初中科学物质粒子模型单元设计.doc

《物质的粒子模型》单元设计
一、单元内容简介
本单元内容包括“物态”、“粒子模型”、“气压”、“物体的沉浮”、“热胀冷缩”五方面。核心概念是物质、状态和粒子模型。
在固态、液态和气态的认识及分类方法的基础上，归纳得出各自不同的性质，认识宏观并从宏观现象推断物质的微观结构，建立“物质的粒子模型”，从宏观现象来推导物质的微观结构。阐述“粒子模型”的内容（物质是由大量的微小的粒子构成的，粒子在不停地做无规则运动，粒子之间存在间隙），以支持粒子模型的证据，感受用模型解释物质特性的意义，体会世界是物质的，物质是运动的。利用粒子的分布状态描述物质三态，介绍气压的产生、大气压强的存在及存在的原因，物体的浮沉与密度的关系，并用微观粒子解释生活现象：如物体的沉浮、物体热胀冷缩等。
二、学生学习起点分析
本单元的内容是对小学《自然》课程的深化，把原先接触的较感性、零碎的知识变成了更为完整、系统的学习内容。例如：在小学中，学生学习了“物质与材料的性质”、“物质与材料的组成”、“物质的变化”，体会到世界是物质的。在本单元中，将进一步学习《物质的特性》，并用微观结构解释物质的性质，不仅让学生体会到世界是物质的，而且能感受到物质是运动的。
通过《自然》课程的学习和积累的一些生活经验，六年级学生已经了解了“物质”的相关知识：物质分三态，三态是可以变化的。这些知识都是通过对宏观现象的观察构建起来的，正是基于这些感性认识，在本单元的学习中，学生才能逐步从宏观现象推断物质的微观结构，建立“物质的粒子模型”。另外，通过第一章“科学入门”的学习，学生已经熟悉一些常用仪器的使用，例如：试管、滴管、酒精灯、刻度尺、量筒、天平和温度计。初步掌握一些探究物质性质、特征的必备技能：移取溶液、混合溶液、测量质量、长度、体积、温度和时间，在技能上为本单元的学习奠定了基础。而在前几单元的学习中，学生早熟悉科学探究的过程，并且具有一定的想象能力和推理能力，在其他学科的学习中，曾经接触过建立模型，应用模型解释一些抽象、难以理解事物的学习方法，都为本单元学习从“宏观现象推断微观结构，再用微观世界描述自然现象”提供便利条件。
三、单元教学目标
【知识与技能】：
l 知道物质三态的性质，能区分固态、液态、气态物质。
l 知道物质由粒子构成；知道“粒子模型”的内容；知道物质三态的微观结构；了解物质都有扩散现象。初步学会用简单实验的方法论证物质的粒子模型。
l 知道气体对容器壁有压强，大气对大气中物体有压强。
l 知道密度的概念和单位；会用密度公式计算物质的密度；了解实心物体浮沉与其密度的关系。
l 认识物质的热胀冷缩现象。学会利用简单的实验器材、通过简易实验操作重现物质的热胀冷缩。
l 知道在相同条件下，固体的膨胀程度最小，气体的膨胀程度最大。
l 了解物体的热胀冷缩现象以及在日常生活中的应用。
【过程与方法】
l 观察并描述固体、液体、气体的宏观特性，能根据物质的宏观性质进行物质的分类，并会归纳事物的特征。
l 能根据物质的宏观现象推断物质的微观结构。
l 会用粒子模型解释固体、液体和气体的宏观特性差异。
l 从课堂实验的现象和日常生活中的某些实例，找出支持粒子模型的证据。
l 会观察、记录大气压值。
l 探究物质的浮沉与物质密度大小的关系。解释热空气向上升、冷空气向下降的原因。
l 能够运用粒子理论解释物质热胀冷缩的现象。发现并能解释日常生活中以及周围环境中的热胀冷缩现象，比较固体、液体和气体的膨胀程度。
【态度与价值观】
l 体验物质构成的微观世界。乐于探究不同物质的微观构成。感受揭开物质微观结构的科 学价值。
l 乐于依据物质的宏观现象，探究微观的物质本质。
l 从粒子模型中感受物质三态的结构特征，领会粒子模型解释物质存在特性的科学价值。
l 从观察到的现象中体会世界是物质的，物质是运动的。
l 能从生活经验、实验现象中体验大气有压强。
l 通过物质沉浮的实验以及测量水的质量和体积，体验到密度是物质的一种性质。
l 感悟物体热胀冷缩现象在日常生活中的应用价值，关注热胀冷缩现象对人类经济和日常 生活带来的利与弊。

