明确本单元的学习任务:研究物质。从宏观与微观两个角度研究物质。
思路:宏观——混合物;微观——纯净物。
与空气污染这个社会问题相结合,解决实际问题:带口罩能减轻雾霾的危害吗?
子任务一:混合物的组成——空气成分、空气之中氧气的含量;子任务二:从分子、原子的角度研究纯净物的构成
2.1 空气的组成 1课时
教学目标:掌握空气的组成成分、了解各成分的性质;掌握纯净物与混合物的概念;初步认识什么是定性研究、什么是定量研究;掌握实验定量研究空气中氧气含量的思维:实验原理、实验步骤、实验现象、实验结论、误差分析。
问题导入:图片展示:雾霾天气,出门戴口罩会减轻对身体的危害吗?
要解决这个问题,我们首先要明确,我们应该考虑哪些问题?请小组汇报。
然后总结,对小组的总结做出反馈。观看空气中各种成分的作用。
一:定性研究
总结,以上对于空气的研究,我们主要研究了空气的各种成分、包括有氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳、污染物等,在此基础上研究了各成分的性质,属于定性研究,对物质的研究除了定量研究之外还有定量研究。
二、定量研究空气中氧气体积的含量
测量空气氧气的含量,我们面临的问题都有什么?
1.气体的体积不易测量,那么如何研究?
2.要称量空气的体积,同时还要称量出其中氧气的体积。
讲解曹冲称象的故事。曹冲的做法是将大象感到一艘船上,记下进入水的位置,然后将大象赶下来,向船上装石头,至水面达到刚才的位置。问为什么这样就可以称量出大象的重量?
可以将等体积的空气换成等体积的水,因为水可以用可以测量。
明确实验原理:物质在密闭容器中与空气中的O2发生反应,使密闭容器中压强减小,水被压入容器,进入容器中水的体积约等于消耗O2的体积。
所以药品的选取有什么要求?
药品满足的条件:①只与空气中氧气反应;②生成物为固体、液体或能被吸收的气体。
本质是消耗氧气造成压强差,用水的体积来表示被消耗掉的氧气的体积。
实验步骤:观看视频。写出实验现象:装置冷却至室温后,打开弹簧夹,水沿导管进入集气瓶中的体积约占集气瓶中空气体积的五分之一。
得出结论:空气空气中氧气的体积约占空气总体积的氧气的体积约占空气总体积的五分之一。为什么能得出这个结论:空气之中氧气的含量基本上是稳定的。自然界处于循环、稳定之中,这就是自然的奥秘。
误差分析:什么情况下会偏大?什么情况下会偏小?
本节课,我们主要了解了,空气中的各种成分,了解了各种成分的性质,像空气这种由不同成分组成的物质,我们把它称为混合物,空气是典型的混合物。那么你能举出混合物的实例吗?牛奶、矿泉水。
这节课在四个班都没有讲完,特别是在第一个班讲的时候,下课铃声响起的时候还感觉比较意外。
1.内容多,时间短,课时少,应该怎样还平衡?
处在真实的教学中就容易担心书上的内容讲不完,当你加快进度讲的时候,有些内容就如蜻蜓点水一般没法说得太深。挑重点讲,挑考点讲,学生在平时做练习的时候,练习册上的题他们总是说不会,总是觉得这部分的内容课堂上还没有讲到,所以不会。这样的话,更要留出时间让他们自己去完成。
2.这节课,本身设计的时候就是打算做成一个项目式教学,让学生去查资料,汇报,但是学生的做法往往就是看课本,然后把课本上的内容抄写下来念一念,搜索不出来有价值的信息,或者说他们也是在大海里捞针,查不到,没有那个时间静下来做这件事。
有一个我没想到的点?
2.2构成物质的微粒——分子
教学目标:
知识与技能目标:了解分子是构成物质的一种微粒;分子是在不断运动的;分子之间有间隔。
过程与方法目标:初步认识从宏观的实验、现象去认识微观的粒子,进而进一步体会物质表现出来的宏观性质。
教学过程:
观看视频,引入新课。
比一比:口罩的缝隙与PM2.5的大小?
那么有害气体能否透过口罩呢?怎么解决这个问题呢?那么我们就要研究这些有害的气体的构成?通过上一节课的学习,我们知道,大气中常见的有害气体主要有二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳。下面我们来探究这些物质的微观世界。宏观的物质是由微观的粒子构成的,粒子的种类有很多,能够直接构成物质的粒子有:分子、原子、离子。首先来认识构成这些有害气体的微观粒子,成千上万个这样的分子,构成了这些物质。
这些分子大小?直径是纳米数量级,在一个1立方厘米的容器里,可以容纳3X1022个水分子。我们可以认识到分子很小,所以口罩要想做到阻挡有害气体,需要做的特别精密,即便能够做到,当口罩把有害气体阻挡的同时,把氧气这些人体需要的气体也阻挡在人体外,这样是不行的。所以口罩是无法阻挡有害气体对人体的危害。所以,我们在日常的生活中,要从自我做起,从小事做起保护空气不受污染。
分子不仅很小,还有其他什么特性呢?我们接着探究:
实验2-5:向无色酚酞中滴加无色氨水,观察现象。学生说出自己观察到的实验现象。
实验2-6:A、B两个烧杯中分别装入无色酚酞、无色浓氨水,用大烧杯将两者罩住一段时间。学生说出观察到实验的现象,并进行解释,得出实验结论。
让学生回想,对于分子不断运动这一特性,具体的研究方法是?
