物质的构成(2)

余不易

（衢州市实验学校）

【课标解读】

“物质的构成”属于《课标》的核心概念“1.物质的结构与性质”下“物质由微观粒子构成”的学习内容。《课标》要求学生知道已知的绝大多数物质是由看不见的分子、原子、离子等微观粒子构成的，了解这些微观粒子的基本特征；知道微观粒子之间有空隙，了解微观粒子运动特点，列举支持微观粒子运动的证据；知道微观粒子间有引力和斥力的存在。《课标》要求学生通过观察物质的变化认识构成物质的微观粒子；观察酒精和水混合后体积的变化，体会由宏观现象猜想物质结构的基本方法；通过观察生活中的扩散现象寻找分子运动的规律；能初步从微观粒子的角度认识物质，并简单地解释生产生活及实验中的一些现象。这些观察和体会也正是本节课主要的学习过程。

【教材分析】

“物质的构成”是《科学 七年级上册》（浙江教育出版社）第4章第1节的内容。学生在第2章学习了有关细胞学说的知识以后，能更深刻地从微观层次上去认识物质的本质，初步建立分子的概念，并解释物态变化、物质的特性等一些科学现象。分子是化学基本概念的组成部分，也是后续学习的基础，因此这节课的内容至关重要。本节课的核心内容包括认识分子是构成物质的微粒、分子之间有空隙、分子处于不停地运动之中、分子间的引力和斥力等。本节课是“物质的构成”的第2课时，是在分子大小和分子间隙的认识基础上，继续认识分子的运动和分子的相互作用力。教材中从物质的扩散现象得出分子不停地运动，并通过实例理解温度越高，分子无规则运动越剧烈；了解当分子间相距几个分子大小时，分子间主要表现为引力，当分子间距接近到大约一个分子大小时，分子间主要表现为斥力，当分子间相距很远（超过10个分子大小的距离）时，分子间就基本没有相互作用了。

因此，教师要通过现象的分析，引发学生深入思考；通过实验现象的分析和模拟实验，使学生理解并建立新的科学概念。本节课较为抽象，更需要通过大量的宏观现象来认识分子的微观本质。将科学方法的应用、科学思维的锻炼、科学思想的渗透、科学态度的建立等素养指标渗透到课堂教学中，引导学生引发质疑思维和合作研究获取事实证据，从而达到培养学生科学态度的目的。

学习重点：认识分子运动和分子间的作用力。

学习难点：通过扩散现象认识分子的无规则运动。

【学情分析】

学生根据原有认知及之前的学习，已初步了解探究事物的基本方法，知道要借助仪器、探究实验等。然而七年级的学生对理解分子的抽象定义还是有一定困难的。要让学生经过分组实验，自主探究；教师通过创设情境，并借用多媒体的演示，引导学生进行实验探究，以及全面观察和总结，建构起对分子的正确认识。

【学习目标】

科学观念：通过了解分子的无规则运动，建立分子运动观。

科学思维：通过对演示实验的观察，进行分析、推理，认识分子间空隙、分子热运动，以及分子间的作用力。

科学探究：通过本节的学习，进一步培养实验、观察、描述和解释现象的综合能力，初步掌握科学探究的一般方法。

科学态度：通过积极参与，培养探索微观世界的兴趣，激发学习动力，进一步培养在科学探究中的合作和交流精神，以及严谨求实的科学态度、良好的意志品质。

【教学环节】

一、聚焦挑战问题

构成物质的分子是固定在确定的位置上，还是处于不停地运动之中？

提问：分子是不停地运动的，还是固定在确定的位置上？你有何证据？

学生交流：

(1)教师在讲台上喷香水，学生陆续能闻到香水味。

(2)闻到花香，也是因为分子的运动。

演示实验：液体扩散实验

(1)两只烧杯中分别装入热水和冷水。

(2)用注射器将红墨水注入两杯水的底部（见图1）。

播放教学视频：

(1)播放固体的扩散现象视频。

(2)播放空气和二氧化氮相互混合的视频。

设计意图：通过让学生观察生活中各种物体的运动和静止的现象，提出关于微观分子运动状态的问题，引发学生思考并尝试寻找相关证据。在师生交流中，立足学生的疑问进行积极的引导，使学生认识扩散现象，并将扩散现象与分子运动建立联系。

二、激活旧知

提问：空气和二氧化氮相互混合后，将装有二氧化氮的棕色瓶子放在装有空气瓶子的上面（见图2），将观察到什么现象？这能说明分子在运动吗？

学生交流：气体的运动可能是因为受重力的影响，在红墨水的实验中，注射器要加在烧杯底部，也是这个道理。

设计意图：通过观察生活中各种扩散现象，分析得出分子处于不停地运动之中。并且通过瓶子不同的摆放深入理解物质的扩散是因为分子的自由运动，不是靠外力作用，对分子热运动进一步加深理解。

三、加工展示新知

任务1 认识分子是永不停息地做无规则运动的

提问1：通过之前的实验，气体的扩散、液体的扩散、固体的扩散现象能说明什么？

学生反馈：说明分子在永不停息地做无规则运动。

提问2：“不停息”容易理解，“无规则”怎么理解？怎么知道分子的运动是无规则的？

学生思考。

播放教学视频：播放分子的运动轨迹视频。

学生仔细观察分子的运动路径，得出不停息的分子运动是无规则的。

提问3：分子运动的快慢与什么因素有关？请举例说明。

学生举例说明。

归纳小结：扩散现象表明构成物质的分子都在不停地做无规则运动。温度越高，分子无规则运动越剧烈。由于分子的无规则运动跟温度有关，因此，我们把分子永不停息的无规则运动叫作热运动。

