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案例评析
案例评析
【案例信息】
案例名称:
《认识原子并用符号表示》
评析教师:
程同森(特级教师)
【教学设计】
一、教学目标设计
1.知识与技能:
(1)知道哪些物质是由原子构成的。
看到实物,能写出组成原子的元素符号;看到元素符号能说出原子的名称。
(2)学会书写元素符号。
(3)认识元素符号的意义。
2.过程与方法:
(1)建立“宏观——微观——符号”相联系的化学思维方法
(2)建立联想和形成表象的能力
3.情感态度价值观:
(1)了解人类认识原子的历史感受人类认识能力的进步
(2)了解元素符号的演变历史感受符号在化学发展中的作用
二、教学重、难点的分析与确定
1.教学重点的分析与确定。
建立“宏观——微观——符号”相互联系的思维方式,是本节课的重点。
因为只有建立了这种联系,学生才算是跨进了化学的门槛。
规范书写元素符号,是学习化学最基本的工具,也是学生必须掌握的基本技能;
2.教学难点的分析与确定。
元素符号的意义。
元素符号为什么既有微观意义——指代一个原子,又具有宏观意义——指代该类原子的总和,还能指代由该种原子直接构成的物质,理解元素符号的宏观意义和微观意义对学生有较大的困难。
三、教学过程设计:
流程图
[师]在上节课布置的“先学作业”中,同学们提出了很多很好的问题。
[投影学生的问题]
(1)微粒分不分种类?
微粒到底是怎样构成物质的?
(2)微粒有各自的性质吗?
(3)分子、原子是什么?
它们有什么不一样?
有大小之分吗?
(4)为什么温度升高,微粒之间的间隔增大?
[师]有些物质由原子构成,有些物质由分子构成,有些物质由离子构成。
这些粒子通过相互作用构成物质。
这些,在今天看来已经成为科学的常识,但原子、分子、离子由猜想到发现的历史,却有着非常激动人心的故事,老师特别希望同学们能够多多了解这些故事。
[板书]一、构成物质的微粒有三种:
分子、原子和离子
——把学生的问题引入课堂,引发学生求知欲望。
今天我们先来学习哪些物质是由原子构成的以及如何表示原子。
学生活动一认识原子
[投影]学生“先学作业”中填写的金属的用途。
[生]观察一组等体积的金属圆柱体。
[师]你们发现这些等体积的铜、铁、铝有什么不同?
[生]颜色、手感、轻重不同,密度不同。
——形成不同金属的丰富感性认识。
[师]猜猜看,它们的密度为什么不同?
[生]构成微粒的大小不同;间隔不同。
[师]还有其他猜想吗?
[生]构成它们的微粒质量不同
[投影]铜、铝等“实物照片”对应的“原子堆积示意图”
[想象]如果把这些金属体放大10亿倍,这些直径2cm的金属体会变成20000km直径的金属体,这时我们会看到这些金属体是由一个个的原子排列组成的,这些原子的直径约为1-2cm,如同壹分或贰分硬币那么大。
——通过“猜测”“想象”,学生将宏观金属物体和原子微粒建立联系。
在头脑中形成关于原子的表象。
[投影]扫描隧道电镜下的原子图像
[师]请阅读表5-1中“原子半径”、“原子质量”。
[生]按座位挨次读出表中的数据。
——通过数据验证学生的猜测,进一步形成原子更为清晰的表象。
表5-1
名称
镁
铝
锌
铜
铁
碳
氮
氧
氢
磷
硫
原子
半径
(nm)
0.160
0.143
0.133
0.128
0.126
0.077
0.075
0.074
0.037
0.110
0.102
原子
质量
(Kg)
24××1.66×10-27
27×1.66×10-27
65×1.66×10-27
64×1.66×10-27
56×1.66×0-27
12×1.66×10-27
14×1.66×10-27
16×1.66×10-27
1×1.66×10-27
31×1.66×10-27
32×1.66×10-27
模型直径
8.0cm
6.5cm
6.0cm
3.6cm
1.8cm
5cm
[师]原子这样小,人们是怎样测得原子的直径和质量的呢?
