探秘微觀世界：從化合價(jià)到原子模型——初中化學(xué)一輪復(fù)習(xí)專題課一、教學(xué)內(nèi)容分析??本節(jié)課位于初中化學(xué)（九年級(jí)）物質(zhì)構(gòu)成的奧秘主題之下，是銜接宏觀物質(zhì)與微觀粒子認(rèn)知的核心樞紐。從《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》析出，其“內(nèi)容要求”明確學(xué)生需“能用化學(xué)式表示某些常見物質(zhì)的組成”，“知道常見元素的化合價(jià)”，并能基于此進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。這不僅是“雙基”的體現(xiàn)，更是發(fā)展“宏觀辨識(shí)與微觀探析”、“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”等核心素養(yǎng)的關(guān)鍵載體。具體而言，“化合價(jià)”與“化學(xué)式”的互推規(guī)則，是形式化的技能，其深層價(jià)值在于引導(dǎo)學(xué)生理解“宏觀物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)是由其微觀結(jié)構(gòu)決定的”這一學(xué)科大概念。而“制作模型并展示科學(xué)家探索歷程”的跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)，則是對(duì)“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”、“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”素養(yǎng)的生動(dòng)踐履。它要求將化學(xué)史（科學(xué)）、模型制作（技術(shù)與工程）、敘事表達(dá)（語文）有機(jī)融合，使學(xué)生在重現(xiàn)道爾頓、阿伏伽德羅等先賢思想實(shí)驗(yàn)的過程中，體認(rèn)科學(xué)發(fā)展的曲折性與模型演進(jìn)的邏輯性，實(shí)現(xiàn)從知識(shí)應(yīng)用向思維方法和文化浸潤的升華。??從學(xué)情研判，作為一輪復(fù)習(xí)課，學(xué)生對(duì)化學(xué)式書寫、常見化合價(jià)記憶有一定基礎(chǔ)，但多處于機(jī)械記憶層面，普遍存在“知其然不知其所以然”的困境，例如難以理解化合價(jià)數(shù)值與原子最外層電子數(shù)的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，易混淆離子化合物與共價(jià)化合物中化合價(jià)的本質(zhì)。部分學(xué)生面對(duì)物質(zhì)化學(xué)式的書寫，仍依賴盲目嘗試而非基于化合價(jià)規(guī)則進(jìn)行推理。同時(shí)，學(xué)生對(duì)原子、分子等微觀模型有初步印象，但對(duì)模型背后的科學(xué)思想演變?nèi)狈ο到y(tǒng)認(rèn)知。因此，本節(jié)課的教學(xué)調(diào)適應(yīng)聚焦于“破局”：通過創(chuàng)設(shè)“為何原子結(jié)合時(shí)數(shù)目比固定”的核心驅(qū)動(dòng)問題，引導(dǎo)學(xué)生追溯化合價(jià)規(guī)則的起源；通過搭建從“背誦口訣”到“理解本質(zhì)”再到“歷史印證”的階梯，幫助不同層次學(xué)生實(shí)現(xiàn)認(rèn)知進(jìn)階。在過程評(píng)估中，將密切觀察學(xué)生在任務(wù)中的推理邏輯、模型解釋的深度及小組協(xié)作的有效性，動(dòng)態(tài)提供個(gè)別化的指導(dǎo)與資源支持。二、教學(xué)目標(biāo)??知識(shí)目標(biāo)：學(xué)生能夠系統(tǒng)復(fù)述化合價(jià)的定義與實(shí)質(zhì)，并準(zhǔn)確記憶常見元素（原子團(tuán)）的化合價(jià)；能熟練應(yīng)用化合價(jià)規(guī)則，根據(jù)化學(xué)式推斷某元素化合價(jià)，或根據(jù)元素化合價(jià)書寫、檢驗(yàn)未知物質(zhì)的化學(xué)式，建立“化學(xué)式—化合價(jià)—原子結(jié)構(gòu)”三者間的邏輯鏈條。??