1分子和原子教学设计

2024-08-26

1分子和原子教学设计(共10篇)

1分子和原子教学设计 篇1

伊犁哈萨克自治州中学教学参评设计

课题:《分子和原子》教学设计

姓名:孙英超

单位:奎屯市第三中学

课题1.分子和原子

【教学目标】

一、知识与技能

1.通过生活中的现象,认识物质是由分子、原子等微小粒子构成。

2.通过实验探究活动和自制分子模型,认识分子、原子的特性,理解物理变化的本质。

3.通过分子模型化学变化过程的演示,认识分子原子的概念及化学变化的微观本质。

二、过程与方法

1.能从常见的现象入手进行合理的想象和推理。

2.培养学生抽象思维能力、空间想象力和动手能力。3.通过讨论交流,培养团结、协作的合作意识。

三、情感态度与价值观

1.增强学生对微观世界的好奇心和探究欲,激发学生学习化学的兴趣。2.对学生进行科学态度教育和辩证地看问题的思想方法教育。教材分析

本节课的内容是继前两个单元学习某些物质的性质和变化后,从宏观的物质世界跨进微观的物质世界的第一课,对于学生认识宏观物质的微观组成具有重要的作用。同时,为进一步探究 “物质构成的奥秘”奠定基础。因此,本节教材具有承上启下的作用。

教学方法

分子、原子既看不见也摸不着,分子、原子究竟是什么样的粒子,学生缺乏准确的内部表象。针对教学内容的特点和学生的实际情况,我们主要采取以下几种方法进行教学: 第一,情景激学。用一些宏观现象创设探究氛围,激发学生的探究欲望。如读唐诗、撕纸片、拟人自述、酒精与水混合后体积的变化等。

第二,联想推理。尽量将不可见的微观粒子行为特征与学生熟悉的某些宏观事物联系进行转换理解,引导学生类比推理形成微观粒子的内部表象。

第三,模型构建。用蔬菜搭建起分子、原子的模型,使学生形成清晰的分子、原子印象。

【教学重点】认识物质的微粒性,能用微粒的观点解释日常生活中的问题 【教学难点】形成物质的微粒观,化学变化的本质。【教具准备】

大、小土豆、牙签、胡萝卜、烧杯、尖嘴玻璃管、注射器、浓氨水,酚酞,滤纸、蒸馏水、酒精、多媒体

【课时安排】一课时 【教学过程】 引入

师:多媒体展示:《咏梅》墙角竖枝梅,临寒独自开。遥知不是雪,唯有暗香来。怎么解释遥远处就能区别梅和雪呢?就要进入我们今天的微观世界了。

新课探究

(一)、物质是由微粒构成的

师:请同学们在30秒内把桌面上的一张作业本纸尽可能的分成最小,但注意每次要等分纸片。(有的学生用手撕纸片,有的学生有小刀。)

师:请选出最小的纸片,它还能分吗?这是不是构成纸张的最小微粒? 生:肯定不是

(1)分子、原子都很小

师:物质是无限可分的,任何物质都是由微粒构成的,我们用肉眼可以看到分子、原子等微粒吗?

[读一读]书上49页图片,介绍用扫描隧道显微镜获得的苯分子的图像,和移走硅原子构成的最小的汉字图像—“中国”。

多媒体展示:“水分子的自述”:嗨!同学们,我是水分子,我的质量和体积都很小,一个水分子的质量约是3 x 10-26 kg,在每一滴水中我们水分子大约有1.67 x 1023个。我这么小,当然你们人类用肉眼是看不见我的。如果用10亿人来数一滴水里的水分子,每人每分钟数100个,日夜不停,需要数3万多年才能数完呢。我想请你们猜一猜当我们大量分子聚集在一起构成了什么物质?我们聚集在一起还运动吗?彼此之间是否会存在空隙呢?(2)微粒是不断运动的

师:既然物质是由肉眼看不到的、极细小的微粒构成,那么这些微粒有什么特性?请同学们完成下列实验探究。

学生分组实验(多媒体展示):

1、在滤纸上滴上酚酞溶液,然后再滴上氨水,2、在小烧杯上贴上滴有酚酞的滤纸片,在玻璃片上滴一滴氨水,然后把烧杯罩在浓氨水的上方,观察现象。

[议一议]同学们看到什么现象?这些现象说明什么?请讨论后回答?

生:我们看到酚酞都变红了,第一个实验说明氨水能与酚酞试液直接作用,使其变成红色;第二个实验中酚酞试液并未与浓氨水接触,但酚酞试液仍然变红了,说明构成氨气的微粒氨气分子是在不断运动的。

师:那么我们就可以解释:湿衣服为什么晾晒干了,糖块放入水里为什么消失了?这样的问题了。

生:水分子运动到空气中去了,糖分子运动到水中去了。

师:那为什么在太阳底下,衣服干的快,热水中糖溶解的快呢? 生:温度越高,微粒的运动速度越快。

师:同学们还能通过哪些事例说明分子的存在?以及微粒的运动呢? 生1:路过酒厂、化肥厂都可以闻到酒香和臭味。生2:打开液化气瓶可以闻到浓烈的液化气中的臭味。还可以嗅到汽油的气味。汽油瓶不盖盖放在家中,过一段时间就没了。

生3:加热一壶水可以被烧干。(3)微粒之间有空隙

师:同学们一定都知道1+1=2,但是我们完成下面这个实验后,这个等式就不成立了。

学生分组实验(多媒体展示):用无名指堵住一端是尖嘴的玻璃管的尖嘴端,从另一端先加入一半的酒精,再加入一半的水,然后用拇指堵住另一端,上下颠倒几次,将玻璃管尖嘴向上松开无名指,观察现象。

生:松开手指后,发现液面下降了,不是一玻璃管液体。师:那就是1+1不等于2,你们能解释吗? 生:这说明构成酒精和水的微粒之间有间隙。

师:酒精和水是液体,那气体微粒间、固体微粒间也有间隙吗? 学生分组实验(多媒体展示):将两只同体积的注射器,分别吸取同体积的空气和水,用手指顶住末端,慢慢推入,观察现象。

生:注射器内的空气易被压缩,而水不易被压缩。这是因为固、液、气体微粒间都有间隙,但间隙不一样,气体的最大,易被压缩,液固较小不易压缩。

师:非常好,能用微粒间的间隙解释一下,热胀冷缩和物质状态的改变吗? 学生们讨论后回答:

学生1:物质受热微粒间的间隙增大,体积膨胀,遇冷微粒间的间隙缩小,体积减小。

学生2:物质由液体变为气体,是微粒间的间隙由小变大的结果 多媒体展示:水、水蒸气的变化以及微粒间的间隙。

师:固体受热,能量增加,微粒的运动加快,微粒间的间隙增大,固体就会变成液体,液体继续受热,微粒运动继续加快,间隙继续增大,液体就会变成气体。[小结]我们亲自探究了微粒的一些特征,微粒的运动,微粒间有间隙,微粒很小

(二)分子的模型

师:为了能让同学们看到微粒,老师给分子、原子制作了模型,请大家欣赏(老师展示一个用土豆、胡萝卜做的水分子模型)师:同学们自己能动手做吗? 学生分组活动(多媒体展示):利用课桌上的材料自己制作出氢气分子,氧气分子,水分子,二氧化碳分子,氨气分子的模型。

[议一议]:在制作过程中有什么体会和感悟,制作完后,组间互相比较,谁做的最形象、规范。

学生1:水分子的模型像米老鼠的头,二氧化碳分子像糖葫芦 学生2:分子不是最小的,是由比它更小的原子构成。

学生3:相同的原子可以构成分子,不同原子也可以构成分子。

学生4:不同的物质由不同分子构成,不同的分子有不同的性质。像用警犬能缉毒追踪。

师:构成物质的微粒是分子、原子,分子是由原子构成的,不同的分子构成不同的物质,所以具有不同的性质。

(三)化学变化中的分子和原子

师:在蔗糖溶于水,水蒸发的变化中,是分子的运动和间隙发生了变化,那在化学变化中分子和原子怎么变呢?

