基于人文素养提升的化学教学

一、教学内容

本节课以人教版九年级化学上册第三单元“物质构成的奥秘”中课题1“分子和原子”为例，通过引入爆米花与酒精的气味、形态观察等活动，激发学生对物质构成的探究兴趣。教师利用微观世界的探索实验，引导学生认识物质是由不断运动的微观粒子构成，并揭示分子之间具有间隔的性质。通过与生活现象的联系，学生学会用微粒观点解释实际问题。在教学过程中，学生积极参与实验和讨论，表现出较高的学习热情。教师在课堂结束后，为学生布置2个思考题，鼓励学生查阅相关资料，开阔视野。

二、学情分析

在学习本节课内容之前，学生已经具有了对物质三态变化及形态转化的基本知识，但是学生从微观角度分析物质方面的能力较为薄弱。由于微观世界的知识无法直接通过肉眼观察，这种抽象性使得学生难以想象相关概念，进而难以在微观与宏观现象之间建立有效的联系。

三、教学目标

1.了解物质的微观结构，认识分子和原子的概念。

2.掌握分子的基本性质，如分子运动快慢与温度的关系、分子间有间隔等。

3.学会运用微粒观点解释生活中的化学现象。

4.培养学生的观察能力、实验能力和科学探究能力。

四、教学重难点

教学重点：分子的概念，分子的性质。

教学难点：从微观角度解释宏观现象，分子性质的实验验证。

五、教学过程

（一）开启微观世界之旅

教师：同学们，今天，我们将开始一段神奇的微观世界之旅。在开启这趟旅程之前，我想先和大家分享一个小惊喜。请大家闭上眼睛，深呼吸……（教师悄悄打开一包刚爆好的爆米花）

教师：看来大家都被这香甜的气味吸引了，请大家猜猜这是什么。（学生讨论）

教师：请大家睁开眼睛，看看这是什么。（教师展示爆米花）

学生（齐声）：爆米花！

教师：没错，正是爆米花。那么，请大家通过观察和感受，说出你们对这包爆米花有哪些思考。

学生1：爆米花是由玉米粒在高温下迅速膨胀而成的。

学生2：在爆米花的过程中，玉米粒内部的物质肯定发生了某种变化，因为是从玉米粒到爆米花，形态已经改变了。

教师：很好。那么，爆米花这种物质，究竟是由什么构成的呢？它为什么会在高温下发生如此剧烈的变化？这背后隐藏着什么科学原理？

（学生出现好奇、期待的表情）

教师：为了解答这些问题，我们需要深入了解物质的构成。这就是我们今天要探讨的主题——“分子和原子”。（板书课题：分子和原子）

★活动1：猜测气味与观察爆米花形态

教师：首先，我们来做个小活动。请大家再次深呼吸，感受这包爆米花散发出的香气。你能猜测是什么物质引起了这种气味吗？

（学生猜测并讨论）

教师：请大家仔细观察爆米花的形态，它与未加工的玉米粒有什么不同？

（学生观察并描述爆米花的形态）

（设计意图：通过学生的直观感受，引起学生对物质构成的兴趣，为后续深入学习“分子和原子”的概念打下基础。）

教师：同学们，自古以来，人类就对物质的本质充满了好奇，从古人对物质的认识，到现在科学家利用先进的设备探索微观世界，我们在不断地深化对物质结构的理解，那么，结合古人的思考和现代科学的发现，你们认为物质的结构可能是怎样的呢？

学生1：我认为物质可能是由很多微小的粒子组成的。

学生2：这些粒子可能还有更复杂的内部结构，就像我们用放大镜观察爆米花时看到的那样。

★活动2：微观世界的探索

教师：现在我们将通过一系列的观察活动来进一步探索微观世界的奥秘。首先，请大家用放大镜仔细观察爆米花，看看你们能发现什么。

（学生用放大镜观察爆米花）

教师：接下来，我将展示用立体显微镜拍摄的爆米花的图像，以及中国科学技术大学梁琰教授的美丽化学项目中的扫描隧道显微镜下的硅分子图像，这些图像将带我们进入一个全新的微观世界。