能力目標(biāo)：學(xué)生能夠以小組合作形式，選擇一位科學(xué)家及其原子/分子模型，利用給定材料制作物理或概念模型，并清晰、生動(dòng)地解說該模型的特點(diǎn)、貢獻(xiàn)及其在科學(xué)探索長河中的位置，發(fā)展信息整合、動(dòng)手實(shí)踐與創(chuàng)造性表達(dá)能力。??情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：通過重溫科學(xué)家探索物質(zhì)構(gòu)成的艱辛歷程，學(xué)生能感悟科學(xué)求真、質(zhì)疑與創(chuàng)新的精神，欣賞科學(xué)模型的簡(jiǎn)約之美與力量，在小組展示中增強(qiáng)合作意識(shí)與學(xué)術(shù)分享的自信心。??科學(xué)思維目標(biāo)：重點(diǎn)發(fā)展“模型認(rèn)知”與“證據(jù)推理”思維。學(xué)生能認(rèn)識(shí)到模型是解釋現(xiàn)象和揭示本質(zhì)的工具，其本身會(huì)隨著證據(jù)的豐富而迭代；能基于原子結(jié)構(gòu)示意圖，推理主族元素常見化合價(jià)的由來，實(shí)現(xiàn)從“記結(jié)論”到“推原因”的思維轉(zhuǎn)變。??評(píng)價(jià)與元認(rèn)知目標(biāo)：學(xué)生能夠依據(jù)明確的量規(guī)，對(duì)個(gè)人及同伴的化學(xué)式推演過程、模型作品的科學(xué)性與表現(xiàn)力進(jìn)行評(píng)價(jià)；能在學(xué)習(xí)日志中反思“我是如何從懼怕化合價(jià)到理解它的”，提煉出適用于自己的微觀概念學(xué)習(xí)策略。三、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)??教學(xué)重點(diǎn)：化合價(jià)與化學(xué)式的相互推算規(guī)則及其應(yīng)用。確立依據(jù)在于：該規(guī)則是貫穿初中化學(xué)“物質(zhì)組成”領(lǐng)域的核心技能，是書寫化學(xué)方程式、進(jìn)行化學(xué)計(jì)算不可或缺的基石，也是河北中考化學(xué)試卷中反復(fù)考查的基礎(chǔ)性與關(guān)鍵性考點(diǎn)。突破此重點(diǎn)，方能打通微觀概念與宏觀表示的關(guān)節(jié)。??教學(xué)難點(diǎn)：理解化合價(jià)的實(shí)質(zhì)，即“化合價(jià)數(shù)值與原子最外層電子數(shù)在化學(xué)反應(yīng)中的變化緊密相關(guān)”。預(yù)設(shè)依據(jù)源于學(xué)情分析：該內(nèi)容抽象性強(qiáng)，需要學(xué)生跨越“宏觀微觀符號(hào)”三重表征，并初步建立電子視角。學(xué)生常見錯(cuò)誤是僅將化合價(jià)視為“口訣數(shù)字”，與原子結(jié)構(gòu)脫節(jié)。突破方向是搭建“原子結(jié)構(gòu)示意圖→離子形成/電子對(duì)偏移→化合價(jià)”的推理鏈條，并借科學(xué)史活動(dòng)闡明“化合價(jià)”概念如何從經(jīng)驗(yàn)規(guī)律發(fā)展為電子理論解釋。四、教學(xué)準(zhǔn)備清單??1.教師準(zhǔn)備??1.1媒體與教具：交互式課件（含動(dòng)態(tài)原子結(jié)構(gòu)示意圖、科學(xué)史時(shí)間軸動(dòng)畫）；不同顏色、大小的黏土或橡皮泥（代表不同原子）；磁吸式原子模型套件；學(xué)習(xí)任務(wù)單（含分層探究任務(wù)與課堂練習(xí)）。??1.2資源與材料：科學(xué)家探索史料卡片包（道爾頓、湯姆生、盧瑟福、波爾、阿伏伽德羅等）；模型制作材料包（泡沫球、牙簽、彩色記號(hào)筆、展示板）；課堂鞏固練習(xí)題卡（A/B/C三層）。??2.學(xué)生準(zhǔn)備??復(fù)習(xí)原子結(jié)構(gòu)示意圖，預(yù)習(xí)常見元素化合價(jià)；以46人異質(zhì)小組為單位就座，便于合作探究與模型制作。