多媒体展示:水分子分解的示意图

学生分组活动:用自己手上的模型,演示一下化学变化,氧化汞分子分解或水分子分解过程。能得到哪些启发?

(找一个组的学生上讲台演示一下变化过程)

[读一读]:请同学阅读书本P50面的原子的有关知识,把你对分子和原子的理解与大家进行交流。学生1:原子在化学变化中不变,分子在化学变化中要改变

学生2化学变化的过程是分子分成原子,原子又重新组合成新的分子。这些粒子只是形式上在变,箭头左右原子的总个数没有改变,箭头两边也只有两种原子,原子的种类也没变„„

学生3:若分子是一座房子,则原子就是建房子的砖。

学生4:若分子是一个变形金刚,原子就是拼图的各个部件。

学生5:若原子是一个汉字,则分子是一句话。每句话可分有各个汉字,各个汉字可组成一句话。

师:太精彩了,通过同学们的描述,眼前好像看见了许许多多分子、原子。我们一起来归纳一下:

1、化学变化的实质分子的分裂,原子的重新组合。

2、变化中原子的个数种类始终不变,所以,原子是化学变化中最小粒子。

3、化学变化中分子的种类要发生改变,所以物质的种类就改变了,物质的性质也改变了,所以,分子是保持物质化学性质的最小粒子。

总结:物理变化中,分子原子都不改变,而化学变化中原子不改变,分子要改变。分子、原子的世界有太多的奥秘等着我们去发现。

作业:

1、用身边的材料制作一些分子的模型。

2、用分子、原子的知识解释我们熟知的生活现象。

【板书设计】

(一)物质是由微粒构成(1)分子、原子都很小

(2)微粒的运动

(3)微粒间的间隙

(二)分子、原子的模型

分子是由原子构成的,不同分子构成不同物质,性质也不相同。

(三)化学变化中的分子和原子

化学变化的实质:分子的分裂,原子的重组

分子是保持物质化学性质的最小粒子。原子是化学变化中的最小粒子。【课后反思】

“分子和原子”这部分内容是九年级化学课程的一个很重要探究点,本课题在教材中有举足轻重的作用。本节课的设计基本达到了预期的目标,设计中有如下特点:

一、本节课体现了素质教育的课程改革理念,把培养学生的科学探究能力摆在首位,以学生为主体,教师为引导,积极改进实验方案,每个知识点都从实验中得到探究和验证,让学生体验到探究的快乐。

二、问题情境真实,资料准备充分。实验设计巧妙,可操作性强,现象明显。所有问题都让学生分组讨论交流,结论基本都由学生得出,老师只是略做总结归纳。培养了学生自主、合作、探究的科学品质。

三、本节课教学过程设计紧凑,环环相扣,是有利于培养学生思维的逻辑性和严密性,但会有部分学生感觉太快,特别是在用模型演示化学变化的过程,而得出分子、原子的概念。这里应该再给学生多练习思考的时间。

1分子和原子教学设计 篇2

关键词:实验探究教学 足够的思维空间 创新思维能力 学习化学的兴趣 持久兴趣

“分子和原子”是新课标教材(人教版)化学九年级上册第三单元《自然界的水》课题二的内容。本节课是学生第一次接触分子、原子概念,在学习化学变化、物理变化及混合物、纯净物的基础上,由宏观世界转向微观世界的开端,学生思维由显性进入抽象的起始,对以后学习化学方程式,认识化学反应的实质起重要作用。现代化学教学观认为,化学教学不仅应使学生掌握基础知识和基本技能,更应注重对学生进行探索化学知识的过程和学习方法的训练,以此激发学生发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的兴趣,形成求学所必需的质疑态度,从而培养学生创新意识和创新能力,可以大大提高学生学习化学的兴趣。要达此目的,如果没有科学的教学方法,就难以获取预期的教学效果。对此,我们经过反复实践认为,如果在分子和原子的教学中采用实验探究教学,可取得明显的实效。

1.“分子和原子”内容实验探究教学的设计,学生都能动手动脑,保证他们有足够的思维空间,要面对全体学生,充分挖掘每个学生的潜能,注重培养他们的创新思维能力和学习化学的兴趣。

由于本课题是学生从宏观世界走向微观世界的开始,一些观点和结论难以理解,因此培养学生的抽象思维能力、想象力和分析、推理能力便成了学好本课题的关键和难点。在认识分子、原子的基础上探究分子基本性质的实验中,我采用以下学习方法:实验探究法、联系实际法、图形学习法。同时教师在实验中注意以下指导:(1)重视探索性实验的选择和设计;(2)在实验之初,要向学生提示观察角度;(3)要重视学生对实验现象完整而准确地叙述;(4)要不失时机地引导学生透过实验现象分析其本质,培养学生的科学探究能力和合作意识。通过学习过程中的交流和讨论,让学生学会尊重他人、学会倾听、反思、表达和交流。让学生有更多的机会主动地体验探究过程,在知识的形成、联系、应用过程中养成科学的态度,获得科学的方法。并在探究过程中发现长处和不足,互帮互助,在原有的基础上有所提高,有所发展,从而体验成功的喜悦,增强学习化学的信心,让学生真正成为教学活动中的主体。

采用实验探究教学进行教学时,首先教师应根据教学内容和学生的实际,精心设计教学过程。在每一个教学环节的安排上,都应充分考虑如何让所有学生都能动手动脑,保证他们有足够的思维空间。其次是对整个教学内容的安排要体现出层次性,要面对全体学生,充分挖掘每个学生的潜能,注重培养他们的创新思维能力,激发学生的学习化学的兴趣。

2.实验探究教学的优点,既可促使学生形成对化学学习的持久兴趣,同时又可激发学生的求知欲。

通过实验,发挥学生的主体作用,使学生对本节课的知识结构条理化、系统化,也能培养学生的归纳和概括能力,进一步完成教学目标,学生知道,分子具有如下性质:分子的质量和体积都很小;分子总是在不断的运动着;分子间是有间隔的。所谓“实验探究教学”,是指学生在教师的引发下,运用已有的知识和技能,充当新知识的探索者和发现者的角色,通过自己设计方案,进行操作实验,去探索问题和解决问题的一种教学模式。其基本结构为提出问题——进行实验——实验结论——进行应用。这一实验教学具有下述三个优点:有利于充分发挥实验探究教学与传统教学最大的不同,就在于学生不再是一味听教师讲、看教师做,而是在足够的时间和空间范围内,由自己来确定时间的分配,进行方案设计并进行实验操作,对实验的事实加以分析并做出结论。在这样的学习氛围中,学生就能真正感受到自己是学习的主人。实验兴趣是认知兴趣中重要的一种。只有当学生通过亲自探究实验现象产生的原因和规律时所形成的兴趣,才具有一定的稳定性和持久性。实验探究教学却能给学生提供主动探求知识的宽松环境,让他们在成功地设计和实验操作的愉悦情绪下,潜力得到充分发挥,思维更加活跃。在对未知领域的探索过程中,通过自己的实验操作和验证,积极地去思考去探索,从中就会迸发出更多的智慧和灵感。如果坚持不断地加以训练,就十分有益于学生创新思维能力的培养,激发学生学习化学的兴趣。

