沪教版化学九上21《人类赖以生存的空气》word教案2.docx
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沪教版化学九上21《人类赖以生存的空气》word教案2
2.1人类赖以生存的空气(共2课时)
第2课时构成物质的微粒
一、设计思想
本节课设想通过注重情境的创设和尽可能多地运用多媒体图像和动画,为学生建立微观概念服务。
因为要学生建立分子、原子这些抽象的微观概念,必须启发他们的想象力和理解力。
从教学有效性的角度考虑,主要有二条途径:
一是用实验创设情境,通过分析物质的宏观变化现象,启发学生的想象和理解,把宏观的实验现象与微观粒子的运动较好地联系起来,从而形象地表现微观世界的变化,使学生能够顺利地掌握教学的重点,突破教学的难点。
二是用多媒体为学生提供大量宏观、微观、直接、抽象的信息,让学生自己去感觉、发现信息所蕴含的知识价值,通过推理形成相关概念。
同时创设合作学习的氛围,引起学习者探索新知的强烈欲望,从而培养学生创新探索的精神和信心。
二、教学目标
1.知识与技能
(1)感知分子、原子的真实存在,了解分子、原子的基本性质,掌握分子、原子的概念。
(2)认识物质的微粒性,知道分子、原子等都是构成物质的微粒,能用微粒的观点来解释某些常见的现象。
(3)知道元素的概念,将物质的宏观组成与微观构成的认识统一起来。
(4)知道相对原子质量的概念,了解相对原子质量与原子质量的区别。
2.过程与方法
(1)通过对物质及其变化的宏观现象与微观本质相互联系的分析推理,培养学生抽象思维能力。
(2)学习运用对比的方法获取信息,运用寻找规律性和特殊性的方法处理信息。
3.情感态度与价值观
(1)培养学生综合分析能力和逻辑推理能力,激发学习兴趣,养成良好的学习习惯,树立和发扬勇于探索的创新精神。
(2)培养学生对生活和自然界中化学现象的好奇心,激发学生学习化学的兴趣和科学探究的欲望。
三、重点和难点
教学重点:
分子、原子、元素、相对原子质量概念的建立及物质结构的微粒性。
教学难点:
区别元素、原子这两个概念,建立微观运用的想象表象,体会它与宏观运动的不同。
四、教学用品
药品:
水、品红溶液、酚酞试液、浓氨水、花露水、蔗糖、酒精。
仪器:
烧杯若干、50mL量筒、100mL量筒、小喷壶。
媒体:
多媒体电脑、实物投影仪、PPT课件。
五、教学流程
1.流程图
2.流程说明
[1]创设情境,导入新课。
[2][3][4]通过让学生自己闻和看来揭示学习主题。
[5][6][7]设计四个学生实验,让学生自己动手,亲身感受分子的存在。
[8][9][10][11][12][13][14][15]师生一起逐一分析上述各个实验的现象,──认识分子的性质,同时用所学知识解释一些生活中的常见现象。
[16][17][18][19][20][21]建立分子的概念,并通过观看水分解的Flash建立原子概念,认识分子和原子的区别与联系,知道提出分子、原子的科学家,进行化学史教育。
[22][23][24][25]在认识物质微观构成的基础上,知道物质的宏观组成,形成元素概念,并了解元素与原子的区别与联系,将物质的宏观组成与微观构成的认识统一起来。
[26][27][28][29]认识建立相对原子质量的概念必要性,知道相对原子质量的概念,并能够根据具体的原子质量计算相对原子质量。
体会相对原子质量与原子质量的区别,初步学习式量计算。
[30]师生共同小结,结束本课。
六、教学案例
1.教学过程
教学内容
教师活动
学生活动
设计意图
引
入
课
题
[小实验]①在教室里喷洒花露水(边喷边语:
气味怎么样?
)。
②把一粒高锰酸钾晶体放入水里,让学生观察。
[设问]为什么会闻到香味?
杯中的水怎样了,为什么?
生活中也经常见到类似现象,它与什么有关呢?
[讲解]要回答这些问题,必须探究构成物质的奥秘。
[板书]:
四、分子和原子
闻。
看。
[思考]为什么会闻到香味?
