第一篇：《遗传的分子基础》的教学思考与探讨
《遗传的分子基础》的教学思考与探讨
北京师范大学附属实验中学 林祖荣
——本文载《生物学通报》2007年第2期
《遗传的分子基础》揭示了DNA是主要的遗传物质，以及遗传物质对遗传信息的储存、传递和表达。《遗传的细胞学基础》是从细胞水平阐述遗传的原理，本单元则从分子水平揭示遗传的本质，这两个单元共同构成了遗传学的理论基础。1 教学内容与要求
课标规定的本单元的内容包括:总结人类对遗传物质的探索过程；概述DNA分子结构的主要特点；说明基因和遗传信息的关系；概述DNA分子的复制；概述遗传信息的转录和翻译。活动建议有两项：搜集DNA分子结构模型建立过程的资料，并进行讨论和交流；制作DNA分子双螺旋结构模型。1）知识目标
“总结人类对遗传物质的探索过程”属于应用性的内容。这部分内容的教学不是要求学生记住对遗传物质探索过程的史实，而是通过对科学过程的分析领悟科学实验的思想、方法、过程与价值。具体选择哪些科学史实？肺炎双球菌的转化实验以及噬菌体侵染细菌的实验是两个经典实验，应该进行具体的分析。烟草花叶病毒感染烟叶的实验主要用于说明RNA也可以作为遗传物质，在实验设计的思想与方法上与DNA是遗传物质的实验是类似的，因此可以从简些。具体目标包括：①分析肺炎双球菌转化实验及噬菌体侵染细菌的实验，证明DNA是遗传物质；②分析烟草花叶病毒侵染烟草的实验，证明RNA也是遗传物质；③总结遗传物质的共同特征；④评价人类探索遗传物质的实验设计思想与方法。
“概述DNA分子结构的主要特点”属于理解水平。只有明确DNA的结构特点，才能理解DNA对遗传信息的贮存、传递与表达等基本功能。要明确DNA的结构特点，首先应掌握DNA的结构及化学组成，具体目标包括：①概述DNA的元素组成、基本组成物质、结构单位、一级结构，以及沃森-克里克提出的双螺旋结构模型的基本论点；②说明DNA分子结构的稳定性、特异性和多样性。
“说明基因和遗传信息的关系”属于理解水平。本单元的核心内容是阐明基因概念，即从基因与性状的关系上说明基因是控制性状遗传的基本单位，从基因与染色体的关系上说明基因的存在部位及方式，从基因与DNA的关系上说明基因的化学本质，从功能上揭示基因中蕴涵着特定的遗传信息。具体目标包括：①举例说明基因是有遗传效应的DNA片段；②说明基因与遗传信息的关系。
“概述DNA分子的复制”也属于理解水平。DNA通过自我复制将遗传信息从亲代传递到子代，从而保持亲子之间的连续性。具体教学目标为：①概述DNA的复制场所、时间和过程，②说明DNA复制的条件、分子基础和特点，③揭示DNA复制的实质及意义。
“概述遗传信息的转录和翻译”仍然是理解水平。在子代的个体发育阶段，基因控制蛋白质合成的转录与翻译过程，从而使遗传信息得以通过性状而表达。具体目标为：①区别遗传信息转录的场所、模板、过程、结果与条件；②说明翻译过程是信使RNA、转运RNA、核糖体三者之间协同作用的结果；③DNA分子的碱基序列与蛋白质分子的氨基酸序列之间的对应关系上分析说明遗传密码的构成方式；③解说中心法则的论点和意义。④举例说明基因对生物性状的控制作用。2）情感态度与价值观目标
本单元蕴含了丰富的情感态度价值观的内容。课标在《遗传与进化》模块中提出了要“体验科学家探索生物生殖、遗传和进化奥秘的过程”，在具体内容标准中列出了应用层次的“总结人类对遗传物质的探索过程”的要求，可见通过生物科学史组织教学应该是本模块的基本要求。从人类对遗传物质的探索过程中，可以领悟人们对科学的认识是不断的深化与发展的；从肺炎双球菌的转化实验、噬菌体侵染细菌的实验以及DNA半保留复制等实验中，可以体会从实验材料的选择、研究思路的确定、技术手段的进步对研究过程所起的作用；从DNA双螺旋结构模的构建过程，可以看到不同学科的交叉与渗透以及合作在科学研究中的重要性。通过完美的DNA双螺旋结构模型，可以从分子水平领悟DNA分子之美，从复制、转录与翻译等过程，可以体验遗传信息的传递与表达过程中的和谐之美；从遗传密码可以感悟生物界多样性与共同性的统一。3）能力目标
课标建议活动“搜集DNA分子结构模型建立过程的资料，并进行讨论和交流”，应该尽量让学生自己去搜集相关的资料，这对于学生搜集、甄别、处理信息能力的培养是十分有帮助的。建议活动“制作DNA分子双螺旋结构模型”是要学生动手制作模型，要通过这一活动让学生体会模型构建在科学研究中的应用，同时培养空间想象能力及动手操作的能力。除了这两个活动外，本单元可以安排的探究活动是非常多的，这些活动分别可以从不同的方面培养学生的能力。如运用分析与推理的方法说明遗传物质应该具备的条件及DNA具备作为遗传物质的条件；尝试运用数学的方法分析遗传信息的多样性、碱基与氨基酸之间的对应关系等相关问题；用假说-逻辑推理的方法探究DNA的复制过程；用资料分析与推理的方法分析遗传信息的转录与翻译过程等等。2 对教学的几点思考
根据本单元的教学目标及内容特点，笔者以为以下几个方面值得关注： 1）充分发挥科学史的作用。生物学是一门自然科学，知识的结论都是通过观察与实验得出或验证的。本单元有着许多经典的科学实验，如肺炎双球菌的转化实验，噬菌体侵染细菌的实验，烟草花叶病毒侵染烟叶的实验，DNA双螺旋结构模型的构建，DNA的半保留复制的证明实验，遗传密码的破译实验等等。通过这些经典科学实验分析与体验，不仅要让学生获得科学知识，更应通过这些实验发展学生的科学探究能力，培养学生质疑、求实、创新及勇于实验的科学精神和科学态度。
如何运用好这些经典的实验素材呢？方法可以是多种多样的，教学中要依据教学目标、教学对象等因素的不同而确定。例如噬菌体侵染细菌的实验可组织如下的教学：
步骤一：提供背景资料。通过投影或视频介绍噬菌体以及噬菌体侵染细菌的过程，让学生明确在噬菌体侵染细菌的过程中，DNA进入了细菌细胞内，而蛋白质的外壳留在了细胞外。
步骤二：引发思考与讨论：
问题1：根据这个实验你能得出什么结论？为什么？
问题2：细菌和病毒那么小，用肉眼是无法观察到的，那么科学家怎么知道DNA进入到了细菌细胞内，而蛋白质没有进入的呢？ 问题3：用同位素标记什么元素？
问题4（如果学生无法回答问题3）：科学用32P和35S分别标记了噬菌体的DNA中的P和蛋白质中的S，为什么选择标记这两种元素呢？ 问题5： 用什么办法才能使噬菌体标记上同位素呢？
问题6：用含有同位素标记的噬菌体去侵染不含同位素标记的细菌，结果将会是如何？
问题7：在培养液中我们没有办法直接看到32P位于细菌内，35S位于细菌之外的，有什么办法能够知道呢？
步骤三：归纳总结。通过图示或CAI回顾总结噬菌体侵染细菌的实验过程，并作如下归纳： ①标记噬菌体
含 35S的培养基 含 35S的细菌 蛋白质外壳含35S的T2噬菌体
含 32P的培养基 含32P的细菌 内部DNA含32P的T2噬菌体 ②噬菌体侵染细菌
组别 被标记的噬菌体 被侵染细菌 处理 实验结果 成分 1 含35S的 T2噬菌体 未标记 的细菌 搅拌
离心 上清液放射性很高 主要是噬菌体外壳
沉淀物放射性很低 主要是细菌 2 含 32P的 T2噬菌体 未标记 的细菌 搅拌
离心 上清液放射性很低 主要是噬菌体外壳
沉淀物放射性很高 主要是细菌 ③原理与结论
亲代噬菌体 寄主细胞内 子代噬菌体 实验结论
32P标记DNA 有32P标记DNA DNA有32P标记 DNA分子具有连续性，是遗传物质
35S标记蛋白质 无35S标记蛋白质 外堑鞍字饰?5S标记 步骤四：深化讨论：
问题1．科学家选用噬菌体侵染细菌的实验来证明DNA是遗传物质，你认为有什么巧妙之处？这一实验与肺炎双球菌转化实验在实验设计的思想与方法上有什么共同之处？
问题2．同位素的标记还可以用于哪些类型的研究？
2）注重演绎、推理的运用。在科学发现过程中，与观察、实验法一样，演绎与推理也是科学发现的重要方法。课标也明确提出了《遗传与变异》教学应让学生领悟假说与演绎在科学研究中的作用的要求。在本单元的教学中，许多内容是适宜组织学生进行演绎与推理的，如遗传物质应该具备的条件，可从自然界生命现象的特点入手进行分析推理；DNA的双螺旋结构模型可以科学家相关的实验结果与数据为资料，引导学生去分析推理。下面重点以DNA半保留复制证明为例，说明演绎与推理在教学中的应用。
步骤一：作出假设。要求学生根据已有DNA结构等方面的知识对DNA可能的复制作出猜测，并对所猜测的复制方式作简要的描述。
步骤二：分析推演。告诉学生，科学家已证实，DNA是一种半保留式的复制。问题1：从理论上作出推演，如果是半保留复制，亲代的DNA分子复制后得到的第一代DNA和第二代DNA的组成是怎么样的？
问题2：你如何识别DNA中的哪一条链是母链哪一条是子链呢？（启发学生采用同位素标记的方法。）
问题3：你准备用同位素标记哪种物质？哪种元素？
问题4：如果原DNA是15N的，原料是14N的，那么请推演复制后的第一代DNA与第二代DNA中N的情况如何？用图解表示出来。
问题5：根据分析第一代的每条DNA都是一条链含有15N，另一条链含有14N的（表示为15N/14N—DNA）；第二代的DNA中有一半是14N/14N-DNA，另一半为15N/14N-DNA。但我们是看不出DNA分子的，有什么办法我们可以知道这一结论呢？
（引导学生考虑同位素除了放射性不同外，还有哪些性质。启发学生明确同位素的质量也是不相同的。）
问题6：根据同位素质量的不同，你有什么办法可以区别不同同位素标记的DNA呢？
问题7：如果对每一代的DNA进行离心分离，推演实验的结果会是怎样的呢？ 最后向学生介绍科学家所做的具体实验，并分析讨论DNA半保留复制的具体过程。
3）重视模型的构建与运用。模型构建是自然科学研究中的一种常用方法。在现代生物科学研究中，模型方法被广泛运用。模型方法也被引入新课标中。在生物科学学习中，模型提供观念和印象，是非常吸引学生的生动的感性材料，是学生知识结构的重要组成部分。本单元的两个建议活动都是与模型构建相关的，教学中要切实加以落实。