3.实验探究教学的效果,通过参与实验探究教学的锻炼,实验操作能力有了显著的提高,学生能够自己带着问题,目的明确地去做实验,大大地培养了学生学习化学的兴趣。

我们认为,在“分子和原子”内容教学中实验探究教学,是寓科学方法教育于化学教学之中的体现。它充分发挥了学生的主体作用,培养了独立思考的能力和创新思维的能力,促进了学生智力与非智力因素的同步发展。

就“分子和原子”内容的教学而言,针对九年级学生的年龄特征和认知规律,在以上训练过程中,学生不仅通过知识的内化,很好地理解了分子和原子的性质及其反应规律,应用和创新阶段。通过实验,学生对分子和原子的认识已较为深刻了。通过这一训练途径,进一步挖掘学生的潜能,培养他们的创新精神和創新能力。可让学生设计方案,然后进行实验。实践证明,实验探究教学有利于发挥学生的潜能和创新能力的培养,同时培养了学生学习化学的兴趣。

总之,在“分子和原子”内容教学中采用实验探究教学,不仅可激励学生产生强烈的求知欲望,从而主动地去获取知识,而且可充分发挥学生的智力潜能和非智力因素的作用,由此培养学生科学探索的精神和实际操作能力。在实验探究中学习,完全符合九年级学生的年龄特征和认知规律。在这里,教师既教给了学生有关的知识,又培养了学生运用这些知识的能力、实践能力和创新能力。还使他们学会了如何动手动脑,如何搜集并加工信息,在吸收和消化知识的过程中逐渐形成良好的个性。因此,我们认为,在“分子和原子”内容的教学中进行实验探究教学具有很强的实践意义,大大地激发了学生学习化学的兴趣。

参考文献:

1.《全日制义务教育化学课程标准》

2.《义务教育化学课程标准教科书化学》.九年级上册和下册

分子和原子教学反思 篇3

课题1 分子和原子教学反思

1、第一课时教学反思

在教学中,我首先利用走在花园能闻到花香、湿衣服能晾干、常温下敞口容器中的水会越来越少等生活实例,引出本节课的主题,从这些发生在学生身边的事例着手,利用学生的好奇心,水到渠成地引入了新知识,并激发了学生的学习兴趣。其次,引导学生根据现象大胆猜想,并亲自动手进行实验探索分子的性质。以苯分子的图示和水分子的质量及一滴水中的分子数目让学生直观的感到分子的质量和体积都很小。以品红的扩散为演示实验和氨分子扩散实验为例,指出分子是不断运动的。用“1+1”是否等于

2、注射器抽压实验比较验证,形象说明分子间有间膈,并且分子间的间隔可以改变。在整个过程中,都以探究教学为主线,不断发展学生的思维,真正做到了理论联系实际,变抽象为现实,化难为易。既加深了学生对知识的理解,培养了学生的抽象思维能力、想象力和分析、推理能力,又使学生体验到了探究活动的过程、方法和成功后的喜悦,从而使学生产生亲近化学、热爱化学,渴望进一步了解化学的情感,树立学好化学的信心。

2、第二课时教学反思

鉴于分子和原子这个课题是关于微观粒子的纯理论知识,学生缺乏抽象思维理解的能力,如果按正常的理论性的讲解,会让学生产生枯燥的感觉。因此,我采用了教师演示实验、学生分组实验、联系生活实例、模型展示、多媒体辅助的教学方法进行教学,通过这种生动有趣且直观、联系生活实际的教学,学生不仅对所学知识掌握甚好,而且对微观世界也产生了浓厚的兴趣。

课题2 原子的结构

1、第一课时教学反思

(一)、理论课的教学设计,尤其是涉及微观的纯理课论的教学设计处理起来有点困难,教学设计必须考虑到学生已有的知识水平,考虑学生的认知能力、想象能力、抽象思维能力,要从学生的实际出发,把握好整个教学的难度,可以有两种设计方法:(1)对于学习能力稍差的学生,紧紧围绕书本展开教学,不要进行拓展或是少进行拓展,从原子弹的爆炸,然后转入相对原子质量的学习,整个设计紧紧围绕书本,没有加以拓展,学生学习起来较容易。(2)对于基础较好,学习能力强一些的学生,可以适当加深教学内容,充分挖掘学生的学习潜力,如从《庄子》中“一尺之棰,日取其半,万事不竭”导入教学,以汤姆生、卢瑟福的原子结构模型、卢瑟福试验展开原子结构的教学,这种设计突破了书本,适当进行拓展,整个教学要求学生积极的思考,可以充分调动能力强的学生的学习。

(二)、对于理论课的教学要给学生充足的时间,让学生去讨论、交流,通过讨论和交流加深知识的理解。理论及概念的教学较为抽象,不象元素化合物知识有生动形象的实验辅助教学,学生学习起来兴趣浓,掌握较容易。理论和概念学习较枯燥,也不容易学习,必须给出充分的时间让学生去思考、讨论,学生才有可能掌握好。

(三)、可以利用好多媒体手段进行辅助教学。利用多媒体手段将枯燥、看不见、摸不着的知识立体的展现在学生面前,使之直观便于学生的学习。设计中有3次利用(原子结构模型、卢瑟福试验、原子内部构成)。这些多媒体的使用能很好地辅助教学。

2、第二课时教学反思

新教材介绍课题2《原子的结构》中介绍“离子”。学生刚刚接触原子的构成,不太适应微观概念。离子是构成物质的一种微观粒子,看不见摸不着,无法用实验说明,所以比较抽象。但是这部分是初中化学中,培养学生形成基本化学素养的核心环节,《新课标》要求学生必须建立宏观世界与微观粒子之间的联系,而且本课中谈及的“原子结构示意图”、“最外层电子数与元素化学性质的联系”,“离子是如何形成的”都是中考中必考的内容,一节好的新授课的对中考复习的帮助巨大。课后,我又要求学生记忆常见离子符号,使学生巩固世界上千千万万种物质都是由原子,分子,离子构成的。

这样在第四单元讲解化合价时,我就在原子结构示意图的基础上简单的介绍了化合价的确定,这样对成绩比较好,知识接受比较快的学生来讲,就不用死记硬背常见元素的化合价,而对那些基础比较差的学生要求他们记忆常见元素的化合价即可。

通过实践,我认为这样设计确实做到了“既让优生吃饱,又让成绩差的学生吃好”,取得了因材施教的效果。由此我越发感觉到,课改的任重道远,他需要我们教师不断的反思,探讨。

课题3 元素

1、第一课时教学反思(1)、本课题我在上课过程中,从生活事例导入,激发学生学习元素的欲望,自然而然的引出元素的课题,通过观察分析学生自己归纳总结出元素的观念,使得较为抽象的概念变得较为浅显易懂。课堂的逻辑性教好,重点难点突出,课堂气氛较为活跃。(2)、在课堂上,我努力创设问题的真实情景,采用问题驱动、练习等形式引导学生正确理解概念,并能辩证地从正反两方面来正确地看待问题;在教学过程中,教师成为了学生学习的组织者、合作者、引导者。