烧杯中的水为什么会变红?
知道本节课学习内容。
以小实验和问题引发发学生的注意和兴趣,激发求知欲。
明确学习目标
实
验
探
究
[讲解]世界是由形形色色的物质所组成的。
这些物质能够被分割吗?
先做几个实验。
[布置实验内容]①将蔗糖溶于水;②将少量品红放入50ml水中;③在标有A、B的两个小烧杯中分别加入一定量的酚酞试液和浓氨水,然后用大烧杯将它们罩住;④将50ml酒精与50ml水混合在一起,并测量混合后的体积。
(提醒学生观察实验现象,记录实验结论。
)
思考。
完成实验,观察现象、记录结论。
(每组学生可全做或选做三个实验)
构建宏观与微观的桥梁。
让学生感到分子的真实存在。
分
子
的
存
在
[设问]在实验①中,观察到了什么现象?
(提醒:
在化学实验中,不能品尝药品的味道)
[追问]糖为什么看不见了?
[推导]会不会是固体的糖是有很多很多我们肉眼看不见的微粒构成。
一旦放入水中,这一个个微粒就扩散到水里。
所以,我们就看不见糖了,水却变甜了。
这个推理成立吗?
[讲解]科学家阿伏加德罗早在1811年就提出了类似的假设。
他把这些肉眼看不见的微粒称为分子,建立了分子学说。
经科学家的研究证实,此假设成立。
物质都是由许多肉眼看不见的微粒构成,这些微粒中有一种叫分子。
例:
水、蔗糖都是由分子构成。
也就是说,我们刚才做实验的糖是由许许多多糖分子构成的,水是由许许多多水分子构成的,把糖放入水中,糖分子在水分子的作用下,扩散到水中,所以,我们看不见糖了,而水却变甜了。
可根据实验事实回答,也可根据生活经验回答:
糖没了,水甜了。
思考、回答。
表态:
成立或不成立。
知道阿伏加德罗。
对分子有初步印象。
初步认识分子存在的真实性。
分
子
的
性
质
[讲解]认识了第一个实验所观察到的现象产生的根源,接下来探究其它三个实验现象产生的原因。
[解释]请一位代表先来描述实验②中观察到的现象并解释产生此现象原因?
[设问]第三个实验的现象?
对此想说什么?
想提什么问题?
(提示学生氨水呈碱性,酚酞试液遇到碱性物质会变红。
)
请学生代表解释原因。
(帮助学生,但暂不纠正错误)
[引导]看起来两者没有接触,但酚酞确实变红,说明什么?
怎么接触的呢?
原因是什么?
这说明构成物质的分子是静止的?
还是运动的?
[板书]分子的性质
1.分子在不停运动
[设问]日常生活中看到的哪些现象与分子在不停地运动有关?
[问题]最后一个实验:
50mL酒精和50mL水混合后,体积如何?
什么原因?
[讲解]假如有一烧杯石子和一烧杯黄沙,混合后是否仍是二烧杯。
如果石子和黄沙分别代表酒精和水,是否有异曲同工之处。
[设问]说明分子还有什么的性质?
[讲解]由于分子间有间隙。
两者混合后,水分子与酒精分子互相占据对方的空隙,所以混合后的体积小于原体积之和。
[板书]2.分子间有间隙
(注意不同物质的质量可以相加,但体积不能相加。
)
[设问]生活中的好多现象与分子间有间隙相关,你们发现没有?
[设问]分子我们肉眼看不见,那说明分子体积如何?
它有没有质量呢?
[讲解]分子有一定的质量,也有一定的体积,但都非常小。
[叙述]一滴水里大约有1.67×1021个水分子,如果把水分子的大小与乒乓球相比,就好像拿乒乓球与地球相比一样。
水分子的质量大约是:
3×10-25千克。
[板书]3.分子的体积小、质量小
[设问]无论在哪里地球的哪个角落,都是氧气供给是人类呼吸,而二氧化碳却不能供给呼吸,为什么?