这里面的故事也非常精彩,希望同学们课下读读科学家认识原子的这些历史。
[师]请同学们参照上表中的“模型直径”数据,在5分钟时间内在硬纸板上用圆规画出6个圆,用剪刀剪下,写上原子名称。
[师]检查学生制作的原子模型,提醒同学们想象这可是放大了约50亿倍的原子啊。
——通过动手操作,感受原子。
[展示]金刚石、石墨的球棍模型(注意说明“棍”表示原子之间的相互作用),说明原子的排列方式不同,原子之间的间隔大小不同。
[小结]金属、金刚石、石墨、硅等,都是由原子直接构成的物质。
不同的原子,构成了不同的物质。
因原子的体积、质量、间隔大小不同,因此不同的金属密度不同。
[板书]二、由原子构成的物质:
铁、铜、锌、木炭、金刚石等
[生]填写下表5-2中“构成微粒”一栏;按座位依次读出各物质组成原子的名称。
物质
构成微粒
元素符号
元素符号的含义
镁
(镁原子)
(Mg)
(1个镁原子;镁元素;金属镁)
铝
(铝原子)
(Al)
(1个铝原子;铝元素;金属铝)
锌
(锌原子)
(Zn)
(1个锌原子;锌元素;金属锌)
铁
(铁原子)
(Fe)
(1个铁原子;铁元素;金属铁)
铜
(铜原子)
(Cu)
(1个铜原子;铜元素;金属铜)
金刚石
(碳原子)
(C)
(1个碳原子;碳元素;金刚石)
石墨
(碳原子)
(C)
(1个镁原子;镁元素;石墨)
硅
(硅原子)
(Si)
(1个硅原子;硅元素;硅)
——通过实物的观察、联想、猜测、数据、动手的操作、模型、示意图等信息和活动,建立“宏观——微观”的密切联系。
以上用时约18分钟。
学生活动二如何表示原子
[师]将金刚石模型和石墨模型分别拆下一些原子,这些原子都是相同的碳原子,属于同一类原子,我们把这一类原子称为碳元素,同理我们把不管来自何种物质的铁原子、铜原子分别称为铁元素、铜元素……。
同一类原子总称为元素。
[师]如何表示1个原子呢?
[生]阅读ppt投影的信息:
在古希腊时人们就已经用符号来表示当时发现和使用的物质,随着炼金术的发展,炼金家也有了自己表示物质的符号;到了19世纪初,道尔顿用圆圈配以不同的图案和字母来表示各种原子;因为元素是同种原子的总称,表示原子的符号当然也可以表示元素。
[投影]元素符号的演变史
[师]你们看到这些符号,有什么感受?
[生]太麻烦、繁琐、不好记,不统一……
[师]怎样解决符号的繁琐,难记又因为不统一造成的混乱?
1818年瑞典化学家贝采利乌斯提出用元素拉丁文开头字母作为元素符号的建议。
[投影]
(1)国际上统一采用元素拉丁文名称的第一个字母来表示,如果几种元素拉丁文名称的第一个字母相同时,就附加一个小写字母来区别。
(2)元素符号的书写规则:
由一个字母表示的元素符号要大写;由两个字母表示的元素符号,第一个字母要大写,第二个字母小写。
[生]观看flash:
贝采利乌斯的“表示元素的符号”。
尝试说出书写元素符号的规则。
[投影]表5-3元素的名称和符号
中文名称
拉丁文
元素符号
碳
Carboniun
C
铜
Cuprum
Cu
金
Aurum
Au
钠
Natrium
Na
钾
Kolium
K
铁
Ferrum
Fe
[板书]三、元素符号的书写规则:
“一大二小”
[投影]四线格的规范书写,让学生模仿写在表5-2中“元素符号”一栏。
学习竞赛:
看谁能在4分钟内记下11个元素符号,一学生板演,矫正书写不规范的地方。
在制作的各种原子模型在背面写上元素符号。
镁
铝
锌
铁
铜
碳
氮
氧
氢
磷
硫
Al
N
C
P
O
Cu
S
H
Mg
Zn
Fe
甲同学拿原子模型正面,让乙同学猜背面的符号,然后两人换过来猜。
看谁猜对的多。
记下猜对的数目。
——通过以上活动让学生感受元素符号的人为规定性、简洁、规范、国际统一等特点,并练习书写元素符号。
以上用时约12分钟。
学生活动三领会元素符号的意义
[师]符号是为了表达和交流的需要,你认为元素符号表达了哪些含义?
比如,元素符号C可以表示什么?
3C表示什么?
