资源简介

(共34张PPT)
跨学科实践活动2
制作模型并展示科学家探索物质组成与结构的历程
九年级化学 上册·人教版2024
活动目标
1.通过制作模型和展示科学家的探索历程，进一步认识物质由微观粒子构成的，探索物质结构的意义，制作微观粒子模型；
2.与其他学科、与现实生活建立起关联，进一步体会用元素和分子、原子观点认识物质组成与结构的思路和方法；
3.认识化学学科的发展过程中研究方法和观念的发展，培养学生创新、发展的科学研究精神，提高学习小组合作与表达能力，提升学生对科学探究的好奇心、想象力，培养学生初步养成注重实证、严谨求学的科学态度。
活动引入
前面我们已经学过人们对微观世界的认识并不是凭空产生的，而是经由科学家们的不断探索，总结不断发展的，在未来我们也许会对微观世界的探索贡献自己的一部分力量，今天我们就来通过实践活动来探索微观世界。
活动设计与实施
任务一
探究构成物质的微观粒子
1.交流：列举生活中的实例，说明物质是由分子、原子等微观粒子构成的（限时2分钟）。
走过花圃能闻到花香
湿衣服经过晾晒变干
蔗糖放入水中消失
活动设计与实施
任务一
探究构成物质的微观粒子
2.归纳与讨论：归纳物理、化学等课程对微观粒子运动特点的描述及相关实验的原理，讨论不同学科探究思路和方法的区别与联系。
活动设计与实施
物理——物质的构成
分子真实存在，体积小质量小
分子之间有间隔
活动设计与实施
物理——分子热运动
气体扩散
液体扩散
活动设计与实施
物理——分子热运动
固体扩散
活动设计与实施
物理——分子间的作用力
分子间存在斥力和引力
活动设计与实施
物理——分子间的作用力
固体 液体 气体
固体分子间距离小，分子间作用力大，不容易被压缩和拉伸，具有一定形状；
液体、气体分子间距离小，分子间作用力小，具有流动性。
活动设计与实施
化学——微观粒子(如分子)总是在不断运动着
品红溶液在静置的水中会扩散
浓氨水使另一个烧杯中的酚酞溶液变红
活动设计与实施
化学——分子之间有间隔
固体 液体 气体
气体可压缩储存于钢瓶中，这是因为分子之间有间隔，在受压的情况下分子间的间隔减小，加压、降温可以使气体液化。相同质量的同种物质在固态、液态和气态时的体积不同，表明其分子间的间隔不同。
活动设计与实施
物理和化学探究思路和方法的区别与联系
区别
物理探究通过对物体的形态、颜色、位置等发生的变化进行验证；化学探究通过物质的种类改变做为线索进行探究，即物理和化学研究线索来源不同。
联系
物理和化学的研究都用到了实验方法，都是通过直接感知的现象，推测无法直接感知的事物。
活动设计与实施
任务一
探究构成物质的微观粒子
3.查阅资料：探究微观粒子需要观念、知识和方法的继承与创新，离不开科学仪器和实验技术的改进和突破。查阅资料，了解微观
粒子基础研究领域的新技术和新方法。
活动设计与实施
任务二
认识模型在探索物质组成与结构中的作用
1.总结：化学、物理和生物学等课程中有多种模型体现了物质的组成与结构。请总结这些模型有哪些不同的学科特点。
雷模型 蒸汽机模型
【物理模型】是形象性和抽象性的统一，物理模型的建立是舍弃次要因素，把握主要因素，化复杂为简单，完成由现象到本质，由具体到抽象的过程，而模型的本身又具有直观形象的特点。
活动设计与实施
任务二
认识模型在探索物质组成与结构中的作用
1.总结：化学、物理和生物学等课程中有多种模型体现了物质的组成与结构。请总结这些模型有哪些不同的学科特点。
心脏模型 生物细胞模型
【生物模型】有助于学生认识生物的细微结构，全面的、多角度、分层次的认识生物的各部分结构。
活动设计与实施
任务二
认识模型在探索物质组成与结构中的作用
1.总结：化学、物理和生物学等课程中有多种模型体现了物质的组成与结构。请总结这些模型有哪些不同的学科特点。
水分子
氧分子
二氧化碳分子
铜原子
【化学模型】能够将抽象的化学物质的性质和功能与其具象的结构特征相联系。
活动设计与实施
任务二
认识模型在探索物质组成与结构中的作用
2.概括：元素、分子、原子（包括原子核、核外电子等）与物质的层次关系，尝试用概念图、简图等方式表达你的看法。
构成
分成
物质
分子
构成
构成
元素
组成
离子
得失电子
构成
原子
原子核
核外电子
活动设计与实施
任务二
认识模型在探索物质组成与结构中的作用
3.查阅资料：了解道尔顿、汤姆孙和卢瑟福等提出的原子模型，以及科学家认识原子结构的历程。这些资料对你有什么启示？
道尔顿
英国科学家
原子是构成物质的基本粒子，它们是坚实的、不可再分的实心球。
“实心球”模型