例如，DNA双螺旋结构模型的构建，教学中可以采取以下步骤：
步骤一：资料搜集。课前由学生搜集DNA双螺旋结构模型构建的相关资料，为课上进行交流与讨论作为准备。
步骤二：模型讨论。围绕模型构建过程的相关资料，提出问题让学生进行分析讨论，如：①哪些资料支持DNA是双链的结构？②哪些资料支持DNA碱基间的配对是嘌呤与嘧啶？哪些支持A与T配对，G与C配对？③哪些观点支持磷酸与核糖的骨架在螺旋的外部，碱基对在螺旋的内部？④DNA双螺旋结构模型的构建运用到了哪些学科的知识与方法？有哪些科学家为此作出了贡献？能够给你哪些方面的启迪？等等。
步骤三：模型构建。学生自己动手构建模型。
对于条件有限，学生搜集资料有困难的学校，也可由教师搜集并提供资料给学生进行讨论。例如，提供不同生物DNA碱基组成的材料以及嘌呤与嘧啶的分子结构资料，让学生分析碱基之间的数量关系，进而推测碱基间的可能配对关系等。4）重视直观教学手段的运用。本单元是内容复杂抽象，运用现代化的多媒体教学手段辅助教学，能充分体现多媒体手段的优势，化微观为宏观，化静止为动态。如DNA的复制过程，基因控制蛋白质的合成过程等，如果能制作或有选用一些多媒体动画，对促进学生理解知识知识，突破难点，提高教学质量是十分有益的。但要注意避免将知识的理解作为唯一的目标追求，用多媒体的手段替代学生活动过程及思维过程的做法。
如何运用多媒体组织教学，要依据教学目标、教学内容及教学对象的具体情况来确定。如噬菌体的结构，属于陈述性内容，而且了解其结构的目的是服务于对噬菌体侵染细菌的过程的理解，其结构的掌握本身并不是教学需要达成的目标，因此可通过幻灯片直接向学生介绍；噬菌体侵染细菌过程的也只是为了服务于DNA是遗传物质的实验证明的，因此也可以直接向学生展示侵染过程的动画。但DNA的半保留复制，就必须在学生充分分析推理探究的基础上再展示，其展示的目标在于进一步印证自己的分析推断，并加深对这一知识的理解。同样蛋白质的合成过程也不宜直接通过多媒体向学生展示其过程，媒体的使用宜用来提供学生分析推理的情境与资料，以及证明学生分析推理的结论，否则学生就失去了亲历探究的过程，思维训练被弱化，也就背离了课标的要求。
第二篇：神经元发育与退行性病变的分子细胞遗传机制
自然科学基金申请书
项目名称：
神经元发育与退行性病变的分子细胞遗传机制
申 请 者：
所在单位：
邮政编码：
通讯地址：
电
话：
传
真：
申请日期：
川北医学院
637000 南充市顺庆区涪江路234号
0817-2340136
2011年12月
一、研究内容
主要研究内容:（1）Rheb/mTor信号通路在神经元发生、极化、网络化及神经退行性病变中的作用及分子机制：
体外研究发现，mTOR信号通路对神经元的发生、发育起重要作用，而Rheb处于mTOR蛋白上游并对其起正调节作用，前期工作发现，Rheb1敲除小鼠的大脑发育出现明显异常。我们的初步研究表明小鼠中mTOR的激活需要与神经元早期发育密切相关的Rheb1。Nestin-Cre介导的神经前体细胞敲除Rheb1导致小鼠大脑体积和重量均减少约50%。基于上述，我们计划深入研究Rheb/mTOR信号通路在神经元发生阶段作用和机制。预计本课题将帮助我们阐明Rheb1/mTOR信号通路在神经元发生作用和机制，为相关疾病的防治提供理论基础。
（2）与铁离子代谢相关基因在神经元发生、极化和网络化中的作用及分子机制：
研究结果表明，铁离子与神经元的发育密切相关，但其分子机理尚不清楚。为深入研究铁离子和铁转运蛋白在脑神经发育中的分子机理，我们将在神经前体细胞中敲除铁离子运输基因包括铁转运蛋白受体（Transferrin Receptor，TFR）、二价金属转运体（DMT1）和运铁素（Ferroportin，Fpn或SLC40A1)。铁转运蛋白受体主要摄取转铁蛋白结合铁（Transferrin-bound iron，Tf-Fe），二价金属转运体主要摄取非转铁蛋白结合铁（Non-Transferrin-bound iron，NTBI），而运铁素在机体内唯一具有从细胞内泵出铁离子的蛋白。这三个基因涵盖了细胞摄取和泵出铁离子的主要通路。通过本课题的研究我们将确定铁离子转运在神经元发生过程中的作用和机理，为防治铁离子代谢失调引起的神经性疾病奠定基础。
并且体外试验已经表明Numb调节神经元的极化。铁离子、转铁蛋白与内吞调节蛋白Numb共同参与内吞功能，但在脊椎动物中还未有遗传学证据证明这些分子介导的内吞调节神经元的极化。本课题将以这些基因敲除小鼠为模型，运用多种前沿生物学技术阐明中枢神经系统神经元摄取、泵出铁离子的通路和内吞调节蛋白Numb/Numblike在神经元极化中的作用及分子机制。课题的研究将确定TFR、DMT1、Fpn、numb和numblike信号通路是否是神经元极化所必需的，同时将为进一步揭示它们调控神经元极化的分子机制，为相关疾病的防治提供新的途径。
（3）研究Gsα在神经元极化中的作用及分子机制：
我们的前期工作表明异三聚体G蛋白的亚基Gs称性分裂和细胞极性，Emx1-cre介导的在大脑的神经前体细胞中敲除Gs致大脑的重量减轻50%和产后月内死亡。虽然我们已在Gs胞不对称细胞分裂的调控方面取得显著进展（被资助），最近体外和遗传学研究提示Gs题的研究将确定Gs号通路调控神经元极化分子机制。
（4）BDNF在神经元网络化中的作用及分子机制：
BDNF几乎在神经元的各个发育阶段都具有重要功能。其基因突变Val66Met导致它在神经元内活性诱导分泌缺陷，因而造成精神疾病，但是具体的分子机制还不清楚。为此我们建立了BDNFmet转基因小鼠模型。此模型真实反映BDNFmet相关精神疾病的行为特点。预计本课题的研究将确定BDNFmet在树突和树突棘形成中作用和分子机制，及对神经传递的调节，进一
Gs 3
步深化理解BDNFmet诱导精神疾病的发生病理及环境因素对BDNFmet精神疾病的影响，发现治疗BDNFmet诱导精神疾病的介入方式。（5）线粒体自噬在神经元发育和退行性病变中的功能及调节机制：
线粒体自噬是细胞控制线粒体数量和清除受损线粒体的唯一途径。线粒体自噬不足会导致受损线粒体的积累，引起细胞凋亡；而线粒体自噬过量会导致ATP水平下降，引起细胞的自噬性死亡。由于神经元对线粒体的正常运行具有特别高的要求，它们必须具备精细的线粒体自噬调节机制，以将它控制在适当水平。在本课题中，我们将运用细胞筛选方法分离线粒体自噬的促进因子和抑制因子，通过研究它们的生化功能，揭示线粒体自噬特有的调节方式。进一步通过研究它们在神经元发育和退行性病变过程中的作用和变化，阐明线粒体自噬在神经系统中的功能和调节机制，为发展相关神经疾病的新一代防治方法提供理论基础。
二、预期目标
总体目标：
确定在神经细胞发生发育及退变过程中起重要作用的信号分子，阐明在该过程中胞外信号如何通过细胞内信号传导发生作用，为防治神经精神性疾病提供理论依据，并为相关疾病研究建立动物模型。
五年预期目标：
1、对神经细胞发生，极化，突触形成，及神经退行性病变的机理研究有所突破，明确Rheb/mTOR通路在神经元发育及退行性病变中的作用和机理，确定是 4
否可通过干预mTOR通路治疗神经精神疾病。
2、利用制备的条件性基因敲除小鼠建立一系列特异小鼠模型，确定信号蛋白的不对称分布和膜蛋白内吞在神经元发育和退行性病变中作用及机理。
3、明确变性蛋白、老化线粒体的清除与退行性病变的关系，建立以干预线粒体自噬活力为基础的神经精神疾病治疗方法。
4、建立和完善小鼠遗传学，活体影象等公用技术平台。
三、研究方案
总体研究方案
项目拟以神经元为研究核心，分别围绕神经元的发生与极化，神经突起的形态发生，以及神经元退行性病变的分子机制等问题，从分子、细胞乃至整个机体的层次进行系统而深入的研究。我们希望通过构建一系列神经细胞特异性基因敲除小鼠，结合多种现代生物学前沿技术，如高分辨荧光染色影像分析、基因工程报告小鼠、免疫共沉淀、RNA干扰等，阐明上述问题的分子机制，为进一步的研究和临床治疗打下坚实基础。本课题立意新颖，技术先进，重点突出，内容具体，具有极大的理论研究意义和实际应用价值。
本项目的特色与创新性：
1． 立题新颖：我们的研究将首次揭示胞内调控因子，如
Gsα、Rheb和Fe，在神经元分化发育过程中的作用和机制。本项目的研究内容处于当代生命科学的前沿，国内外均未见类似的研究报道。
2． 技术先进：我们将大量采用目前世界上先进的生物学研究手段，如条件性基因敲除和报告基因技术（如Rosa26-GFP），荧光标记和成像（如catFISH）等，着重在体内研究基因在神经元发生和发育中的作用。
3． 取得重大突破的可能性大：参与本项目的科学家积累了大量前期工作的基础，在Cell，Nature，Science，Nature Genetics，Nature Neuroscience，Neuron，Moleculler Cell，Development，Genes Development等世界顶级杂志上发表论文26篇，影响因子达520，被引用次数达6000多次。该项目应用先进的技术手段，在大量前期工作基础上，研究神经元的发生、极化、树突形成及退变的分子机制等神经发育生物学的重大问题。项目所需关键条件性基因敲除小鼠和Cre小鼠已制备（如下图），因此，取得重大突破的可能性极大。
4． 神经系统发生发育的基础研究与临床疾病紧密相关。神经元生理功能和调节的失调将导致神经元退行性病变，如老年性痴呆症和帕金森氏病，我们对相关机制的阐明将有利于寻找新的药物靶点，开发新的神经元保护药物，从而为治疗神经疑难疾病发现新途径。
课题设置: 1)神经元发生的分子机制：重点研究Rheb/mTOR信号通路和铁离子在神经元发生中的作用和机制；2)神经元极化的分子机制：重点研究G-蛋白信号通路（Gsa,Rheb）和铁离子在神经元极化中的作用和机制；3)神经元突起形态发生的分子机制：着重研究生长因子BDNF、Rheb和铁离子在神经元突起形态发生的作用和机制；4)神经元退行性病变的分子机制：侧重研究线粒体自噬和Rheb/mTOR信号在神经元退行性病变中的作用和机制。