2、第二课时教学反思

分子和原子教学反思 篇4

2、由于品红有毒,把“品红在水中的扩散”改为高锰酸钾分别在冷水和热水中的扩散,增强了对比性,学生更加清楚温度对分子运动速率的影响。

3、当讲到“一滴水中有1.67×1021个水分子,如果10亿人来数,每人每分钟数100个,需要3万多年才能数完”时,开始讲课只是叙述给学生听,虽然学生都为之惊叹,但是没有亲身体会。在接下来的班级授课时,为了调动学生的积极性,做了以下修改:在讲完“一滴水中有1.67×1021个水分子”之后,先给一分钟的时间,让学生在心里默数,然后问他们在一分钟的时间里数了多少个数字,再告诉他们“如果10亿人来数一滴水中的水分子,每人每分钟数100个,需要3万多年才能数完”。这样,学生对一滴水中的水分子之多有了比较清晰的认识。活跃了课堂的气氛。

4、“活动与探究”部分,开始时采用课本上的组织形式,先做实验1(即先将氨水滴入酚酞溶液),让学生知道氨水可以使酚酞溶液变为红色之后,再做实验2(大烧杯罩两个分别盛有氨水和酚酞溶液的小烧杯)。由于产生了思维定势,学生一致回答酚酞变红是因为氨水的成分进入了酚酞溶液(因为学生在物理课中已经学过分子的有关性质),然后得出“分子在不断地运动”的结论。学生思维不够活跃。对此,在接下来的班级授课时,将实验的顺序作了调整:方法一:直接做了实验2,并介绍氨水以及酚酞溶液的成分,让学生看到同样罩在大烧杯中的酚酞溶液和浓氨水,渐渐地酚酞溶液变成了红色,而氨水的颜色却没有变化。这时,学生的思维就非常活跃,他们都觉得有点不可思议,纷纷发表自己的看法:“酚酞溶液在空气中静置久了就会与空气中的某些成分反应,变成红色”、“酚酞试剂在水中会与水分子反应,变成红色”、“玻璃烧杯中的某种物质使酚酞变红色”、“氨水中的氨分子进入了酚酞溶液,发生了变化”,甚至还有的同学真的以为我在玩魔术!就这样,学生的积极性大大提高了,然后就由他们讨论该如何验证种种猜测。结果,学生们七嘴八舌地很快就提出了实验方案:(1)单独放一杯酚酞溶液在实验台上,验证空气是否可以使之变红色;(2)用大烧杯罩一个盛有酚酞溶液的`小烧杯,验证大烧杯壁上是否有可以使酚酞溶液变红色的物质;(3)用大烧杯分别罩一个盛有酚酞溶液的小烧杯和一个盛有蒸馏水的小烧杯,验证水分子是否可以使酚酞溶液变红色;(4)在一杯盛有酚酞溶液的小烧杯中滴几滴氨水,验证氨分子是否可以使酚酞溶液变红色。(该方法适合学习能力较高的学生)

由于在验证大烧杯壁是否有使酚酞溶液变红色的物质时必须用实验2的大烧杯,这里不足之处在于:(1)大烧杯内充满了氨分子,难以说明实验前烧杯内壁没有使酚酞溶液变红色的物质,(2)拿开大烧杯后,使浓氨水露置空气中,污染环境。故采取了方法二的探究顺序(见教学个案展示),同样也能达到活跃思维的效果,而且能让一些思维能力较差的学生得到一些启示,便于以后的进一步探究。

5、分子间隔演示实验中,开始采用了酒精和水混合,从二者混合之后与混合之前的体积比较来说明分子之间有间隔。学生只是接受了这一个知识点,但是没有一个非常形象的认识。为了增强直观性,便于学生从形象思维过渡到抽象思维,在课堂上先用等体积的沙子(盐),和等体积的绿豆(红豆)混合,发现混合物的体积小于原体积的两倍,学生可以很清楚地看见绿豆(红豆)空隙中的沙子(盐)。这时再来做酒精和水混合的实验,由宏观的现象联想到微观世界中微小的粒子间也存在着间隙,从而帮助学生理解这一性质。

《分子和原子》化学教学反思 篇5

1、反思教学目标的指定

教学目标全面、准确、具体,具有可操作性。

教学目标:

知识与技能

⑴认识物质是由分子和原子组成的。

⑵认识分子是保持物质化学性质的最小颗粒。

(3)认识微观粒子的基本性质,并学会用微观粒子的性质解释宏观现象。

(4)培养学生抽象思维能力、想象力和分析推理能力。

过程与方法

⑴使学生养成主动与他人进行交流和讨论的习惯,培养学生清楚地表达自己观点的能力。

⑵初步学会运用比较、观察、实验等方法获取信息,并透过现象认清事物的本质。

情感态度与价值观

(1)培养学生科学探究的学习方法及严谨求实的科学态度。

(2)通过对分子的认识,使学生认识到科学技术的进步永无止境。

(3)在实验的探究活动中感受成功的喜悦,提高解决问题的能力。

2、反思教学目标的实施

教学过程中予设目标顺利的达成,课堂即时性目标也有效利用。

二、教学内容的反思

1、反思教学内容的组织

利用香水做“闻味猜物”游戏,有目的创设情境,导入课题,抓准切入点,激发兴趣。然后以生活中的常见现象为主线发现问题,引发思维,猜想假设,设计方案实验,探究小组汇报方法,归纳小结解决问题,反思应用。符合学生的认知规律;有利于学生的全面发展;有利于学生的活动探究;有利于培养学生的能力。学习效果很好。

2、反思教学问题的设拟

问题设置是整节课的题眼,我经过反复推敲,逐渐把问题设置的具体合理,符合学生的认知规律。使问题循序渐进、有思维量、,引发学生自主提出问题;过度语言明确、简练、具体,有启发性。使整节课教学思路清晰,和谐、流畅,教学效果很好。

3、反思课程资源的利用和补充

本节课我采用游戏引课,激发了学生的好奇心和积极性,引发了对微观粒子的认识,培养了学生自主有效获得信息的能力,有利于学习兴趣的保持。以生活中常见的现象为主线引导学生发现并通过讨论和实验探究来自发解决生活中的实际问题,并进行拓展和应用,使学生学会了利用化学知识解决生活中的实际问题。我对本课的实验进行了大胆的改革,对教材进行了梳理,灵活安排教学内容,并运用很多形象生动的比喻和类比来引发学生的抽象思维,联系大量学生身边的生活实例,使学生感知化学与生活系息息相关。

三、教学过程的反思

1、反思教学情境的创设

本节课我采用“闻味猜物”游戏,有目的创设情境,导入课题,将“裸露”的化学知识进行包装,将知识置于具体的问题情景之中,抓准切入点,引发了学生对微观粒子的认识,同时激发了学生的好奇心、积极性和学习兴趣,激发了探究热情和求知欲望。

