Атомы и молекулы. Простые и сложные вещества. Атомно-молекулярное учение
Цели и задачи
- Цель урока по SMART: к концу урока учащиеся смогут различать атомы и молекулы, классифицировать вещества на простые и сложные по составу, объяснять основные положения атомно-молекулярного учения и применять их при анализе не менее четырёх формул веществ.
- Сформировать представление об атоме и молекуле как структурных частицах вещества, установить различие между простыми и сложными веществами.
- Научить определять состав вещества по химической формуле и классифицировать вещества по числу видов атомов.
- Развивать умение сравнивать, делать выводы по модели, работать с информацией и аргументировать ответ в паре.
- Воспитывать научное мировоззрение, аккуратность при работе с моделями и уважение к мнению партнёра; показать связь химии с физикой, биологией и медициной.
Планируемые результаты
Личностные
- Проявляют познавательный интерес к объяснению строения веществ на уровне частиц.
- Осознают значение химических знаний для понимания процессов в природе, организме человека и технике.
- Развивают ответственность за точность наблюдений, записей и выводов.
- Принимают необходимость сотрудничества и уважительного обсуждения различных гипотез.
Метапредметные
- Извлекают информацию из моделей, схем, химических формул и краткого научного текста.
- Сравнивают атом, молекулу, простое и сложное вещество по заданным признакам.
- Планируют выполнение задания, проверяют себя по критериям и исправляют ошибки.
- Формулируют выводы, задают вопросы, аргументируют классификацию веществ в парной работе.
- Используют представления физики о частицах вещества и биологии о составе воды, кислорода и углекислого газа.
Предметные
- Знать определения атома, молекулы, простого вещества, сложного вещества и основные положения атомно-молекулярного учения.
- Уметь различать атом и молекулу по модели и описывать их роль в строении вещества.
- Уметь определять число видов атомов в составе вещества по химической формуле.
- Уметь классифицировать формулы H₂, O₂, Fe, H₂O, CO₂, NaCl на простые и сложные вещества.
- Владеть умением объяснять постоянство состава молекулы и сохранение атомов при химических превращениях.
Универсальные учебные действия (УУД)
Личностные УУД
- Осознают значение модели атомно-молекулярного строения для научного объяснения окружающего мира.
- Проявляют самостоятельность при выборе уровня задания и способа представления творческой работы.
- Оценивают собственный вклад в парную работу и соблюдают правила научной дискуссии.
- Связывают изучаемые понятия с будущими профессиями химика, врача, инженера и эколога.
Регулятивные УУД
- Принимают и уточняют учебную цель на основе проблемного вопроса.
- Планируют последовательность: распознать частицу, определить состав, классифицировать вещество, объяснить вывод.
- Сверяют решение с эталоном и находят причину ошибки в классификации.
- Оценивают уровень освоения темы с помощью листа самооценки и формулируют следующий шаг.
Познавательные УУД
- Выделяют существенные признаки атома, молекулы, простого и сложного вещества.
- Моделируют состав вещества с помощью шариков и условных обозначений.
- Устанавливают причинно-следственную связь между формулой и составом вещества.
- Классифицируют объекты, сравнивают модели и обобщают результаты наблюдений.
- Преобразуют текст атомно-молекулярного учения в краткую схему.
Коммуникативные УУД
- Распределяют роли в паре: аналитик, докладчик и контролёр по ходу задания.
- Формулируют уточняющие вопросы по модели и химической формуле.
- Доказывают классификацию вещества, ссылаясь на число видов атомов.
- Согласуют общий ответ, корректно возражают и учитывают аргументы партнёра.
Подготовка учителя к уроку
- Подготовить модели атомов и молекул: шарики двух-трёх цветов, соединительные палочки или магнитные элементы — по одному набору на каждую пару.
- Распечатать карточки трёх уровней сложности: по одной карточке каждого уровня на парту, всего по числу парт в классе.