物 态
固 态
气 态
液 态
物质由微小
粒子组成
粒子之间
存在间隙
粒子在不停地作无规则运动
粒 子 模 型
粒子间隙小,在固定位置振动
粒子间距离较远,自由运动
粒子间距离很远,自由运动
物质的浮沉
气 压
热胀冷缩
密度
四、单元知识框架
五、重点难点解析
【重点解析】
本章的知识与技能的重点是：1、物质的宏观特性，包括物质三态特性、物质密度、气压和热胀冷缩；2、物质的粒子模型。过程与方法的重点是：1、归纳方法：即从个别事实中概括出一般概念、一般原理和规律的方法；2、黑箱方法：即从宏观现象推断物质的微观结构的“黑箱方法”。3、模型的方法，包括建立模型与应用模型。情感态度与价值观的重点：1、体会世界是物质的，物质是运动的；2、感受用模型解释物质特性的意义，让学生从中感受到“科学”不同于“知其然而无需知其所以然，无需探索原因的‘常识’”，“科学”是“具有解释性，必须对现象进行解释”，即对于学生从认识常识向学习科学的过渡具有重要的意义。
教学过程中，学生应该在充分进行实验、观察现象的基础上，描述或归纳出物质的相应宏观特性；同时运用黑箱方法推断出物质的微观结构，进行概括、提炼，建立粒子模型，体会世界是物质的、物质是运动的；通过应用模型解释物质的特性中一些抽象的内容，感受到用模型解释物质特性的意义。
这里还需特别说明的是“活动4.12 物体的温度与粒子的运动”。因为观察到温度对粒子运动速度具有影响的现象是学生理解“空气受热后密度减小”以及物体“热胀冷缩”现象的思维保障，所以这是本章要特别重视的一个活动。
【难点解析】
本章的知识与技能的难点是：1、物质的粒子模型；2、气体压强的产生；3、物体的浮沉与密度的关系。过程与方法的难点是：1、通过观察、归纳出事物各自主要特征的归纳方法；2、从宏观现象推断物质微观结构的“黑箱方法”。3、建立粒子模型并应用粒子模型解释有关现象的“模型的方法”。情感态度与价值观的难点：1、体会世界是物质的，物质是运动的；2、感受用模型解释物质特性的意义，体会使用模型的优越性。
在宏观现象与微观结构之间建立思维的桥梁是本章最大的教学难点，因此可以让学生通过一系列实验知道物质是由不停地做无规则运动的微小粒子构成，从而建立粒子模型，并应用粒子模型描述物质三态特征、解释气压产生的原因和物体沉浮的规律。例如“活动4.5认识固体粒子的大小”，通过高锰酸钾的紫色这一宏观现象将看不见、摸不着的微小粒子“呈现”在学生面前，让学生体会看不见的粒子能通过某些现象（味道、颜色、气味等）判断它的存在，并进一步分析，认识微观结构。又如采用黄豆撞击盒子产生声音的宏观现象可以模拟气体粒子撞击器壁产生气压的微观过程。
六、单元课时建议：本单元建议9课时完成教学内容。
七、单元活动设计
第一课时活动设计
【活动名称】辨认物质的三态
【活动器材】冰块、白糖、二氧化碳气体、木块、铜丝、岩石、泡沫塑料、酒精、氢气、玻璃棒、植物油、铝块、氧气、蒸馏水。
【活动目的】通过利用生活经验把不同的物质进行物态的分类，认识常见的物质状态有固态、液态和气态，并能正确区分。
学生的学习活动
教师的指导活动
u 仔细观察教师提供的物质。
u 根据自己的生活经验，进行固态、液态、气态的分类。
u 把分类结果填写在教材中的表格里并交流。
u 提供几种不同的物质。
u 提示学生对不同的物质进行物态分类。

u 组织学生交流分类结果，提醒学生注意纪录。
【活动名称】 认识气体的性质
【活动器材】 储有压缩空气的塑料瓶、橡胶导管、玻璃导管、塑料袋、弹簧夹、配套光盘
【活动目的】 通过观察空气和二氧化氮气体流动的演示实验，认识气体的性质，学会观察
并用规范的语言进行描述。
学生的学习活动
教师的指导活动
u 观察打开弹簧夹后，塑料瓶和塑料袋中空气体积和形状的变化，并进行规范地描述。
u 思考塑料瓶和塑料袋中空气体积和形状变化的原因，发现空气可以流动。
u 认真观察视频中的实验现象。
u 发现棕色气体可以流动、形状改变、体积改变。

u 完成教材中表格的填写并寻找到所填内容相同的列。

u 讨论归纳气体的性质：气体可以流动，形状不固定，体积不固定。
u 演示空气流动的实验，注意引导学生观察,并用规范的语言进行描述。

u 引导学生思考塑料瓶和塑料袋外观变化的原因。
u 播放二氧化氮气体流动的实验视频。
u 注意引导学生观察当抽出分割气体的玻璃板后，集气瓶内气体颜色和体积的变化。
u 启发学生利用表格中的同一列所填内容相同的特征得出空气和二氧化氮共有的性质。
u 组织学生总结归纳气体的性质。

