基于人文素養提升的化學教學

一、教學內容

本節課以人教版九年級化學上冊第三單元“物質構成的奧秘”中課題1“分子和原子”為例，通過引入爆米花與酒精的氣味、形態觀察等活動，激發學生對物質構成的探究興趣。教師利用微觀世界的探索實驗，引導學生認識物質是由不斷運動的微觀粒子構成，并揭示分子之間具有間隔的性質。通過與生活現象的聯系，學生學會用微粒觀點解釋實際問題。在教學過程中，學生積極參與實驗和討論，表現出較高的學習熱情。教師在課堂結束后，為學生布置2個思考題，鼓勵學生查閱相關資料，開闊視野。

二、學情分析

在學習本節課內容之前，學生已經具有了對物質三態變化及形態轉化的基本知識，但是學生從微觀角度分析物質方面的能力較為薄弱。由于微觀世界的知識無法直接通過肉眼觀察，這種抽象性使得學生難以想象相關概念，進而難以在微觀與宏觀現象之間建立有效的聯系。

三、教學目標

1.了解物質的微觀結構，認識分子和原子的概念。

2.掌握分子的基本性質，如分子運動快慢與溫度的關系、分子間有間隔等。

3.學會運用微粒觀點解釋生活中的化學現象。

4.培養學生的觀察能力、實驗能力和科學探究能力。

四、教學重難點

教學重點：分子的概念，分子的性質。

教學難點：從微觀角度解釋宏觀現象，分子性質的實驗驗證。

五、教學過程

（一）開啟微觀世界之旅

教師：同學們，今天，我們將開始一段神奇的微觀世界之旅。在開啟這趟旅程之前，我想先和大家分享一個小驚喜。請大家閉上眼睛，深呼吸……（教師悄悄打開一包剛爆好的爆米花）

教師：看來大家都被這香甜的氣味吸引了，請大家猜猜這是什么。（學生討論）

教師：請大家睜開眼睛，看看這是什么。（教師展示爆米花）

學生（齊聲）：爆米花！

教師：沒錯，正是爆米花。那么，請大家通過觀察和感受，說出你們對這包爆米花有哪些思考。

學生1：爆米花是由玉米粒在高溫下迅速膨脹而成的。

學生2：在爆米花的過程中，玉米粒內部的物質肯定發生了某種變化，因為是從玉米粒到爆米花，形態已經改變了。

教師：很好。那么，爆米花這種物質，究竟是由什么構成的呢？它為什么會在高溫下發生如此劇烈的變化？這背后隱藏著什么科學原理？

（學生出現好奇、期待的表情）

教師：為了解答這些問題，我們需要深入了解物質的構成。這就是我們今天要探討的主題——“分子和原子”。（板書課題：分子和原子）

★活動1：猜測氣味與觀察爆米花形態

教師：首先，我們來做個小活動。請大家再次深呼吸，感受這包爆米花散發出的香氣。你能猜測是什么物質引起了這種氣味嗎？

（學生猜測并討論）

教師：請大家仔細觀察爆米花的形態，它與未加工的玉米粒有什么不同？

（學生觀察并描述爆米花的形態）

（設計意圖：通過學生的直觀感受，引起學生對物質構成的興趣，為后續深入學習“分子和原子”的概念打下基礎。）

教師：同學們，自古以來，人類就對物質的本質充滿了好奇，從古人對物質的認識，到現在科學家利用先進的設備探索微觀世界，我們在不斷地深化對物質結構的理解，那么，結合古人的思考和現代科學的發現，你們認為物質的結構可能是怎樣的呢？

學生1：我認為物質可能是由很多微小的粒子組成的。

學生2：這些粒子可能還有更復雜的內部結構，就像我們用放大鏡觀察爆米花時看到的那樣。

★活動2：微觀世界的探索

教師：現在我們將通過一系列的觀察活動來進一步探索微觀世界的奧秘。首先，請大家用放大鏡仔細觀察爆米花，看看你們能發現什么。

（學生用放大鏡觀察爆米花）

教師：接下來，我將展示用立體顯微鏡拍攝的爆米花的圖像，以及中國科學技術大學梁琰教授的美麗化學項目中的掃描隧道顯微鏡下的硅分子圖像，這些圖像將帶我們進入一個全新的微觀世界。