- Подготовить карточки для игры «Химический детектив» с формулами H₂, O₂, N₂, Fe, Cu, H₂O, CO₂, NH₃, NaCl и указанием состава.
- Распечатать лист самооценки и мини-билет на выход — по одному экземпляру на каждого ученика.
- Вывести на доску проблемный вопрос: «Почему вода и водород состоят из частиц, но являются разными веществами?»
- Подготовить на слайде схему «атом → молекула → вещество» и таблицу признаков простых и сложных веществ.
- Заранее разделить доску на зоны: «Атом», «Молекула», «Простое вещество», «Сложное вещество», «Вывод».
- Подготовить таймер, маркеры, магниты, цветные стикеры и листы А4 для творческого задания.
- Организовать безопасную работу только с моделями и карточками; реальные реактивы на уроке не используются.
Ход урока
Этап 1. Организационный момент и мотивация (3 мин)
Цель этапа: включить учащихся в деятельность через проблемный вопрос и игровую ситуацию.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
1 мин | Учитель приветствует класс и показывает на столе три закрытые карточки с надписями «вода», «кислород», «железо»: «Здравствуйте, ребята. Сегодня мы попробуем разгадать тайну веществ. Перед вами названия знакомых объектов, но химик смотрит на них не только глазами, а ещё и на уровне частиц. Как вы думаете, что общего у воды, кислорода и железа?» | Готовят тетради и ручки, выдвигают гипотезы: «Все вещества состоят из частиц», «У них есть атомы». Записывают дату. |
2 мин | Учитель объявляет игру «Химический детектив»: «На каждом этапе вы будете собирать доказательства. Главный вопрос расследования: почему вода и водород состоят из частиц, но являются разными веществами? В конце урока каждая пара предъявит объяснение». Учитель фиксирует вопрос на доске. | Формулируют предварительные версии, выбирают партнёра и распределяют роли: аналитик и докладчик. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Мы выяснили, что для ответа недостаточно назвать вещество. Нужно понять, из каких частиц оно состоит и как эти частицы соединены. Начнём с того, что уже знаем о частицах вещества."
Этап 2. Актуализация знаний. Приём «Верю — не верю» (5 мин)
Цель этапа: актуализировать знания о частицах вещества и выявить затруднение в различении атома и молекулы.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель показывает на экране четыре утверждения: «Вещество можно бесконечно делить без изменения его свойств»; «Частицы вещества движутся»; «Молекула состоит из атомов»; «Атом всегда виден невооружённым глазом». Просит отметить карточкой зелёного или красного цвета: «Сначала решите самостоятельно, затем сравните ответ с партнёром». | Индивидуально поднимают зелёную или красную карточку, затем в парах сравнивают ответы и объясняют выбор. |
3 мин | Учитель организует обсуждение: «Какие утверждения вызвали сомнение? Чем отличается частица, сохраняющая свойства вещества, от частицы химического элемента? Какую частицу можно представить как отдельный “кирпичик”, а какую — как соединение кирпичиков?» Учитель показывает одиночный шарик и два соединённых шарика. | Отвечают: «Молекула сохраняет свойства вещества», «Атом — частица химического элемента», «Молекула может состоять из нескольких атомов». Формулируют затруднение: «Нужно точнее различать атом и молекулу». |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Мы вспомнили, что вещества имеют частичное строение, но обнаружили важный вопрос: одиночный атом и соединение атомов — не одно и то же. Сформулируем цель, которая поможет снять это затруднение."