各课题既重点突出、内容具体、责任明确, 又互相合作、相互促进。各课题之间将在资源、技术和人才三方面充分实现共享，我们将共同利用多品系的基因敲除小鼠进行各课题相关基因功能的研究，节约大量的人力和经费，并且互相学习先进实验技术和交换专业人才，提高科研效率。
研究内容
1.建立和验证多个神经细胞特异性mTOR上游分子Rheb1、Rheb2及下游分子Shank3敲除小鼠品系。
2.初步分析Rheb/mTOR信号对大脑皮层、海马神经元和小脑蒲肯野细胞发生、极化和网络化的影响。
3.探讨Rheb/mTOR信号异常与神经祖细胞损伤的关系。
4.建立和验证TFR和Fpn等铁离子代谢相关基因的中枢神经系统敲除模型。5.初步分析上述基因敲除小鼠是否出现中枢神经系能发育异常。
6.探讨Gsα与神经细胞极化分子如Par3，Par6，LKB1或numb等的转运和定位的关系。7.通过转基因小鼠观察BDNFmet变异导致的神经元树突发生异常有无脑区的特异性，是否有不同脑区间的神经环路改变及其相应的行为学异常。
8研究BDNF及其受体TrkB参与活性调控神经突起形态发生的分子细胞学机制。9.完成线粒体自噬调节因子的筛选，并在体外培养的细胞中验证所筛选出的果蝇基因及其哺乳类同源基因具有线粒体自噬的调节功能。
10.研究AD、PD相关突变是否通过改变线粒体通透性骤变孔（mPTP）的开关来引发或抑制它们的自噬，并进一步探讨它们影响mPTP的生化机制。
11.着重在生化机理方面有所突破，如，探讨Rheb/mTOR信号是否影响与神经细胞极化、神经突起的形成、网络化相关的基因转录与蛋白质合成；初步揭示Rheb/mTOR对自噬在神经元发育与退行性病变中的功能调控的分子机制，切实做到表型/功能分析与机理有机结合。
预期目标
1.完成TFR和Fpn等铁离子代谢相关基因的中枢神经系统敲除模型的制备及验证，包括TFRf/f-Nestin-cre和Fpnf/f-Nestin-cre，为研究铁离子代谢在神经元发生、极化、网络化和死亡/退变中的作用打下基础。
2.建立和完善与研究神经系统发育相关的解剖学，免疫组化及体内成像等实验技术，检测上述基因敲除小鼠是否出现中枢神经系能发育异常。
3.完成多个神经细胞特异性Gsα敲除小鼠品系的制备及验证，包括Gsαf/f-Nex-cre, Gsαf/f-Nestin-cre和 Gsαf/f-Nestin-creER，为研究Gsα在神经元极化中有作用和分子机制打下基础。
4.建立并完善膜片钳技术测定轴突和树突专一的钾钠通道，并利用此技术初步研究Gsα在神经元极化中的作用。
5.多个BDNF转基因小鼠系的制备和验证，包括BDNFmetThy1-EGFP，BDNFwtThy-EGFP，为研究BDNF在神经突起形态发生中的作用和分子机制打下基础。6.确定BDNF及其受体TrkB在神经元活性调控突起生长中的作用，以及BDNFmet突变是否干扰了此过程及其机制。
7.建立线粒体自噬速度的萤光测定方法，并确定能明显提高或降低线粒体自噬速度的AD、PD相关突变。
8.建立线粒体自噬调节因子的细胞筛选系统，包括果蝇的Tom20-Dendra2稳定细胞株和RNAi库，并通过早期测试，确定大通量筛选的可行性。
9.确定线粒体自噬在神经元发育过程中的作用和调节机制。10.确定线粒体自噬异常导致神经元退行性死亡的分子机制。
11.确定AD、PD相关突变是否通过影响新筛选出的调节因子来改变细胞内的线粒体自噬水平，并进一步阐明它们的作用机制。
第三篇：遗传与变异教学设计
遗传与变异教学设计
一、教学目标
1、知识目标∶正确表述性状、相对性状、遗传、变异等现象；
2、能力目标∶通过猜谜语、欣赏漫画等活动，培养学生分析、识图能力；能举例说出动物、植物和人的不同性状及相对性状。
3、情感、态度与价值观目标∶通过对生物界的遗传和变异现象的认识，培养辨证思维能力及尊重科学、热爱自然、珍爱生命情感。
二、教学重点、难点
1、重点：区别性状和相对性状；辨别并描述遗传和变异现象。
2、难点： 理解遗传和变异现象；解释生物界中的生物学现象。
三、学情分析：学生对于生物的遗传和变异现象，一般都有着比较浓厚的兴趣，且在生活中具有一定的生物性状、相对性状、生物的遗传、变异等相关的生活经验，能够比较容易寻找和发现周围存在的遗传和变异现象，但是还没有形成理论知识，不能对相关的现象作出正确的解释。
四、教学过程
（一）创设情境，激发兴趣，导入新课
课件展示一组图片，师：同学们仔细观察她们，你注意到：
1、他们像吗？
2、他们哪些特征相似？
3、他们哪些特征不相同？学生就会展开讨论，顺利进入主题，这就是我们这节要学习的遗传和变异现象。
（二）组织学生开展几个活动
活动1：连连看——学习生物的性状 师：很多同学都去过动物园或者在书本或电视上看过很多的动物，这些动物你们都熟悉吗？生回答。师：老师这里出了几道谜语现在请同学们帮我连连看：谜语一耳朵像蒲扇，身子像小山，鼻子长又长，帮人把活干。——大象。是马不拉车，叫马也不错，满身黑道道，听声就奔跑。——斑马。一种动物名叫鹿，鹿角不长脖子长。——长颈鹿。形状象耗子，生活像猴子，爬在树枝上，忙着摘果子。——松鼠。
教师提问：恭喜你们都猜对了，你们为什么能猜出这些语句描述的是什么动物呢？学生：根据他们的形态特征。
师：很好大家都抓住了动物的重要特征。像刚才描述耳朵像蒲扇，鼻子长等都是生物体的形态特征。同学们能说说其他生物的形态特征吗?生：树叶是绿色的，柿子是橘红色的，树干粗壮······还有说话的声音。
师：那么声音、动作是形态特征吗？ 生：不是。
师：这些是生命活动中表现出来的特征是生物的生理特性。比如人的色觉正常与否，血型、嗓音等都是生理特性。
师：给出性状的概念，生物的形态特征和生理特性在遗传学上称为性状。
师：那么什么是相对性状呢？请同学们看这几幅图片。思考图片内容说明了什么？ 生观察图片讨论发言。师：通过刚才的观察我们知道了生物的同一性状有不同的表现类型。所以同一生物的同一性状不同表现类型称为相对性状。通过例子强调同一生物，同一性状。活动2：个体间性状的比较。指导学生看书，引导学生辨别8种性状。指导学生完成个体间性状的比较。完成书本讨论题。师：通过刚才的检查，最后没有人站立，这说明什么？根据这个活动结果推测世界上两个人
性状完全相同的可能性有多大？
（小组讨论，组内代表发表见解，普遍能够归纳出在同学当中，同一种性状表现的特征当中，有的性状表现相同，有的性状表现不同。个体之间各种性状完全相同的可能性几乎为0。）
: 活动3：照片连连看
师：大家在做性状自我检查中，发现自己有哪些性状与爸爸妈妈的一样？有哪些不同？
（请2~3个学生谈谈）
师；刚才我们听到的这3个同学都谈到自己有很多地方跟父亲或者跟母亲是一样的，也有不同的地方，那我们下面来做一个小游戏：比眼力！
（教师利用多媒体展示课前学生提供的一些家庭照片，让大家来猜究竟是哪个同学的父亲或母亲。大家兴致勃勃，大多数能很快猜出来，部分让学生很犹豫，猜错了。教师接着引导大家分析为什么有的很容易猜对，有的猜错了）
生：有的照片跟某某同学非常的相似，他们有很多性状是一样的，一看就能看出来是一家子。有的差异很大，所以猜不准。
师：这说明什么呢？请大家阅读100页的第一段文字。并对重点字句圈点出来。
（学生快速阅读，掌握遗传和变异的概念 遗传：性状从亲代传递给子代的现象。变异：子女和父母之间以及子女个体之间的性状存在差异的现象。）
师：（用多媒体展示遗传和变异的概念）
:活动4：欣赏漫画，并回答书本问题。师：（多媒体展示法国著名漫画家奥诺.杜米拉的漫画《新鼻子》和《旧砖上剥落的碎片》）下面我们来欣赏19世纪的两幅漫画。（引导学生在小组间讨论三个问题：
1、漫画中表达了什么生物学现象？
2、《新鼻子》中的钩鼻子和《旧砖上剥落的碎片》中的断腿有什么不同？
3、漫画里哪种现象是可能发生的/哪种不可能？为什么）
学生讨论，各小组代表陈述观点，对遗传和变异的概念进一步加深理解。
师：这里有些谚语大家来说说其中有哪些是遗传现象，哪些是变异现象？
（生基本能说遗传和变异现象）
师：这说明遗传和变异是生物界里普遍存在的现象。在自然科学中，探究遗传和变异规律的科学就是遗传学。我们看到这些特征，你能辨别出哪些是相对性状吗？（教师打出一根据录像内容编写的练习题：山羊的白毛跟花狸鼠的黄毛；鸳鸯的游泳和鸳鸯的彩色羽毛；黑色小兔和灰色小兔。）
师：通过这节课的学习，我们对性状和相对性状，遗传和变异的概念有多了解，你还能说出生物界中的那些遗传和变异的现象？在遗传学的领域中，大家想了解一些什么问题呢？拿出我们的“问号记录本”，把它写下来，课余我们可以利用网络，查找资料想办法解答它，或者在后面的学习中你可以找到答案。
作业：参考100页“思考与练习”第三题的性状调查表，可以自行设计，根据自己的喜好，对家庭成员的性状进行调查，建议大家用数据统计，或者图示、表格等办法给大家呈现你的调查结果。
（三）、课堂小结
1、正确表述性状、相对性状、遗传、变异等概念；
2、举例生物的相对性状；
五、布置作业
六、教学反思
遗传和变异的现象是自然界中普遍存在的。这一节的知识点相对比较简单。如果照本宣科把几个概念告诉学生，举几个例子，相信学生也能理解。但学生学习的热情与兴趣也许就会被
扼杀了。对后面“性状遗传的物质基础”、“性状遗传有一定的规律性”等抽象内容的学习就会造
七、板书设计：
第1节
遗传和变异现象
一、性状和相对性状
1、性状：生物体的形态特征和生理特性。
2、相对性状：同种生物同一种性状的不同表现类型。
二、生物性状的遗传和变异现象
1、遗传现象∶性状从亲代传给子代的现象。
2、变异现象∶亲子之间性状表现差异的现象。
第四篇：植物分子遗传国家重点试验室管理细则（定稿）
植物分子遗传国家重点实验室管理细则