活动设计与实施
任务二
认识模型在探索物质组成与结构中的作用
3.查阅资料：了解道尔顿、汤姆孙和卢瑟福等提出的原子模型，以及科学家认识原子结构的历程。这些资料对你有什么启示？
汤姆孙
英国物理学家
通过一系列实验确认：所有原子中都含有带负电荷的电子。
“葡萄干布丁”模型
活动设计与实施
任务二
认识模型在探索物质组成与结构中的作用
3.查阅资料：了解道尔顿、汤姆孙和卢瑟福等提出的原子模型，以及科学家认识原子结构的历程。这些资料对你有什么启示？
卢瑟福
英国物理学家
通过α粒子散射实验，发现原子有带正电荷的核，体积很小，电子在核外运动。
核式结构模型
电子
原子核
活动设计与实施
任务二
认识模型在探索物质组成与结构中的作用
3.制作模型：用橡皮泥、绿豆、小米等材料制作上述三种原子模型（限时5分钟）。
电子
原子核
道尔顿
原子结构模型
汤姆孙
原子结构模型
卢瑟福
原子结构模型
活动设计与实施
任务二
认识模型在探索物质组成与结构中的作用
3.说明：实验、推理和假说等科学方法在探索原子结构中的作用。
卢瑟福 汤姆孙 道尔顿
假说：立足于事实，但又不受事实的局限，假说对未知对象提出大胆的设想，而又深入到实践当中去寻求答案。
科学实验：学者提出了大胆的设想或理论模型,甚或在演绎的基础上提出了理论的预言；但是不论这样的理论看起来是多么合理,都必须得到实验验证。
活动设计与实施
任务三
以水为例梳理物质组成与结构的认识思路
1. 了解科学家发现水的组成的历程（包含思路和方法），尝试用角色扮演、图示等方式展示。
卡文迪什用纯氧代替空气进行上述实验，确认所得液滴是水，并确认大约2份体积的“易燃空气”。
1781年，普里斯特利把“易燃空气”和空气混合后盛在干燥、洁净的玻璃瓶中，当用电火花点火时，发出震耳的爆鸣声，且玻璃瓶内壁出现了液滴。
活动设计与实施
1800年，尼科尔森和卡里斯特尔利用伏打电堆进行了水通电分解实验。
1782年，拉瓦锡将水蒸气通过一根烧红的铁制枪管，得到“易燃空气”，并将“易燃空气”命名为氢气。
活动设计与实施
拉瓦锡实验： 水 + 铁 → 固态物质 + 氢气
(氢+氧) (铁+氧)
普里斯特利、卡文迪什实验：氢气 + 氧气 → 水
(化合反应)
尼克尔森和卡里斯特尔电解水实验：水 → 氢气 + 氧气
(分解反应)
结论：水是由氢、氧元素组成
思考
1. 上述实验得出水是由氢、氧元素组成的理论依据是什么
化学反应前后元素种类不变
2. 通过上述实验总结探究物质组成的思路。
+ + ……
物质1
物质2
物质3
分解
化合
未知化合物
已知单质(或化合物)
活动设计与实施
任务三
以水为例梳理物质组成与结构的认识思路
2. 了解分子观点的形成过程及其在近代科学发展中的重要作用。
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”，推测：
+
→
氢分子
氧分子
水分子
阿伏伽德罗
活动设计与实施
任务三
以水为例梳理物质组成与结构的认识思路
2. 用纸板、橡皮泥等材料制作有关原子和分子的模型。
活动设计与实施
任务三
以水为例梳理物质组成与结构的认识思路
2. 拼接模型展示历史上科学家对氢气与氧气反应生成水的典型观点。
①用2个水分子模型展示
②用4个水分子模型展示
练习与应用
分析上图得出：
①表示______构成的；
②的名称是 ________；在原子中，质子数__________ 核外电子数。
1.化学是在分子、原子层次上研究物质的科学。
离子
原子核
核电荷数
2.原子结构模型的建立，经过了几代科学家的艰辛努力，直到现在仍在探索中。其中，行星模型的提出标志着原子结构的现代模型的问世，如图是锂原子结构的行星模型，图中原子核内有3个质子、4个中子。不能根据原子结构的行星模型得出的结论是（ ）
A．原子始终在做无规则的运动
B．原子核的体积只占整个原子体积的很小一部分
C．构成原子的粒子之间存在一种互相吸引的力
D．电子绕原子核沿一定轨道运动
A
练习与应用
活动总结
跨学科实践活动2
制作模型并展示科学家探索物质组成与结构的历程
1
2
探究构成物质的微观粒子
认识模型在探索物质组成与结构中的作用。
展示与交流
1
展示上述活动中的一些典型案例，与同学交流。
2
总结本次活动在知识、方法和观念等方面的收获。拟订一个主题，以报告、论文或图画等形式表达自己的认识和体会，并与同学交流。
谢谢观看
Thank you

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