重游歷史長河 再探分子原子 教學(xué)設(shè)計【教學(xué)目標】 1.知道物質(zhì)是由微觀粒子構(gòu)成的，認識分子、原子的基本特征與本質(zhì)區(qū)別，能從微觀層面區(qū)分物理變化與化學(xué)變化；能用微粒觀解釋一些簡單的生活和實驗現(xiàn)象。 2.通過探究實驗，探索分子原子的有關(guān)性質(zhì)，在此過程中學(xué)會通過觀察身邊物質(zhì)和現(xiàn)象，鍛煉信息提取能力；在對宏觀現(xiàn)象和微觀本質(zhì)的分析和推理過程中，初步形成分析、抽象等思維方法。 3.通過體驗探究活動的樂趣，保持和增強對化學(xué)現(xiàn)象的好奇心和探究欲，發(fā)展學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，并嘗試初步建立“世界是物質(zhì)的，物質(zhì)是變化的”的辯證唯物主義物質(zhì)觀?！驹O(shè)計思路】本節(jié)內(nèi)容出自人教版初中化學(xué)教材第三單元第一節(jié)，是從宏觀的物質(zhì)世界跨進微觀的物質(zhì)世界的第一課，對于學(xué)生認識宏觀物質(zhì)的微觀組成具有重要作用。由于授課對象是已經(jīng)學(xué)過分子原子概念及特征的初中生，他們對分子原子已經(jīng)具備一定的了解。但由于概念較為抽象，學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)、對符號表征的實際意義等問題理解尚有難度。由于課時限制，大部分教師在上課時對于化學(xué)史部分也輕描淡寫或干脆只字不提，學(xué)生對這些概念的來龍去脈知之甚少，也在一定程度上對概念的理解造成困難。本節(jié)課旨在以復(fù)習(xí)課的形式，以化學(xué)史為背景，以概念的發(fā)展史為線索對分子和原子的概念進行重新梳理，同時借助磁貼模型及多媒體素材讓學(xué)生進一步認識分子與原子，并將微觀表征與符號表征用直觀的形式進行強化，讓學(xué)生在參與中進一步強化物質(zhì)觀與微粒觀?！窘虒W(xué)重難點】教學(xué)重點：分子、原子概念形成的歷史過程及背后所展現(xiàn)的科學(xué)方法、科學(xué)精神；初步了解微觀研究的現(xiàn)實意義及發(fā)展前沿。教學(xué)難點：分子、原子概念的重建及應(yīng)用?！窘虒W(xué)過程】教師活動學(xué)生活動【多媒體展示】汽車圖像【導(dǎo)入】同學(xué)們，汽車現(xiàn)在隨處可見。一輛汽車要動起來，最少需要哪些部件呢？（稍停，提取學(xué)生回答中的有用信息）借助工業(yè)流水線，生產(chǎn)一部汽車并不困難。然而，下面這部特殊汽車的成功合成，卻讓三位科學(xué)家獲得了今年的諾貝爾化學(xué)獎！【多媒體展示】分子汽車圖像【講解】這三位科學(xué)家中，一位合成了分子車輪，一位合成了分子發(fā)動機，另外一位則合成了連接發(fā)動機和車輪的分子軸承。三位科學(xué)家的完美合作，不僅讓自己活得了諾貝爾獎，也讓全世界把目光重新聚焦到了同學(xué)們才學(xué)過的分子和原子身上。這也不禁讓老師想起人類認識微觀世界的那段波瀾壯闊的歷史。所以今天，讓我們一起，帶著探索的熱情，重游歷史長河，再探微觀世界！【過渡】微粒這么小，如果讓同學(xué)們抓住一顆，你能做到嗎？抓住一顆并且研究它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)呢？你能做到嗎？沒錯，的確太難了。那么多的科學(xué)家，齊心協(xié)力來做這件事，也還花了兩千多年呢。大家想知道這個過程嗎？【活動】撕紙活動【講解】理論上，一張紙每次這樣分一半，可以分多少次？（無數(shù)次）果然，英雄所見略同。兩千多年前，莊子在自己的莊子.