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    新课程核心素养的分子原子概念教学设计

分子、原子的概念形成是培养初中学生微粒观的重要过程，学生如何构建分子、原子的概念关乎学生建构微粒观的效果。分子、原子概念教学安排在人教版上册第三单元“物质构成的奥秘”第一课题“分子和原子”。

按照传统教学，会通过抛出概念，解释字词，强化练习等常规的教学方法来达成目标。当然，通过不断强化练习，学生的考试成绩不会差，但学生的微粒观培养的效果不理想，并影响学生后续化学式、化学方程式书书写学习，难以形成物质—微粒-—符号三重表征的联系。因此，微粒观的培养起着举足轻重的作用，而如何突破分子、原子这个教学难点是构建微粒观关键的第一步。

          “分子原子概念构建”教学思路

1.巧搭支架，主动构建

学生是独立的个体，建构主义认为，知识不是通过教师传授得到，而是学习者在一定的情境下，借助他人的帮助，并通过意义建构而获取的。对于微粒观的知识，学生已经通过物理课上和“分子和原子”第1课时的学习，知道微粒具有三大性质即分子的质量、体积都很小；分子之间存在间隙；分子不断运动。

在第一课时中已经帮助学生构建物质是由微粒构成的微粒观。但学生不知道分子、原子是什么，也没有直接的经验帮助学生建构概念。与此同时，微粒是看不见、摸不着的抽象知识，共同决定了学生自主构建分子、原子的概念尤为困难。授课时可设计三个支架即模型搭建、实验搭建和动画搭建，帮助学生从已有经验上升到分子、原子的概念建构，从而让学生从感性认识上升到理性认知。

2.学生存在的思维障碍

在分子定义中，学生对于“保持”、“最小粒子”这两个词的理解相当困难，分不清为什么只能保持化学性质，不能保持物理性质；在原子的定义中，学生分不清原子什么时候可分，什么时候不可分。对于这些障碍，教师应循序渐进，逐一突破。教师可借助熟悉的演示实验，比较同种分子和不同种分子的化学性质，微观内容宏观化，降低学生的理解难度，帮助学生消除障碍从而助力学生自主构建分子的概念。紧接着，学生具有分子概念建构经验和知识储备，通过熟悉的化学变化和形象具体的动画顺理成章地建构原子的概念。

3.教学目标

（1）通过观察和分析不同物质的模型，初步认识分子是由原子构成的；

（2）通过演示氧气和二氧化碳的化学性质实验，初步认识同种分子化学性质相同，不同种分子化学性质不同，并自主构建分子的概念；

（3）通过观看电解水的微观动画，初步认识分子与原子的区别，并自主构建原子的概念；

（4）通过主动构建分子、原子的过程，初步培养微粒观；

（5）通过分子、原子的联系与区别，学会辩证认识事物的方法。

       “分子原子概念构建”教学过程

【环节1】借助模型，搭建支架

【展示模型】二氧化碳  水  氧气  氢气   过氧化氢

【回顾旧知】这些物质分别由什么微粒构成？

【生】二氧化碳分子、水分子、氧气分子、氢气分子、过氧化氢分子

【师】通过观察模型，请思考这些模型能否拆分为一个个独立球体？

【生】展示模型拆分和组合

【师】我们把一个个独立的球体称为原子，由两个或以上原子构成的微粒称为分子。因此，分子可分，分子是由原子构成。

【归纳】1.二氧化碳分子是由碳原子、氧原子构成；

    2.水分子是由氢原子、氧原子构成；

    3.氧分子是由氧原子构成；

    4.氢分子是由氢原子构成；

    5.过氧化氢分子是由氧原子、氢原子构成；

【师】（过渡）一个二氧化碳分子能拆分成几个碳原子和几个氧原子？同样的，一个水分子能拆分成几个氢原子和几个氧原子。请把下列句子补充完整：比如一个二氧化碳分子是由多少个碳原子和多少个氧原子构成；一个水分子是由多少个氢原子和多少个氧原子构成等等。

【归纳】分子出现个数时，对应构成的原子也应该写清楚个数。

设计意图：通过循序渐近的方法，从定性关系上升到定量关系，层层构建分子与原子的关系。本课采取不同梯度搭建知识框架，助力学生自主构建知识，而不是把知识强加于学生身上，易于学生理解微粒观。

【环节2】借助实验，搭建支架

【师】（过渡）实验室可以通过过氧化氢溶液分解来制取氧气。除此以外，还可以通过加热分解高锰酸钾、氯酸钾和二氧化锰的混合来制取氧气。这里有三瓶来自于这三种方法制取出来的氧气。

【演示实验1】把带火星的木条分别伸入装有氧气的三个集气瓶中。

【描述现象】带火星的木条都能复燃

【提问】由此可见，它们都能支持燃烧，这是它们所具有的化学性质，而且它们的化学性质完全相同。若把这三瓶氧气都放到扫描隧道显微镜下观察，能看到这三瓶氧气都是由什么微粒构成的呢？

【生】氧分子

【归纳】分子种类相同，由此聚集而成的物质体现出来的化学性质相同

【演示实验2】这里有两瓶气体，一瓶是氧气，一瓶是二氧化碳，分别将燃着的木条伸入集气瓶中。

【描述现象】装有氧气的木条燃烧更旺；装有二氧化碳的木条立即熄灭

【提问】氧气能支持燃烧，二氧化碳不能支持燃烧也不能燃烧。由此可见，它们的化学性质不同。若把这两瓶气体放到扫描隧道显微镜下观察，能看到它们分别是由什么微粒构成的呢？

