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(共32张PPT)
年 级：九年级 学 科：化学 科粤版（2024）
2.4 跨学科实践活动：学习探究
水的组成的科学史并制作分子模型（第二课时）
项目指南
1 探索物质组成与构成的历程
学习科学家探索物质组成与构成的历程，设计实验方案探究水的组成及变化。
宏观
2014年1月，我国科学家在世界上首次拍到了水分子的内部结构。
项目指南
1 探索物质组成与构成的历程
2 制作分子模型
学习科学家探索物质组成与构成的历程，设计实验方案探究水的组成及变化。
宏观
微观
选取适合的材料制作分子模型，拆分和组合模型演示电解水的微观过程。
2 制 作 分 子 模 型
模型建构是化学科学研究的基本方法。
通过模型的拼装可以从微观视角认识物质的组成与构成。
制作模型
请你用橡皮泥或黏土等材料制作6种分子模型（如下图），各分子模型的制作数量要求如下表所示。
2 个氢分子（2H2） n 个水分子（nH2O，n≥6）
1 个氮分子（N2） 1 个二氧化碳分子（CO2）
2 个氧分子（2O2） 1 个氨分子（NH3）
表 分子模型的制作数量要求
图 分子模型
制作模型
模型制作评价表
评价维度 评价等级 分值 自我评价 同学评价 教师评价
制作分子模型 水平1：制作的分子模型各原子的相对大小不正确，或者各原子间的角度不正确。 1
水平2：制作的分子模型种类、数量不齐全，或者结构不稳固，但是分子模型中各原子的相对大小正确，各原子间的角度基本正确。 2
水平3：制作的分子模型种类、数量齐全，结构稳固，分子模型中各原子的相对大小正确，各原子间的角度基本正确，但是没有正确表示二氧化碳、空气的组成。 3
水平4：制作的分子模型种类、数量齐全，结构稳固，并且分子模型中各原子的相对比例大小正确，各原子间的角度基本正确，正确表示二氧化碳、空气的组成。 4
制作模型
第一组
第二组
氢分子（H2） 氮分子（N2） 氧分子（O2）
制作模型
第一组分子模型
甲
同
学
资料卡片
元素名称 氢（H） 碳（C） 氮（N） 氧（O）
原子半径/nm 0.037 0.077 0.075 0.074
近似比 1 2.08 2.03 2.00
同种原子大小不一
氢原子、氮原子、氧原子大小比例不正确
评价等级
水平1：制作的分子模型各原子的相对大小不正确，或者各原子间的角度不正确。
氢分子（H2） 氮分子（N2） 氧分子（O2）
制作模型
第一组分子模型
乙同
学
评价等级
水平2：制作的分子模型种类、数量不齐全，或者结构不稳固，但是分子模型中各原子的相对大小正确，各原子间的角度基本正确。
水分子（H2O） （取一个水分子模型展示） 二氧化碳分子（CO2） 氨分子
（NH3）
制作模型
第二组分子模型
丙同
学
各原子间的角度不正确
资料卡片
二氧化碳中O=C=O键角为180°（呈直线型），水分子中H-O-H的键角为104.5°（呈V型），氨分子中两个N-H键的键角是107.5°（呈三角锥型）。
二氧化碳分子中各原子的排列方式错误
评价等级
水平3：制作的分子模型种类、数量齐全，结构稳固，分子模型中各原子的相对大小正确，各原子间的角度基本正确，但是没有正确表示二氧化碳、空气的组成。
O
O
C
水分子（H2O） （取一个水分子模型展示） 二氧化碳分子（CO2） 氨分子
（NH3）
制作模型
第二组分子模型
丙同
学
评价等级
水平4：制作的分子模型种类、数量齐全，结构稳固，并且分子模型中各原子的相对比例大小正确，各原子间的角度基本正确，正确表示二氧化碳、空气的组成。
O
C
O
拼装模型演示电解水的微观过程
方案一：用2个水分子模型演示
以2个水分子（2H2O）分解为例：
2H2O
拆分
2O
4H
组合
O2
2H2
拼装模型演示电解水的微观过程