[生]尝试说出“C”表示1个碳原子,碳元素,金刚石这种物质,“3C”表示3个碳原子。
学生按座位挨次说出“Cu”“Zn”等元素符号的含义,随后填写表5-2中“元素符号的含义”一栏。
矫正“1个元素”的说法。
——从个别到一般,让学生尝试归纳元素符号的意义。
[板书]四、元素符号的意义:
表示1个原子;表示1种元素;表示由该原子直接构成的物质。
[活动]挑战记忆力比赛。
由该元素组成物质的照片或你的绘画。
——学生通过该活动,反思本节课的学习内容和学习方法,建立“宏观——微观——符号”三者相互联系的思维方式。
[小结]让学生说说这节课学习了什么,是怎样学习的。
[布置作业]
巩固作业:
1.把家中的金属制品贴上它们的符号。
可参阅课本后的元素周期表。
2.用硬纸片或废扑克牌制作镁、铝、锌、铜、铁、碳元素符号卡片(见下边的样例)。
3.请写出下列元素符号所表示的意义
①Cu表示
②2Mg表示
③3Al表示
4.查阅资料:
人类怎样发现了碳和铜、铁等金属?
下节课的先学作业:
1.除了金属、金刚石、石墨、硅等由原子构成的物质,象氧气、水、二氧化碳、蔗糖、酒精这些物质又是由什么微粒构成的呢?
2.分子也是构成物质的一种微粒,原子和分子是什么关系?
参阅化学课本上册第51页-52页的图示,说出分子在你心中的模样。
3.能否用元素符号表示分子?
试着写出表示氧分子、水分子、二氧化碳分子的符号。
参阅化学课本上册第81页-82页内容。
宣布下课。
板书设计
认识原子并用符号表示
一、构成物质的微粒有三种:
分子、原子和离子
二、由原子构成的物质:
铁、铜、锌、木炭、金刚石等
三、元素符号的书写规则:
“一大二小”
四、元素符号的意义:
表示1个原子;
表示1种元素;
表示由该原子直接构成的物质。
【案例评析】
1.元素符号教学是帮助学生建立“宏观——微观——符号”相互联系思维方式的第一步,这一步对迈入化学之门至关重要。
本节课的教学,首先是帮助学生建立“宏观——微观”的密切联系,方法是让学生对由原子构成的金属、金刚石等形成丰富的感性认识,然后通过问题把思维的触角由宏观引向微观——引导学生想象金属物体放大10亿倍后的情景;将这时看到的原子进行类比;观看扫描隧道电镜原子图片、原子模型——帮助学生建立实物与原子的联系。
再通过制作模型、画出示意图等活动让学生建立原子的表象。
这样“物质由原子构成”,在学生心中就成为一种思维中的真实。
对于学生动手制作原子模型的活动,有人认为花费了5分钟,似乎不必要,我们认为动手产生的体验是其他活动所不能替代的,花些时间是值得的。
以往教学中不注意将原子与原子构成的实物进行联系,宏观实物与微观原子在学生头脑中都没有鲜明的表象,造成了宏观和微观的脱节,这节课与以往不同之处是首先强化了二者的联系。
2.本节课的第二个教学策略,是运用化学史学习元素符号。
怎样表示原子、元素或由原子直接构成的物质?
这不是我们今天才遇到的问题。
通过前人解决这个问题的历史,学生会体会到元素符号的人为规定性,简洁、规范、国际统一的特点。
另外,改变以往把元素符号的书写作为单纯技能训练的倾向,除了掌握元素符号的书写技能之外,更重要的是产生由符号对宏观、微观的联想,切实建立符号与宏观和微观的联系,体会到元素符号内在的生命性,为以后化学式、化学方程式的学习扎下一个“根”。
3.本节课的第三个教学策略,重视元素符号意义的教学,改变以往把元素符号意义的教学作为知识教学的倾向,充分挖掘元素符号中的化学观念,帮助学生体悟没有人类对物质构成的认识,没有道尔顿的原子学说,就没有元素符号。
学生明白了元素符号既可以表示一个原子又可以表示同类原子还可以表示由该原子直接构成的物质的道理,才可以建立“宏观——微观——符号”相联系的思想方法。
看到元素符号脑子里能够呈现金属等实物和构成原子的表象,看到实物能形成元素符号及原子的表象,元素符号成为连接宏观与微观的桥梁,这种思维方式是走入化学之门的必由之路。
我们认为化学用语教学是化学启蒙教学的核心,元素符号教学因是化学用语教学的开端,所以是迈入化学大门的极其重要的。
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