Этап 3. Постановка проблемы и целеполагание (4 мин)
Цель этапа: совместно определить учебную задачу и последовательность действий.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель возвращается к проблемному вопросу: «Почему формулы H₂ и H₂O начинаются с буквы H, но обозначают разные вещества? Что необходимо сравнить?» На доске записывает варианты: «название», «цвет модели», «виды атомов», «число атомов». | В парах выбирают существенные признаки и отвечают: «Нужно сравнить виды атомов и их число». Записывают тему урока. |
2 мин | Учитель помогает составить план: «Предлагаю четыре шага: определить атом и молекулу; научиться читать формулу; разделить вещества на простые и сложные; объяснить положения атомно-молекулярного учения. Согласны ли вы? Что добавим?» | Принимают план, предлагают добавить проверку на моделях и творческое объяснение для одноклассников. |
Посмотрите план целиком
Зарегистрируйтесь — и откройте план урока по этой теме полностью: цели, ход урока и рефлексия по ФГОС.
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Цель определена: научиться видеть состав вещества за его формулой и моделью. Теперь знания будем получать не из длинного объяснения, а через сравнение и сборку моделей."
Этап 4. Открытие нового знания. Работа в парах с моделями (10 мин)
Цель этапа: сформировать понятия «атом», «молекула», «простое вещество», «сложное вещество» и вывести основные положения атомно-молекулярного учения.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
3 мин | Учитель раздаёт наборам пар шарики и карточки с символами: «Соберите сначала модель атома водорода, затем молекулу водорода H₂ и молекулу воды H₂O. Один цвет обозначает один вид атомов. Обратите внимание: символ H обозначает атом водорода, а индекс 2 — два атома водорода в молекуле». | Собирают три модели, проговаривают: «Атом водорода — один шарик; H₂ — два одинаковых атома; H₂O — два атома водорода и один атом кислорода». |
3 мин | Учитель задаёт вопросы Сократовского диалога: «В H₂O один или два вида атомов? Что изменится, если убрать атом кислорода? Может ли молекула состоять из атомов разных элементов?» На доске фиксирует определения. | Отвечают: «Два вида атомов», «Получится другое вещество», «Молекула может состоять из одинаковых или разных атомов». Записывают: «Атом — наименьшая частица химического элемента; молекула — частица вещества, сохраняющая его химические свойства». |
2 мин | Учитель показывает формулы Fe, O₂, H₂O, CO₂ и объясняет: «Простое вещество состоит из атомов одного химического элемента. Сложное вещество состоит из атомов разных химических элементов. Смотрите не на количество атомов, а на количество их видов». | Сортируют карточки в две группы, объясняют: «Fe и O₂ — простые, потому что содержат один вид атомов; H₂O и CO₂ — сложные, потому что содержат два вида атомов». |
2 мин | Учитель выводит на экран краткую схему атомно-молекулярного учения: «Вещества состоят из частиц; частицы движутся; между частицами есть промежутки; молекулы состоят из атомов; при физических явлениях молекулы сохраняются, при химических превращениях атомы перестраиваются». Просит найти связь с физикой. | Фиксируют схему в тетради, приводят пример из физики: «При нагревании частицы движутся быстрее». Формулируют связь с химией: «При реакции атомы сохраняются, но соединяются иначе». |
Запись в тетрадях
Атом — частица химического элемента. Молекула — частица вещества, сохраняющая его химические свойства. Простые вещества состоят из атомов одного химического элемента, сложные — из атомов разных химических элементов. Основные положения атомно-молекулярного учения: вещества состоят из частиц; частицы движутся; между частицами есть промежутки; молекулы состоят из атомов.
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Теперь у нас есть ключи к расследованию: атом — отдельная частица элемента, молекула — объединение атомов, а формула показывает состав. Проверим, умеем ли мы пользоваться этими ключами быстро и без подсказки."