[讲解]氧气是有氧气分子构成,二氧化碳是由二氧化碳分子构成,氧气分子与二氧化碳分子肯定是不同的分子,性质当然应该-----
[板书]4.同种物质的分子性质相同,不同种物质的分子性质不同。
(模仿着回答)水变红。
品红分子在水分子的作用下扩散到水里了。
酚酞试液变红。
酚酞由酚酞分子构成,氨水由氨水分子构成(不能模仿)
思考、回答。
(一定发生了接触。
)
氨水分子进入酚酞试液。
运动的。
思考。
闻到香味、湿衣服晾干、樟脑丸不见……
略小于100mL。
思考。
回答:
不可能。
想象、思索。
分子间有间隙。
认识分子间确有间隙。
(搜寻)给自行车轮胎打气,物质的三态变化等。
体积小,有质量。
感悟分子的体积和质量。
用所学知识思考。
推导:
同种分子性质相同,不同分子性质不同。
了解分子基本性质,用分子性质解释常见日常现象。
学习逻辑推理,提高思维能力。
运用知识,解决实际问题。
学习类比推理。
学以致用。
认识微观粒子的质量与体积。
结合生活经验发现微观粒子的性质。
分
子
和
原
子
的
概
念
[讲解]看来物质有不同的性质,主要是由于构成物质的分子不同,因此分子是保持物质化学性质的一种微粒,这就是分子的概念。
[板书]分子的定义──分子是保持物质化学性质的一种微粒。
(强调:
是保持物质的化学性质,不一定保持物理性质)
[设问]物质由分子构成,分子会不会由比它更小的微粒构成?
[媒体]水分解的动画
[设问]:
(1)水分解是什么变化?
(2)在这一过程中,什么微粒发生了变化?
什么微粒没有变化?
说明了什么?
(看第二遍)
[边看边讲解]水分子先分成氢原子和氧原子,然后氢原子和氧原子结合成氢分子和氧分子,许许多多氢分子和氧分子再聚集成氢气和氧气。
由此可以说明原子是一种怎样的微粒?
[板书]原子的定义──原子是化学变化中的最小微粒。
(强调:
是化学变化中,在物理变化中就不一定了)
原子显然很小,它也有一定的质量,也在不断地运动
[讲解]在阿伏加德罗提出分子学说之前,道尔顿就提出了原子论,时间是1803年。
分子---原子论的确立,使化学真正成为了一门独立的学科。
分子-原子论为化学研究提供了理论依据。
体会,感悟教师的描述
思考
细观看。
是化学变化。
水分子变,氢、氧原子不变。
理解教师的解释,开始认识分子和原子。
分子变了,原子没变。
分子还可以分成原子。
(尝试)如原子是最小的微粒……
认识概念,理会概念。
了解原子的性质。
了解一点相关的化学史,知道道尔顿。
学习归纳方法,建立分子概念。
学习推理方法。
建立原子概念。
学习类比方法。
进行化学史教育。
分
子
和
原
子
的
区
别
与
联系
[追问]从上述的讨论中,我们认识到分子和原子之间有哪些区别与联系呢?
(请学生代表发表观点)
[媒体]区别:
在化学变化中分子可以再分,而原子不能再分。
联系:
分子是由原子构成的。
以水为例,请学生代表发表意见(与学生互动)
水是水分子构成,一个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成。
思考并参与活动。
补充不同观点,发现自己思维上的不足。
认清概念间的区别。
通过总结,认识微观粒子的异同。
物
质
的
构
成
[讲解]原子不但可以构成分子,原子还可以直接构成物质。
如稀有气体,铜、铂等金属。
[媒体]铂原子照片
但大部分物质是由分子构成的。
如:
二氧化碳、糖、水、酒精等。
[小结]分子和原子都是构成物质的一种微粒。
从宏观角度:
物质都是由元素组成的。
[示例]水是由氢元素和氧元素组成的。
[追问]二氧化碳呢?
[讲解]水分子中的氧原子、氧分子中的氧原子、二氧化碳分子中的氧原子,都是氧元素的氧原子。
[板书]元素是同一类原子的总称。
世界上,物质有千千万万种,但迄今为止发现的元素只有一百多种。
因为不同元素的原子可以相互结合。
如氧元素可组成氧气,也可与氢元素组成水、双氧水,与碳元素组成二氧化碳、一氧化碳等等。
[设问]元素是同一类原子的总称,两者又有什么区别与联系呢?