接着探究分子的另一特性:实验2-7:体验分子之间是有间隔的。
举出更多的实例,巩固练习练习册习题。
教学反思:
第三课时:原子
教学目标:
知识与技能目标:掌握原子的性质,原子的结构,原子的质量。
过程与方法目标:
进一步深入认识,从宏观视角来认识微观世界这一方法。
学会从微观世界来解释生活中的宏观现象。
上一节课我们主要研究了分子、分子的性质,我们知道从宏观上看在化学的变化过程中有新的物质生成,那么看不到的微观世界发生了怎样的变化呢?这节课,我们一起去探析化学变化的微观世界。我们首先来从微观的世界来认识二氧化碳,我们可以看出一个碳原子和两个氧原子构成了一个二氧化碳分子,成千上亿个二氧化碳分子构成了二氧化碳这种物质(板书)。同理水是由水分子构成的,氧气是由氧气分子构成的。
接着我们再来一种新的物质,氧化汞。红棕色的氧化汞是由氧化汞分子构成的,这种物质在加热的条件下会发生怎样的变化呢?我们一起来看一个视频。
这个变化是化学变化吗?我们可以得知在加热的条件下氧化汞分解生成金属汞和氧气,有新的物质生成,所以这个变化是化学变化。氧化汞是怎么变成金属汞和氧气的呢?我们看不见的微观世界氧化汞分子是怎么变化的呢?我们一起来看一张图。氧化汞受热,发生分裂,分裂成原子氧原子与汞原子,之后呢?氧原子与氧原子结合,生成氧分子,氧分子构成了氧气。那么汞原子是不是也像氧原子一样两两结合呢?不是。汞原子直接构成了汞这种物质。也就是说物质的构成有两条线路,原子可以结合成分子,分子构成物质,原子也可以直接构成物质。再次认真观察氧化汞分裂的过程,小组讨论,说出你得到的结论?
我们说,在化学变化的过程中,原子是最小的单位,那么脱离化学变化的这个过程,这个单个的原子是不是有自身独特的结构呢?观看屏幕,认识原子内部的结构。原子是实心的吗?不是,所以我能用铅球类比原子吗?不能。乒乓球呢?不能。观察可以发现,原子的内部是由电子与原子核构成的。而原子核是有质子和中子构成的。我们在看电性,电子带负电,质子带正电,中子不带电,所以,原子核带正电,那么原子整体带电吗?不带。为什么?因为质子和电子的电量相等,电性相反。
我接着看原子的质量?原子的质量应该原子内部所有微粒的质量之和,但是呢?与质子与中子相比,电子的质量特别小,对这个原子的质量不会产生大的影响,所有,在计算的时候,常常把电子的质量忽略不计。所有,只需将质子与中子的质量相加即可,大家动手算一算。特别的麻烦,因为这个数值特别小,用起来不方便。我们的不能找一种方法能使计算变得简便一些呢?能。观察这条线?问,这条线长不长?无法回答,因为需要对比,那么就需要提供一个统一的标准。大家看课本,一个氧原子的质量特别小,是但是如果用碳原子与氧原子相比呢?比氧原子大。我还想知道,碳原子是氧原子的多少倍?这个数值就是氧原子相对于碳原子的相对原子质量,用于计算就方便多了。但是,我不能每一次计算使用的时候,多必须先这样求一次,这样还是很麻烦。我们需要一个统一的标准,这样就能通用。国际上采用的是碳原子质量的十二分之一作为标准。那么我们来算一算在国际标准下,氧原子的相对原子是多少呢?
第四课时 原子的核外电子排布 离子
教学目标:1.掌握原子的核外电子排布规律;明晰离子的形成过程,认识到离子是构成物质的一种微粒。2.会从元素周期表中获取信息,读出每一个元素在周期表中的意义;3.锻炼学生从以特殊到一般的分析思维,进一步熟练从微观的角度分析宏观现象的能力。
上节课,我们主要了解了原子的内部结构,我们知道原子的内部是由原子核和核外电子组成的,我们知道核内的电子数等于核外电子数,原子核带正电,电子带负电,正负相吸,使得核外的电子绕着原子核按照一定的轨道运动。就像操场的跑道一样。电子在这些轨道上是按照怎样的规则运动呢?我们一起了解一下核外电子的排布情况。从最简单的氢原子入手。氢原子的外面只有一个电子,那么就直接排在原子核外面的第一层轨道上就可以了,那么每一层轨道上最多能几个电子呢?