Этап 5. Первичное закрепление. Игра «Химический детектив» (7 мин)
Цель этапа: закрепить алгоритм определения состава и классификации веществ в парной работе.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель раздаёт каждой паре карточки с формулами H₂, O₂, Fe, Cu, H₂O, CO₂, NH₃, NaCl: «Работайте по алгоритму: назовите виды атомов; определите их число; установите, простое это или сложное вещество; запишите доказательство одним предложением». | Распределяют карточки, заполняют таблицу «Формула — виды атомов — простое/сложное — доказательство». |
3 мин | Учитель предлагает задания разной сложности: «Базовый уровень: классифицируйте H₂, Fe, H₂O и CO₂. Средний: объясните, почему O₂ — простое вещество, хотя в молекуле два атома. Повышенный: сравните H₂ и H₂O и объясните, почему это разные вещества». | Выполняют выбранный уровень. Докладчики двух пар представляют ответы, остальные показывают сигнальные карточки согласия или несогласия. |
2 мин | Учитель проводит взаимопроверку по эталону на доске и просит назвать типичную ошибку: «Можно ли считать O₂ сложным только потому, что в молекуле два атома?» | Исправляют записи. Отвечают: «Нет. В O₂ только один вид атомов, поэтому это простое вещество». |
Эталон решения
Для H₂O: 1) читаем формулу; 2) определяем символы H и O; 3) устанавливаем два вида атомов; 4) делаем вывод: H₂O — сложное вещество. Для O₂: 1) в формуле указан только символ O; 2) индекс 2 показывает два атома кислорода; 3) вид атомов один; 4) O₂ — простое вещество.
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Вы научились читать формулу как краткое сообщение о составе. Важно не путать количество атомов с количеством видов атомов. Теперь каждый проверит себя индивидуально."
Этап 6. Самостоятельная работа и творческое задание (10 мин)
Цель этапа: проверить индивидуальное понимание материала и применить знания в творческом формате.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
5 мин | Учитель раздаёт карточки трёх уровней. «Минимальный уровень: определите атомы и молекулы в примерах H, H₂, H₂O. Базовый уровень: распределите формулы O₂, N₂, CaO, CO₂, Al между простыми и сложными веществами. Повышенный уровень: объясните, какие атомы сохранятся при превращении углекислого газа в другие вещества». Учитель напоминает: «Сначала выполняйте обязательную часть, затем выбирайте дополнительную». | Индивидуально выполняют карточку, подчёркивают символы разных элементов разными цветами, формулируют выводы полными предложениями. |
5 мин | Учитель предлагает творческое задание: «Создайте мини-комикс или рекламный плакат “Путешествие молекулы”. В нём должны быть атомы, молекула, формула одного простого и одного сложного вещества, а также одна фраза атомно-молекулярного учения. Можно выбрать рисунок, схему или диалог частиц». Учитель напоминает критерии: научная точность, наличие четырёх обязательных элементов, понятность объяснения. | Создают в парах мини-комикс или схему на листе А4. Две пары кратко представляют работу; класс отмечает стикером наиболее ясное научное объяснение. |
Эталон решения
O₂ — простое вещество: в составе только атомы кислорода. CaO — сложное вещество: в составе атомы кальция и кислорода. Al — простое вещество: формула содержит один вид атомов — алюминия. В химическом превращении углекислого газа атомы углерода и кислорода не исчезают, а входят в состав новых веществ в другом сочетании.
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Вы показали, что химические знания можно представить и в виде точной таблицы, и в виде творческой модели. Осталось проверить, каждый ли из нас может самостоятельно сформулировать главный вывод урока."
Этап 7. Рефлексия и домашнее задание (6 мин)
Цель этапа: осмыслить результат, выявить затруднения и определить индивидуальный уровень домашней практики.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель раздаёт лист самооценки: «Поставьте знак напротив утверждений: “Я различаю атом и молекулу”; “Я определяю число видов атомов по формуле”; “Я отличаю простое вещество от сложного”; “Я могу объяснить два положения атомно-молекулярного учения”. Используйте зелёный, жёлтый или красный цвет». | Заполняют лист самооценки, отмечают одно умение, которое освоено лучше всего, и одно, которое требует тренировки. |
2 мин | Учитель проводит приём «Билет на выход»: «Ответьте письменно на два вопроса: почему H₂ и H₂O — разные вещества? Как доказать, что CO₂ — сложное вещество?» | Записывают ответы: «В H₂ только атомы водорода, а в H₂O — водорода и кислорода»; «CO₂ содержит два вида атомов, углерода и кислорода». |
2 мин | Учитель объясняет домашний выбор: «Все выполняют базовый уровень. Средний и продвинутый уровни выбираются по желанию. На следующем уроке мы начнём использовать знания о составе частиц для объяснения химических реакций». | Записывают выбранный уровень домашнего задания, сдают билет на выход и формулируют личный итог одним предложением: «Сегодня я научился…». |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Сегодня мы научились видеть за формулой состав вещества: какие виды атомов входят в молекулу и сколько их. Вы доказали, что простое вещество содержит один вид атомов, а сложное — несколько. В следующий раз эти знания помогут понять, что происходит с частицами во время химической реакции."