设计意图：扩散现象能够表明分子都在不停地运动，且分子运动的快慢与温度的高低有关。但是物质的扩散现象无法表明分子运动是无规则的。这需要学习布朗运动后才能了解，而在初中阶段不要求学习布朗运动，学生可以通过观看分子的运动轨迹视频来做了解。

任务2 认识分子之间的引力和斥力

提问1：已知分子之间有空隙，而且永不停息地做无规则运动，那么构成物质的分子怎么会聚集在一起构成物质呢？它们会互相分开远离吗？

学生交流：分子之间存在一定的引力，才让物质不会散开。

教师引导：构成物质的分子之间虽然彼此间存在距离，却存在着相互作用的引力。分子之间的引力像一只只无形的手，将分子与分子聚集在一起，构成各种固体和液体。不但物体内部的分子之间存在着引力，两个物体接触面上的分子之间同样存在着相互作用的引力。

演示实验：铅块黏合实验

取两块铅柱，将它们的端面锉平后，用力压在一起。把它们悬挂起来，并在下方铅柱上挂钩码，增加钩码数量，观察能挂几个钩码（见图3）。

教师引导：两块铅柱黏合在一起，能承受这么大的拉力，是什么原因？这是两块铅柱接触面上分子之间的引力所致。

提问2：既然分子间存在引力，那么分子间存在斥力吗？请大家做出判断并寻找证据。

学生交流：气体压缩到一定程度后很难再压缩，而且气体不再被压缩时就会膨胀，固体、液体也是如此，这应该是分子间存在斥力的原因。

归纳小结：分子间不仅有引力，而且有斥力。当然，这些力都需要在一定的距离上才能表现出来。

设计意图：引发学生从分子永不停息地做无规则运动这一特点出发，思考“构成物质的分子是否会互相分开远离”这一问题，进而认识引力和斥力。这充分体现了科学的辩证法，有助于学生提升思考和分析能力。

四、尝试应用新知（解决中心问题）

提问1：“柳絮飞扬”“荷花飘香”“黄沙扑面”“雪花飘飘”这四种场景中，哪些场景能说明分子在不停地做无规则运动？请说明理由。

学生交流：分子的无规则运动是微观现象，需要通过物质扩散的宏观现象来说明。以上四个场景中，只有荷花飘香才是物质的扩散现象，而其他场景不是扩散现象，故不能说明分子的运动。

提问2：将一根细线松松地系在一个铁丝框架的相对两边上。把框架浸到肥皂液里再取出来，框架上便会出现一层肥皂膜，如图4a所示。用烧热的针刺破线的一侧的肥皂膜，另一侧的肥皂膜会把细线拉过去，如图4b所示。这个实验现象说明了什么？

学生交流：能将肥皂膜拉过来，说明分子间有引力的作用。

设计意图：要了解学生是否认识与理解科学概念，主要是看其能否解决与分析实际问题，能否辨析科学现象或原因。通过所学内容来解决本节课提出的中心问题，体现科学来源于生活又服务于生活的教学理念，而科学课堂的使命就是架起科学与生活的桥梁。

五、迁移解决新疑

思考讨论：人们发现，在长期堆放煤炭的墙角，地表和墙不但表面会变黑，而且里层都会变黑。如何解释这一现象？

学生交流：构成煤炭的粒子在不停地运动，渗入墙壁。

设计意图：解决新疑的目的是培养学生的知识“迁移”能力，即利用所学知识在陌生情境中解决陌生问题，同时使学生的基础知识和基本技能得到进一步的巩固、提升，将新知识结构化，实现深度学习。

【板书设计】

【特色与亮点】

1.在生活现象中探求科学

贴近生活，联系社会实际，是激发学生学习兴趣的重要方法，同样也是学生适应现代生活和未来发展、提高科学素养和人文素养的需要。因此，作为学生学习的引导者，在教学中，应设立与生活相关的情境，让学生及时融入其中，思考身边的生活现象，寻找新的视角和切入点，引导学生感受身边的物质和变化，提高学习的兴趣，发现问题、展开探究以获得新的知识和经验，加深对知识在实际生活中应用的认识，提升分析能力。

2.在思考讨论中建构概念

利用经验和已有认知是激发学生潜能、提高分析能力的重要前提。教学过程中充分尊重学生的已有认知，根据其以形象思维、感性思维和经验型的逻辑思维为主的特点，设计必要的教学环节，让学生自我发现原有认识中的不科学和片面的成分，主动建构抽象的概念和结论，理解理论、技术和社会的相互作用，提高实践分析能力。

3.在互动评价中拓展思维

加强师生评价、生生互评等多种评价方式，是关注学生个性发展、激励学生走向成功、改进教师教学方式的有利途径。教学过程中，通过师生评价、生生互评的方式，可展示学生的思维过程和成果，从而进行更具有针对性的教学。此外，评价的实施优化学生的参与意识、合作能力、质疑精神，有助于学生厘清分析问题的思路，提升知识的理解和认知水平、表达交流技能，并达到自我激励的目的。

4.在和谐氛围中实现进阶

教师的正确引导、适时鼓励是学生在科学学习活动中取得成果的有效手段。学生在探究学习中离不开教师的有效指导，一些言语的鼓励与启发、课堂组织策略的应用等，可以为学生提供一个和谐、有效的学习环境。在这样的课堂中，教师是一名组织者、引导者、可以交流的伙伴，能够达到师生情感交融、言语共鸣、思维共振的效果。