（教師展示圖像，學生觀看并討論）

活動過程與總結：

教師：通過對微觀世界的觀察，我們有哪些了解呢？思考一下物質可以看作是由什么構成的。

學生：物質可以看作是由微觀粒子構成的。

教師：正確！那么，為了幫助我們更好地理解物質的微粒性，現在請同學們使用玉米粒來擺出一個“微觀粒子”的模型。

（學生用玉米粒擺模型）

教師：通過這個模型，我們可以看到物質的微粒性是如何體現的？

學生1：每一個玉米粒都可以看作是一個微觀粒子，它們緊密地排列在一起，構成了物質。

問題探討：

教師：同學們，我們先來進行一個小實驗。請大家先聞一下爆米花的氣味，然后再打開盛有酒精的細口瓶聞一聞。在這個過程中，你們能感受到什么？

學生1：我聞到了爆米花的香味和酒精的氣味。

學生2：我感覺這些氣味好像是從物質中散發出來的。

★活動3：感知氣味

（學生進行聞氣味活動）

教師：很好，大家都能感受到這些氣味。那么，這些氣味是如何傳播到我們鼻子里的呢？

學生：因為分子在不斷地運動，所以這些氣味能夠傳播。

教師：接下來，我們要探討的是酒精汽化的過程，在這個過程中，酒精本身發生了什么變化？我們又該如何從微觀的角度來看待這種變化呢？

學生：酒精從液態變成氣態，可能是因為酒精分子間的距離變大了。

★活動4：觀察酒精的變化

（教師進行演示實驗，學生在常溫鋁片和受熱鋁片上分別觀察酒精的變化）

教師：大家看到了什么現象？

學生：常溫鋁片上的酒精沒有明顯變化，而受熱鋁片上的酒精液滴在不斷運動，最后蒸發了。

教師：這說明了什么呢？

學生：說明酒精分子在不斷運動，而且溫度越高，酒精分子運動得越快。

活動過程與總結：

（學生通過平行搖動培養皿中的玉米粒來模擬分子運動）

教師：通過這個實驗，我們進一步驗證了物質是由不斷運動的微觀粒子構成的。

（設計意圖：通過爆米花和酒精汽化的實例，激發學生對微觀世界的好奇心，為后續深入學習分子和原子的概念做鋪墊。）

教師演示實驗與引導：

教師活動：我將為大家演示課本上的兩個探究實驗，請大家仔細觀察實驗現象，并嘗試說出實驗原理。

（二）揭秘物質的微粒結構

教師：請大家小組合作，用注射器抽取少量的濃氨水注入西林瓶中，然后觀察并記錄你們看到的現象。

（學生興奮地進行實驗操作，小組討論并記錄觀察結果）

教師：現在，請每個小組的代表來分享一下你們觀察到的現象。

（學生代表分享實驗現象）

教師：從剛才的實驗中，我們可以得出什么結論？

學生：分子是不斷運動的！

教師：正確！那么，分子運動的快慢和什么因素有關呢？我們接下來做一個對比實驗，分別在冷水和熱水中加入品紅，看看會有什么不同。

（教師演示實驗，學生認真觀察）

學生：熱水中的品紅擴散得更快！

教師：沒錯，這說明溫度越高，分子的運動速率就越快。現在，我們再來做一個有趣的實驗，向分子間隔器中加入紅墨水和酒精，看看會發生什么。

（設計意圖：引導學生通過觀察和討論，理解物質是由微觀粒子構成的，為后續學習分子的性質打下基礎。）

（學生代表演示實驗，其他學生認真觀察）

學生：哇，混合后的液面下降了！

教師：這是為什么呢？大家可以思考一下。

學生：是不是因為分子之間有間隔，所以混合后總體積變小了？

教師：對。這就是我們今天要學習的分子的性質之一：分子之間有間隔。現在，請大家用力擠壓你們手中的礦泉水瓶，看看有什么感受。

（學生進行實驗操作）

學生1：裝滿水的瓶子很難擠壓，而空瓶子就很容易擠壓。

教師：這是因為液體和氣體分子間的間隔不同。現在，請大家用注射器分別吸入等體積的空氣和水，然后慢慢推進栓塞，看看哪種狀態更容易壓縮。

（學生進行實驗操作后）

學生2：氣體更容易壓縮！

教師：沒錯，這說明氣體分子間的間隔比液體大。

（三）聯系生活，學以致用

教師：同學們，我們學習了分子的性質，那么如何用微粒的觀點來解釋生活中的一些現象呢？比如，為什么可以將50000升的天然氣加壓后裝入出租車后備箱50升的天然氣罐中？

學生1：因為氣體分子間的間隔較大，通過加壓可以縮小分子間的間隔，從而把大量的天然氣壓縮進一個較小的容器中。

教師：很好，那么再請大家解釋一下，為什么溫度計中的水銀柱會隨著溫度的升高而升高呢？

學生2：因為溫度升高，水銀分子間的運動速率加快，導致分子間的間隔增大，所以水銀柱會上升。

教師：非常棒！看來大家已經能夠將所學的知識應用到實際生活中去了。我給大家留兩個問題作為課后思考：一是如果用氫氧化鈉溶液代替氨水，重復我們之前的實驗，還能不能觀察到棉花顏色的變化？二是除了濃氨水和酚酞溶液外，是否還有其他試劑可以代替？大家查閱相關資料來尋找答案。

（設計意圖：通過實例，讓學生將所學的分子性質知識應用到實際生活中去解釋一些現象，增強學生的實踐能力和問題解決能力。同時通過課后思考題的設置，引導學生繼續深入探索化學的奧秘。）

六、教學反思

在教學過程中，我準備爆米花，以探究活動來激發學生的學習興趣，引導學生探究微觀世界的奧秘。通過猜測氣味、觀察爆米花形態等活動，學生對物質構成的微觀世界產生了濃厚的興趣，為后續學習“分子和原子”的概念以及性質奠定基礎。在探究活動中，我引導學生通過觀察、實驗和討論去了解微觀世界，如通過展示立體顯微鏡下的爆米花圖像和掃描隧道顯微鏡下的硅分子圖像，讓學生對微觀世界有更加直觀的了解。同時通過聞氣味、觀察酒精變化等實驗活動，學生進一步驗證了物質是由不斷運動的微觀粒子構成的。在聯系生活、學以致用的環節中，我列舉生活中常見的現象，使學生利用剛才所學的微觀知識解釋這些現象，如天然氣加壓后裝入氣罐、溫度計中水銀柱隨溫度變化等，以此鞏固學生對分子性質的理解，實現知識的遷移，用所學知識來解決實際問題。

（作者單位：珠海市九洲中學）

編輯：溫雪蓮