五、教學(xué)過程第一、導(dǎo)入環(huán)節(jié)??1.情境創(chuàng)設(shè)與認(rèn)知沖突：同學(xué)們，請(qǐng)看屏幕上的兩樣?xùn)|西：廚房里的食鹽（NaCl）和醫(yī)療用的葡萄糖（C6H12O6）。一個(gè)咸，一個(gè)甜，性質(zhì)迥異。它們的化學(xué)式，我們?cè)缇蜁?huì)寫了。但老師今天想問一個(gè)“幼稚”的問題：為什么在氯化鈉中，鈉和氯是1：1牽手，而在水里，氫和氧卻是2：1結(jié)合呢？是誰規(guī)定了它們“結(jié)合”的數(shù)目？難道原子世界也有自己的“交通規(guī)則”嗎？??1.1提出核心問題：這個(gè)隱藏在化學(xué)式背后的“規(guī)則”，就是我們今天要深挖的寶藏——化合價(jià)。但咱們不滿足于背誦口訣，我們要像偵探一樣追問：這個(gè)規(guī)則從何而來？它背后的真相又是什么？??1.2明晰學(xué)習(xí)路徑：今天這節(jié)課，我們將分兩步走：第一步，化身“規(guī)則破解者”，從原子結(jié)構(gòu)里尋找化合價(jià)的密碼；第二步，穿越回歷史，成為“科學(xué)重演者”，通過制作模型，親身體驗(yàn)科學(xué)家是如何一步步揭開物質(zhì)組成奧秘的。準(zhǔn)備好了嗎？讓我們開啟這段從微觀到宏觀、從今天到歷史的探索之旅。第二、新授環(huán)節(jié)任務(wù)一：從“書寫”回顧到“規(guī)律”初探??教師活動(dòng)：首先，我們來個(gè)熱身。請(qǐng)各小組在白板上快速寫出H2O、NaCl、MgO、CaCl2、Al2O3這五個(gè)熟悉的化學(xué)式。寫完后，別停下，仔細(xì)觀察它們！我給大家兩個(gè)提示性問題：第一，在這些化合物中，正價(jià)元素和負(fù)價(jià)元素的化合價(jià)數(shù)值有什么關(guān)系？第二，化學(xué)式中各元素原子的數(shù)目比，和它們的化合價(jià)數(shù)值又有什么關(guān)聯(lián)？來，小組內(nèi)討論一分鐘，把你們的發(fā)現(xiàn)用最簡(jiǎn)單的語言概括出來。??學(xué)生活動(dòng)：快速書寫化學(xué)式，并進(jìn)行小組觀察與討論。學(xué)生基于已有記憶（如氧是2價(jià)，氫是+1價(jià)等），嘗試尋找化合物中正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為零的規(guī)律，以及原子個(gè)數(shù)比與化合價(jià)絕對(duì)值成反比（交叉法）的直觀關(guān)系。??即時(shí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：1.化學(xué)式書寫是否正確無誤。2.小組討論是否聚焦于教師提出的兩個(gè)核心問題。3.能否用語言初步概括出“化合價(jià)代數(shù)和為零”及“原子個(gè)數(shù)比約分后與化合價(jià)絕對(duì)值相關(guān)”的發(fā)現(xiàn)。??形成知識(shí)、思維、方法清單：??★化學(xué)式書寫規(guī)則回顧：化學(xué)式用元素符號(hào)和數(shù)字表示物質(zhì)組成，數(shù)字之比表示原子個(gè)數(shù)比。這是宏觀物質(zhì)的微觀表達(dá)。??★化合價(jià)規(guī)則的經(jīng)驗(yàn)性總結(jié)：在化合物里，各元素正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為零。這是書寫和檢驗(yàn)化學(xué)式的重要依據(jù)。??▲方法引導(dǎo)：從具體案例中尋找共性規(guī)律，是歸納法的應(yīng)用。大家剛才做的，就是一次小小的科學(xué)歸納。任務(wù)二：追問本質(zhì)——化合價(jià)為何有正負(fù)和數(shù)值？??教師活動(dòng)：規(guī)律找到了，但新的問題來了：為什么氫是+1價(jià)，氧是2價(jià)？這個(gè)數(shù)字難道是上帝擲骰子決定的嗎？當(dāng)然不是！奧秘藏在原子的“心臟地帶”——最外層電子。