【教材研究】初中化学模型有哪些?

模型

氢分子、氧原子等的模型可以将微观粒子直观、主动地呈现在我们面前。构建和利用模型认识物质及其变化规律是一种常用的科学方法。

模型是对圆形的模拟，构建模型应以客观事实为依据，符合科学原理，通过类比、简化和抽象等方法突出原型的主要特征。化学中常用的模型主要有实物模型、理论模型和符号模型等。利用这些模型能帮助我们描述、解释和预测物质及其变化。随着人们对原型认识的不断深入，模型也会发生改变。

【知识链接】人教版2024年秋新版九年级化学教材里新增了一个方法导引“模型（实物、理论、符号模型）”板块，常和“科学史话•原子模型的演变”搭配出现，从道尔顿的实心球模型、汤姆孙的蛋糕模型，再到卢瑟福的核式结构模型，体现了模型如何一步步逼近真实。设计目的是利用模型去理解和表达化学中的微观世界与抽象概念。

（1）实物模型：可用球棍模型展示分子、原子的空间结构，圆球代表原子、小棍代表化学键，能直观看出原子间的连接方式。

（2）理论模型：原子结构示意图、化学反应的微观过程图，用来解释粒子的微观变化。

（3）符号模型：元素符号、化学式、化学方程式这些化学用语，用最简洁的方式记录和传递物质组成与变化信息。

模型方法的核心是把抽象的化学知识、复杂的情境转化成直观、形象的思维框架。关键在于“建模—拆解—迁移”三个环节。

（1）建模：把陌生的情境翻译成熟悉的化学模型，可以借助“宏观物质—微观模型—符号表达”三重表征，将“粒子的性质”这类抽象内容直观化，分别有概念建模、反应建模和实验建模等。

（2）拆解：把复杂、陌生的问题再拆成可处理的步骤。

①拆题干信息：遇到信息题或流程图题，先圈出“少量”、“足量”、“恰好完全反应”、“无明显现象”等关键词，把文字转成化学式和反应关系简图。

②拆设问逻辑：实验探究可，拆成“”实验目的→实验原理→装置选择→操作步骤→现象结论”模块，逐一击破。

③拆反应过程：遇到金属与盐溶液的反应，先拆出反应顺序，拆解后书写反应的化学方程式和液渣、滤液的成分。

（3）迁移：把旧模型用到新情境里解决新问题，从解题向解决问题的跨越，分别有同类迁移、跨情境迁移和跨学科迁移等。

【同步训练设计】

1．建立模型是学习化学的重要方法，下列化学模型中正确的

A．空气的组成

B．物质分类

C．化学反应类型

D．物质的三态

2．建立模型是学习化学的一种重要方法，下列模型正确的是（）

  A．物质的分类

B．空气的成分

C．化学反应分类

D．地壳中元素含量

3．建立模型是学习化学的重要方法，下列化学模型正确的是（）

A．物质的分类

B．CO的性质

C．空气的充分（按体积计）

D．地壳中元素含量

4．建立模型是学习化学的重要方法。下列有关模型错误的是（）

A．物质分类模型

B．空气组成模型

C．化学反应类型分类模型

D．氧气的化学性质模型

5．建立模型是学习化学的重要方法，下列有关模型正确的是（）

A．物质分类

B．地壳中元素含量

C．原子结构

B．空气成分

6．制作模型并展示科学家探索物质组成与结构的历程。为了深入认识物质，初步理解化学现象的本质，兴趣小组以“构建微观模型”为主题开展项目式学习。

材料一：1803年，道尔顿提出原子论，认为元素由微小的不可再分的原子组成；不同元素的原子以简单数目比例形成不可再分的原子—“复杂原子”。

材料二：1809年，盖·吕萨克认同道尔顿的原子论，并提出自己的假说，在同温同压下，相同体积的不同气体中含有相同数目的原子（包括“复杂原子”）。道尔顿反对盖·吕萨克的假说，他认为若该假说成立，解释化学反应时，有些反应会推导出“半个原子”，与原子论矛盾。

材料三：1811年，阿伏加德罗提出分子学说，解决了道尔顿和盖·吕萨克的矛盾。随后科学家们确立并逐步完善了“原子—分子”学说。

为了深入认识物质，初步理解化学现象的本质，兴趣小组以“构建微观模型”为主题开展项目式学习。

任务一：了解“原子—分子”学说的建立过程

（1）1897年，汤姆生发现原子内有带负电的，否定了“原子不可再分”的观点。

（2）道尔顿原子论中“复杂原子”构成的物质，按现在物质的组成分类，属于纯净物中的。

（3）从原子论的创立到分子学说的提出，谈谈你对科学理论的发展有何感想？。

任务二：模型构建

（4）利用不同的小球分别表示氢原子和氧原子，如图是电解水的微观模型示意图，从中获得信息错误的是（填字母序号）

A．该化学反应属于分解反应

B．该反应过程中分子的种类不变

C．在化学变化中原子是最小的粒子

D．两种生成物中氢、氧分子个数比为2∶1

任务三：设计概念图并交流

（5）【交流讨论】下图是有关物质宏观组成和微观构成的思维导图，其中“▲”应填入的是（填字母序号）

A．原子B．中子C．电子D．质子

【拓展应用】（6）下图分别是水、铜和氯化钠三种物质的实物及其微观图示。其中由分子构成的物质是（填化学式），氯化钠是由（填符号）构成的。

  参考答案

1～5．D、D、C、C、B；

6．（1）电子；（2）化合物；（3）科学理论是不断传承、发展和完善的（合理即可）；（4）B；（5）B；（6）H₂O；Na^＋和Cl^－；