2、反思教师角色的转变

课堂中教师成为学生学习的引导者、合作者和促进者;具有亲和力,尊重学生,与学生平等交流,建立和谐的师生关系。

3、反思学习方式的转变

在教学中,我运用具体的情景引发思维,呈现相关知识;让学生充分的思考与讨论,在讨论的基础上,归纳总结出相关的性质;并将有关的性质迁移到新的问题情景中,培养学生分析问题、解决问题的能力。这种教学很好的引导学生改变学习方式,注重学生的体验、思考、交流,充分发挥学生的主体作用和教师的组织、引导作用。为学生提供了自主学习和合作学习的机会;探究性学习发挥了主体作用。

4、反思教学手段的运用

本节课我采用“闻味猜物”游戏引课,既调动学生的积极性又合理的使学生了解了微观粒子的真实存在和相应的性质,使学生体会到微观粒子与我们的生活息息相关。利用很多形象生动的比喻和类比来引发学生的抽象思维。联系

学生身边的生活实例,引导学生提出问题,设计实验解决问题。而且我对本课的实验进行了大胆的改革,它们成了本节课的亮点,通过这节课,我深深体会到:实验会说话!很多抽象的微观知识学生理解和运用水到渠成。同时我对教材进行了梳理,灵活安排教学内容,使本节课知识点之间的衔接自然紧凑,一环扣一环,教学思路非常清楚。

5、反思教学评价的使用

注重学习过程评价,评价形式灵活多样;起到诊断性、激励性作用。

四、教学结果的反思

本课题研究微观粒子,比较抽象。所以在教学设计中,我设计了精彩的实验,利用很多形象生动的比喻和类比,密切注意联系生活实际,调动学生的积极性、主动性,让学生在强烈的求知欲望中探索新知识,变枯燥为生动,把学习作为一种享受;另一方面,课程设计尽量贴近学生生活实际,通过活动、设计实验、探究实验、实物、模型、图片,让学生去感知、体验、对比,加深对所学知识的理解和运用。教学效果很好。

课堂上,我采用“闻味猜物”游戏引课,充分调动了学生学习的积极性。用一滴水滴在学生手心里,让学生感知一滴水的微小,然后调查有没有人愿意数一滴水中水分子的个数,再让学生猜十亿人每人一分钟数一百个,日夜不停要数多少年(三万年),又用乒乓球和地球来做类比,来感知分子的质量和体积都很小。我改进了实验:用滴有酚酞的小滤纸片粘在大烧杯的内壁上,直接罩在氨水瓶上,效果好速度快又节约药品,同时防止了环境污染,一举多得。用冷水和热水同时做品红分子运动的实验,清楚明了的体现了分子的运动和温度对分子

运动的影响,除去了加热的麻烦,增加了有效教学时间。利用注射器和干燥管来做等体积水和酒精混合实验,节省药品,省时,效果好。利用针管做等体积空气和水的压缩比赛,调动学生多种感官参与课堂活动,展现化学魅力,激发学生的学习兴趣和探究欲望。给每一个学生提供平等的学习机会,使他们都能具备适应现代生活及未来社会所必须的化学知识、技能,增强学好化学的信心。让学生体会化学与人类的生活紧密相联。

突出优点:

1、具有亲和力。教态自然,和学生沟通的好。

2、教学思路清晰、紧凑,一环扣一环

3、教材梳理好,灵活得当,符合学生认知规律

4、实验改进是亮点,操作简单,节约药品,现象明显,缩短时间

5、比喻和类比运用形象,贴切

分子、原子学习指导 篇6

1.认识物质的微粒性,知道分子、原子等都是构成物质的微粒.

2.能用分子、原子的观点解释某些常见的现象.

3.知道原子可以结合成分子,分子是由原子构成的.

二、正确理解知识

三、了解中考考查的特点

1.考查对分子、原子有关知识的正确理解

【例1】 (2007年上海)下列关于分子、原子的叙述错误的是().

A.分子是不断运动的

B.分子和原子都可以构成物质

C.分子是化学变化中的最小微粒

D.原子的种类和个数在化学变化的前后保持不变

分析:构成物质的基本微粒有三种:分子、原子、离子;不论是分子还是原子,都是在不停地运动;分子是保持物质化学性质的最小粒子,原子是化学变化中的最小粒子;在化学变化中,分子可分,原子不可分,且原子的种类和个数在化学变化的前后均保持不变,显然C的说法是错误的.应选C.

点评:解答该类问题的关键是:正确理解分子、原子的概念,熟练掌握分子、原子的性质.

2.考查用所学知识分析和解决问题的能力

【例2】 (1)(2007年威海)善于用化学的眼光看世界,能够提高我们的科学素养.你认为下列变化的事实或现象微观解释错误的是().

(2)(2007年厦门)小明在家做蔗糖溶于水的实验时,观察到如下图现象.溶解后,液面低于原水平线的微观解释是:__________________

分析:对于(1),由于夏天温度高,原子间的间隔变大,所以架在高处的电线夏季变得比冬季长,但原子没有变,原子的体积没有发生变化;远处之所以能闻到酒的气味,就是由于酒精分子不断运动产生的;物质的性质是由物质的结构决定的,正是由于氧气和一氧化碳的分子不同,分子构成不同,所以一氧化碳和氧气的化学性质不同;水通电后分解生成氢气和氧气的事实说明了在化学变化中,分子可分,原子不可分.对于(2),由于分子间有间隔,所以蔗糖溶于水后的体积小于蔗糖刚放入水中时蔗糖和水的体积之和.

答案:(1)A.(2)分子间有间隔,蔗糖分子进入水分子之间的间隔,使总体积减少.

点评:把我们熟悉的现象或事实与微观世界联系起来,学会用化学的眼光看待周围的事物,是新课改最重要的理念之一,是“化学源于生活,服务于生活,服务于社会”的最好体现,理所当然也就成了新中考考查的主角,这就要求同学们在平时的学习中,要让知识活起来,要从化学的视角观察、思考、分析周围身边发生的物和事.

3.考查对新信息的接受和处理能力

【例3】 (2007年辽宁)通过学习,我们应该会从微观的角度看世界.请根据下面提供的材料,用分子的观点回答问题.

材料一:1滴水里大约有17万亿亿个水分子.

材料二:在加压的情况下,25m3的石油气可装入容积为0.024m3的钢瓶中.

材料一说明:____________________________

材料二说明:____________________________.

请写出说明分子另一条性质的一个实例:________________.

分析:材料一和材料二所提供的信息将分子的性质很清晰地展现出来(可以用不同的语言描述,但描述的意义要一致):分子很小,分子之间有间隔;明确了上述两条性质,回答出任何一个不同于这两个性质的分子性质均符合要求.

答案:分子的体积和质量都很小(或分子很小;或分子体积很小;或分子质量很小等);分子之间有间隔:闻到远处花的香味(或海水中的水分子与自来水中的水分子性质相同;或二氧化碳分子与二氧化硫分子性质不同)

点评:试题呈现信息,考查观察、概括、归纳、总结能力、透过现象看本质的能力及运用微粒的性质分析与实际有关的各种现象的化学内涵是这类试题的共同特征,中考中上述能力的考查几乎达到了100%,这就再一次提醒我们在复习时要注意对知识的归纳、整理、总

结以及这些能力的培养,要注意用化学的视角去观察周围的事物,用化学的思维和思想方法去分析周围的事物及其变化,而这也是课标所要求的和化学所要达到的教学目的.