【活动名称】认识液体的性质
【活动器材】水、食用油、牛奶、酒精、量筒、烧杯、锥形瓶。
【活动目的】通过倾倒液体的活动,和对不同液体各种特征的确定，归纳认识液体的性质；学会在利用多种物体经过多次实验的基础上总结一种物质的性质。
学生的学习活动
教师的指导活动
u 以小组形式按要求完成实验，观察水在每个容器中的形状，发现水的形状会改变，最后重新测量而水的体积，发现水的体积不变。
u 用相同方法对食用油、牛奶、酒精的特征作观察确定。
u 记录，完成教材的表格填写并寻找出所填内容相同的列。

u 总结归纳液体的性质：液体有固定体积，可以流动，没有固定形状。
u 指导学生在不同的容器中倾倒水, 注意观察水在每个容器中的形状和体积。

u 引导学生用相同方法对其他液体作观察确定。
u 启发学生利用表格中的同一列所填内容相同的特征得出这些液体共有的性质。
u 组织学生总结归纳液体的性质。

【活动名称】：认识固体的性质
【活动器材】：木块、玻璃棒、铁钉、泡沫塑料、塑料片和橡皮泥六种不同的固体。
【活动目的】：通过设计探究固体性质的活动，对一些固体的特征进行确定，总结出固体的性质，初步学会设计表格，知道表格是活动记录方法之一，形成利用已有的认知进一步探究的科学方法。
学生的学习活动
教师的指导活动
u 观察不同的固体材料，思考。

u 学生充分讨论提出，要观察固体的那些性质,填写在表格的第一行空格中。

u 讨论得出固体的形状是否固定是指在不受外力作用的情况下。

u 交流最有可能是固体性质的项目，调整观察的项目。
u 讨论操作的方法。
u 小组进行实验并完成表格填写。
u 总结归纳固体的性质：有固定的形状，也有固定的体积。
u 提供一些固体，要求学生设计探究固体性质的活动。
u 引导学生利用在探究气体和液体性质的活动中获得的认知去讨论需观察的项目。
u 组织学生以橡皮泥为特例讨论固体有否固定的形状是指不受外力作用时是否会改变形状。
u 帮助指出和纠正实验设计中不妥的地方，鼓励思考方案的进一步改进。
u 及时指导规范操作方法。

u 引导学生总结归纳固体的性质。

第二课时活动设计
【活动名称】探究物质是否可分
【活动器材】冰糖，小锤，盛有清水的100ml烧杯，玻璃棒。
【活动目的】通过观察冰糖由原状到敲碎再到溶解的过程，认识物质是可分的，了解由物质的宏观现象研究微观结构的方法。
学生的学习活动
教师的指导要点
u 教师和学生合作演示。
u 思考并观察糖颗粒逐渐变小的的过程。
u 思考溶解后“看不见”的糖颗粒是否存在。
u 认识物质可以由大颗粒被分成小颗粒，且能被继续分成更小的颗粒，形成物质可分的概念。在此过程中，体验并了解由物质的宏观现象研究微观结构的科学方法。
u 通过合作演示，引导学生思考如何将糖颗粒逐渐变小的方法。
u 演示冰糖颗粒敲碎及逐渐溶解的过程，同时利用学生已有的生活经验，体会溶解后的糖颗粒依然存在，帮助学生建立物质可分的概念。

【活动名称】认识固体粒子的大小
【活动器材】8个100ml的烧杯，5ml的针筒，清水，高锰酸钾饱和溶液，玻璃棒。
【活动目的】通过不断稀释高锰酸钾溶液，观察比较稀释过程溶液颜色的变化，计算所含高锰酸钾粒子数量的变化，知道构成物质的粒子数量极多，并进一步推测粒子体积微小，体验科学认知的过程。
学生的学习活动
教师的指导要点
u 阅读教材P.101的“活动4.5”，了解操作的基本步骤。
u 以4—6人为单位的小组活动。依次从烧杯A—G中抽取5ml高锰酸钾溶液移入后一烧杯中。
u 观察烧杯A—H中高锰酸钾溶液颜色的变化情况，并记录。
u 讨论并理解高锰酸钾溶液颜色越浅说明所含粒子越少，建立宏观现象与微观结构之间的联系。
u 计算：依次计算烧杯B—H中高锰酸钾的粒子数占烧杯A中原有粒子数的比例。
u 综合宏观现象和计算结果，得出结论：粒子数量极多。
u 进一步推测粒子体积微小。
u 指导学生通过阅读和交流了解活动步骤。
u 明确观察“点”：溶液的颜色变化。
u 引导学生思考溶液颜色深浅与所含粒子数之间的关系。
u 带领学生，按烧杯顺序逐个计算高锰酸钾粒子数的变化。
u 引导学生根据观察到的宏观现象和计算结果认识构成物质的粒子数量极多。
【活动建议】
1. 烧杯G——H内溶液颜色极淡，观察时可建议学生用白纸做背衬。
2. 六年级学生没有学过科学计数法，部分学生对较大的数字计算有困难。为此，教师需带领学生，按顺序逐个完成计算。