在解决这个问题之前,我们先来简单的认识元素周期表,看一看能从元素周期表上得到哪些信息呢?每一种元素在元素周期表上都有唯一特定的位置。横行称为周期,一个周期代表一个核外电子层,数列称为族,数字是原子序数,也就是核内质子数。第一行就是第一周期,也就对应着核外第一层。我们来看氦原子,核内的质子数与核外的电子数都为2,我们看氦原子排在元素周期表的第一行,说明这两个电子都排在了第一层,那么我来试着画出氦原子的原子结构示意图。
那么我们接着分析锂原子的核外电子排布,锂原子核外有几个电子?在元素周期表中的位置?你能试着画出锂原子的原子结构示意图。给出反馈。
练习画出碳、氮、氧、氖、钠的原子结构示意图。那么我们可以得出第二层最多能排几个电子呢?观察可知是8个。
那么接着分析氢、锂、钠的原子结构结构示意图,可以得出,最外层的电子数与族数一致。
当最外层的电子数不是稳定状态时,就很容易得到或者失去电子。那么什么时候得到、什么时候容易失去呢?动用最少的数量达到稳定结构就可以了。
比如钠原子,我们知道,它的最外层只有一个电子,那么要想达到八电子的稳定结构,有两种方法,要么失去一个,要么得到七个。所以是失去一个,失去这一个电子之后,原来的钠原子的电性会发生怎样的变化呢?表现出正电性,原来的钠原子就变成了钠离子。那么请试着分析氯原子的得失电子状况?
我们得出,钠离子带正电,氯离子带负电,这两种正负离子若是相遇,会发生怎样的变化呢?我们来看一个视频。
发应生成一种物质:氯化钠离子。这是微观上离子的结合过程,那么在宏观上是怎样的体现呢?我们来看一个视频?
总结:有些物质是由离子构成的,例如氯化钠。可以构成物质的粒子有:分子、原子、离子。
课后作业:熟记元素周期表。写出你本节课的收获。
第五课时 元素
教学目标:1.了解元素的定义,掌握元素的名称、符号,能读取元素符号的意义。2.学会多角度研究物质,多角度看待事物这一思维。3.从物质分类的角度研究物质,掌握单质与化合物的概念。
从上一节课的学习,我们知道物质是由一个个分子、原子、离子构成的,这是从物质构成的这一微观角度研究物质,那么从宏观的角度怎么分析物质呢?这就是我们今天要学习的内容——元素。
从微观上看,分子、原子、离子都可以组成物质,分子是由原子构成的,原子得失电子可以变成不同的离子,原子还可以直接构成物质,从微观角度研究的是单个原子或者几个原子,若是成千上亿个原子放到一起研究,这就要从宏观的角度研究物质的组成,把相同的原子分成同一类,引入元素这个量。
元素的定义是:具有相同核电核数的同一类原子的总称。
每一种元素都有自己的名称,为了使用方便,国际上用各种字母来表示各种元素,就像一个人极有中文名称,又有英文名称。大家要掌握前20号元素的名称,元素符号。重点理解元素符号的意义。
那么元素符号有什么意义呢?从宏观上看,它可以表示一种物质;表示一种元素;从微观上看,它可以一个原子。若是我在前面加上数字之后,那么就只能表示若干个原子了。如3H,只能表示3个氢原子。
从物质的构成研究物质,是研究物质的一个角度,还可以从物质分类的角度来研究物质。物质可以分为纯净物与混合物,混合物是由不同的纯净物组成的。纯净物还可以再分吗?
我们来看两组物质,这两组物质有什么共同点和不同点吗?
我们把这种由同种元素组成的纯净物叫做单质;把这种与不同元素组成的纯净物叫做化合物。
对物质的研究可以由多个不同的角度入手,这样我们对物质的认识才会更加的深入。课后作业,从不同的角度展示你对物质的认识。从元素、原子的角度来研究物质,能够让我们从根本上认识物质,为以后对物质性质的研究打下基础。
每一种物质的后面都加了一个括号,我们认真观察单质这一行的括号里面的内容,有什么不同点吗?都是单元素,有的有数字有的无数字。为什么有的有数字有的无数字呢?
这就和我们之前讲过的内容一样,有的是分子构成的,有的是原子直接构成的。在化学中,在表示一种物质的时候,我们常常有化学自身通用的符号,也就是常常用它的英文名字。每一种物质都有自己的化学式。我们首先来学习单质这种化合物的书写。
然后学习化合物化学式的书写。首先要掌握元素的化合价。
给出书写规则,学生尝试书写。给予纠正与反馈。
课后反思:我也是不明白,为什么说了那么多次,反反复复地问了好几次,为什么就是不理解分子构成的物质,是由分子保持其化学性质,原子构成的物质是由原子保持其化学性质。水是由水分子构成,水分子中不存在氢分子,也不存在氢原子。只不过,研究单个的水分子,发现它是由原子构成的。
可见,转变一个人的观念是多么的困难的一件事,即便是某个当下恍然大悟,也抵挡不住日后犯错。
有的时候,空洞的描述,就是解决不了问题,而应让学真实地去观察那个微观的世界,那么这些东西就是不言自明的观察现象而已,学生常常说:我总是忘记。我能深深地体会这样的感受,若是每天都需要记住很多零碎且无聊的知识,大概都会忘记,忘记是正常的现象而已,而教师面对学生这样忘记的行为,唯一的弥补措施就是加强重复,别无它法。