[小结]完成表格(见相关链接)
认识事实。
仔细观看。
碳元素和氧元素。
体会。
知道概念。
体会。
思考或讨论。
完成任务。
从微观角度认识物质的构成,并初步认识哪些物质是由分子构成,哪些物质是由原子直接构成。
了解物质的宏观组成,知道元素概念。
将物质的微观构成和宏观组成统一认识。
分
子
个
数
和
原
子
个
数
的
表
示
[设问]元素符号的含义?
[追问]H可以表示一个氢原子,那2个氢原子该怎样表示呢?
[讲解]2个氢原子用2H表示。
[小结]元素符号前面的系数表示该元素的原子个数。
[练习]说明符号意义或用符号表示:
2N、3Cl、5个钠原子、6个镁原子
(提供反馈信息)
[设问]元素符号前面的数字表示原子个数,那么,化学式前面的数字表示什么呢?
如2H2O。
[小结]化学式前面的数字表示分子个数。
[练习]说出符号意义:
2CO2、3SO2
[设问]元素符号右下角的小数字又表示什么含义?
如:
H2中“2”表示什么含义?
(一个氢分子中有2个氢原子。
)
[小结]元素符号右下角的小数字表示每一个分子中所含的原子个数。
[练习]说出下列符号中“2”的含义:
2CO2、2SO2
回想。
说出自己的想法。
知道多个原子的表示方法。
认真参与活动,积极发表意见。
猜测。
表示2个水分子。
说出符号意义。
猜测。
是原子个数但好象又不对。
思考、尝试回答。
参与活动,积极发言。
建立微观粒子既可讲种类、又可计个数的概念。
相
对
原
子
质
量
[讲解]分子和原子虽然很小,但都有一定的质量。
现代科学测定:
1个碳原子的质量为1.993×10-26kg;1个氧原子的质量为2.657×10-26kg。
数值实在太小,使用起来很不方便。
所以,化学家采用了一种处理方法,即:
相对原子质量。
[板书]相对原子质量:
将一种原子的质量与一种碳原子的质量的1/12(即1.6605×10-27kg)相比所得到的数值。
[示例]怎样得出碳的相对原子质量。
[练习]计算氧原子等相对原子质量。
[设问]相对原子质量与原子质量有什么区别?
学生代表发言。
[小结]相对原子质量是个比值,没有单位;原子质量是原子的真实质量,有单位。
阅读教材P42表格。
知道事实。
真切感受小的程度。
了解为什么要建立相对原子质量。
了解概念。
知道怎样得到某一原子的相对原子质量。
独立计算。
思考或讨论。
听、思考、补充。
认识两者区别。
了解一些原子的相对原子质量。
认识相对原子质量并理解相对原子质量与原子质量的本质区别。
计
算
利用相对原子质量,根据物质的化学式,可计算物质的式量。
示例:
水的式量。
[练习]计算二氧化碳、氧化镁等的式量。
(评价并修正)
了解怎样计算式量。
计算。
参与活动。
学以致用,学会计算式量
了解学生对知识掌握的情况,巩固所学知识。
归纳
小结
[媒体]关键词:
分子、分子的性质、原子、元素、相对原子质量。
明确要点。
对照学习目标,检查学习目标是否已经达到
作业布置
书本P43①③④练习部分P16
(二)
记录
2.主要板书
第二章 浩瀚的大气
§2.1人类赖以生存的空气
四、分子和原子
1.分子
(1)性质
A.分子是运动的
B.分子间有间隙
C.分子质量小、体积小
D.同种分子性质相同,不同分子性质不同
(2)概念:
分子是保持物质的化学性质的一种微粒
2.原子
(1)概念:
原子是化学变化中的最小微粒
(2)性质:
原子是运动的,质量小
3.分子和原子的区别和联系
(1)分子由原子构成
(2)在化学变化中,分子可分,原子不可分
(3)分子和原子都可构成物质
五、元素
1.概念:
元素是同一类原子的总称
2.微粒个数的表示
(1)元素符号前面的数字表示原子个数