【活动名称】认识液体粒子的大小
【活动目的】通过一组关于水粒子的数据，理性认识液体粒子体积微小。
学生的学习活动
教师的指导要点
u 阅读一组关于水粒子的数据，感受水粒子体积极微小。
u 根据教材P.104上“3200万个水粒子排成一行只有1cm长”的信息，计算水粒子的直径，进一步认识粒子的微小。
u 为让学生对微小粒子的认识从感性上升为理性，提供一组具体的数据：如一滴水中含有2,000,000,000,000,000, 000,000（20万亿亿）个水粒子（摘自《科学探索者》之《物质结构》）。
u 引导学生数一数位数，通过巨大的数字感受水粒子是微小的。
u 引导并协助学生计算水粒子的直径。

【活动名称】认识气体粒子的大小
【活动目的】通过闻花露水气味的活动，感受并认识气体粒子体积微小、数量极多。
【活动器材】花露水，滤纸。

学生的学习活动
教师的指导要点
u 闻渐渐弥漫的花露水气味，并举手示意已闻到。
u 通过问题思考：闻到香气但看不见花露水粒子，说明什么？许多同学都能闻到香的气味，说明什么？
u 认识气体粒子体积微小、数量极多。
u 发现闻到气味学生顺序的规律，并进一步推测：粒子在运动。
u 将数滴花露水滴在滤纸上，并将滤纸竖直放置于讲台上，要求学生闻到气味后举手。
u 引导学生明确宏观现象与微观结构的对应关系：能闻到但看不到——粒子微小；少量花露水而许多同学能闻到——粒子数量多。
u 根据闻到气味的学生顺序有先后这个现象，引导学生形成进一步的推测。（可作为后一课时的铺垫）
【活动建议】
1. 用花露水替代香水原因有二：其一，花露水的气味比香水浓，效果更明显；其二，香水的气味学生不熟悉，不容易辨别是否闻到。
2. 用滤纸替代表面皿，并将滤纸竖起，可以使气味更快地弥漫于教室内。

第三课时活动设计
【活动名称】观察固体和液体的扩散
【活动器材】2支试管，机油，汽油，水，硫酸铜晶体，2支装有琼脂的试管，2支前一天已放入硫酸铜晶体的装有琼脂的试管。
【活动目的】通过观察机油向汽油、硫酸铜晶体向水和硫酸铜晶体向琼脂的扩散，认识扩散现象，知道粒子在不停地运动；学会以绘图方式记录现象的方法。
学生的学习活动
教师的指导要点
u 课前师生共同准备，课堂观察。
u 学习将一种液体加入另一种液体但避免混合的方法。
u 以4—6人小组为单位，分别观察开始时机油与汽油、硫酸铜晶体与水、硫酸铜晶体与琼脂的分界面和1小时、1天、2天后的分界面。
u 在活动卡上分别画出不同时间段内的现象。认识扩散现象。
u 通过思考与讨论，在扩散与粒子运动之间建立联系，认识粒子在不停地运动。
u 进一步思考：琼脂实验中正倒放置的2支试管都发生扩散现象，说明什么？形成进一步的推测：粒子运动无方向性（或无规则）。
u 课前1小时、1天、2天各准备一套需观察的材料。
u 课堂中演示将汽油缓缓加入机油中的方法，引导学生思考原因。
u 明确观察“点”：不同时间段内机油与汽油、硫酸铜晶体与水、硫酸铜晶体与琼脂间的分界面。
u 指导学生以绘图方式记录观察到的现象。
u 引导学生在扩散（宏观现象）与粒子运动（微观结构）之间建立联系。
【活动建议】液体和固体的扩散都需要一定的时间，教师可于1天、2天前分别准备实验，并在试管上标注日期和时间供学生观察。可请学生代表参与准备过程。

【活动名称】物体的温度与粒子的运动
【活动器材】3个分别盛有热水、温水和冷水的100ml烧杯，滴管，红墨水。
【活动目的】通过观察红墨水在热水、温水和冷水中扩散情况的差异，推测粒子运动的剧烈程度与物体的温度有关。
学生的学习活动
教师的指导要点
u 阅读教材P.113“活动4.12”，了解操作步骤和教师的改进环节。
u 以4—6人小组为单位，分别在相同体积的热水、温水和冷水中滴入一滴红墨水，观察红墨水在水中的扩散情况，比较红颜色范围的大小。
u 描述观察结果。
u 比较红墨水在热水、温水和冷水中的扩散速度，推测：粒子运动的剧烈程度与物体的温度有关。
u 指导学生通过阅读了解活动步骤，并说明改进之处。
u 指导学生滴加红墨水的量无需多，只要一滴即可，并需轻轻滴加。
u 提醒学生观察中勿搅拌或晃动烧杯。
u 指导学生描述观察结果。
u 引导学生借用活动4.7的结论，将扩散速度（宏观现象）与粒子运动的剧烈程度（微观结构）联系起来。
【活动建议】
1. 水温高红墨水扩散相当快，不利于观察；温水中扩散速度适中，现象非常清晰；冷水中仅在水表面扩散。故建议设置3种水温的水，更利于比较。
2. 建议热水的温度期间，实验开始前由实验员准备。温水可用一半热水掺一半凉水。在80～90左右。安全
3. 根据学生层次的不同，建议可要求学生进一步设计探究活动检验推测的正确性，可作为课外拓展，是应用控制变量法思想的又一次实践。