天下篇中也記載過類似的觀點：一尺之錘，日取其半，萬世不竭。大家推薦一位古文不錯的同學(xué)給老師解釋一下。無獨有偶，幾乎同時，古希臘的哲學(xué)家也用一首詩浪漫地表達了同樣的意思。大家要聽一下嗎？【提問】然而，兩位哲學(xué)家能看得見這些微粒嗎？為什么？那我們看得見它們嗎？【多媒體】手【過渡】我們不僅看得見它們，還對這些微粒的性質(zhì)有了較清晰的認識。讓我們借助實驗一起回憶一下：【實驗】酚酞、氨水【提問】組裝一輛正常大小的汽車是容易的，合成一輛分子大小的汽車卻讓世界為之喝彩，這是為什么？為什么難？大家能用自己學(xué)過的微粒特征解釋這一問題，說明大家已經(jīng)離諾貝爾獎又近了一步?！具^渡】很好?？梢妼ξ⒘５难芯恳惨蕾嚳萍嫉陌l(fā)展和技術(shù)的進步。因而，莊子之后的的一千多年，由于技術(shù)的限制，人類對微粒的認識幾乎沒有實質(zhì)性的進展。直到第一次工業(yè)革命之后，才有一些優(yōu)秀的科學(xué)家站出來。他們是誰呢？讓我們有請第一位偉大的科學(xué)家道爾頓！【角色扮演】大家好，我是道爾頓。我認為物質(zhì)是由微粒構(gòu)成的，這些微粒是實心的，而且這些微粒是不可以再分的。要不我再順便給他們?nèi)€名字？嗯，叫原子吧，原子就不錯。【提問】道爾頓先生這名字取得看似隨意，實際上可是相當(dāng)?shù)目季垦?。原子：?gòu)成萬事萬物最原始的粒子。名字之外，大家對他關(guān)于原子的三個觀點認同嗎？為什么？【講解】看來大家都不怎么認同。實際上在現(xiàn)在看來，這三個觀點都不完全正確。但是道爾頓先生的觀點就沒有意義了嗎？（不是）很好。怎么用呢？【活動】一氧化氮分子是前兩年的明星分子，我們用手中的模型來模擬一下氮氣與氧氣合成一氧化氮的過程，看看二位的理論是如何應(yīng)用的?！局v解】在模型演練過程中，大家都知道用兩種相同的小球表示氮分子和氧分子。這就要感謝道爾頓?；谒挠^點，幾年之后另一位科學(xué)家阿伏伽德羅系統(tǒng)地提出了分子理論，認為原子構(gòu)成分子，分子構(gòu)成物質(zhì)。兩位的原子論和分子學(xué)說共同成為了近代化學(xué)的基礎(chǔ)，并解釋了很多化學(xué)反應(yīng)的微觀實質(zhì)。沒有他，就沒有化學(xué)的今天。大家說，這樣的貢獻，值不值得多年后的我們給他補發(fā)一塊諾貝爾獎？【頒獎】有請道爾頓先生！【過渡】當(dāng)然，我們也不能忽視道爾頓理論中不足的地方。我們有請下一位科學(xué)家湯姆生先生，聽聽他是怎么說的?！窘巧缪荨课医袦飞以趯嶒炛袕脑永锇l(fā)現(xiàn)了電子。這讓我很困惑，原子不是不可再分的實心球嗎，那電子又是啥玩意兒呢？如果原子里有電子，那他是怎么分布在原子里的呢？這個問題困擾了我好久。我想啊想，想啊想，知道有一天我在吃早餐，看到了葡萄干面包。我又驚又喜，這不就是我想要的模型嗎？！【頒獎】感謝湯姆生先生的分享。他用實驗證明了道爾頓的不足，又用自己敏銳的洞察力從早餐的一份吐司中獲得了啟示，提出了新的原子模型。他發(fā)現(xiàn)原子中含有更小的粒子電子，從而打開了認識原子的大門。我們也給湯姆生先生補發(fā)一張諾貝爾獎好嗎？謝謝大家，也再次感謝湯姆生先生?！局v解】可惜的是，社會的大環(huán)境受道爾頓實心球模型影響頗深，湯姆生也沒能免俗地認為原子是實心的。他將自己的實驗結(jié)論和意見發(fā)表出來，引起了廣泛的關(guān)注。他的一個學(xué)生對他非常崇拜，決心和老師一起研究原子的結(jié)構(gòu)。他就是盧瑟福，我們有請盧瑟福來分享一下他的發(fā)現(xiàn)?！窘巧缪荨课医斜R瑟福。我很崇拜我的老師湯姆生先生，但是我在做實驗的時候發(fā)現(xiàn)了一些和我老師的模型不太吻合的現(xiàn)象。是迷信老師，還是大膽質(zhì)疑呢？