（教师展示图像，学生观看并讨论）

活动过程与总结：

教师：通过对微观世界的观察，我们有哪些了解呢？思考一下物质可以看作是由什么构成的。

学生：物质可以看作是由微观粒子构成的。

教师：正确！那么，为了帮助我们更好地理解物质的微粒性，现在请同学们使用玉米粒来摆出一个“微观粒子”的模型。

（学生用玉米粒摆模型）

教师：通过这个模型，我们可以看到物质的微粒性是如何体现的？

学生1：每一个玉米粒都可以看作是一个微观粒子，它们紧密地排列在一起，构成了物质。

问题探讨：

教师：同学们，我们先来进行一个小实验。请大家先闻一下爆米花的气味，然后再打开盛有酒精的细口瓶闻一闻。在这个过程中，你们能感受到什么？

学生1：我闻到了爆米花的香味和酒精的气味。

学生2：我感觉这些气味好像是从物质中散发出来的。

★活动3：感知气味

（学生进行闻气味活动）

教师：很好，大家都能感受到这些气味。那么，这些气味是如何传播到我们鼻子里的呢？

学生：因为分子在不断地运动，所以这些气味能够传播。

教师：接下来，我们要探讨的是酒精汽化的过程，在这个过程中，酒精本身发生了什么变化？我们又该如何从微观的角度来看待这种变化呢？

学生：酒精从液态变成气态，可能是因为酒精分子间的距离变大了。

★活动4：观察酒精的变化

（教师进行演示实验，学生在常温铝片和受热铝片上分别观察酒精的变化）

教师：大家看到了什么现象？

学生：常温铝片上的酒精没有明显变化，而受热铝片上的酒精液滴在不断运动，最后蒸发了。

教师：这说明了什么呢？

学生：说明酒精分子在不断运动，而且温度越高，酒精分子运动得越快。

活动过程与总结：

（学生通过平行摇动培养皿中的玉米粒来模拟分子运动）

教师：通过这个实验，我们进一步验证了物质是由不断运动的微观粒子构成的。

（设计意图：通过爆米花和酒精汽化的实例，激发学生对微观世界的好奇心，为后续深入学习分子和原子的概念做铺垫。）

教师演示实验与引导：

教师活动：我将为大家演示课本上的两个探究实验，请大家仔细观察实验现象，并尝试说出实验原理。

（二）揭秘物质的微粒结构

教师：请大家小组合作，用注射器抽取少量的浓氨水注入西林瓶中，然后观察并记录你们看到的现象。

（学生兴奋地进行实验操作，小组讨论并记录观察结果）

教师：现在，请每个小组的代表来分享一下你们观察到的现象。

（学生代表分享实验现象）

教师：从刚才的实验中，我们可以得出什么结论？

学生：分子是不断运动的！

教师：正确！那么，分子运动的快慢和什么因素有关呢？我们接下来做一个对比实验，分别在冷水和热水中加入品红，看看会有什么不同。

（教师演示实验，学生认真观察）

学生：热水中的品红扩散得更快！

教师：没错，这说明温度越高，分子的运动速率就越快。现在，我们再来做一个有趣的实验，向分子间隔器中加入红墨水和酒精，看看会发生什么。

（设计意图：引导学生通过观察和讨论，理解物质是由微观粒子构成的，为后续学习分子的性质打下基础。）

（学生代表演示实验，其他学生认真观察）

学生：哇，混合后的液面下降了！

教师：这是为什么呢？大家可以思考一下。

学生：是不是因为分子之间有间隔，所以混合后总体积变小了？

教师：对。这就是我们今天要学习的分子的性质之一：分子之间有间隔。现在，请大家用力挤压你们手中的矿泉水瓶，看看有什么感受。

（学生进行实验操作）

学生1：装满水的瓶子很难挤压，而空瓶子就很容易挤压。

教师：这是因为液体和气体分子间的间隔不同。现在，请大家用注射器分别吸入等体积的空气和水，然后慢慢推进栓塞，看看哪种状态更容易压缩。

（学生进行实验操作后）

学生2：气体更容易压缩！

教师：没错，这说明气体分子间的间隔比液体大。

（三）联系生活，学以致用

教师：同学们，我们学习了分子的性质，那么如何用微粒的观点来解释生活中的一些现象呢？比如，为什么可以将50000升的天然气加压后装入出租车后备箱50升的天然气罐中？

学生1：因为气体分子间的间隔较大，通过加压可以缩小分子间的间隔，从而把大量的天然气压缩进一个较小的容器中。

教师：很好，那么再请大家解释一下，为什么温度计中的水银柱会随着温度的升高而升高呢？

学生2：因为温度升高，水银分子间的运动速率加快，导致分子间的间隔增大，所以水银柱会上升。

教师：非常棒！看来大家已经能够将所学的知识应用到实际生活中去了。我给大家留两个问题作为课后思考：一是如果用氢氧化钠溶液代替氨水，重复我们之前的实验，还能不能观察到棉花颜色的变化？二是除了浓氨水和酚酞溶液外，是否还有其他试剂可以代替？大家查阅相关资料来寻找答案。

（设计意图：通过实例，让学生将所学的分子性质知识应用到实际生活中去解释一些现象，增强学生的实践能力和问题解决能力。同时通过课后思考题的设置，引导学生继续深入探索化学的奥秘。）

六、教学反思

在教学过程中，我准备爆米花，以探究活动来激发学生的学习兴趣，引导学生探究微观世界的奥秘。通过猜测气味、观察爆米花形态等活动，学生对物质构成的微观世界产生了浓厚的兴趣，为后续学习“分子和原子”的概念以及性质奠定基础。在探究活动中，我引导学生通过观察、实验和讨论去了解微观世界，如通过展示立体显微镜下的爆米花图像和扫描隧道显微镜下的硅分子图像，让学生对微观世界有更加直观的了解。同时通过闻气味、观察酒精变化等实验活动，学生进一步验证了物质是由不断运动的微观粒子构成的。在联系生活、学以致用的环节中，我列举生活中常见的现象，使学生利用刚才所学的微观知识解释这些现象，如天然气加压后装入气罐、温度计中水银柱随温度变化等，以此巩固学生对分子性质的理解，实现知识的迁移，用所学知识来解决实际问题。

（作者单位：珠海市九洲中学）

编辑：温雪莲