請(qǐng)看動(dòng)畫：（展示鈉原子與氯原子結(jié)構(gòu)示意圖）鈉原子最外層1個(gè)電子“躍躍欲試”，氯原子最外層7個(gè)電子“渴望補(bǔ)全”。當(dāng)它們相遇，會(huì)發(fā)生什么？對(duì)，電子轉(zhuǎn)移，形成鈉離子和氯離子。此時(shí)，鈉因失去1個(gè)電子而帶1個(gè)單位正電荷，我們定義其化合價(jià)為+1；氯因得到1個(gè)電子而帶1個(gè)單位負(fù)電荷，化合價(jià)為1。那么，鎂原子（最外層2個(gè)電子）和氧原子（最外層6個(gè)電子）結(jié)合時(shí)呢？請(qǐng)大家類比推理。??學(xué)生活動(dòng)：觀看動(dòng)畫，理解離子化合物中化合價(jià)與電子得失的關(guān)系。嘗試畫出鎂和氧的原子結(jié)構(gòu)示意圖，推理鎂易失去2個(gè)電子顯+2價(jià)，氧易得到2個(gè)電子顯2價(jià)，從而形成MgO。小組內(nèi)相互講解推理過程。??即時(shí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：1.能否準(zhǔn)確關(guān)聯(lián)“失電子→顯正價(jià)，數(shù)值=失電子數(shù)”和“得電子→顯負(fù)價(jià)，數(shù)值=得電子數(shù)”。2.推理過程表述是否清晰、有邏輯。??形成知識(shí)、思維、方法清單：??★化合價(jià)的實(shí)質(zhì)（離子化合物）：元素在形成離子化合物時(shí)表現(xiàn)出的化合價(jià)，其數(shù)值等于該元素一個(gè)原子得失電子的數(shù)目，正負(fù)號(hào)由得失電子決定（失為正，得為負(fù)）。??★核心關(guān)聯(lián)建立：化合價(jià)←→離子所帶電荷數(shù)←→原子最外層電子數(shù)。這就把宏觀的化合價(jià)與微觀的原子結(jié)構(gòu)打通了。??▲思維進(jìn)階提示：對(duì)于像水這樣的共價(jià)化合物，化合價(jià)的實(shí)質(zhì)是原子形成共用電子對(duì)時(shí)的偏移方向與程度，初中階段我們可先理解為“一種形式上的電荷數(shù)”。重要的是建立“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的觀念。任務(wù)三：科學(xué)史中的模型建構(gòu)挑戰(zhàn)??教師活動(dòng)：從電子角度理解化合價(jià)，是現(xiàn)代科學(xué)的成果。但人類認(rèn)識(shí)原子和分子的道路漫長而曲折?，F(xiàn)在，請(qǐng)各小組抽取一張“科學(xué)家卡片”（卡片介紹一位科學(xué)家及其主要觀點(diǎn)/模型，如道爾頓的實(shí)心球模型、湯姆生的“棗糕”模型等）。你們的挑戰(zhàn)是：第一，用提供的材料（黏土、泡沫球等）在15分鐘內(nèi)制作出該科學(xué)家的代表性原子模型；第二，準(zhǔn)備一個(gè)2分鐘的角色扮演演講，派一位代表作為“科學(xué)家”向全班介紹：“我”的模型是什么樣的？“我”是如何通過實(shí)驗(yàn)或思考提出它的？它如何解釋了當(dāng)時(shí)已知的現(xiàn)象（如定比定律）？又存在什么局限？??學(xué)生活動(dòng)：小組合作，閱讀史料卡片，分工進(jìn)行模型制作（動(dòng)手組）和講稿設(shè)計(jì)（策劃組）。模型力求體現(xiàn)科學(xué)家模型的核心特征（如盧瑟福模型要有原子核與空曠空間）。準(zhǔn)備以第一人稱進(jìn)行生動(dòng)展示。??即時(shí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：1.模型是否準(zhǔn)確反映了科學(xué)家核心思想。2.解說是否包含了模型內(nèi)容、依據(jù)、解釋力和局限性。3.小組分工是否明確，合作是否高效。??形成知識(shí)、思維、方法清單：??★科學(xué)模型的意義：模型是科學(xué)家為了解釋現(xiàn)象而對(duì)復(fù)雜實(shí)體或過程做出的簡(jiǎn)化表示。它基于證據(jù)，又能預(yù)測(cè)新現(xiàn)象。??★科學(xué)發(fā)展的本質(zhì)：科學(xué)知識(shí)不是靜態(tài)真理的堆積，而是動(dòng)態(tài)的、不斷修正和自我更新的過程。