根据科技部《国家重点实验室管理办法》[国科发基字（2002）91号]及本实验室具体情况，为保证实验室工作的正常有效运转，修订本管理细则。
1．植物分子遗传国家重点实验室实行室主任负责制和学术委员会评议制。
2．学术委员会从国内外科学家中选聘组成，任期4年，本单位科学家不超过30%，同时，聘请国内外有名望的科学家担任顾问或专家委员会委员。学术委员会负责咨询评议实验室的研究方向、课题基金指南、课题经费的分配，评价研究成果，并对研究和实验技术人员的晋升提出评议意见，学术委员会一般每年召开1次全体会议，平时可根据需要不定期通过通讯方式进行工作。
3．室主任由依托单位推荐，上级主管部门聘任，必要时可在全国公开招聘。室主任全面负责实验室的业务和行政工作的管理，为协助室主任处理日常具体事务，实验室设置主任助理2人(业务、技术条件)。
4．人员编制。编制定为研究技术人员60人，其中，固定科研技术人员30人，流动人员30人。随着实验室的发展，流动人员的比例可以适当增加。
5．课题组的设立。根据实验室方向，结合国家需要和承担的重要科研任务，由实验室学术委员会和室务委员会讨论通过，并经实验室主任批准后设立。
6．访问学者和客座研究人员。具有博士后或助理研究员职称以上的学者，可在每年6月30日以前，按规定的申请格式，向实验室提出访问学者申请，本实验室为国内访问学者提供相应的工作条件，并在生活条件上提供便利。访问学者的工资、医疗费用等待遇由原单位支付，必要时本实验室可酌情予以适当的生活补助。接受国外学者的具体办法另定。
客座研究人员可由本人申请，实验室批准，也可在征得本人同意后，由实验室聘任。客座研究人员可以参加实验室已有的课题研究，也可以根据实验室开放课题指南，提出自己的课题，可与实验室成员联合申请国家相关研究经费，或由实验室学术委员会评审后由实验室直接给予资助。研究成果为本实验室和访问学者原单位共有。发表论文署名冠以本实验室名称和作者本人姓名。实验室在每年的学术年会上对各课题进展做出评估。
7．课题管理。实验室所有研究课题必须经学术委员会评审通过，研究期限一般为1－2年，每年由学术委员会对课题评审1次，评审合格者才给予第二的经费资助。资助经费的使用范围仅限于与资助课题直接相关的科研费用，以及客座人员来本实验室的差旅、住宿等费用。因科研工作的需要，确需追加经费的，需经室主任和学术委员会主任批准。课题研究内容一般应按申请书所提计划进行，改变研究计划时，需提出书面报告，经室主任批准后方可实施。客座研究人员必须保证每年在本实验室的工作时间至少半年以上，且在本实验室的工作不能由原单位的合作者替代。期满后未完成课题者，需重新申请并得到批准后方可延长。对科研工作不能取得满意进展，或存在其他问题的课题，经学术委员会评议后，实验室有权予以取消。
客座研究人员在次年1月15日前必须向本实验室提交工作报告、当年公开发表的全部著作目录(离室时未发表的论文，待正式发表后补交)、获省部级以上奖励情况等。对逾期不交上述材料者，暂停下拨科研经费。课题结束后，必须将实验记录，工作总结及所借物品全部交回实验室。
7．经费。实验室经常费用由科研事业费开支，包括实验室的行政费用等。经费管理的具体细则另订。为增加科研经费的来源，实验室鼓励研究人员积极承担国家重大科研项目，申请有关基金，并支持与其他国家实验室、研究所、高等院校的合作。
8．学术交流与国际合作。学术交流和国际合作是确保实验室研究工作高水平的重要条件。本实验室积极与国内外有关机构建立双边或多边合作关系，促进学术交流和人员流动。
9．实验室有关人员必须遵守本室及依托研究所的各项规章制度。
植物分子遗传国家重点实验室
2002年5月修订
第五篇：分子与原子教学设计
分子与原子教学设计
分子与原子教学设计1
教学目标
一、知识与技能
1.通过生活中的现象，认识物质是由分子、原子等微小粒子构成。
2.通过实验探究活动和自制分子模型，认识分子、原子的特性，理解物理变化的本质。
3.通过分子模型化学变化过程的演示，认识分子原子的概念及化学变化的微观本质。
二、过程与方法
1．能从常见的现象入手进行合理的想象和推理。
2．培养学生抽象思维能力、空间想象力和动手能力。 3.通过讨论交流，培养团结、协作的合作意识。
三、情感态度与价值观
1．增强学生对微观世界的好奇心和探究欲，激发学生学习化学的兴趣。 2．对学生进行科学态度教育和辩证地看问题的思想方法教育。 教材分析
本节课的内容是继前两个单元学习某些物质的性质和变化后，从宏观的物质世界跨进微观的物质世界的第一课，对于学生认识宏观物质的微观组成具有重要的作用。同时，为进一步探究 “物质构成的奥秘”奠定基础。因此，本节教材具有承上启下的作用。
教学方法
分子、原子既看不见也摸不着，分子、原子究竟是什么样的粒子，学生缺乏准确的内部表象。针对教学内容的特点和学生的实际情况，我们主要采取以下几种方法进行教学: 第一，情景激学。用一些宏观现象创设探究氛围，激发学生的探究欲望。如读唐诗、撕纸片、拟人自述、酒精与水混合后体积的变化等。
第二，联想推理。尽量将不可见的微观粒子行为特征与学生熟悉的某些宏观事物联系进行转换理解，引导学生类比推理形成微观粒子的内部表象。
第三，模型构建。用蔬菜搭建起分子、原子的模型，使学生形成清晰的分子、原子印象。
教学重点认识物质的微粒性，能用微粒的观点解释日常生活中的问题
教学难点形成物质的微粒观，化学变化的本质。
教具准备
大、小土豆、牙签、胡萝卜、烧杯、尖嘴玻璃管、注射器、浓氨水，酚酞，滤纸、蒸馏水、酒精、多媒体
课时安排一课时
教学过程
引入
师：多媒体展示：《咏梅》墙角竖枝梅，临寒独自开。遥知不是雪，唯有暗香来。怎么解释遥远处就能区别梅和雪呢？就要进入我们今天的微观世界了。
新课探究
（一）、物质是由微粒构成的
师：请同学们在30秒内把桌面上的一张作业本纸尽可能的分成最小，但注意每次要等分纸片。（有的学生用手撕纸片，有的学生有小刀。）
师：请选出最小的纸片，它还能分吗？这是不是构成纸张的最小微粒？ 生：肯定不是
（1）分子、原子都很小
师：物质是无限可分的，任何物质都是由微粒构成的，我们用肉眼可以看到分子、原子等微粒吗？
[读一读]书上49页图片，介绍用扫描隧道显微镜获得的苯分子的图像，和移走硅原子构成的最小的汉字图像—“中国”。
多媒体展示：“水分子的自述”:嗨!同学们，我是水分子，我的质量和体积都很小，一个水分子的质量约是3 x 10 -26 kg，在每一滴水中我们水分子大约有1.67 x 1023个。我这么小，当然你们人类用肉眼是看不见我的。如果用10亿人来数一滴水里的水分子，每人每分钟数100个，日夜不停，需要数3万多年才能数完呢。我想请你们猜一猜当我们大量分子聚集在一起构成了什么物质？我们聚集在一起还运动吗？彼此之间是否会存在空隙呢? (2)微粒是不断运动的
师：既然物质是由肉眼看不到的、极细小的微粒构成，那么这些微粒有什么特性？请同学们完成下列实验探究。
学生分组实验（多媒体展示）：
1、在滤纸上滴上酚酞溶液，然后再滴上氨水，
2、在小烧杯上贴上滴有酚酞的滤纸片，在玻璃片上滴一滴氨水，然后把烧杯罩在浓氨水的上方，观察现象。
[议一议]同学们看到什么现象？这些现象说明什么？请讨论后回答？
生：我们看到酚酞都变红了，第一个实验说明氨水能与酚酞试液直接作用，使其变成红色；第二个实验中酚酞试液并未与浓氨水接触，但酚酞试液仍然变红了，说明构成氨气的微粒氨气分子是在不断运动的。
师：那么我们就可以解释：湿衣服为什么晾晒干了，糖块放入水里为什么消失了？这样的问题了。
生：水分子运动到空气中去了，糖分子运动到水中去了。
师：那为什么在太阳底下，衣服干的快，热水中糖溶解的快呢？
生：温度越高，微粒的运动速度越快。
师：同学们还能通过哪些事例说明分子的存在？以及微粒的运动呢？
生1：路过酒厂、化肥厂都可以闻到酒香和臭味。 生2：打开液化气瓶可以闻到浓烈的液化气中的臭味。还可以嗅到汽油的气味。汽油瓶不盖盖放在家中，过一段时间就没了。
生3：加热一壶水可以被烧干。
（3）微粒之间有空隙
师：同学们一定都知道1+1=2，但是我们完成下面这个实验后，这个等式就不成立了。
学生分组实验（多媒体展示）：用无名指堵住一端是尖嘴的玻璃管的尖嘴端，从另一端先加入一半的酒精，再加入一半的水，然后用拇指堵住另一端，上下颠倒几次，将玻璃管尖嘴向上松开无名指，观察现象。
生：松开手指后，发现液面下降了，不是一玻璃管液体。
师：那就是1+1不等于2，你们能解释吗？
生：这说明构成酒精和水的微粒之间有间隙。
师：酒精和水是液体，那气体微粒间、固体微粒间也有间隙吗？
学生分组实验（多媒体展示）：将两只同体积的注射器，分别吸取同体积的空气和水，用手指顶住末端，慢慢推入，观察现象。
生：注射器内的空气易被压缩，而水不易被压缩。这是因为固、液、气体微粒间都有间隙，但间隙不一样，气体的最大，易被压缩，液固较小不易压缩。
师：非常好，能用微粒间的间隙解释一下，热胀冷缩和物质状态的改变吗？
学生们讨论后回答：
学生1：物质受热微粒间的间隙增大，体积膨胀，遇冷微粒间的间隙缩小，体积减小。
学生2：物质由液体变为气体，是微粒间的间隙由小变大的结果
多媒体展示：水、水蒸气的变化以及微粒间的间隙。
师：固体受热，能量增加，微粒的运动加快，微粒间的间隙增大，固体就会变成液体，液体继续受热，微粒运动继续加快，间隙继续增大，液体就会变成气体。 [小结]我们亲自探究了微粒的一些特征，微粒的运动，微粒间有间隙，微粒很小
（二）分子的模型
师:为了能让同学们看到微粒，老师给分子、原子制作了模型，请大家欣赏（老师展示一个用土豆、胡萝卜做的水分子模型）
师：同学们自己能动手做吗？
学生分组活动（多媒体展示）：利用课桌上的材料自己制作出氢气分子，氧气分子，水分子，二氧化碳分子，氨气分子的模型。
[议一议]：在制作过程中有什么体会和感悟，制作完后，组间互相比较，谁做的最形象、规范。
学生1：水分子的模型像米老鼠的头，二氧化碳分子像糖葫芦
学生2：分子不是最小的，是由比它更小的原子构成。