4.考查读图、识图、析图的能力

【例4】 (2007年山东)化学课上老师表演了一个小魔术——“无中生有”:相同条件下,向 A、B两个体积相同的集气瓶中分别充满无色的硫化氢(H2S)气体和二氧化硫气体.如右下图所示,抽走毛玻璃片,瓶口对紧,颠倒几次,使两种气体充分混合.一会儿,观察到两瓶内壁附着淡黄色固体颗粒.请回答下列问题:

(1)若用“”表示氢原子,用“”表示氧原子,用“”表示硫原子,上述反应过程可用下图表示:

根据该反应,你能获得哪些信息?_______________(写出其中一个即可).

(2)如果这两个瓶子是质地较软的塑料瓶,我们将会观察到塑料瓶变瘪了,原因是_____________.

(3)已知:相同条件下,相等体积的气体所含的分子数目相等.反应完毕,瓶中剩余的气体为___________,处理该气体的方法是___________.

分析:本题是一道蕴涵情感教育理念的理化学科综合题,试题首先用示意图的形式展示了化学变化过程的微观本质,要求通过对示意图的观察,挖掘出隐含的有关化学规律,并将其归纳总结出来,在此基础上灵活的运用所学的理化知识分析解决问题;试题中渗透了环保教育——生产、生活和实验中要注意解决有可能对环境的污染.解题的关键是通过对示意图的观察,能认识到该反应的微观变化本质以及宏观表现.由示意图知,从宏观上来说,硫化氢和二氧化硫反应生成硫磺和水,这也就使得反应后气体的体积减少,气压变小,如果这个反应是在质地较软的塑料瓶中进行,就会看到瓶子变瘪.从微观的角度来看,能得到许多信息和结论:原子的种类没有改变;原子的个数没有增减;原子是化学变化中的最小微粒;在化学变化中,分子可分,原子不可分;每1个二氧化硫分子是由1个硫原子和2个氧原子构成的;每1个硫化氢分子是由1个硫原子和2个氢原子构成的;等等.由示意图还可发现:每2个硫化氢分子恰好与1个二氧化硫分子反应,所以当二氧化硫和硫化氢按照相同分子个数混合反应,二氧化硫有剩余,而二氧化硫是大气污染物,散逸到空气中会造成环境污染,所以需要对它进行处理,可利用二氧化硫与氢氧化钠溶液反应来将其吸收除去.

答案:(1)在化学变化中分子可分,而原子不可分,原子重新组合成新物质的分子.(2)硫化氢和二氧化硫反应后,生成固态硫和液态水,使瓶内压强小于瓶外大气压,所以塑料瓶变瘪了.(3)SO2;向瓶内倒入氢氧化钠溶液,振荡.

点评:从微观的角度分析宏观现象,或从宏观现象探究微观的本质,是重要的化学思想方法,也是中考考查的重点之一,这就要求在平时的学习过程中要养成善于观察、善于思考、善于分析的习惯,要学会从宏观现象中发现微观本质以及由微观的本质推出宏观现象的能力.学科内综合和学科间综合也一直是中考命题的重点和热点,要求能灵活运用学科知识或综合运用多学科知识分析解决问题.本题是体现上述几点的最好例证之一.

5.考查用实验探究微观世界的能力

【例5】 (2007年三明)在A、B两个均盛有20mL蒸馏水的小烧杯中,分别滴入酚酞溶液3滴;另取一个小烧杯C,加入约5mL浓氨水 (氨水呈碱性).用一个大烧杯罩住A、C两个小烧杯,烧杯B置于大烧杯外(如右上图).几分钟后,观察到的现象是:烧杯A________,烧杯B____________.上述现象说明了什么?

分析:浓氨水具有挥发性,挥发出的氨气中的氨分子不断运动进入到烧杯A,并溶解于水中,使水显碱性,碱使酚酞试液变红,但由于大烧杯罩住,使得氨分子无法进入到大烧杯外的小烧杯B中,所以B中的无色酚酞试液仍然是无色的.

答案:溶液由无色变为红色;溶液仍为无色;烧杯C中的氨分子运动到烧杯A中.

《分子和原子》复习课教学反思 篇7

如课本50页“图3-8”所示,有关分子运动活动探究的解释性描述中,只能提及:氨分子运动进入酞溶液中,酞溶液变为红。而不能盲目扩展成如此的设问:什么粒子使酞溶液变红的?因为众所周知,使酞溶液变红的粒子是氧根离子(oh-),而决不会是氨分子(nh3)。然而,就当前学生有限的知识而言,是极容易形成“氨分子使酞溶液变红”的错误推论。所以,这里是一个教学难点,难就难在目前无法让学生简易认清问题所在!因此,在教学引导上只能采取不深化的回避策略。

将来,当学到“第十单元和碱”的相关内容时,再提出这一问题,那时就不失为一道培养学生分析问题、解决问题的好题目。

二、与本课题相关的其它实验

1.在细长玻璃(或透明的塑料)容器中,先注入一半蓝的硫铜溶液,再小心的注入一半清水,静置,观察两种液体相互扩散的现象。说明分子间有间隔;分子在不停地运动着。

2.在大烧杯内,罩着盛有浓氨水的小烧杯和若干细铁丝上沾有酞试剂的棉花团,观察现象。说明分子在不停地运动着;分子间有间隔;分子是保持物质化学性质的最小粒子。

1分子和原子教学设计 篇8

2、由于品红有毒,把“品红在水中的扩散”改为高锰酸钾分别在冷水和热水中的扩散,增强了对比性,学生更加清楚温度对分子运动速率的影响。

3、当讲到“一滴水中有1.67×1021个水分子,如果10亿人来数,每人每分钟数100个,需要3万多年才能数完”时,开始讲课只是叙述给学生听,虽然学生都为之惊叹,但是没有亲身体会。在接下来的班级授课时,为了调动学生的积极性,做了以下修改:在讲完“一滴水中有1.67×1021个水分子”之后,先给一分钟的时间,让学生在心里默数,然后问他们在一分钟的时间里数了多少个数字,再告诉他们“如果10亿人来数一滴水中的水分子,每人每分钟数100个,需要3万多年才能数完”。这样,学生对一滴水中的水分子之多有了比较清晰的认识。活跃了课堂的气氛。

4、“活动与探究”部分,开始时采用课本上的组织形式,先做实验1(即先将氨水滴入酚酞溶液),让学生知道氨水可以使酚酞溶液变为红色之后,再做实验2(大烧杯罩两个分别盛有氨水和酚酞溶液的小烧杯)。由于产生了思维定势,学生一致回答酚酞变红是因为氨水的成分进入了酚酞溶液(因为学生在物理课中已经学过分子的有关性质),然后得出“分子在不断地运动”的结论。学生思维不够活跃。对此,在接下来的班级授课时,将实验的顺序作了调整:方法一:直接做了实验2,并介绍氨水以及酚酞溶液的成分,让学生看到同样罩在大烧杯中的酚酞溶液和浓氨水,渐渐地酚酞溶液变成了红色,而氨水的颜色却没有变化。这时,学生的思维就非常活跃,他们都觉得有点不可思议,纷纷发表自己的看法:“酚酞溶液在空气中静置久了就会与空气中的某些成分反应,变成红色”、“酚酞试剂在水中会与水分子反应,变成红色”、“玻璃烧杯中的某种物质使酚酞变红色”、“氨水中的氨分子进入了酚酞溶液,发生了变化”,甚至还有的同学真的以为我在玩魔术!就这样,学生的积极性大大提高了,然后就由他们讨论该如何验证种种猜测。结果,学生们七嘴八舌地很快就提出了实验方案:(1)单独放一杯酚酞溶液在实验台上,验证空气是否可以使之变红色;(2)用大烧杯罩一个盛有酚酞溶液的小烧杯,验证大烧杯壁上是否有可以使酚酞溶液变红色的物质;(3)用大烧杯分别罩一个盛有酚酞溶液的小烧杯和一个盛有蒸馏水的小烧杯,验证水分子是否可以使酚酞溶液变红色;(4)在一杯盛有酚酞溶液的小烧杯中滴几滴氨水,验证氨分子是否可以使酚酞溶液变红色。(该方法适合学习能力较高的学生)