【活动名称】酒精和水混合
【活动器材】两根玻璃管（一端封闭，另一端带橡皮塞）、清水、红色的水、酒精
【活动目的】观察水和水混合初与充分混合后的体积变化，酒精与水的混合初与充分混合后的体积变化的现象，并对活动现象进行比较和进一步假设，激发学生的想象力。
学生的学习活动
教师的指导活动
u 阅读教材107页活动4.8中的1～4步骤，了解活动的步骤。
u 思考：为什么将一部分水染有红色？
u 根据活动步骤，小组进行活动。

u 观察、比较水与水混合初与充分混合后液面位置变化，并做好记录。
u 交流观察结果。
u 小组猜测、并完成酒精与水混合的活动
u 观察、比较酒精与水混合初与充分混合后液面位置变化，并做好记录。
u 交流观察结果。
u 学生思考、讨论，得出结论。

u 比较两次观察到的现象，小组同学讨论，作出新的假设。
u 教师将活动1～4步骤投影于大屏幕，同时引导学生思考：在活动中为什么将一部分水染成红色？
u 提示学生在向玻璃管倒入清水时一定要缓慢倒入，学生对混合初和充分混合后的液体位置进行标识。

u 提出：猜测如果将上述活动中的清水改为酒精，情况会如何？

u 引导学生思考先做水与水混合，再做酒精与水混合的目的。
u 引导学生根据两次观察结果，提出假设解释观察到的现象。
【活动建议】
1、采用的两根玻璃管的内径要一致，同时内径尽量要细，以保证活动现象的清晰。
2、完成酒精与水混合时，由于酒精的密度小于水的密度，所以在玻璃管中先倒入红色的水，然后再倒入酒精。

【活动名称】米粒和黄豆混合
【活动器材】量筒、黄豆、米粒
【活动目的】观察黄豆与黄豆混合、米粒与米粒混合、黄豆与米粒混合后体积变化的宏观现象，并能通过运用观察到宏观现象的类比方法解释水与水混合、酒精与水混合的现象，培养学生的推理能力。
学生的学习活动
教师的指导活动
u 阅读教材108页活动4.9中步骤，了解活动的步骤。
u 思考：为什么将其中50 CM3黄豆进行染色？
u 小组进行活动。
u 观察黄豆与黄豆混合后的体积，并交流观察结果。
u 猜测、设计米粒与米粒混合的活动方法，并进行活动。
u 观察米粒与米粒混合后的体积变化，并交流观察结果。
u 猜测、设计黄豆与米粒混合的活动方法，并进行活动。
u 观察黄豆与米粒混合后的体积变化，并交流观察结果。
u 学生仔细观察单独存放在量筒中的黄豆、米粒，以及混合的黄豆与米粒，讨论为什么黄豆与黄豆混合后、米粒与米粒混合后总体积不变，而黄豆与米粒混合后总体积减小？

u 学生利用观察到的黄豆与米粒混合的宏观现象，合理推导酒精与水混合的活动现象。
u 请学生朗读活动步骤，同时引导学生思考：在活动中为将其中50 CM3黄豆进行染色的目的。

u 提示学生将两种黄豆要充分混合。
u 对量筒内体积的观察要规范科学

u 提出：猜测如果将上述活动改为米粒与米粒的混合，情况会如何？

u 提出：猜测如果将上述活动改为黄豆与米粒混合，情况会如何？

u 引导学生比较三次观察结果，思考原因。教师展示单独存放在量筒中的黄豆、米粒及混合的黄豆与米粒，请学生仔细观察、思考。（提示观察：黄豆与黄豆之间有无间隙；米粒与米粒之间有无间隙；黄豆与米粒大小的区别等）
u 请学生回忆水与水的混合活动、酒精与水的混合活动，找出类似之处，借以解释水与水混合，酒精与水混合的现象。
【活动建议】 在黄豆与黄豆混合、米粒与米粒混合的活动中，由于很难选用到大小一样的黄豆及大小一样的米粒，所以，学生观察到混合后体积也有变化，但变化微小。而黄豆与米粒混合后体积变化较大。教师要帮助学生理解，并排除黄豆之间大小与米粒之间大小差异的影响因素。为排除干扰，我们可以选用不同颜色、大小相同的大米珠、大小相同的小米珠替代，使活动更具科学性。