方案一：用2个水分子模型演示
以2个水分子（2H2O）分解为例：
拼装模型演示电解水的微观过程
请你将制作好的水分子模型按照方案二或三进行拼装，然后根据演示结果画出相应的微观示意图。
方案二：用4个水分子模型演示
拼装模型演示电解水的微观过程
方案三：用6个水分子模型演示
拆分
组合
6H2O
6O
11H
少1个氢原子
微观示意图
拼装模型演示电解水的微观过程
方案三：用6个水分子模型演示
拆分
组合
6H2O
6O
11H
少1个氢原子
微观示意图
氢气由氢分子构成，
每两个氢原子结合成一个氢分子
拼装模型演示电解水的微观过程
方案三：用6个水分子模型演示
拆分
组合
化学变化中，原子的种类和数目均不变。
讨论与交流
方案一、二、三中水分子模型拆分后分别得到多少个氢原子和氧原子？氢原子和氧原子的个数比是多少？
方案 拆分后 原子个数比
氢原子 氧原子 氢原子：氧原子
一
二 三 4
2
8
4
12
6
2：1
讨论与交流
方案一、二、三中氢原子和氧原子重新组合后分别得到多少个氢分子和氧分子？水分子、氢分子和氧分子的个数比是多少？
方案 重新组合后 分子个数比
氢分子 氧分子 水分子：氢分子：氧分子
一
二 三 2
4
6
1
2
3
2：2：1
讨论与交流
相同条件下，气体体积与分子数目成正比。
阿伏伽德罗
提出分子学说
认为物质是由分子构成的，分子由原子构成，提出“相同条件下，相同体积气体含有相同数目分子”。
→
方案一、二、三中氢原子和氧原子重新组合后分别得到多少个氢分子和氧分子？水分子、氢分子和氧分子的个数比是多少？
氢分子数目
氧分子数目
=
2
1
=
氢气体积
氧气体积
H2
O2
讨论与交流
化学变化中原子、分子的种类和数目以及元素的种类是否发生了变化？
原子种类
原子数目
分子种类
分子数目
元素种类
不变
不变
改变
可能改变
不变
通电
CH4 2O2 CO2 2H2O
讨论与交流
结合该实验说说化学变化的微观实质是什么。
化学变化的微观实质：分子分成原子，原子重新组合成新的分子。
模型制作评价表
评价维度 评价等级 分值 自我评价 同学评价 教师评价
演示水的生成与分解 水平1：不能用分子模型正确演示水的生成与分解。 1
水平2：能用分子模型正确演示水的生成与分解，但是没有发现化学变化中分子、原子的种类变化特点。 2
水平3：能用分子模型正确演示水的生成与分解，发现化学变化中分子、原子的种类变化特点，但是没有发现化学变化中各分子间的数量关系。 3
水平4：能用分子模型正确演示水的生成与分解，发现化学变化中分子、原子种类的变化特点，并且发现化学变化中各分子间的数量关系。 4
多维视角认识和表征化学变化
化学符号
宏 观
微 观
H2
O2
最后，请你将所制作和拼装后得到的模型进行分类，分别放进下边的两个筐中。
最后，请你将所制作和拼装后得到的模型进行分类，分别放进下边的两个筐中。
最后，请你将所制作和拼装后得到的模型进行分类，分别放进下边的两个筐中。
接下来，请你从化合物筐中挑出氧化物。
项目小结
学习探究水的组成的
科学史并制作分子模型
了解人类认识水的组成的历程并实验探究
体会科学家探索物质组成与构成的智慧
实验探究水的组成
及变化
实验
想象
推理
假说
模型
研究物质组成与构成的一般思路与方法
依据
建立
制作分子模型
从原子、分子视角探究物质的组成、分类及其变化
依据
迭代
实践性练习
（1）科学家利用“合成”“分解”的思想证明了水的组成，下列实验主要利用合成思想的是（ ）
A. 氢气在氧气中燃烧 B. 拉瓦锡铁管实验
C. 水的通电分解
（2）请利用制作好的分子模型，演示氢气燃烧的微观过程，并绘制相应的微观示意图（以生成2个水分子为例）。
拆分
组合
A
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