由于在验证大烧杯壁是否有使酚酞溶液变红色的物质时必须用实验2的大烧杯,这里不足之处在于:(1)大烧杯内充满了氨分子,难以说明实验前烧杯内壁没有使酚酞溶液变红色的物质,(2)拿开大烧杯后,使浓氨水露置空气中,污染环境。故采取了方法二的探究顺序(见教学个案展示),同样也能达到活跃思维的效果,而且能让一些思维能力较差的学生得到一些启示,便于以后的进一步探究。

5、分子间隔演示实验中,开始采用了酒精和水混合,从二者混合之后与混合之前的体积比较来说明分子之间有间隔。学生只是接受了这一个知识点,但是没有一个非常形象的认识。为了增强直观性,便于学生从形象思维过渡到抽象思维,在课堂上先用等体积的沙子(盐),和等体积的绿豆(红豆)混合,发现混合物的体积小于原体积的两倍,学生可以很清楚地看见绿豆(红豆)空隙中的沙子(盐)。这时再来做酒精和水混合的实验,由宏观的现象联想到微观世界中微小的粒子间也存在着间隙,从而帮助学生理解这一性质。

1分子和原子教学设计 篇9

摘要:借助文献和互联网资料,对共价键的自由旋转作出了界定。分析了1,3-丁二烯和联苯等几种共轭分子的碳碳单键旋转及原子共面问题,认为单键能否旋转与分子的旋转能垒及温度等外界条件有关。常温下,1,3-丁二烯分子中的原子不是都在同一平面上;联苯在固态时,分子中的22个原子都在同一平面,而在液态或气态时,两个苯环间出现了0°~45°之间的扭转二面角,分子中只有14个原子在同一平面上。

关键词:共轭分子;原子共面;1,3-丁二烯;联苯;单键旋转

文章编号:1005–6629(2016)4–0094–03 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

1 问题的提出

1,3-丁二烯、苯乙烯、联苯等共轭分子中的原子是否都在同一平面上?笔者通过网上检索和与同行交流发现,大家对此有很大的分歧,比如对于1,3-丁二烯,一种观点认为,因C-C单键能够自由旋转,所以分子中的10个原子“不一定共平面”、“可以共平面”、“有可能共平面”;另一种观点则与之相反,认为分子内形成π,π-共轭,C-C单键不能自由旋转,所以分子中的10个原子“一定共平面”。相关试题在中学教辅和试卷中时常出现,引起了许多争议和困惑。我们在此借助于相关的文献和互联网资料,就单键旋转和原子共面问题做些分析探讨,以解决大家的分歧,客观地认识和科学地表述共轭分子中的原子共面问题。

2 共价键自由旋转的界定

乙烷分子因C-C单键的旋转产生无数种构象,交叉式和重叠式是这些构象中最具有代表性的两种,重叠式的位能最高,最不稳定,交叉式的位能最低最稳定,二者的能量差(能垒)约为12kJ·mol-1。一个交叉式通过单键的旋转变到另一个交叉式时,必须经过重叠式,分子必须取得12kJ·mol-1以上的能量,以越过能垒。因此即使在乙烷这样的简单分子中,单键的旋转也不是完全自由的[1]。一般情况下,乙烷分子是重叠式、交叉式以及介乎它们二者之间的许多种构象的平衡混合物[2],各种构象所占的比率与温度有关,如20℃时,交叉式与重叠式的分子个数的比例如图1所示,当温度接近绝对零度,只有最稳定的构象存在[3]。如果单键的旋转是完全自由的,则各种构象出现的机会相等,它们所占的份额应与温度无关[4]。

但是,在常温下,乙烷分子的热运动就能越过能垒,使各种构象迅速互变,某一构象停留的时间很短(<10-6s),因此不能把某一构象“分离”出来[5],在25℃下,这种转变在10-11s内就发生一次[6]。

分子中各种构象互变所需能垒的大小可以用量子化学的方法计算出来,也可以用各种物理方法测量出来。不同的分子,能垒大小不同。有的分子能垒较小,在常温下,不需借助任何外部能量,只需分子的热运动就能越过,使单键旋转,各种构象迅速互变,此时单键的旋转,可以称为“自由旋转”,如乙烷分子的C-C单键旋转。有些分子能垒较大,在常温下分子的热运动提供的能量无法越过能垒,就称相应的共价键“不能自由旋转”,如反-2-丁烯要转变为顺-2-丁烯必须越过约(259±5)kJ·mol-1的能垒,室温下分子的热运动提供的能量达不到这个值,所以二者在室温下不能互变,可以用各种物理方法将二者分开[7],说明C=C双键是不能自由旋转的。

3 对原子共面问题的浅析

3.1 1,3-丁二烯

3.1.1 原子共面是形成共轭体系的必要条件

1,3-丁二烯分子中,只有当四个碳原子处在一个平面时,p轨道之间才能有充分的交盖,键的离域现象才显著。如果这四个碳原子不在一个平面上,共轭效应减弱,甚至不显著[8]。这说明原子共面是形成共轭体系的条件,即1,3-丁二烯分子中的原子,可以共面而形成共轭体系,也可以不共面不形成共轭体系。原子能不能共面,应取决于温度等外界条件,低温有利于形成共轭体系,高温则会破坏共轭体系。

3.1.2 常温下1,3-丁二烯分子中的原子不一定都在同一平面

1,3-丁二烯有两种较稳定的构象,如图2。两个双键各在C-2—C-3单键的两边称为反式,两个双键都在C-2—C-3单键的同一边称为顺式。

顺式位能比反式位能高10.5~13.0kJ·mol-1,由顺式转变为反式所需的活化能约26.8~29.2kJ·mol-1,在室温下分子的热运动就能提供这样多的能量,因此,它们迅速互变,形成动态平衡[9]。顺式和反式的互变、碳碳单键的自由旋转产生了无数种“原子不在同一平面”的构象,因此,常温下,1,3-丁二烯中有顺式、反式和介于二者之间的各种构象存在,分子中的原子不一定都在同一平面。当然,在这些构象中,只有顺式和反式形成共轭效应使位能降低,所占比例较大,而其他构象的共轭效应减弱或被破坏,位能较高,所占比例较小。与乙烷相似,可以推知,1,3-丁二烯的各种构象所占的比率也与温度有关,温度越低,反式所占比例越大,温度低于其熔点-108.9℃,固态1,3-丁二烯,应该全部以位能最低的反式存在,此时分子中所有原子都在同一平面上。