新證據(jù)可能催生新模型，取代舊模型。??▲跨學(xué)科實(shí)踐價(jià)值：動(dòng)手制作是空間智能與邏輯智能的結(jié)合；角色扮演與解說融合了歷史理解與語言表達(dá)。這是在“做”中學(xué)歷史、學(xué)科學(xué)。任務(wù)四：模型演進(jìn)長廊與化合價(jià)概念的浮現(xiàn)??教師活動(dòng)：現(xiàn)在，讓我們舉辦一場(chǎng)“科學(xué)沙龍”。請(qǐng)各“科學(xué)家”依次上臺(tái)展示。我們將按照時(shí)間順序，在黑板上繪制一條“模型演進(jìn)時(shí)間軸”。請(qǐng)大家邊聽邊思考：隨著原子模型越來越精細(xì)，我們對(duì)“原子如何結(jié)合形成物質(zhì)”的理解發(fā)生了怎樣的變化？特別是，哪位科學(xué)家的工作，為“化合價(jià)”概念的產(chǎn)生埋下了伏筆？（教師引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注道爾頓的“原子論”如何解釋了定比定律，阿伏伽德羅的“分子學(xué)說”如何區(qū)分了原子與分子，這些都為從“量”的角度定義化合價(jià)奠定了基礎(chǔ)。）??學(xué)生活動(dòng)：各組代表上臺(tái)進(jìn)行角色扮演展示，將模型貼在時(shí)間軸相應(yīng)位置。臺(tái)下學(xué)生認(rèn)真聆聽，思考教師提出的問題，并在展示后進(jìn)行簡(jiǎn)短評(píng)議和提問（如：“湯姆生先生，您的模型中電子嵌在正電球里，那它怎么容易跑出來形成離子呢？”）。??即時(shí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：1.展示是否生動(dòng)、自信。2.聽眾能否提煉出模型演進(jìn)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)與推動(dòng)因素。3.互動(dòng)提問是否基于對(duì)模型的理解。??形成知識(shí)、思維、方法清單：??★關(guān)鍵科學(xué)史節(jié)點(diǎn)：道爾頓原子論（化學(xué)研究的現(xiàn)代起點(diǎn)）→湯姆生發(fā)現(xiàn)電子（原子可分）→盧瑟福核式模型（認(rèn)識(shí)原子核）→波爾軌道模型（能級(jí)概念）→現(xiàn)代量子模型。阿伏伽德羅分子說是正確書寫化學(xué)式的關(guān)鍵。??★化合價(jià)概念的歷史淵源：它起源于對(duì)化合物組成固定比例（定比定律、倍比定律）的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，隨著原子分子論的確立而明晰，最終由電子理論揭示其本質(zhì)。??▲素養(yǎng)滲透點(diǎn)：理解科學(xué)知識(shí)的暫定性與發(fā)展性，培養(yǎng)敢于質(zhì)疑、尊重證據(jù)的科學(xué)態(tài)度。任務(wù)五：規(guī)則應(yīng)用與遷移鞏固??教師活動(dòng)：穿越歸來，我們的視野更開闊了。現(xiàn)在，運(yùn)用我們深化理解的化合價(jià)知識(shí)，來解決一些實(shí)際問題吧。請(qǐng)拿出學(xué)習(xí)任務(wù)單，完成“應(yīng)用闖關(guān)”部分。第一關(guān)：根據(jù)化合價(jià)書寫氧化鋁、硫酸銅的化學(xué)式。第二關(guān)：判斷高鐵酸鉀（K2FeO4）中鐵元素的化合價(jià)。第三關(guān)（選做）：嘗試解釋為什么氮元素有多種化合價(jià)（如3,+1,+2,+3,+4,+5）？這與它的原子結(jié)構(gòu)有何聯(lián)系？完成后，小組內(nèi)交換批改，討論疑難。??學(xué)生活動(dòng)：獨(dú)立完成分層練習(xí)。基礎(chǔ)層學(xué)生確保前兩關(guān)正確；能力較強(qiáng)學(xué)生挑戰(zhàn)第三關(guān)。小組內(nèi)互評(píng)、講解，形成“小老師”互助氛圍。??即時(shí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：1.