Критерии оценивания практической работы
- «5» — верно выполнены все обязательные задания, правильно классифицированы не менее шести формул, дано обоснование через число видов атомов, творческая работа содержит атом, молекулу, две формулы и положение атомно-молекулярного учения.
- «4» — верно выполнены обязательные задания, допущена не более одной ошибки в классификации или объяснении, творческая работа содержит основные элементы, но требует небольшой коррекции.
- «3» — правильно выполнена базовая часть не менее чем наполовину, различены атом и молекула, но есть ошибки в определении простых и сложных веществ или отсутствует аргументация.
- Ниже «3» — ученик не различает атом и молекулу, не может определить число видов атомов по формуле; требуется повторная работа с моделями и индивидуальная консультация.
Рефлексия
Вопрос для ученика | Цель вопроса |
|---|---|
Что нового вы узнали об атоме и молекуле? | Выявление осознания ключевых понятий темы. |
Как по формуле определить, является вещество простым или сложным? | Проверка освоения алгоритма классификации. |
Какая формула или модель вызвала наибольшее затруднение? | Выявление точек затруднения для последующего повторения. |
Какой вклад вы внесли в работу пары и какой уровень задания выбрали? | Развитие самооценки, ответственности и учебной самостоятельности. |
Завершающее слово учителя
"Сегодня мы сделали первый шаг в понимании химии как науки о частицах и их превращениях. Мы выяснили, что атом — частица элемента, а молекула — частица вещества, и научились читать состав по формуле. Самая частая ошибка — принимать индекс за число видов атомов, поэтому всегда сначала считайте разные символы элементов. Выбирайте домашний уровень честно, ориентируясь на свою самооценку. На следующем уроке мы применим сегодняшние знания к объяснению химических реакций."
Домашнее задание
Уровень | Что задать | Зачем |
|---|---|---|
Базовый (обязательный) | Составить таблицу по шести формулам: H₂, O₂, N₂, H₂O, CO₂, NaCl. Для каждой указать виды атомов, их количество в молекуле или формульной единице и принадлежность к простым или сложным веществам. | Закрепляет чтение химической формулы и классификацию веществ; при проверке обратить внимание на число видов атомов и корректность объяснения. |
Средний (повышающий) | Решить 4–5 заданий на сравнение пар формул: H₂ и H₂O, O₂ и CO₂, Fe и Fe₂O₃. Для каждой пары написать, чем различаются состав частиц и вид вещества. | Развивает сравнение и аргументацию; при проверке оценить использование терминов «атом», «молекула», «простой» и «сложный». |
Продвинутый (дополнительный) | Создать одну научно точную инфографику или комикс «Как атомы образуют вещество», включив не менее двух моделей молекул, формулы простого и сложного вещества и объяснение одного положения атомно-молекулярного учения. | Формирует творческое мышление и умение переводить научную информацию в визуальную модель; при проверке оценить точность, полноту и ясность связей. |
Контрольные вопросы перед выходом из класса: «Чем атом отличается от молекулы?», «Сколько видов атомов в молекуле CO₂?», «Почему O₂ является простым веществом?», «Какое положение атомно-молекулярного учения объясняет сохранение атомов при химической реакции?»