学生3：相同的原子可以构成分子，不同原子也可以构成分子。
学生4：不同的物质由不同分子构成，不同的.分子有不同的性质。像用警犬能缉毒追踪。
师：构成物质的微粒是分子、原子，分子是由原子构成的，不同的分子构成不同的物质，所以具有不同的性质。
（三）化学变化中的分子和原子
师：在蔗糖溶于水，水蒸发的变化中，是分子的运动和间隙发生了变化，那在化学变化中分子和原子怎么变呢？
多媒体展示：水分子分解的示意图
学生分组活动：用自己手上的模型，演示一下化学变化，氧化汞分子分解或水分子分解过程。能得到哪些启发？
（找一个组的学生上讲台演示一下变化过程）
[读一读]：请同学阅读书本P50面的原子的有关知识，把你对分子和原子的理解与大家进行交流。
学生1：原子在化学变化中不变，分子在化学变化中要改变
学生2化学变化的过程是分子分成原子，原子又重新组合成新的分子。这些粒子只是形式上在变，箭头左右原子的总个数没有改变，箭头两边也只有两种原子，原子的种类也没变
学生3：若分子是一座房子，则原子就是建房子的砖。
学生4：若分子是一个变形金刚，原子就是拼图的各个部件。
学生5：若原子是一个汉字，则分子是一句话。每句话可分有各个汉字，各个汉字可组成一句话。
师：太精彩了，通过同学们的描述，眼前好像看见了许许多多分子、原子。
我们一起来归纳一下：
1、化学变化的实质分子的分裂，原子的重新组合。
2、变化中原子的个数种类始终不变，所以，原子是化学变化中最小粒子。
3、化学变化中分子的种类要发生改变，所以物质的种类就改变了，物质的性质也改变了，所以，分子是保持物质化学性质的最小粒子。
总结：物理变化中，分子原子都不改变，而化学变化中原子不改变，分子要改变。分子、原子的世界有太多的奥秘等着我们去发现。
作业：
1、用身边的材料制作一些分子的模型。
2、用分子、原子的知识解释我们熟知的生活现象。
板书设计
（一）物质是由微粒构成
（1）分子、原子都很小
（2）微粒的运动
（3）微粒间的间隙
（二）分子、原子的模型
分子是由原子构成的，不同分子构成不同物质，性质也不相同。
（三）化学变化中的分子和原子
化学变化的实质：分子的分裂，原子的重组
分子是保持物质化学性质的最小粒子。原子是化学变化中的最小粒子。 课后反思
“分子和原子”这部分内容是九年级化学课程的一个很重要探究点，本课题在教材中有举足轻重的作用。本节课的设计基本达到了预期的目标，设计中有如下特点：
一、本节课体现了素质教育的课程改革理念，把培养学生的科学探究能力摆在首位，以学生为主体，教师为引导，积极改进实验方案，每个知识点都从实验中得到探究和验证，让学生体验到探究的快乐。
二、问题情境真实，资料准备充分。实验设计巧妙，可操作性强，现象明显。所有问题都让学生分组讨论交流，结论基本都由学生得出，老师只是略做总结归纳。培养了学生自主、合作、探究的科学品质。
三、本节课教学过程设计紧凑，环环相扣，是有利于培养学生思维的逻辑性和严密性，但会有部分学生感觉太快，特别是在用模型演示化学变化的过程，而得出分子、原子的概念。这里应该再给学生多练习思考的时间。
分子与原子教学设计2
1、教材的地位和作用
分子和原子是本教材的一个难点，因为此年龄阶段的学生对充满神秘色彩的微观世界只有一些感性认识，没有理性概念。让学生从宏观世界步入微观世界是本节课的难点，本课题也是教材的一个重点，表现在通过本节课的学习，从本质上理解物理变化、化学变化，并为后面学习物质构成的奥秘和质量守恒定律打下基础。
2、新课程目标
通过对本课题的学习帮助学生用微观的观点学习化学，通过观察、想象、类比、亲身体验等方式使学生初步理解化学现象的本质，从五彩缤纷的宏观世界步入充满神奇色彩的微观世界，再反过来用微观世界的知识去解决宏观世界中诸多问题，从而激发学生学习化学兴趣。
3、教学目标
知识与技能：
⑴、认识物质是由分子和原子等粒子构成的。
⑵、认识分子是保持物质化学性质的最小粒子。
⑶、认识原子是化学变化中的最小粒子。
过程和方法：
⑴、学习运用日常现象与教材理论相结合的'方法。
⑵、充分发挥学生的想象力。
⑶、学会运用比较、分析、归纳对实验所得的信息进行加工。
情感态度与价值观：
⑴、对学生进行科学态度教育。
⑵、逐步提高学生的抽象思维能力、想象力和分析推理能力。
4、教学重点：
⑴、分子和原子概念的形成。
⑵、理解物质是由分子和原子等粒子构成的。
5、教学难点：
⑴、建立微观粒子运动的表象。
⑵、如何理解原子是化学变化中的最小粒子。
⑶、分子与原子的区别和联系。
6、教学方法：
创设问题情境——演示实验——得出结论——活动探究——学生讨论——总结归纳
教学过程：
问题情景：投影四幅Flash动画画面
1、盛放在敞口容器的水，在常温下会逐渐减少，温度越高减少越快，这是为什么？
2、湿衣服经太阳晒为什么会变干？
3、糖放在水里，会逐渐消失，而水却有甜味，这是为什么？
4、路过花店时，小丸子对小英子说：我闻见了花香，你闻见了吗？学生思考、讨论
引入课题：以上四种现象在生活中司空见惯，我相信学完本节课以后，你一定会解释以上现象。
实验：向盛有水的烧杯中加入少量的品红，静置，观察现象。
想一想：你看见了什么？你怎样解释这种现象？
归纳总结：宏观物质都是由微小的粒子——分子、原子构成的，分子、原子是真实存在的。
投影：1、苯分子的照片2、移走硅原子构成的文字
学生感知：：分子、原子的真实存在
设疑启思：分子有哪些性质呢？
阅读总结：结论1：分子质量小，体积小。
活动与探究：在烧杯A中装入20ml蒸馏水，滴入2—3滴酚酞试剂，得到无色溶液。在烧杯B中装入10ml浓氨水。用一只大烧杯把
A、B两烧杯罩在一起，几分钟后，观察到小烧杯A中的溶液变成了红色。上述现象说明了什么？请你用简单的实验证明自己的解释。
学生猜想：
1、A烧杯内滴入的酚酞要过一会儿才能变红，与B烧杯无关。
2、大烧杯壁上沾有某种物质，散发出的肉眼看不见的微粒与烧杯A中的溶液接触，使其变红。
3、烧杯B中的浓氨水散发出一种由肉眼看不见的微粒，慢慢溶解到烧杯A的溶液中，使A溶液变成红色。
设计方案，进行探究：
1、用洁净烧杯C装入20ml蒸馏水，滴入2—3滴酚酞试剂。静置，
观察现象，将其单独罩在大烧杯里，观察现象。
2、另取两只烧杯，重新配好A烧杯中的溶液，B溶液用蒸馏水代替浓氨水，用大烧杯罩住A、B烧杯，观察现象。
3、小心闻B烧杯的浓氨水，嗅到刺激性气味。取出浓氨水少量于试管中，滴入酚酞试剂，观察现象。
获得结论：
1、氨水能使酚酞试剂变红。
2、B烧杯浓氨水中有肉眼看不见的微粒逸出，有些微粒进入A烧杯中的溶液，使溶液成分改变，颜色变红。
活动与探究：一杯开水，一杯冷水，同时放入质量相当的品红，观察现象。
汇报实验结果：你有何发现？
拓展结论并投影：结论2：分子总是不断地运动的，温度越高，运动速率越快。
活动与探究：
1、（1）50ml水与50ml水混合（2）50ml酒精与50ml酒精（3）50ml水与50ml酒精混合
2、各取两支大小相同的医用注射器，将栓塞向外拉，分别吸入等体积的空气和水，用手指顶住针筒末端的小孔，将栓塞慢慢推入。
汇报实验结果：你有何发现？
拓展结论并投影：
结论3：分子之间有间隔，气态物质的微粒间隔比较大，固态、液态
物质的微粒间隔比较小。
讨论与交流：解释四幅Flash动画中的问题
分子与原子教学设计3
1教学目标
1、知道分子、原子、离子的区别。
2、能用微粒的观点解释某些常见的现象
3、知道原子是由原子核和核外电子构成的。
4、记住一些常见的元素名称和符号。了解地壳中含量较多的几种元素及存在。
5、知道元素的简单分类（金属元素、非金属元素、稀有气体元素）。
6、能根据原子序数在元素周期表中找到指定的元素。
7、形成“化学变化过程中元素不变”的概念。
8、能够运用本单元知识点，解出相关题型以及中考题。
2学情分析
3重点难点
1、分子的性质
2、原子结构
3、物质的分类、组成及微观构成
4教学过程
4.1第一学时
教学活动
活动1
【讲授】
第三单元物质构成的奥秘复习课教学设计
【教学过程】
【第一个板块】知识梳理
一、几种构成物质微观粒子
能够直接构成物质的粒子 有 。
（一）、分子
你能说出分子的性质吗？
1、分子的性质：
（1）、分子的质量和体积都很小
（2）、分子总是在不断运动着
（3）、分子之间有间隔
例题1、下列微粒中，能保持氢气化学性质的是（ ）
A.H B.2H C.H2 D.H2O
2、定义：由分子构成的物质，分子是保持其化学性质的最小微粒
学生活动：对于分子的性质分别举例说明。
（二）、原子
1、定义：化学变化中的最小粒子。
你能说出原子的结构吗？
2、原子的结构：
质子（+）
原子核（+）
中子
原子
核外电子（-）
3、原子结构示意图：
1、原子中的 等量关系：核电核数=质子数=核外电子数
2离子中等量的关系：核电核数=质子数≠核外电子数
3思考？
离子结构示意图与原子结构示意图的区别：
4、相对原子质量：
忽略电子质量，相对原子质量近似值
相对原子质量=质子数+中子数
（三）、离子
例题2 则该原子核内有（ ）个质子，核外有（ ）电子，核外有（ ）个电子层，最外层有（ ） 电子，在化学反应中，容易 （ ）电子，形成 （ ）
例题3、某微粒的结构示意图为 ，若X等于11，则该微粒表示_________（填“原子”、“阳离子”、“阴离子”）．
例题4、X的原子得到2个电子变成离子，则该离子的符号为（ ）。
A.X B.X2- C.X-2 D.X2+
例题5、由我国著名科学家、中国科学院院士张青莲教授主持测定了铟、铱、锑、铕等几中元素的相对原子质量新值，其中他测定核电荷数为63的铕元素的相对原子质量的新值为152。则下列说法不正确的是（ ）
A、铕元素原子的质子数为63 B、铕元素原子的中子数为89
C、铕元素原子的核外电子数为63 D、铕元素原子的质量为152
【小结】物质与其构成粒子的关系：
二、物质的组成
（一）、元素
1、定义:具有相同的核电荷数（即质子数）的一类原子的总称.