書寫化學(xué)式是否規(guī)范，步驟是否清晰（標(biāo)價(jià)、交叉、約簡(jiǎn)、檢查）。2.計(jì)算未知化合價(jià)時(shí)，能否正確設(shè)立方程并求解。3.選做題的思考是否嘗試聯(lián)系最外層電子排布（氮最外層5個(gè)電子，可得失或共用不同數(shù)目的電子）。??形成知識(shí)、思維、方法清單：??★化學(xué)式書寫步驟化：一排（元素符號(hào)）、二標(biāo)（化合價(jià)）、三交叉（絕對(duì)值作下標(biāo)）、四約簡(jiǎn)、五檢查（代數(shù)和為零）。??★未知化合價(jià)計(jì)算：設(shè)未知數(shù)為x，根據(jù)“化合物中各元素正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為零”列方程求解。??▲變價(jià)元素的啟示：同一元素不同化合價(jià)，對(duì)應(yīng)著不同的電子得失或偏移情況，意味著能形成多種物質(zhì)，體現(xiàn)了物質(zhì)的多樣性。這也說明我們的規(guī)則需要靈活理解其本質(zhì)。第三、當(dāng)堂鞏固訓(xùn)練??現(xiàn)在，我們來個(gè)分層小測(cè)，檢驗(yàn)一下今天的學(xué)習(xí)成果。請(qǐng)根據(jù)自身情況，至少完成A、B兩組題目。??A組（基礎(chǔ)鞏固）：1.標(biāo)出下列物質(zhì)中加點(diǎn)元素的化合價(jià)：H2O、NH3、KMnO4。2.已知鋁為+3價(jià)，氧為2價(jià)，寫出氧化鋁的化學(xué)式。3.計(jì)算碳酸鈉（Na2CO3）中碳元素的化合價(jià)。??B組（綜合應(yīng)用）：1.某金屬元素R的氯化物化學(xué)式為RCl3，則R的氧化物化學(xué)式可能是（寫出推斷過程）。2.仿照課堂上的科學(xué)模型展示，請(qǐng)你用一兩句話向家人介紹“道爾頓原子模型”和“盧瑟福核式模型”最根本的不同在哪里。??C組（挑戰(zhàn)拓展）：查閱資料，了解“八隅體規(guī)則”是什么。嘗試用該規(guī)則解釋為什么鈉（Na）和氯（Cl）容易形成NaCl，而氖（Ne）卻很難與其他原子化合？??反饋機(jī)制：學(xué)生完成后，教師通過投影展示典型答案，由學(xué)生互評(píng)并講解。重點(diǎn)講評(píng)B組第1題的推理邏輯，以及A組中高錳酸鉀（KMnO4）里錳元素化合價(jià)的計(jì)算（涉及氧為2、鉀為+1的綜合計(jì)算）。對(duì)C組問題，邀請(qǐng)有研究的同學(xué)做微型分享，教師點(diǎn)睛。第四、課堂小結(jié)??同學(xué)們，這節(jié)課的信息量不小?，F(xiàn)在，請(qǐng)大家花3分鐘，在筆記本上畫一個(gè)簡(jiǎn)易的思維導(dǎo)圖或知識(shí)網(wǎng)，梳理一下“化合價(jià)”、“化學(xué)式”、“原子結(jié)構(gòu)”、“科學(xué)模型”這幾個(gè)核心概念之間的聯(lián)系。畫好后，同桌之間互相說說“我今天最大的一個(gè)收獲”和“還有一個(gè)沒完全弄明白的地方”。??（學(xué)生活動(dòng)后，教師進(jìn)行總結(jié)）看來大家的收獲很豐富。我們從神秘的化學(xué)式出發(fā)，挖掘出化合價(jià)這條規(guī)則，然后直抵規(guī)則的源頭——原子結(jié)構(gòu)，最后還沿著歷史長河，看到了人類為了認(rèn)識(shí)微觀世界所構(gòu)建的種種精彩模型。這個(gè)過程本身，就是一次完美的科學(xué)探究重現(xiàn)。記住，化合價(jià)不是用來死記的數(shù)字，它是原子內(nèi)心（電子）活動(dòng)的“外在表情”；化學(xué)式也不是隨意組合的符號(hào)，它是微觀世界結(jié)構(gòu)的“身份證”。??作業(yè)布置：??1.必做（基礎(chǔ)性作業(yè)）：完成復(fù)習(xí)資料中關(guān)于化合價(jià)與化學(xué)式的專題練習(xí)A卷。??2.選做（拓展性作業(yè)）：選擇課堂上提到的一位科學(xué)家，為他制作一張精美的“科學(xué)模型卡片”，卡片正面畫模型示意圖，背面寫簡(jiǎn)介、貢獻(xiàn)與模型局限。??3.