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奇幻物质:微粒构成的变化与组成

时间:2023-07-05 理论教育 版权反馈
【摘要】:核心概念1.物质是由微粒构成的。科学家说“具有重量、占有空间的东西”都叫做物质。谁还能举出教室内什么是“物质”?因为袋子内充满了物质。水也是物质,由分子构成,准确地说是由水分子构成。物理变化指物质的状态发生了变化,但其本身的组成成分没有改变。

奇幻物质:微粒构成的变化与组成

物质、运动与能量;适用5~7岁儿童

活动任务

教师通过举例、做实验帮助小朋友学习什么是物质、物质是由微粒构成的、微粒间存在着力的作用。教师通过实验活动让小朋友学会分辨物理变化和化学变化。

活动目标

1.知道任何占有空间并具有质量的东西皆称为物质。

2.知道物质是由微粒构成的,如分子、原子等。

3.知道构成物质的微粒间存在着力的相互作用。

4.学会搭建氧气分子、水分子的模型。

5.学会辨别物理变化和化学变化。

核心概念

1.物质是由微粒构成的。

2.物理变化指物质的状态发生了变化,但其组成成分没有改变。

3.化学变化指产生了新物质的变化,化学变化过程中总伴随着物理变化。

活动准备

1.自黏性塑料袋×2(一个空的,一个装满空气)。

2.一或两把椅子。

3.分子模型。

4.学习单(参照资料1)。

活动框架

活动过程

Step1:物质的组成(5分钟)

师:你们有没有发现,水、空气、周围的围墙、教室内的桌子、椅子及我们吃的食物有什么相同的地方?其实这些东西都有重量(质量),而且都占有空间(体积)。

幼:什么叫占有空间?

师:比如桌子摆在教室的中间,老师不可能穿到桌子的另一边去,必须绕过桌子。桌子放在那里,我们就说桌子占有一定空间。科学家说“具有重量、占有空间的东西”都叫做物质。所以,桌子、椅子、水、墙壁等等都是物质。谁还能举出教室内什么是“物质”?

幼:书、铅笔、日光灯、电风扇……

师:固体、液体、气体都有质量又占空间,所以都是物质!我们人都占空间而且有重量,所以我们人也都是物质的!老师问大家一个问题,物质是由什么组成的呢?

幼:木头、铁、棉花……

师:物体都是由物质的微小粒子构成的,比如原子、分子。

Step2:组成物质的微粒(10分钟)

【实验】

步骤1:拿起两个塑料袋,问:“两个袋子有什么不一样?”一个袋子看起来比较大,另一个看起来比较小,因为一个袋子内充满了空气,空气占据了一定空间,就像空气充满在我们的四周一样,除了这点还有什么不同?

步骤2:将两个袋子放在椅子上,让学生坐上去并观察。充满空气的袋子坐上去后会破裂发出巨响。因为袋子内充满了物质。

师:水是什么做的呢?水也是物质,由分子构成,准确地说是由水分子构成。好,现在我们再进一步,那么水分子是由什么构成的呢?分子都是由原子构成的,3个原子构成一个水分子。

Step3:水分子的样子(5分钟)(www.xing528.com)

【实验】

步骤1:请三名学生做志愿者。因为分子很小,我们看不见,但科学家根据理论指出了水分子的构造,2个氢原子和1个氧原子。

步骤2:让两名志愿者各扮演氢原子,另一人扮演氧原子。告诉志愿者们可以任意在课室内走动。老师提问:“你可以假设或想出一个理由,为什么这三个原子喜欢在一起而不分开呢?是什么使水的三个原子在一起?”老师解释:“当原子‘黏’在一起时,我们叫做‘结合’,原子‘结合’在一起的方法有很多种,有的‘结合’是靠分享他们自己的部分,这也是水分子中的原子‘结合’在一起的方法。”

步骤3:三个人扮演成水分子。其中一人当氧原子伸出双手,各拉两个当氢原子的人中的一只手。这样,三人组成一个“水分子”。

Step4:搭建分子模型(10分钟)

【实验】

步骤1:向幼儿展示分子模型并解释,由于原子和分子都很小,科学家用模型来模拟原子和分子。谁记得水分子中有几个原子?

步骤2:拿出两个代表氢原子的木球和一个代表氧原子的木球,向幼儿解释每个木球代表一个原子。提问:“谁还记得原子是如何连接在一起形成水分子的?”它们是通过化学键连接在一起的。

步骤3:两个人扮演成氧分子。每个当氧原子的人各伸出双手,对方的手相拉。这样,两个人组成一个“氧分子”。

步骤4:把代表氧原子的木球弹簧链塞在两个氢球的洞上,向幼儿解释在分子模型中,弹簧是化学键,因为它们能把原子连接在一起。

步骤5:如何来分辨分子模型上不同的原子?它们的颜色不一样,每个上面也有字母。谁记得H代表什么?H代表氢元素。那O呢?O代表氧元素。

图3—8—1 水分子的球棍模型

图3—8—2 一个氧气分子的球棍模型

步骤6:把全班分成小组,给每组一个分子装备袋,分别装着:6个氧原子模型(红色)、4个氢原子模型(淡蓝色)和数个吸引力棒(也可用磁力棒等教具模拟)。

备注:老师在课后需要收回所有原子模型,告诉小朋友尽量不要让球在地上滚动。同时强调要学生们合作完成搭建分子模型。以上活动可以以竞赛的方式进行。当小组正确搭建氧气分子、水分子时,奖励分数。

Step5:什么是物理变化和化学变化(10分钟)

师:如果我把一张纸撕成了2份,我是不是改变了它的分子呢?

幼:变了、没变……

师:没有改变纸的分子,我只是把一大群的分子变成了两群分子,我把纸的形状改变了,但它依然是纸,形状发生了改变,但本质没有变,纸还是纸,这种变化叫做物理变化。那如果我把纸烧了,纸的分子会不会改变呢?

幼:变了、没变……

师:很显然,灰烬和纸并不一样。产生了新的东西,这种变化叫做化学变化,比如牛奶发酵、火柴燃烧等。

【小结】 我们刚才说看到的两种不同的变化,就是物理变化和化学变化。物理变化指物质的状态发生了变化,但其本身的组成成分没有改变。撕碎的纸的形状改变了,它经过了物理变化。化学变化指的是产生了新物质的变化。烧成灰烬的纸不但形状改变了,分子也改变了(本质改变),因此是化学变化。

发放学习单(见参考资料)。

活动建议

1.在Step2实验前老师提醒小朋友,气球爆炸不是真的爆炸,只是会发出较响的声音,不会伤害到小朋友,害怕的同学可以捂住耳朵。

2.老师提醒志愿者在扮演氧原子和氢原子时,互相不要抓得太用力以免弄疼彼此。

3.老师提醒小朋友在搭建模型时不要弄丢模型。

4.老师提醒小朋友当心被磁力棒夹到手。

参考资料

学习单

下列为物理变化者画(○),为化学变化者画(△)

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