注：一种元素与另一种元素的本质区别是质子数不同。
2、地壳中含量前四位的元素
O、Si、Al、Fe
3、元素的分类：金属元素、非金属元素、稀有气体元素
（二）、元素周期表
1、结构：7横行（7个周期）各周期电子层数相同，最外层电子 数逐渐增加
2、18纵行（16个族）各族最外层电子数相同，电子层数逐渐增加（化学性质相似）
原子序数 元素名称
17 氯
Cl 元素符号
35.45
相对原子质量
原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数
例题6、元素周期表是学习化学的重要工具．如图是元素周期表中的一格，从中获取的信息不正确 的是（ ）
A、该元素属于稀有气体元素
B、该元素的元素符号为Ar
C、该元素的原子核外有18个电子
D、该元素的相对原子质量为39.95g
例题7、下列四种粒子的结构示意图中，属于金属元素原子的是（ ），表示 非金属元素原子的是（ ），表示稀有气体元素原子的是（ ）。
A B C D
例题8、图甲是某元素在元素周期表中的部分信息，图乙是该元素的一种粒子结构示意图．
（1）该元素的原子的核电荷数为_____ ，相对原子质量_________．
（2）图乙所示粒子的符号为 _________ ．
（三）、物质的组成及分类
多媒体展示：
例题9、下列不同物质的`微观粒子示意图中，表示混合物的是 ，表示纯净物的是 ，表示化合物的是 ，表示单质的是 ，可能表示氧化物的是 。
图A 图B 图C 图D 图E
课堂小结：从物质的构成、组成、及分类小结本单元知识，构建知识网。
学生小结：本堂课你收获了什么？
板书设计：物质构成的奥秘
一：构成物质的几种微粒 二、物质的组成
1、分子 1、元素
分子的性质 2、元素周期表
2、原子 3、物质的组成及分类
原子的结构
原子结构示意图
3、离子
阴离子
阳离子
【第二个板块】：练习反馈（见学生课堂练习）
教学反思：
课题1 分子和原子
课时设计 课堂实录
课题1 分子和原子
1第一学时 教学活动 活动1【讲授】第三单元物质构成的奥秘复习课教学设计
【教学过程】
【第一个板块】知识梳理
一、几种构成物质微观粒子
能够直接构成物质的粒子 有 。
（一）、分子
你能说出分子的性质吗？
1、分子的性质：
（1）、分子的质量和体积都很小 （2）、分子总是在不断运动着（3）、分子之间有间隔
例题1、下列微粒中，能保持氢气化学性质的是（ ）
A.H B.2H C.H2 D.H2O
2、定义：由分子构成的物质，分子是保持其化学性质的最小微粒
学生活动：对于分子的性质分别举例说明。
（二）、原子
1、定义：化学变化中的最小粒子。
你能说出原子的结构吗？
2、原子的结构：
质子（+）
原子核（+）
中子
原子
核外电子（-）
3、原子结构示意图：
1、原子中的 等量关系：核电核数=质子数=核外电子数
2离子中等量的关系：核电核数=质子数≠核外电子数
3思考？
离子结构示意图与原子结构示意图的区别：
4、相对原子质量：
忽略电子质量，相对原子质量近似值
相对原子质量=质子数+中子数
（三）、离子
例题2 则该原子核内有（ ）个质子，核外有（ ）电子，核外有（ ）个电子层，最外层有（ ） 电子，在化学反应中，容易 （ ）电子，形成 （ ）
例题3、某微粒的结构示意图为 ，若X等于11，则该微粒表示_________（填“原子”、“阳离子”、“阴离子”）．
例题4、X的原子得到2个电子变成离子，则该离子的符号为（ ）。
A.X B.X2- C.X-2 D.X2+
例题5、由我国著名科学家、中国科学院院士张青莲教授主持测定了铟、铱、锑、铕等几中元素的相对原子质量新值，其中他测定核电荷数为63的铕元素的相对原子质量的新值为152。则下列说法不正确的是（ ）
A、铕元素原子的质子数为63 B、铕元素原子的中子数为89
C、铕元素原子的核外电子数为63 D、铕元素原子的质量为152
【小结】物质与其构成粒子的关系：
二、物质的组成
（一）、元素
1、定义:具有相同的核电荷数（即质子数）的一类原子的总称.
注：一种元素与另一种元素的本质区别是质子数不同。
2、地壳中含量前四位的元素
O、Si、Al、Fe
3、元素的分类：金属元素、非金属元素、稀有气体元素
（二）、元素周期表
1、结构：7横行（7个周期）各周期电子层数相同，最外层电子 数逐渐增加
2、18纵行（16个族）各族最外层电子数相同，电子层数逐渐增加（化学性质相似）
原子序数 元素名称
17 氯
Cl 元素符号
35.45
相对原子质量
原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数
例题6、元素周期表是学习化学的重要工具．如图是元素周期表中的一格，从中获取的信息不正确 的是（ ）
A、该元素属于稀有气体元素
B、该元素的元素符号为Ar
C、该元素的原子核外有18个电子
D、该元素的相对原子质量为39.95g
例题7、下列四种粒子的结构示意图中，属于金属元素原子的是（ ），表示 非金属元素原子的是（ ），表示稀有气体元素原子的是（ ）。
A B C D
例题8、图甲是某元素在元素周期表中的部分信息，图乙是该元素的一种粒子结构示意图．
（1）该元素的原子的核电荷数为_____ ，相对原子质量_________．
（2）图乙所示粒子的符号为 _________ ．
（三）、物质的组成及分类
多媒体展示：
例题9、下列不同物质的微观粒子示意图中，表示混合物的是 ，表示纯净物的是 ，表示化合物的是 ，表示单质的是 ，可能表示氧化物的是 。
图A 图B 图C 图D 图E
课堂小结：从物质的构成、组成、及分类小结本单元知识，构建知识网。
学生小结：本堂课你收获了什么？
板书设计：物质构成的奥秘
一：构成物质的几种微粒
二、物质的组成
1、分子
1、元素
分子的性质
2、元素周期表
2、原子
3、物质的组成及分类
原子的结构
原子结构示意图
3、离子
阴离子
阳离子
【第二个板块】：练习反馈（见学生课堂练习）
教学反思：
分子与原子教学设计4
本课题的关键在于如何设计抽象的微观概念的教学活动过程。通过对现实生活中易观察事物的变化事实创设问题情境，引导学生运用已有知识和生活经验进行比较、分析、演绎、推理，再现科学探究“经历”，既培养抽象思维，又学习科学探究方法，形成由宏观到微观的抽象分析思维能力。这个学习过程不能仅靠教师讲述就能得到较高课堂效率的，而要在学生“亲身经历”的思辨中，通过教师的“拉”与“推”——引导、点拨下逐步达成。
为此，对本课题的教学设计，做了如下的安排：
1．本课题设计安排2课时完成，目的是保证学生有充裕的`时机，参与课堂学习活动，将问题及疑虑在课堂中得到充分暴露，得到及时纠正并学到正确的描述、分析、推理的方式方法。
2．用足、用好教科书中的每一个信息资源。让学生体会认真阅读教科书的重要性，同时明确教科书是分析问题、解决问题的首选资源。
3．认真总结以往教学积累的资料，更深刻的领悟，在第三单元组织进行物质结构知识启蒙教学的设计意图，以及教学资源开发利用的尺度。
分子与原子教学设计5
地区：甘肃省-武威市-凉州区
学校：凉州区九墩乡平乐小学
共1课时
课题1
分子和原子
初中化学
1教学目标
1.认识物质的微粒性：知道分子、原子等都是构成物质的微粒。能列举出常见的由分子、原子构成的物质。知道水、氧气、氢气、、二氧化碳、氧化汞是分子、构成的，知道汞、硅由原子构成的。
2.能用微粒的观点解释某些常见的现象：能用分子、原子之间是有间隔的、并在不断运动着的观点解释生活中的现象
3.知道由分子构成的物质中，分子是保持物质化学性质的最小粒子原子是化学变化中的最小粒子，即化学变化前后，存在于物质中的原子的种类不变。
4.知道分子是由原子构成的，知道由分子构成的物质在发生化学变化时，分子本生没有变化，分子发生了变化。
2学情分析
引导学生用大量的生活事实，如我们能闻到花的香味、湿衣服会晾干、糖放入水中会溶解等，感受到分子的存在和总在不断运动着，分子与分子之间不是紧密相连而是有空隙的。
3重点难点
1.从宏观现象微观粒子的运动，形成分子的概念.
2.抽象思维的培养.
4教学过程
4.1第一学时
教学活动
活动1
【讲授】过程
日常生活中,我们都有这样的见闻：
1）糖放入水中为什么不见了？
2）路过化妆品店就闻到香味?
3）湿衣服晒干，水跑到什么地方去了？
实验3–2：品红的扩散：在静止的水中品红为什么能扩散呢？（同步加做加热水中品红）
[过渡]在很久以前许多学者就对上述这些问题进行了探究，他们提出了物质是由不连续的微小的粒子构成的设想,用于解释以上现象。那么,他们的论断是否正确呢?
展示图片：教材P48图3-6、3-7
小结：物质确实是由微小的粒子……分子和原子构成的。确立物质是由分子和原子构成的观点
看图想象分子的存在形成物质是由分子和原子构成的观点，培养学生的想象能力。
让学生了解现代高科技，并借助图像进入微观世界。
[提问]分子有何特点呢？
（阅读）分子很小
1个水分子的质量约是3×10-26kg；
1滴水中大约有1.67×1021个水分子思考、讨论，并归纳总结锻炼学生分析、推理、归纳、总结的能力
[活动与探究]做氨水的扩散实验
请同学们猜想：为什么A杯中的溶液很快变红了？而B杯中的.溶液过很久才变红呢?
小结：
氨水中氨分子不断扩散进入了酚酞溶液中，使酚酞溶液变成了红色。该实验说明了分子在不停地运动。
[提问]在受热的情况下，分子运动速率怎样?能否举例子按实验要求观察现象、填写
观察现象→提出问题→用知识进行解释
联系实际生活
电脑：
①1000ml酒精与100ml水的混合,思考为什么混合后体积不为200ml呢?
②一碗黄豆与一碗绿豆混合是否等于两碗？
小结：分子之间有间隔观察现象
思考、讨论
猜想用宏观的物质解释微观的现象,联系生活实际加深对微观概念的理解
用分子的观点分析：
1、为什么墙内开花墙外香？
2、为什么湿衣服在阳光下比在阴凉处易凉干？
3、物质为何有三态变化？
讨论、分析、交流
板书设计
课题2分子的原子
第一课时
一、物质是由分子和原子等粒子构成的
二、分子的性质
1、分子很小
2、分子在不断运动
3、分子之间有间隔
三、分子的概念
分子是保持物质化学性质的最小粒子
反思：
课题1分子和原子
课时设计课堂实录
课题1分子和原子
1第一学时
教学活动
活动1
【讲授】过程
日常生活中,我们都有这样的见闻：
1）糖放入水中为什么不见了？
2）路过化妆品店就闻到香味?
3）湿衣服晒干，水跑到什么地方去了？
实验3–2：品红的扩散：在静止的水中品红为什么能扩散呢？（同步加做加热水中品红）
[过渡]在很久以前许多学者就对上述这些问题进行了探究，他们提出了物质是由不连续的微小的粒子构成的设想,用于解释以上现象。那么,他们的论断是否正确呢?
展示图片：教材P48图3-6、3-7
小结：物质确实是由微小的粒子……分子和原子构成的。确立物质是由分子和原子构成的观点
看图想象分子的存在形成物质是由分子和原子构成的观点，培养学生的想象能力。
让学生了解现代高科技，并借助图像进入微观世界。
[提问]分子有何特点呢？
（阅读）分子很小
1个水分子的质量约是3×10-26kg；
1滴水中大约有1.67×1021个水分子思考、讨论，并归纳总结锻炼学生分析、推理、归纳、总结的能力
[活动与探究]做氨水的扩散实验
请同学们猜想：为什么A杯中的溶液很快变红了？而B杯中的溶液过很久才变红呢?