【活动名称】气球实验
【活动器材】气球三个、氢氧化钠溶液、白色酚酞试纸、培养皿
【活动目的】观察充满氢气和空气的气球在一周内变化，并对观察的现象作出猜测和假设。通过观察紧贴在装有氢氧化钠溶液的气球下的白色酚酞试纸的颜色变化，知道组成气球球囊的橡胶膜的粒子之间有间隙。
学生的学习活动
教师的指导活动
u 课前师生共同完成

u 根据已有的生活经验，猜测气球的变化，并进行课外观察验证。

u 课堂内小组交流。

u 对造成气球体积减小的原因进行猜想、讨论。

u 学生观察。

u 学生交流观察到的观察到的紧贴气球的橡皮膜下的白色酚酞试纸的颜色变化。
u 学生分析紧贴橡皮膜的白色酚酞试纸颜色变化原因。
u 学生探讨、交流，得出气球体积变小的原因。
u 课前一周，师生共同完成：
将四个气球的其中两个充满空气，另两个充满氢气，并将气球口扎紧。
u 请学生根据生活经验，先猜测随着时间的推移，气球会发生什么变化？而后请学生进行一周观察，作好记录，验证猜测。
u 课前一天，师生共同完成：
将氢氧化钠溶液倒入另一个气球球囊，把气球口扎紧，放入培养皿，在紧贴气球的橡皮膜下放一张白色酚酞试纸。
课堂上：
u 交流观察到的充满氢气和空气的气球变化。
u 探讨造成气球体积减小的原因。
1、 氢气球和空气球各选用两个的目的。
2、 帮助学生排除气球体积减小不是由于气球口没有扎紧漏气造成的。
u 教师演示将氢氧化钠溶液滴在白色酚酞试纸上时，试纸的颜色变化。（不必强调酸碱内容）
u 请学生观察紧贴气球的橡皮膜下的白色酚酞试纸的颜色变化。
u 对白色酚酞试纸的颜色变化作出合理解释。
u 用分析的白色酚酞试纸颜色变化的原因迁移到气球体积变化的现象上，以此验证自己的假设和猜想。
【活动建议】气球实验由于观察现象耗时较长，采用课前准备、课余观察记录，课内交流的方法。对气球体积变小，学生很容易怀疑是由于气球口没有扎紧造成的。因此，教师要帮助学生分析采用两个氢气球和两个空气球，就是为了排除 “气体从气球口泄露”的怀疑，因为在观察中发现两个氢气球都比另两个空气球漏的快，就显示出一种规律性，而不是偶然性。同时如果是由于气球口未扎紧而造成漏气，气球会很快瘪掉。

第四课时活动设计
【活动名称】建立物质三态的粒子模型
【活动器材】3种不同颜色（或大小）的塑料小珠、3个同样大小的浅方盒。
【活动目的】通过回顾“活动4.2”至“活动4.11”的结论，学会有序整理知识；通过用塑料小珠拼建粒子模型的过程，学习建立模型的科学方法，并尝试以粒子模型解释物质的性质及现象。
学生的学习活动
教师的指导要点
u 以4—6人小组为单位，按“活动卡”的要求回顾整理相关内容，进一步认识物质的性质和粒子理论的基本内容，并尝试在两者之间建立联系。
u 用塑料小珠（粒子）拼建模型，并在“活动卡”上画出模型图。
u 交流模型。学习以物质的性质检验模型的合理性，发现不合理之处，思考改进方法。在交流中学习其他小组的合理构想。
u 改进模型，在“活动卡”上画出改进后的模型图。
u 再交流，形成共识，建立物质三态的粒子模型。
u 观看flash。尝试以粒子模型解释物质的性质及相关现象。
u 以“活动卡”为载体，引导学生回顾并整理教材“活动4.2”至“活动4.11”的结论。
u 知道学生以物质性质为出发点，用塑料小珠模拟，拼建固体、液体、气体的模型。
u 组织并指导学生小组借助实物投影仪交流模型。引导学生以自建的模型合理印证物质三态的性质。
u 巡视各小组，关注改进的结果。
u 组织学生小组再次交流，引导学生形成共同的认识，帮助学生完成建模。
u 以flash演示模型中粒子的运动情况和受压时的变化情况。引导学生从粒子模型的层面理解物质的性质和现象。
【活动建议】
1. 教室内空间有限，课堂中如用学生模拟粒子进行建模活动恐难以实施。故用3种颜色或大小不同的塑料小珠代替学生，以增加可操作性。
2. 建议使用同样大小的浅方盒（最好是透明的）。学生拼建模型时只拼1层即可，但教师需说明粒子是多层排列的，粒子模型应是立体结构。