探究（創(chuàng)造性作業(yè)）：假設(shè)你是一位19世紀(jì)的化學(xué)家，已知?dú)錇?1價(jià)，氧為2價(jià)，并測(cè)得某種新化合物中硫與氧的質(zhì)量比為1：1，請(qǐng)嘗試推測(cè)該化合物的化學(xué)式，并寫出你的推理過程。??下節(jié)課，我們將帶著對(duì)物質(zhì)組成的深刻理解，進(jìn)入化學(xué)變化的定量世界——有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算。今天的課就到這里，感謝各位“小科學(xué)家”們的精彩探索！六、作業(yè)設(shè)計(jì)??基礎(chǔ)性作業(yè)（必做）：完成配套《一輪復(fù)習(xí)分層作業(yè)本》中“化合價(jià)與化學(xué)式”基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)部分的所有題目。要求書寫規(guī)范，步驟清晰，旨在鞏固化合價(jià)規(guī)則的基本應(yīng)用能力，確保全體學(xué)生掌握核心技能。??拓展性作業(yè)（選做，鼓勵(lì)完成）：“我是科學(xué)策展人”任務(wù)。以小組或個(gè)人的形式，圍繞“原子模型進(jìn)化史”或“元素化合價(jià)規(guī)律發(fā)現(xiàn)史”中的一個(gè)片段，創(chuàng)作一份圖文并茂的科普小報(bào)或一個(gè)簡(jiǎn)短的PPT。需包含：關(guān)鍵人物與事件、核心模型或觀點(diǎn)的圖示、其對(duì)化學(xué)發(fā)展的意義。此作業(yè)旨在深化科學(xué)史理解，培養(yǎng)信息整合與可視化表達(dá)能力。??探究性/創(chuàng)造性作業(yè)（學(xué)有余力者選做）：“揭秘陌生化合物”項(xiàng)目。教師提供幾種真實(shí)但學(xué)生未學(xué)過的化合物名稱及用途（如：凈水劑聚合氯化鋁、飼料添加劑蛋氨酸鋅等）。學(xué)生需利用網(wǎng)絡(luò)或工具書，查閱其化學(xué)式，并根據(jù)化合價(jià)規(guī)則反推其中某種金屬元素或原子團(tuán)的化合價(jià)，撰寫一份簡(jiǎn)短的“成分解密報(bào)告”。此作業(yè)引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)規(guī)則遷移至真實(shí)、復(fù)雜情境，體驗(yàn)化學(xué)知識(shí)的應(yīng)用價(jià)值，發(fā)展信息檢索與解決問題的高階能力。七、本節(jié)知識(shí)清單及拓展??1.★化合價(jià)：一種元素一定數(shù)目的原子與其他元素一定數(shù)目的原子相互化合的性質(zhì)。其數(shù)值有正負(fù)，是元素在形成化合物時(shí)表現(xiàn)出的性質(zhì)，單質(zhì)中元素化合價(jià)規(guī)定為零。??2.★化合價(jià)規(guī)則（核心）：在化合物里，各元素正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為零。這是書寫和檢驗(yàn)化學(xué)式的根本依據(jù)。??3.★化合價(jià)實(shí)質(zhì)（離子化合物）：源于原子得失電子。失電子顯正價(jià)，數(shù)值=失電子數(shù)；得電子顯負(fù)價(jià)，數(shù)值=得電子數(shù)。其根源在于原子最外層電子數(shù)。??4.★常見元素/原子團(tuán)化合價(jià)記憶：一價(jià)鉀鈉氯氫銀，二價(jià)氧鈣鋇鎂鋅，三鋁四硅五氮磷，二三鐵、二四碳，二四六硫都齊全，銅汞二價(jià)最常見。原子團(tuán)：負(fù)一氫氧硝酸根，負(fù)二硫酸碳酸根，正一價(jià)的是銨根。??5.★根據(jù)化合價(jià)書寫化學(xué)式步驟：一排順序（正左負(fù)右），二標(biāo)價(jià)數(shù)，三交叉（絕對(duì)值作下標(biāo)），四約簡(jiǎn)，五檢查（代數(shù)和為零）。例如，氧化鋁：Al(+3)O(2)→Al2O3。??6.★根據(jù)化學(xué)式求未知化合價(jià)：設(shè)未知數(shù)為x，依據(jù)“化合物中各元素正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為零”列方程求解。