(2)化学式前面的数字表示分子个数
(3)元素符号右下角的数字表示一个分子中的该原子个数
六、相对原子质量
1.概念:
指一种原子的质量对一种碳原子的质量的1/12(即1.6605×10-27kg)的比值
2.相对原子质量与原子质量的区别
相对原子质量是个比值,没有单位;原子质量是原子的真实质量,有单位
3.相关链接
Ø元素与原子的区别与联系
元素
原子
概念
同一类原子的总称。
化学变化中的最小粒子。
区别
一般用于说明物质的宏观组成。
是同一类原子的总称,只表示元素的种类不说明个数,没有数量多少的含义。
元素可以组成单质和化合物。
一般用于说明物质的微观构成
原子指微观粒子,讲种类,讲个数。
原子可以构成分子,也可直接构成物质。
联系
元素的概念建立在原子的基础上,即同一类原子的总称。
原子的核电荷数(质子数)决定元素的种类。
Ø道尔顿介绍:
Ø原子──分子论的形成与发展:
Ø阿伏加德罗和他的分子论:
Ø元素:
Ø原子量测定的历史回顾:
原子量的测定在化学发展的历史进程中,具有十分重要的地位。
正如我国著名化学家傅鹰先生所说:
“没有可靠的原子量,就不可能有可靠的分子式,就不可能了解化学反应的意义,就不可能有门捷列夫的周期表。
没有周期表,则现代化学的发展特别是无机化学的发展是不可想象的”,在已建立了科学的原子量基准,并且通过相当完善精密的原子量测定方法测得足够精确的原子量数值的今天,我们回顾一下化学科学发展进程中这段重要史实,对于深入研究化学发展规律,帮助我们正确理解和使用原子量,无疑是大有稗益的。
一、道尔顿的开山之功
英国著名的化学家道尔顿(J.Dalton,1766~1844)在提出原子论观点的同时,就为确定不同元素原子的相对重量作了努力。
从而成为化学史上测定原子量的第一人,成为这一领域的拓荒者。
在当时的历史条件下,要确定各种元素的相对重量并非易事。
这首先要确立一个相对标准,既以谁为参照基准。
其次要有准确的定量分布手段,并且要明确单质和化合物分子中元素原子的数目,这在当时对于大多数化合物是很难做到的。
正是由于这个原因,道尔顿只能采用主观武断的方法规定不同元素的原子化合形成化合物的原子数目比。
例如,他认为水是由1个氧原子和1个氢原子组成的。
这祥,根据当时拉瓦锡(A.L.Lavoisier,1743~1794)对水的重量分析的结果,以他选择的氢原子的相对重量为1做基准,算得氧原子相对重量为5.5。
二、贝采里乌斯的非凡工作
道尔顿首创的确定元素原子相对重量的工作,在当时的欧洲科学界引起了普通的关注和反应。
各国的化学家们在充分认识到确定原子量的重要性的同时,对于道尔顿所采用的方法和所得到的数值感到不满和怀疑。
于是继他之后,许多人便纷纷投入测定原子量的行列中,使这项工作成为19世纪上半叶化学发展的一个重点。
在这其中,工作非凡,成绩斐然的是瑞典的化学大师贝采里乌斯(J.J.Berzelius,1779~1848)。
这位近代“化学大厦”的卓越建筑师,对近代化学的贡献涉及诸多方面。
其中最为非凡的是他用了近二十年的时间,在极其简陋的实验室里测定了大约两千种化合物的化合量,并据此在1814~1826年的12年里连续发表了三张原子量表,所列元素多达49种。
其中大部分原子量已接近现代原子量数值,这在当时的历史条件下是极其难能可贵的。
贝采里乌斯之所以能在长达近二十年的时间里孜孜不倦、专心致志地从事原子量的测定工作,是因为他高瞻远瞩地认识到这项工作的重要意义。
他认为“这就是那时候化学研究最重要的任务”。
贝采里乌斯测定原子量的方法与道尔顿相似,但他的基准选定氧=100。
对于化合物组成,他也采用了最简单比的假定。
与道尔顿不同的是,他在坚持自己亲自通过实验测定化含量的同时,时时注意吸取他人的科研成果。