【活动名称】比较固体、液体、气体受压时体积的变化
【活动器材】针筒一个、比针筒内径略小的小木柱、烧杯、清水
【活动目的】观察在相同的条件下，固体、液体、气体受压时的体积变化，知道组成物质的粒子之间有间隙。并通过比较得出气体粒子最容易被压缩，固体和液体不容易被压缩。初步学习在明确活动目的的前提下，控制一定的实验条件下设计活动，来验证自己的假设。
学生的学习活动
教师的指导活动
u 小组讨论、作出猜想。

u 小组讨论活动的目的是研究物质三态受到压力时的变化。
u 小组讨论条件的控制。

u 小组讨论、设计活动方法与步骤，并进行交流、完善。
u 小组根据完善的活动方法与步骤，完成活动，并作好记录。
u 小组交流观察的现象活动结果，得出结论。并分析其中的原因。
u 根据学生已有的组成物质的粒子之间存在间隙的知识，引导学生猜想哪种物质状态的粒子之间间隙最大、最小？能否设计活动验证自己的猜想？
u 设计前，师生一起讨论、分析活动的目的。
u 引导学生思考，要科学观察变化的大小，是否需要控制其他条件？分别控制哪些条件？
u 教师提供活动材料，引导学生根据活动目的、条件控制，在活动卡上设计活动的方法与步骤。组织学生交流、完善、并完成活动。
u 指导学生在观察到的现象的基础上进行分析。
【活动建议】
1、在学生提出假设和猜想同时，要求学生能设计证实假设和猜想的方法。这样使学生认识到在提出假设时，不仅仅是猜想，而是要考虑假设的基本特征——有客观依据可以进行检验，从而使假设更具有科学性。因此，本活动让学生先对物质三态的粒子之间间隙的大小作出假设，然后根据教师提供的材料进行验证活动的设计。为了避免学生设计的盲目性，教师可以提供活动的器材，然后运用活动卡，为学生活动设计进行铺垫。
2、在学生进行活动设计之前，利用生生、师生互动，分析活动的目的是要研究物质三态受到压力时的变化。为比较变化的大小，应控制一定的条件。所以根据比较的目的，只有物质的状态不同，而物质的体积、受到的压力应该都是相同，让学生初步具有控制变量的意识。
3、在活动时，考虑到压缩液体、气体时，手指要堵住针筒嘴，所以压缩固体时，也要用手指堵住针筒嘴。在活动时，学生可能会发现固体、液体难以压缩，所以力的大小已不起作用。
4、在活动设计时，学生可能会先想到分别记录压缩前后的体积，然后比较体积的变化是多少，从而比较压缩的难易程度。在实际的活动中学生会发现固体、液体数据不易观察，所以只能通过定性感觉来体会。

【活动名称】识气体压强的产生
【活动器材】装满水的杯子、纸、盒子、黄豆、动画
【活动目的】通过“黄豆对容器壁撞击”的演示实验，借助粒子模型来推理气体压强的产生。
学生的学习活动
教师的指导活动
◆ 观察老师表演的魔术“纸片托水”。
◆ 思考是什么托住了纸片。
◆ 猜测和大气压强有关。
◆ 观察演示实验，聆听黄豆撞击盒子内壁产生的声音，说出听到的声音是黄豆撞击盒子内壁产生的。
◆ 在观察取出豆子继续摇动空盒子的过程中，猜测盒子里的空气粒子的状态，在交流中认识到它们在盒子内不停地运动。

◆ 从黄豆对容器壁的撞击推理气体粒子撞击容器壁会产生气压，认识气压的产生。
◆ 阅读教材１１３页进一步明确气体粒子撞击容器壁会产生气压。
◆ 老师表演魔术来吸引学生眼球。
◆ 根据魔术现象提问纸片没有掉下来的原因，让学生根据经验进行猜测。
◆ 老师边演示黄豆撞击盒子的实验边提问学生听到了什么及产生的原因。

◆ 老师取出黄豆后，继续摇动空盒子并提问盒子里的空气粒子在干什么，组织交流“空气粒子在盒子内不停地作无规则运动。”
◆ 给学生看气体粒子撞击容器壁模型的动画，帮助他们理解气压产生的原因。
◆ 通过文字进一步让学生理解气压产生的原因。
【活动建议】魔术表演时要注意，瓶子用小口瓶（如用大口瓶时、纸片要用硬一些的），瓶内装水越满效果越好。倒转瓶口后，手要慢慢地轻轻地移开，以免纸未盖平而漏水，甚至使水倒出来。
【活动名称】探究影响气压改变的因素
【活动器材】瘪的乒乓球、热水、烧杯、足球、打气筒、针筒、ppt、活动卡
【活动目的】
1． 通过观察一系列演示实验现象，讨论分析影响气压改变的因素。
2． 通过体积改变对气压影响的探究实验，在教师创设的情景下，学习实验设计的方法。
3． 按照设计的实验方法，以小组合作的方式，收集数据得出结论。
学生的学习活动
教师的指导活动
◆ 观察瘪掉的乒乓球，思考不借助外力，让瘪掉的乒乓球复原的方法。
◆ 观察乒乓球在热水中复原的现象，思考“温度升高，乒乓球为什么能复原呢？”和“温度对乒乓球内的气体粒子有何影响呢？”
◆ 在交流中认识到气体温度越高，气体粒子运动越剧烈，气压就越大。
◆ 听台上的同学描述“打气”前后足球的变化。