我選擇相信科學(xué)，我要質(zhì)疑我的老師，我認為，原子不是實心的！【過渡】謝謝盧瑟福先生?？磥砦覀兊谋R瑟福先生也是經(jīng)歷了激烈的思想斗爭呀。那么到底是什么使得他對老師的模型如此質(zhì)疑呢？我們一起來還原一下當(dāng)時的場景。【講解】盧先生做的是這樣一個實驗。他找到了一塊金屬片，顯然它是由一個個金原子密集地堆積在一起的，他們中間只有很小的縫隙。大概是什么樣子呢？（展示）為了讓大家理解，就是這個樣子。如果拿一些豆子砸向這塊板，豆子能從板上穿過去嗎？實驗之前，盧先生也認為不行。然而他用大量的粒子去撞擊金屬板時，卻發(fā)現(xiàn)只有大約兩萬分之一的粒子被反彈回來，其他幾乎全部粒子竟然都穿過去了！難怪盧瑟福先生如此堅定！【活動】感受原子是空心的 【頒獎】感謝盧瑟福先生對真理的堅持，感謝他大膽質(zhì)疑的精神，讓我們代表瑞典皇家科學(xué)院，再次有請盧瑟福先生上臺領(lǐng)獎！【講解】盧瑟福先生也將自己的觀點公之于世，并于三年之后利用相同的實驗，發(fā)現(xiàn)了原子核中帶正電荷的質(zhì)子。再次打開了認識原子核結(jié)構(gòu)的大門。諾貝爾獎果然實至名歸?！具^渡】不久，盧瑟福也有了自己的學(xué)生。其中一位叫查德威克的學(xué)生立志同老師一起研究原子結(jié)構(gòu)。我們有請查德威克！【角色扮演】我叫查德威克，我立志和我的老師盧瑟福先生一起研究原子結(jié)構(gòu)。老師的實驗方案真的了不起！十幾年后，我在老師工作的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)原子核中其實還存在一種不帶電的粒子，我決定叫它中子。那天晚上我夢到了一束金光從天空劃過，我好像看到了我的諾貝爾獎?wù)?老師你說呢？【頒獎】在坐的各位，你們說呢？實際上，由于發(fā)現(xiàn)中子，1935年他的確獲得了諾貝爾獎。分量也是足夠！【小結(jié)】在幾位科學(xué)家的共同努力下，才有了我們今天對原子的認識。大家不妨一起來回憶一下原子的結(jié)構(gòu)?！景鍟慷?、原子的結(jié)構(gòu)原子：原子核、電子、質(zhì)子、中子。核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)【組織討論】幾位科學(xué)家在不斷的傳承與質(zhì)疑中認識了原子的結(jié)構(gòu)。研究到現(xiàn)在，你還想往哪些方向研究呢？【講解】實際上，科學(xué)家最近比較喜歡研究的一個方向是對原子的精確控制：大家來看一段小視頻【多媒體】A BOY AND HIS ATOM【過渡】看得明白嗎？這部電影是怎么制成的呢？它的關(guān)鍵正在于對原子的精確控制。也許不久的將來，我們實現(xiàn)了對原子、對分子的精確控制之后，才真正明白2011國際化學(xué)年所提出的主題：化學(xué)我們的生活，我們的未來。而今年的諾貝爾獎，還僅僅是一個開始?！咎釂枴拷裉煳覀円黄鹬販亓丝茖W(xué)家認識原子的這一段熱血沸騰的歷史，除了復(fù)習(xí)我們已經(jīng)掌握的知識之外，你認為在這條歷史的長河里，科學(xué)家們的哪些精神也是我們需要學(xué)習(xí)的呢？請每位同學(xué)用一個詞來表達?！景鍟恐赜螝v史長河質(zhì)疑、實驗、合作、猜想、【結(jié)語】最后，我還想給在坐的每一位同學(xué)頒發(fā)一枚諾貝爾獎，雖然今天老師給你的獎?wù)轮皇且粋€模型，但老師希望它能激勵你在化學(xué)的世界里披荊斬棘，振翅，翱翔！根據(jù)生活常識進行思考，各抒己見：座椅、輪胎、發(fā)動機、方向盤、汽油、根據(jù)最新的諾貝爾獎，常試找到與所學(xué)知識的關(guān)聯(lián)之處。見著知微，見微知著。通過活動體會初始感念提出的過程，培養(yǎng)動手與思考能力。