小结：
氨水中氨分子不断扩散进入了酚酞溶液中，使酚酞溶液变成了红色。该实验说明了分子在不停地运动。
[提问]在受热的情况下，分子运动速率怎样?能否举例子按实验要求观察现象、填写
观察现象→提出问题→用知识进行解释
联系实际生活
电脑：①1000ml酒精与100ml水的混合,思考为什么混合后体积不为200ml呢?②一碗黄豆与一碗绿豆混合是否等于两碗？
小结：分子之间有间隔观察现象
思考、讨论
猜想用宏观的物质解释微观的现象,联系生活实际加深对微观概念的理解
用分子的观点分析：
1、为什么墙内开花墙外香？
2、为什么湿衣服在阳光下比在阴凉处易凉干？
3、物质为何有三态变化？
讨论、分析、交流
板书设计
课题2分子的原子
第一课时
一、物质是由分子和原子等粒子构成的
二、分子的性质
1、分子很小
2、分子在不断运动
3、分子之间有间隔
三、分子的概念
分子是保持物质化学性质的最小粒子
反思：
陈义文评论
优点：
层次清晰，重点突出。
缺点：
应设计一些反馈练习来巩固知道。
分子与原子教学设计6
教学目标
1、认识物质是由分子、原子等微粒构成的。
2、认识分子是保持物质化学性质的最小微粒;原子是化学变化中的最小粒子。
3、初步学习科学探究的基本方法;培养学生学会观察实验现象和记录实验现象的能力。 4、培养学生认真求实的科学态度。
教学重难点
1、认识分子是保持物质化学性质的最小微粒;原子是化学变化中的最小粒子。
2、初步学习科学探究的基本方法;培养学生学会观察实验现象和记录实验现象的能力。
教学工具
大烧杯、小烧杯、品红溶液、酚酞溶液、浓氨水、胶头滴管、针筒、投影仪、多媒体电脑等。
教学过程
一、提出问题
[引入]生活中你经常碰到这种事：盛放在敞口容器中的水在常温下逐渐减少了，如果拿去加热会减少得更快;当你漫步在果园，便有一阵阵果香飘来;当你把紫色高锰酸钾晶体丢人水中，水就会变成紫色，但我们肉眼却看不到高锰酸钾晶体的存在等等，大家是否想过原因呢? [演示实验J教材中(实验3-2)o [观察]品红溶液逐渐扩散，最后溶解在水中，烧杯中的溶液经振荡后变成浅红色。师：为什么敞口容器中的水会减少?加热后减少得更快?为什么品红滴到静置的水中能逐渐扩散呢? [学生讨论]水慢慢变干了，实际上是水微粒蒸发到空气中;我们闻到果香味，是看不见的果子微粒分散在空气中。
师：同学们都说得对。这样的问题很久以前就引起一些学者的兴趣，他们提出了一个大胆的设想：物质是由不连续的微小的粒子组成的。后来，这个大胆的设想随着科技的进步得到了验证。
[小结]由课本图3-6和图3-7分析得出：
1、物质由分子、原子等微小粒子构成的口(科学仪器直接观察)。 2、分子的质量和体积很小。
师：分子除了有一定的质量，还存在哪些性质呢?(从现象说明)o生1：从品纽的扩散、水的蒸干……等现象说明分子微粒是在不断运动。
生2：从水受热蒸发加快这一现象，说明分子微粒在受热情况下，分子能量增大，运动速率加快，这也说明分子微粒是在不断运动的。
生3：闻到香味也可以说明分子微粒在不断运动。
师：回答得很好!分子除了在不断运动外，还有哪些特点?生，：当水加热至100℃，水变成水蒸气，说明水分子间的间距拉大;在O℃时结成冰，呈固态，说明水分子的间距拉近;这一现象说明分子间存在一定间隔。
师：同学们回答得很好!从生活经验、日常现象中，从前人探究中，我们通过自己的分析、推理得出分子的一些特点，归纳如下(投影)：
(1)分子有一定的质量和体积(很小)。 (2)分子是在不断运动的。 (3)分子间存在一定的间隔。
师：这3个特点中第
2、3两点是你们通过对现象的分析、推理得出的'，那么你能不能用个实验证明你的观点呢? (分组实验，重点探究特点2：分子是在不断运动。)
二、实验探究
[演示实验](教师在学生探究实验前先做个演示实验)在一试管中加入lOmL无色的浓氨水，然后滴入2～3滴无色酚酞试剂，观察现象，得出结论，作为信息提供给同学们。
[现象]溶液呈红色。
[结论]氨水使无色酚酞溶液变红岔
[实验内容]探究分子特点之一——分子在不断地运动着。
[实验方案1]在一只小烧杯中加入10ml。水，然后滴入2～3滴酚酞试液，观察现象。
[实验方案2]在一只试管A中加入lOml。水，然后滴人2～3滴酚酞试液;另取一支试管B中加入10ml。的浓氨水，然后用带寻管塞子塞好、并用橡胶管连接，如图所示，观察现象。
[实验方案3]如右图所示，A、B两烧杯中装有无色酚酞试液;另取一个C烧杯加入约5mL的浓氨水。然后用一个大烧杯罩住，观察现象(约5分钟后)。
教师评价学生的方案，从理论上推测结论，完成下表：
师：同学们亲自进行实验究话动，通过实验，我们归结出以下几点
1、氨水会挥发出许多微小颗粒并扩散到空气中，所以最先打开瓶塞时，我们都闻到了刺鼻的气味;(亲自体验得出。) 2、氨水中的氮分子不断运动，;扩散到含有酚酞的溶液中，使酚酞变红; 3、说明构成氨气酌氮分子是不断运动的。
课后小结
师：本节课我们学习了分子和原子，利用实验探究验证了分子的特点。现将本课题总结如下：
1、物质是由原子、分子等微小粒子构成的。
2、分子存在着以下特点：
(1)分子有一定的质量和体积;
(2)分子在不断地运动;
(3)分子间存在一定的间距。
板书设计
分子和原子教学设计(第一课时)
1、物质是由原子、分子等微小粒子构成的。
2、分子存在着以下特点：
(1)分子有一定的质量和体积;
(2)分子在不断地运动;
(3)分子间存在一定的间距。
分子与原子教学设计7
一、教材分析
1.教材的地位及其作用
本课题的内容是继前面两个单元学习某些物质的性质和变化后，从宏观的物质世界跨进微观的物质世界的第一课，对于学生认识宏观物质的微观组成具有重要的作用。同时，为进一步探究第四单元“物质构成的奥秘”奠定基础。因此，本节教材具有承上启下的作用。
2.教学目标分析
(1)知识目标:认识分子、原子的存在;认识分子是保持物质化学性质的最小粒子，原子是化学变化中的最小粒子;运用分子和原子的观点加深对化学反应实质的理解。
(2)能力目标:运用分子、原子的知识解释某些日常现象，通过对物质及其变化的宏观现象与微观本质之间相互联系的分析推理，培养学生的想象能力和抽象思维能力。
(3)情感目标:认识物质世界是运动的，以及分子的可分性和原子在化学变化中的不可分性，形成微观粒子运动的行为表象，帮助学生树立辩证唯物主义世界观，培养学生用辩证统一的观点思考问题的思想方法。
3.重点、难点分析
(1)重点:分子、原子概念的建立。
(2)难点:分子、原子行为的微观表象的形成。
4.课时安排： 2 课 时
二、教法分析
分子、原子对于九年级的学生来说，并不完全是陌生的，在小学自然、初中生物、物理课中都接触到分子和原子。但是，分子、原子究竟是什么样的粒子，学生缺乏准确的内部表象。由于分子、原子既看不见也摸不着，所以，学生要真正建立明晰的分子、原子概念是较为困难的。针对教学内容的特点
和学生的实际情况，我主要采取以下几种方法进行教学:
第一、情景激学。用一些宏观现象创设探究氛围，激发学生的探究欲望。如《梅花》诗中的“暗香”、物体的热胀冷缩、酒精与水混合后体积的变化等。
第二、联想推理。尽量将不可见的微观粒子行为特征与学生熟悉的某些宏观事物联系进行转换理解，引导学生类比推理形成微观粒子的内部表象。
第三、辅助教学。采用实验探究与电脑模拟相结合的方法展示分子、原子的行为特征，把学生的思维引向分子、原子的微观世界，使学生形成清晰的分子、原子印象。
三、教学准备：
相关课件 石子 沙子 医用注射器2个 酚酞试液 浓氨水 烧杯
四、教学程序：
第一课时
1.创设情景，导入新课
为创设一个最佳的心理和认知环境，用宋代诗人王安石的一首诗《梅花》[墙角数枝梅，凌寒独自开。遥知不是雪，为有暗香来。(小学课文)]引出本课题，并引发学生思考“为有暗香来”是何故?接着引导学生大胆进行猜想，为什么我们能闻到梅花的暗香?在学生通过读古诗，品诗味，感知这一自然现象的基础上讲解，许多物质是由我们肉眼看不见的微小粒子——分子、原子构成的。然后再展示出人们利用科学技术获得的苯分子图像，以及移走硅原子构成的最小的汉字图像“中国”，用事实来说话，让学生了解科学的进步与发展，对学生进行爱国主义教育，同时也让学生进一步明确物质是由分子、原子等微观粒子构成的。
(让学生置身于特定文化背景的学习情景中，获得情感的激发，使之顺利切入主题内容的学习。通过观察分析与科学事实的呈现，让学生感知分子、原子的真实存在。)
2.启发诱导，探索新知
（1）分子的概念
①分子的性质
(分子是一种看不见、摸不着的微小粒子，可以通过想象、类比、模拟等方式，将自然界中司空见惯的一些变化和现象与知识点的教学关联起来，引导学生自主探究，分析推理，顺理成章地建构知识，形成概念。)
A.分子的体积和质量都很小
问题思考:水是由分子构成的，水分子看不见，为什么水却能看见?
●采用“水分子的自述”让学生感知分子的体积和质量都很小:嗨!同学们，我是水分子，我的`质量和体积都很小，一个水分子的质量约是3×10kg，在每一滴水中我们水分子大约有1.67×10个。我这么小，当然你们人类用肉眼是看不见我的。如果用10亿人来数一滴水里的水分子，每人每分钟数100个，日夜不停，需要数3万多年才能数完哩。我想请你们猜一猜当我们分子聚集在一起构成水时，彼此之间是否会存在空隙呢?
(运用具体的数字和拟人化的手法，说明分子的质量和体积都很小，这样有利于激发学生的兴趣，同时也顺利的过渡到分子的另一个性质——分子之间有间隔。)
B.分子之间有间隔
问题思考:5mL水十5 mL酒精=10 mL液体吗?
●通过多媒体课件让学生观察5mL水与5mL酒精混合的现象，问学生:为什么酒精与水混合后体积会变小呢?难道1+1<2吗? -26 21
学生讨论后交流，有的同学可能会说:水与酒精发生了化学反应；可能是不同物质的分子大小不同造成的；可能是物质的分子之间有间隔，一种物质的分子穿插到另一种物质分子空隙里去了……
究竟哪种说法有道理呢?让学生带着这些疑问再探究。此时通过动画演示水分子与酒精分子的混合过程。
●等体积的石子和沙子混合，观察现象。通过这个实验学生会观察到，混合时有些沙子进人到石子的空隙里去了，所以混合后总体积小于混合前两体积之和。由此学生展开联想，酒精与水混合体积变小与此类似，进而得出：物质的分子之间存在一定的间隔。
（借助宏观现象来帮助学生想象微观事物，理解微观事物，使抽象问题具体化，使深奥的知识变得浅显而易于理解。）
在学生认识到分子之间有间隔的基础上，创设新的问题情景: 构成物质的分子间的间隔是否可以改变呢?