◆ 观察“打气”前后足球体积有没有明显的变化，思考“为什么打完气后足球摸起来更硬了？足球内部气体粒子有何变化？”

◆ 在交流中认识到气体粒子越多，气压越大。

◆ 借助针筒，小组讨论设计“体积变化对气压有什么影响”的探究实验。
提示：
（１） 如何让针筒内有一定质量的空气，并保持气体粒子数不变？
（２） 你将如何来改变针筒的体积？　
（３） 你如何来感受气压的变化？
１． 全班讨论，确定实验方案。
２． 根据实验方案，小组实验，在活动卡上记录实验现象，讨论实验结论。
３． 全班交流：气体粒子数不变时，体积越小，气压越大。
◆ 老师出示瘪掉的乒乓球，提出问题。

◆ 老师演示复原实验，要求学生对复原的现象进行分析，引导学生由热水温度很高想到乒乓球内的气体温度随之升高，气体粒子运动变剧烈，气压变大。

◆ 老师出示两个一模一样的足球，请两位学生上台，摸一摸打气前的足球，再要求学生往其中一个球中打气，两人再摸一摸打气后的足球，与之前的感觉或另一个对照的足球比较，把“变硬”的现象告诉底下同学，两人感觉是一样的。老师再说一下请其他同学上来的话，感觉也是一样的。
◆ 老师再度出示这两个足球，引导学生观察打气前后足球的体积有没有明显变化，得出体积是基本不变的，要求学生对足球变硬的现象进行分析，引导学生知道在足球体积不变的前提下，往球内打气会使球内的气体粒子增加，气压增大。

◆ 老师用投影打出探究实验的名称，实验材料和实验提示，要求学生进行实验设计。引导学生根据新知理解气体粒子数不能变的原因是因为粒子数量改变气压会改变，这样做是为了控制变量。

【活动建议】学生在实验设计时，教师要强调变量的控制。实验中要强调实验现象的记录和分析。
第五课时活动设计
【活动名称】认识大气压强的存在
【活动器材】马德堡半球、抽气机、钟罩、气球、ppt
【活动目的】运用所学的知识，对实验现象的分析与讨论，感悟到大气压的存在，初步培养学生分析推理的能力。
学生的学习活动
教师的指导活动
◆ 观看马德堡半球实验。

◆ 讨论“为什么抽气后马德堡半球很难拉开？”和“打开阀门后，让空气进入球内，为什么又很容易拉开？ 说明了什么？”
◆ 在交流中认识到大气压强（大气压）的存在且很大。
◆ 阅读教材114页进一步明确气体粒子撞击地球表面会产生大气压。
◆ 比较大气压与气压的区别。

◆ 讨论“桌子上的气球自己会大吗？为什么”、“向气球内吹气，气球为什么会变大”和“如何让气球不吹自大”三个问题。

◆ 观看气球不吹自大的实验，并在书117页画出抽气后气球内外气体粒子数量的变化情况。

◆ 同学上台画图，并说出图画的理由，其他学生聆听或补充。
◆ 请两位学生上台配合老师给马德堡半球抽气，然后请他们将球拉开。
◆ 老师用投影打出两个问题，先提问抽气对马德堡半球内气压的影响，得出气体数量减少，球内气压减少。提问是什么让球难拉开，分析得出是外界大气压的原因且指出大气压很大。同理分析另一个问题。
◆ 通过文字进一步让学生理解大气压产生的原因。
◆ 提问大气压与气压的区别，得出大气压是气压的一种。

◆ 老师用投影打出三个问题，出示吹了一点气的气球，让学生看到在自然条件下气球不会变大，分析得出因为此时气球内外的气压是平衡的；做一个吹气球的动作，让学生联想生活经验，用所学的知识来解释气球变大的原因；组织学生讨论第三个问题。
◆ 根据学生讨论老师来完成演示实验，要求学生画图，用气球外粒子数量变少来解释气球外气压减小的缘故，教师巡视，发现问题，及时纠正。
◆ 请两位同学上黑板画图，组织交流。
【活动建议】
1．马德堡半球实验中，球两边封口处要涂上薄薄的凡士林，否则学生很轻易就能打开，达不到理想的效果。学生在拉马德堡半球时，提示不能转动它，并要注意安全。
2．教师在解释球不吹自大的实验中，应知道抽气过程中，即气球变大的过程中，是由于气球内部气压渐渐大于气球外部钟罩内的气压，故气球变大了，但停止抽气的话，气球内外部气压随即保持平衡了，因此这里画的气球外部的粒子数是抽气过程中瞬间的变化，但不一定解释给学生听。
3．在学会正确画出抽气后气球内外气体粒子数量的变