如KClO3中Cl的化合價(jià)：(+1)+x+(2)×3=0，解得x=+5。??7.▲變價(jià)元素：一些元素在不同化合物中可顯示不同化合價(jià)，如鐵（+2、+3）、碳（+2、+4）、硫（2、+4、+6）等。這反映了其原子在不同反應(yīng)條件下電子得失或偏移數(shù)目的不同。??8.★化學(xué)式意義（宏觀與微觀）：宏觀上表示一種物質(zhì)及該物質(zhì)的元素組成；微觀上表示該物質(zhì)的一個(gè)分子及分子的原子構(gòu)成（對(duì)由分子構(gòu)成的物質(zhì)而言）。??9.▲離子化合物與共價(jià)化合物中化合價(jià)的區(qū)別：離子化合物中化合價(jià)等于離子電荷數(shù)；共價(jià)化合物中化合價(jià)是原子形成共用電子對(duì)時(shí)的偏移傾向所決定的“形式電荷數(shù)”。初中階段理解其計(jì)算規(guī)則一致即可。??10.★科學(xué)模型：為了解釋現(xiàn)象或揭示本質(zhì)，對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行簡(jiǎn)化、模擬而形成的表征。模型基于證據(jù)，并隨新證據(jù)而修正或更替。??11.▲道爾頓原子模型（1803）：原子是不可再分的實(shí)心球體。貢獻(xiàn)：提出了科學(xué)的原子論，解釋了質(zhì)量守恒、定比定律等。局限：認(rèn)為原子不可分，未涉及內(nèi)部結(jié)構(gòu)。??12.▲湯姆生“棗糕”模型（1897）：原子是一個(gè)帶正電的均勻球體，電子嵌在其中。貢獻(xiàn)：發(fā)現(xiàn)了電子，證明原子可分。局限：正電荷分布假設(shè)后來被否定。??13.▲盧瑟福核式模型（1911）：原子中心有一個(gè)體積很小、質(zhì)量很大、帶正電的原子核，電子在核外空間繞核高速運(yùn)動(dòng)。貢獻(xiàn)：基于α粒子散射實(shí)驗(yàn)，提出了原子核的概念。局限：無法解釋電子為何不墜入原子核。??14.▲波爾軌道模型（1913）：電子在原子核外特定的、分層的穩(wěn)定軌道上運(yùn)動(dòng)，能量是量子化的。貢獻(xiàn)：初步解釋了原子光譜和元素的周期性。是經(jīng)典理論向量子力學(xué)的過渡。??15.▲阿伏伽德羅分子學(xué)說（1811）：提出分子概念，區(qū)分原子與分子，認(rèn)為同溫同壓下相同體積的任何氣體含有相同數(shù)目的分子。貢獻(xiàn)：為正確測(cè)定原子量、書寫化學(xué)式奠定了關(guān)鍵基礎(chǔ)。??16.★科學(xué)發(fā)展的特點(diǎn)：科學(xué)知識(shí)是暫定的、動(dòng)態(tài)的、自我修正的。新模型的建立通常源于新實(shí)驗(yàn)證據(jù)與舊模型解釋力不足之間的矛盾。??17.▲化合價(jià)概念的歷史發(fā)展：從經(jīng)驗(yàn)性的“化合比例”規(guī)律（定比、倍比定律），到原子分子論下的“化合能力”量化，再到電子理論揭示其微觀本質(zhì)。體現(xiàn)了科學(xué)概念的深化過程。??18.方法歸納：從宏觀現(xiàn)象推理微觀結(jié)構(gòu)：通過化合物固定組成的宏觀事實(shí)（定比定律），結(jié)合原子論，推測(cè)原子結(jié)合時(shí)有固定數(shù)目關(guān)系，從而催生化合價(jià)概念。這是化學(xué)研究的典型推理方式。八、教學(xué)反思??本次教學(xué)設(shè)計(jì)試圖將知識(shí)復(fù)習(xí)、概念深化與跨學(xué)科實(shí)踐熔于一爐。從假設(shè)的實(shí)施效果看，教學(xué)目標(biāo)基本達(dá)成。學(xué)生在任務(wù)驅(qū)動(dòng)下，對(duì)化合價(jià)的理解明顯從記憶層面轉(zhuǎn)向了推理和本質(zhì)探尋，課堂提問質(zhì)量顯著提高，如“老師，那Fe3O4中鐵的化合價(jià)怎么不是整數(shù)？”這類問題，恰恰是思維深入的體現(xiàn)。科學(xué)史模型制作與展示環(huán)節(jié)氣氛熱烈，學(xué)生投