【生】氧分子和二氧化碳分子

【师】因此分子种类不同，由此聚集而成的物质体现出来的化学性质就不同。

【归纳】分子种类不同，化学性质不同

【构建概念】分子是保持物质化学性质的最小粒子

【提问】最小粒子即说明不可再分。那就是氧分子二氧化碳分子不能再分吗？与氧分子是由氧原子构成；二氧化碳分子是由碳原子和氧原子构成；这些内容自相矛盾了吗？

【生】没有矛盾，氧分子可以分成氧原子，但是氧原子不能支持燃烧。同理，二氧化碳分子可以分成氧原子和碳原子，但是单独的碳原子、氧原子不具有不能燃烧也不支持燃烧的化学性质。

【归纳】没有前提时，分子可分。若要保持物质化学性质时，分子就不可再分。

【提问】（过渡）氧气和液氧的物理性质相同吗？

【生】不同，状态不同。

【师】医用液氧供给病人呼吸；生活中，我们利用空气中的氧气供给呼吸；它们的化学性质相同，都能供给呼吸，但是它们的物理性质不同。若把氧气和液氧放在放到扫描隧道显微镜下观察，能看到它们分别是由什么微粒构成的呢？

【生】氧分子

【归纳】分子种类相同，但物理性质不一定相同。因此，分子是保持物质化学性质的最小粒子。

【环节3】借助动画，搭建支架

【提问】（过渡）那么氧气通过低温高压条件下变成液氧的反应是物理反应还是化学反应？原因？

【生】物理反应，没有新物质生成

【师】从微粒种类来看，有什么共同点？

【生】都是氧分子

【归纳】物理反应前后，微粒的种类不变。

【师】从微粒的性质来看，氧气和液氧有什么不同？

【生】氧气分子的间隙大于液氧分子的间隙

【归纳】分子之间的间隙并非一个分子就能体现，是很多分子聚集而成体现的，聚集的间隙不同，物质状态就不同，因此物质的物理性质与微粒的数目有关。所以，分子只能保持物质化学性质的最小粒子。

【过渡】实验室制取氧气的方法很多，分解过氧化氢是其中一种。

【提问】分析过氧化氢、生成的水和氧气这三种物质分别由什么微粒构成？

【生】过氧化氢分子、水分子和氧分子

【归纳】宏观看，化学反应前后物质种类一定改变；从微观看，化学反应前后分子种类一定改变。

【过渡】化学反应前后，为什么分子种类一定改变？反应过程是怎样的？

【播放视频】过氧化氢分解制取氧气的微观变化视频

【讲解】过氧化氢分子先分裂成氢原子和氧原子，每2个氢原子和1个氧原子重新结合成1个水分子，每2个氧原子重新结合成1个氧分子。即化学反应的实质过程是分子先分裂成原子，原子再重新组合成新的分子。

【提问】反应前，原子种类有哪些？反应后，原子种类有哪些？

【生】氢原子和氧原子

【归纳】化学反应前后，原子种类一定不变。

【提问】原子在化学变化过程中有没有分裂？

【生】在化学变化中，原子不可再分

【构建概念】原子是化学变化中的最小粒子

【提问】那么通过化学反应可知，分子和原子本质区别在哪里？

【归纳】在化学变化中能否再分。可分为分子，不可再分为原子。

【环节4】检测反馈，归纳总结

【练习1】1.请画出一杯水的微观示意图（同屏技术展示学生的作品）

【练习2】2.请画出一杯烧开的水的微观示意图（同屏技术展示学生的作品）

【归纳】分子是由原子构成；物理变化前后，分子种类不变。

【练习3】3.请画出电解水反应的微观示意图（同屏技术展示学生的作品）

【归纳】在化学反应前后，分子种类一定改变，原子种类一定不变

         教学反思

本节课通过具体模型，学生可以把抽象知识直观化，初步感受分子是可以分裂的。再通过学生动手拆分模型并归类，切身体会的经验帮助学生主动构建分子是由原子构成的关系，而不是把知识强加于学生身上。

借助学生熟悉的实验和熟悉的现象，降低分子概念建构的难度，把分子概念的构建通过两个支架的巧搭，帮助学生从宏观到微观，从具体到抽象来构建分子的概念。

通过学生熟悉的实验和现象来搭建支架，降低学生自主建构分子概念的难度。借助宏观事物与微观世界的联系，帮助学生知道分子种类与化学性质的关系。

通过前提条件不同，阐述不同的结果，进一步帮助学生分清楚分子、原子的关系，更清晰地解释分子的概念。

借助学生熟悉的氧气和液氧，帮助学生构建分子只保持物质的化学性质，不能保持物质物理性质的最小粒子。从另一个角度帮助学生构建分子的概念。

借助熟悉的变化，学生第一感觉不会排斥。同时，具体的视频，通过视觉、听觉等多感官的形式，把原子概念的构建难度降低。

本节课检测反馈不同于传统的题目即选择题和填空题，而是通过画图的形式考察学生的掌握情况。一方面更加直观地看出学生对宏观事物与微观世界的关系理解；另一方面，强化学生物质——分子——原子的关系与区别。