成，而铁不是由分子构成，而是由原子。（原子在今天后的学习中会学到）
五、精彩存盘
1、细胞（cell）与分子(molecule)：细胞是构成生物体的基本结构和功能单位。一般具有复杂的结构。我们可借助光学显微镜进行认识细胞的结构。
分子是构成物质的一种微粒。分子属于物质的构成，分子是一种微粒，分子很小，比细胞更小，只有用现代最先进的电子隧道显微镜才能观察到，分子处在不断的运动中，分子之间有空隙。
2、分子之间有空隙：
教材中的酒精和水等体积的混合实验基本能说明问题。为了说明酒精分子与水分子之间的互相作用，将酒精分子染成红色，具有直观效果；同时，量筒直径用的越小越好。最后可发现，混合后的总体积与混合前的体积和关系，得出分子之间有空隙的结论。
3、分子处于不停的运动之中：
（1）金秋十月，丹桂飘香。
（2）教室内打开香水瓶塞，一会儿，教室内香气扑鼻。
（3）墙内开花墙外香。
六、资料链接
分子有多小
分子是构成物质的一种微粒，分子很小，肉眼、放大镜和一般显微镜是观察不到的，目前，只有用现代最先进的电子隧道扣指镜才有可能看到/关于分子的大小，我们从以下几种数据了解：（1）在0℃和1个标准大气压，汽车平均排放1㎝3的污染氧气中含有2.7×107个分子；（2）0℃和1个标准大气压下，1㎝3氧气中含有2.7×1019个分子；（3）一滴水中含有的水分子个数，如果以1个/秒米计数，需数几十亿亿年；（4）把水分与乒乓球相比，类似将乒乓与地球相比；（5）2500万个水分子排列起来才1㎝长，而2500个乒乓球排列起来就有95万米长。（6）一个氢分子的质量大约为3．35×10－24克，（7）一个水分子的质量大约为2．99×10－23克。
七、教后反思
反思一：在引出分子概念，是通过学生观察蔗糖的三个实验，学生对于实验的兴致很高。当提到蔗糖是否消失时，学生都一致回答：否。接着追问：你怎么知道没消失，如何证明？有学生说，“用会先进的科学仪器来检验。”学生自认为用了非常科学的方法。于是我追问，“是否可以用简便的方法马上检验？”这时，其他同学便想到了尝一下水，是否是甜的。于是，课堂上大家便美滋滋的喝起了糖水。
有时候科学课堂的过分严谨，倒造成了学生的思维定势。培养学生的学科兴趣和开阔的思维也是非常重要的。
反思二：观察蔗糖的三个实验，最重要的目的是把学生引入微观的世界。提问：那么为什么蔗糖会看不见了呢？学生的回答大部分是，“因为蔗糖溶于水了”。而不能想到蔗糖变的更小了。学生的思维大致是，蔗糖原来可以看见，搅拌之后，溶于水便看不见了。所以，蔗糖会看不见了，是因为溶于水。
学生为什么会是这样的思路呢？首先，在小学阶段学生已经学习过溶解。其次，溶解于水的物质不见了，是观察到的事实。再次，学生用这样专业的词语来回答觉得已经非常完美。所以，大部分学生没想到看似太“小儿科”，却更准确也更简单的回答，蔗糖变小了。（溶解一节的内容还未上）面对学生这样的回答，我当时只好用比较无奈的方法引导道，“原来蔗糖非常大，看得见，现在溶于水后不见了，说明？”于是，有学生接道，蔗糖变得更小了。其实这个答案已经不是他们探究思考得到的了。
现在重新思考后发现，开始实验时，因先强调一下三个观察实验之间的联系，也就是实验是把蔗糖一步步的变小，直到从视野中消失。若不提醒，学生开始实验后，容易只见“树木不见树林”，兴致很高，但忘了实验的整体目的。
反思三：通过两个演示实验，学生很容易明白，分子之间存在着空隙。但问及，“列举说明固体、液体分子间的空隙大，还是气体分子之间的空隙大？”学生脑子里基本上一片空白，想不出好的例子。好不容易一位学生想到，“在水中走路要比空气中走路难” 。从他的回答可以了解，学生思考的范围还局限与宏观的世界。另一位学生想到，上节课压缩乙醚蒸气的实验，说气体体积大，压缩所得的液体体积变小，总算完成了任务。
其实，“列举说明固体、液体分子间的空隙大，还是气体分子之间的空隙大？”这个问题对于学生来讲应该是非常困难的，教科书的参考答案是“气体容易压缩”，个人觉得也不是个很理想的回答。我想还不如使用几个典型具体的例子，让学生得出气体分子之间的空隙大的结论，这样更加理想。