比如像盖·吕萨克(L.J.Gay.Lussac,1778~1850)的气体反应体积简单比定律;杜隆(P.L.Dulong,1785~1838)和培蒂(A.T.peiit,1791~1820)的原子热容定律以及他的学生米希尔里希(E.E.Miischerlich,1794~1863)的同晶型规律等。
大约在1828年,贝采里乌斯结合原子热容定律和同晶型定律把他长期弄错的钾、钠。
银的原子量纠正过来。
正是由于他能够博采众长,持之以恒,才得出了比较准确的原子量,以自己的辛勤劳动为后来门捷列夫发现元素周期律开辟了道路,在化学发展史上写下了光辉的一页。
三、康尼查罗的杰出贡献
在19世纪上半叶的五十多年里,从道尔顿到贝采里乌斯,虽然有很多人致力于原子量的测定,但由于对化合物中原子组成比的确定一直没有找到一个合理的解决办法,更主要的是当时对分子和原子的概念尚混淆不清,因而使原子量的测定长期处于极其混乱的状态,陷入了困境。
这期间,尽管法国著名化学家杜马(J.B.A.Dumas,1800~1884)曾于1826年发明了简便的蒸气密度测定法,并曾试图利用这一方法,通过测定分子量计算原子量。
但因为他虽然有不同数目的原子。
他还指出:
“只要我们把分子与原子区别开来,只要我们把用以比较分子数目和重量的标志与用以推导原子量的标志不混为一谈,只要我们最后心中不固执这类成见:
以为化合物的分子可以含不同数目的原子,而各种单质的分子却都只能含一个原子或相同数目的原子,那么,它(指阿佛加德罗分子理论,包括安培后来的观点)和已知事实就毫无矛盾之处”。
康尼查罗正是在明确区分了原子和分子的基础上,通过测定分子量结合物质重量组成分析结果,提出了如下结论:
当考虑一系列某一元素的化合物时,其中必然有一种或几种化合物中只含有一个原子的这种元素,那么在一系列该元素的重量值中,最小值就是该元素原子量的约值。
康尼查罗的上述工作,澄清了当时一些错误观点,统一了分歧意见,为原子—分子论的发展和确定扫除了障碍,使得原子—分子论整理成为一个协调的系统,从而大大地推进了原子景的测定工作。
对此德国著各化学家迈尔(J.L.Meyer,1830~1895)给予极高的评价。
与前人相比,康尼查罗在原子量的测定上没有什么特殊的发现,但由于他决定性地论证了事实上只有一门化学学科和一套原子量,从而在化学发展的重要时刻做出了杰出贡献。
四、斯达与理查兹的卓越功绩
康尼查罗虽然使原子量测定工作步入正确轨道,但所得到的只是原子量的约值。
欲使化学真正成为一门精确的科学,这显然是远远不够的。
在通向精确的“真实”原子量的道路上还布满荆棘,困难重重。
这首先在于测定标样的化合物必须可以提高到高纯度,在诸多化合物中,只有极少数化合物能满足这一要求。
其次,必须有严密的实验手段,十分干净的实验环境和相当精密的分析设备。
最后,还要有高超准确的实验操作技能,以确保实验数据的高度重复性。
所有这些都无不昭示要得到准确的“真实”原子量需要有非凡的实验化学家。
自19世纪中叶开始到本世纪初叶,相继有两位卓越的化学家为此付出了艰辛的劳动。
比利时化学家斯达(J.S.Stas,1813~1891)是最早进行原子量精确测定的人。
他在1860年提出采用O=16为原子量基准。
在广泛使用当时发展起来的各种制备纯净物质的方法的同时,他一方面注意提高使用的蒸馏水的纯度,以防引入杂质,同时,将天平的灵敏度提高到0.03毫克;另一方面选用易被制成高纯度的金属银作为测定基准物。
这些精益求精的工作使斯达在1857~1882这二十五年时
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