3.2 联苯

联苯分子中,如果两个苯环共面,则形成一个大的共轭体系有利于分子的位能降低,但此时两个苯环的四个邻位H原子之间的斥力达到最大,即分子产生最大的张力,如图3。

联苯的熔点是70.5℃,当温度低于熔点时,平面型的联苯分子有利于紧密堆积形成晶体,分子间作用力大于四个H原子之间的斥力,所以在联苯晶体中,两个苯环共平面,如图3;而在溶液和气相中,两个苯环之间约成45°夹角[10],如图4。

许海老师对联苯类共轭分子构型与电子结构进行了深入细致的理论研究,结果也表明:在不同的环境与温度下,联苯的构象表现为多样性。气态联苯分子的两个苯环间形成了约44°的扭转二面角,这是氢原子的空间位阻效应与苯环的共轭效应共同作用的结果。而在固态晶体中,联苯分子形成了近平面的构型,这样更有利于分子的紧密堆积。在溶液中,随着溶剂的种类和温度的不同,联苯的扭转角会出现0°~45°之间的变化,而熔融态的联苯则表现为32±4°的扭转二面角[11]。

由此可见,常温下,联苯呈固态,连接两个苯环的C-C单键不能自由旋转,分子中的22个原子都在同一平面上;升高温度使联苯融化或气化,两个苯环间出现了0°~45°之间的扭转二面角,此时分子中只有14个原子在同一平面上。

3.3 苯乙烯

因条件所限,笔者无法测量和计算出苯乙烯分子的旋转能垒,文献资料和互联网中也查找不到相应数据,因此不能确定苯乙烯分子的C-C单键能否自由旋转。但可以肯定的是,在较低温度下,比如低于其熔点-33℃,乙烯基与苯环之间能形成共轭体系,分子中所有原子在同一平面上,如图5;而温度升高,苯环会以C-C单键为轴发生如图5所示的旋转,共轭体系受到破坏,分子中的原子就不能在同一平面上了。所以,在没有指明C-C单键能否自由旋转时,可以认为苯乙烯分子中:“所有原子有可能都在同一平面上”、“所有原子不一定都在同一平面上”、“在同一平面上的原子最多有16个”。

“苯乙烯分子中在同一平面上的原子最少有几个”?中学教辅和试卷中也常涉及这个问题。有机共轭分子共平面问题一般是指π键、大π键等所处的平面,应该是具有化学意义的平面。苯乙烯分子中苯环如按图5所示以C-C单键为轴旋转一定角度后,苯环上C原子和与其直接相连的原子还在同一平面上,即苯环平面上共有12个原子;而乙烯基平面上共有8个原子(乙烯基的5个原子、连接乙烯基的C原子、乙烯基对位上的C及这个C上的H原子)。所以,苯乙烯分子中,苯环平面上的原子最少有12个,乙烯基平面上的原子至少有8个。中学相关试题或教辅材料论及类似问题时应有严格定义和正确的前提,否则就会跑偏,像“苯乙烯分子中在同一平面上的原子最少有几个”这样的问题,就容易使人陷入“任意3个原子就能组成一个平面”之类的、没有实际化学意义的数学游戏中,误导了学生。

4 结论

单键能否旋转与分子的旋转能垒以及温度等外界条件有关,在常温下,不需借助任何外部能量,只需分子的热运动就能使单键旋转,称为“自由旋转”。1,3-丁二烯分子的碳碳单键能够自由旋转,分子中的10个原子不一定都在同一平面上;联苯分子的碳碳单键不能自由旋转,固态时所有原子共面,液态和气态时两个苯环平面间有一个扭转二面角,分子中的22个原子只有14个共面;苯乙烯分子中,在同一平面上的原子最多有16个,在苯环平面上的原子最少有12个,在乙烯基平面上的原子最少有8个。

不指明单键旋转的条件而用单键旋转的思想处理原子共面问题是不科学的,得出的结论也会与客观事实相悖,因此命题者在命制原子共面问题的试题时,一定要注意原子共面的正确前提,注意试题的科学性和严谨性,同时还要考虑到中学教学内容的实际。

参考文献:

[1][4][6][9]胡宏纹.普通高等教育“十五”国家级规划教材·有机化学(上册)(第三版)[M].北京:高等教育出版社,2006:22,23,155.

[2][8]天津大学有机化学教研室等.高等学校试用教材·有机化学[M].北京:人民教育出版社,1978:389,52.

[3][5]南京大学化学系有机化学教研室.高等学校试用教材·有机化学(上册)[M].北京:人民教育出版社,1978:358.

[7][10]胡宏纹.普通高等教育“十五”国家级规划教材·有机化学(下册)(第三版)[M].北京:高等教育出版社,2006:526,520.

1分子和原子教学设计 篇10

1、在水蒸发的过程中,水分子的化学性质没变,水分子本身也没有变,只是分子的间隔大小发生了变化。

2、在化学变化中由于物质发生了化学变化而生成了新的物质,因此原物质的分子不存在(变成了新的物质的分子),因此物质不能再保持原有的化学性质而不变。[观察图片] P51 图3-11

氢气与氯气反应的示意图

P

52图3-12

水分子分解示意图

图3-13

氧化汞分子分解示意图

[提问] 上述三种图片中构成物质的分子及构成分子的原子是怎样变化的? [学生讨论,小结] 在化学变化中,分子破裂成原子,而原子只是重新组合而形成新的物质的分子。根据以上分析、讨论得出分子、原子的概念

[概念]

1、分子:保持物质化学性质的一种最小粒子

2、原子:化学变化中的最小粒子

[活动探究1]液态氧、固态氧和氧气都能支持可燃特燃烧。根据此实验事实得出关于分子的有关性质是什么? [结论] 分子能保持特质的化学性质而不能保持物质的物理性质 [分子和原子的区别和联系] 在化学变化中分子可分而原子不可分,原子只是重新组合形成新的物质的分子。[作业]

1、复习本节内容,预习

P54(课题3,水的净化)

2、家庭小实验

(要求动手做一次并作好记录)

3、完成后面的跟踪练习

[中考热点例释] [例1] 下列有关分子与原子关系的说法哪些是错误的?()

A、分子大,原子小

B、分子重,原子轻

C、分子能直接构成物质,而原子不能

D、分子能保持物质的化学性质,而原子不能

E、分子在化学变化中可以再分,而原子不能

[解析] 因为分子和原子的大小,轻重没有可比性,因此分子不能用大、小、轻、重来区别。故A、B错。分子、原子都能构成物质,如水分子、氧分子、硅原子、汞原子由分子构成的物质,其化学性质由分子保持,由原子构成的物质其化学性质由原子构成。

[例2] 若用“

”表示氢原子,用“

”表示氧原子,则保持水的化学性质的粒子可表示为()

[解析] 水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的,水分子保持水的化学性质,构成水分子的氢原子,氧原子不能保持水分子的性质。[答案]

C [例3]

下面给出了氧化汞分子、水分子的分解示意图。根据上图谈谈你对原子、分子、化学反应 本质的认识:

[解析] 从图片分析可以看出:构成物质的分子在化学变化中可以再分为原子,而原子只是重新组合形成新的分子,原子是化学变化中的最小粒子。

[答案] 化学反应的实质是分子分解为原子,原子重新组合成新物质的分子;分子在化学变化中可以再分,而原子不能再分,原子是化学变化中的最小粒子。

[例3](2003年,黄冈)

酒精与水混合后的总体积小于混合前它们的体积之和。这一事实说明()A、分子间有一定的间隔

B、分子是可以再分的

C、分子在不断地运动

D、分子是保持物质化学性质的最小粒子

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