（这样安排让学生在不断探索中获取知识，在质疑中升华知识。）
●请两位同学各拿两支医用注射器，一支吸空气，一支吸水，两者等体积，用手指顶住末端注射孔，将活塞慢慢推压，然后交换做。
通过此实验引导学生得出:液态物质较难压缩，分子间的间隔比较小；气态物质比较容易被压缩，分子间的间隔比较大。与此同时联想到物体的热胀冷缩现象，也是因为分子的间隔受热时增大，遇冷时缩小的缘故。
分子与原子教学设计8
一、教材分析
1.教材的地位及其作用
本节课的内容是继前面两个单元学习某些物质的性质和变化后，从宏观的物质世界跨进微观的物质世界的第一课，对于学生认识宏观物质的微观组成具有重要的作用。同时，为进一步探究第四单元“物质构成的奥秘”奠定基础。因此，本节教材具有承上启下的作用。
2.教学目标分析
(1)知识目标:认识分子、原子的存在;认识分子是保持物质化学性质的最小粒子，原子是化学变化中的最小粒子;运用分子和原子的观点加深对化学反应实质的理解。
(2)能力目标:运用分子、原子的知识解释某些日常现象，通过对物质及其变化的宏观现象与微观本质之间相互联系的分析推理，培养学生的想象能力和抽象思维能力。
(3)情感目标:认识物质世界是运动的，以及分子的可分性和原子在化学变化中的不可分性，形成微观粒子运动的行为表象，帮助学生树立辩证唯物主义世界观，培养学生用辩证统一的观点思考问题的思想方法。
3.重点、难点分析
(1)重点:分子、原子概念的建立。
(2)难点:分子、原子行为的微观表象的形成。
二、教法分析
分子、原子对于初三的学生来说，并不宪全是陌生的，在小学自然、初中生物、物理课中都接触到分子和原子。但是，分子、原子究竟是什么样的粒子，学生缺乏准确的内部表象。由于分子、原子既看不见也摸不着，所以，学生要真正建立明晰的分子、原子概念是较为困难的。针对教学内容的特点和学生的实际情况，我们主要采取以下几种方法进行教学:第一，情景激学。用一些宏观现象创设探究氛围，激发学生的探究欲望。如《梅花》诗中的“暗香”、物体的热胀冷缩、酒精与水混合后体积的变化等。
第二，联想推理。尽量将不可见的微观粒子行为特征与学生熟悉的某些宏观事物联系进行转换理解，引导学生类比推理形成微观粒子的内部表象。
第三，辅助教学。采用实验探究与电脑模拟相结合的方法展示分子、原子的行为特征，把学生的思维引向分子、原子的微观世界，使学生形成清晰的分子、原子印象。
三、教学程序
1.创设情景，导入新课
为创设一个最佳的心理和认知环境，我们用宋代诗人王安石的一首诗《梅花》[墙角数枝梅，凌寒独自开，遥知不是雪，为有暗香来(小学课文)]引出本课题，并引发学生思考“为有暗香来”是何故?接着引导学生大胆进行猜想，为什么我们能闻到梅花的暗香?在学生通过读古诗，品诗味，感知这一自然现象的基础上，运用多媒体动画模拟出花香粒子运动的微观过程，帮助学生初步形成微观粒子行为的表象。在此基础上讲解，许多物质是由我们肉眼看不见的微小粒子—分子、原子构成的。然后再展示出人们利用科学技术获得的苯分子图像，以及移走硅原子构成的最小的汉字图像“中国”，这样用事实来说话，既可以让学生了解科学的进步与发展，对学生进行爱国主义教育，同时也让学生进一步明确物质是由分子、原子等微观粒子构成的。
让学生置身于特定文化背景的学习情景中，获得情感的激发，使之顺利切人主题内容的学习。通过观察分析与科学事实的呈现，让学生感知分子、原子的真实存在。
2.启发诱导，探索新知
（1）分子的概念
①分子的性质
分子是一种看不见、摸不着的微小粒子，可以通过想象、类比、模拟等方式，将自然界中司空见惯的一些变化和现象与知识点的教学关联起来，引导学生自主探究，分析推理，顺理成章地建构知识，形成概念。
A.分子的体积和质量都很小
问题思考:水是由分子构成的，水分子看不见，为什么水却能看见?采用“水分子的自述”让学生感知分子的体积和质量都很小:嗨!同学们，我是水分子，我的质量和体积都很小，一个水分子的质量约是3 x 10 -26 kg，在每一滴水中我们水分子大约有1.67 x 1023个。我这么小，当然你们人类用肉眼是看不见我的。如果用10亿人来数一滴水里的水分子，每人每分钟数100个，日夜不停，需要数3万多年才能数完哩。我想请你们猜一猜当我们分子聚集在一起构成水时，彼此之间是否会存在空隙呢?运用具体的数字和拟人化的手法，说明分子的质量和体积都很小，这样有利于激发学生的兴趣，同时也顺利的过渡到分子的另一个性质—分子之间有间隔。
B.分子之间有间隔
问题思考:100 mL水十100 mL酒精=200 mL液体吗?学生探究活动1:取一根细长玻璃管，一端封口，把酒精染成红色(其目的是与水的颜色区别，使现象更明显)，用胶头滴管分别将水和酒精大约各一半注人玻璃管中，用手指堵住玻璃管的另一端，来回倒转玻璃管几次，让两种液体混合均匀，再竖直玻璃管。可以观察到玻璃管中的液面下降了，进而得出酒精与水混合后体积会变小的结论。此时不失良机地问学生:为什么酒精与水混合后体积会变小呢?难道1+1
究竟哪种说法有道理呢?让学生带着这些疑问再探究。
学生探究活动2:等体积的石子和沙子混合，观察现象。通过这个实验学生会观察到，混合时有些沙子进人到石子的空隙里去了，所以混合后总体积小于混合前两体积之和。由此学生展开联想，酒精与水混合体积变小与此类似，进而得出:物质的分子之间存在一定的间隔。
借助宏观现象来帮助学生想象微观事物，理解微观事物，使抽象问题具体化，使深奥的知识变得浅显而易于理解。
在学生认识到分子之间有间隔的基础上，创设新的问题情景:构成物质的分子间的间隔是否可以改变呢?
这样安排让学生在不断探索中获取知识，在质疑中升华知识。
学生探究活动3:由两位同学各拿两支医用注射器，一支吸空气，一支吸水，两者等体积，用手指顶住末端注射孔，将活塞慢慢推压，然后交换做。
通过此实验学生可以得出:液态物质较难压缩，分子间的间隔比较小;气态物质比较容易被压缩，分子间的间隔比较大。
与此同时联想到物体的热胀冷缩现象，也是因为分子的间隔受热时增大，遇冷时缩小的缘故。
C·分子处于不断的运动中
本节教材中安排的“活动与探究”不仅可以让学生明确分子是在不断的运动着，同时也可以让学生学会一种研究间题的方法—对比实验的探究方法。学生探究活动4:学生按要求完成教材中的“活动与探究”1,2。我们对这个探究活动提出补充要求:实验时(图1)要观察酚酞溶液、浓氨水的颜色并扇闻它们的气味;要求边实验边分析;思考图2中，烧杯A与烧杯B哪些条件相同，什么条件不同?为什么这样设计?
学生实验结束后，让学生汇报交流各组实验中观察到的现象，在学生对A烧杯中液体变红的现象感到好奇和不解时，利用多媒体动画模拟出氨分子运动扩散接触到酚酞，使酚酞溶液变红的过程。由这个探究活动得出:构成任何物质的分子都在不停的运动。为了使理论结合实际，引举学生熟悉的生活素材，如当你漫步于花园小道、走进火锅城、路过臭水沟时，你都能闻到别样的气味;湿衣服晾晒会变干;酒精自然挥发;以及在SARS病毒流行期间，大街上的人们戴着大口罩，以防止SARS病毒通过近距离的飞沫传染等等。
在学生明确物质的分子都在不断的运动后，再提出思考问题:实验中为什么氨分子可以运动到酚酞溶液中，那酚酞溶液的分子为什么没有运动到氨水中呢?对此，教师引导学生分析，在前面分别扇闻过氨水、酚酞溶液的气味，能闻到氨水有刺鼻的气味，表明氨分子的运动比较活跃，容易从烧杯中扩散到空气中。由此懂得:不同物质的分子性质是不相同的。
继续创设分子运动的问题情景:分子运动的快慢与哪些因素有关?学生探究活动5:把分别盛有冷水和热水的两个烧杯放在桌上，小心地在两个烧杯中投人少量的品红。不要搅动烧杯中的水，观察两杯中品红的扩散过程。由此实验得出:温度升高，分子能量增大，分子无规则运动速度加快。同时引导学生联想到我们把湿衣服凉在太阳下比凉在阴凉处干得快。
至此，有关“分子的体积和质量都很小、分子之间有间隔、分子不断地运动”等分子的基本性质，便在学生的头脑中形成。
为了让学生对分子有更清楚的认识，利用多媒体向学生展示几种分子的模型，帮助学生形成分子是由原子构成的空间模型的表象，也为后面给分子下定义作铺垫。
②分子的定义:分子是保持物质化学性质的最小粒子。
水（水分子）水蒸气（水分子）
水（水分子）氢气（氢气分子）＋氧气（氧气分子）
化学变化:分子本身发生改变。
分子的定义由水受热变成水蒸气和水通电分解两个变化的微观过程的分析和推理得出，从分子本身是否变化来认识、区别物理变化和化学变化。这不仅使学生对这两种变化的认识有所深化和发展，而且便于归纳出定义:分子是保持物质化学性质的最小粒子。
这部分内容是学习的难点，学生难以进行自主探究，因此，通过联系新旧知识，提出问题，并借助计算机模拟出水分解生成氢气和氧气的过程，给学生以直观的印象，让学生“看见”分子再分就不是原来物质的分子了，物质的性质也就随之发生了变化，能较好的突破教学的难点。
(2)原子的概念原子的.概念是建立在分子可分性的基础上的，利用多媒体动画展现出化学变化的微观过程，帮助学生理解原子的概念。学生探究活动:动手做氧化汞受热分解的实验，并观察氧化汞分解成氧原子和汞原子、氧原子新汞原子重新组合成氧气和金属汞的动画模拟演示过程。
通过实验观察和模拟氧化汞分解的弈化过程，发现原子在化学变化中没有发生变化，只是进行了重新组合，由此得出:原子是化学变化中的最小粒子。原子可以重新结合成新物质的分子。
学生对实验现象的观察，感知氧化汞在加热条件下分解生成两种新物质氧气和汞，实验现象是宏观的，但其原理是微观的，从微观的原理过渡到宏观的现象是化学实验能够解决的问题，但是怎样用微观的反应原理解释宏观的实验现象，化学实验就难以解决了。这里通过多媒体技术，生动、形象地模拟其变化的过程，使学生看到放大了的原子世界和化学变化中分子可分、原子重新组合的过程，有效地把教师头脑中正确的微观图像传递给学生，降低了学习的难度，让学生在一种轻松愉快的气氛中掌握知识。
3.练习反债，归纳小结
根据本节课的重点内容，利用多媒体辅助教学的优势，设计课堂练习及时投影反馈，提高学生对所学知识的理解能力和迁移能力。
按图3所示装置，上瓶盛的是空气，下瓶盛的是红棕色的二氧化氮气体。当抽去中间玻璃片后，预测会观察到什么现象?若此现象能发生，说明什么问题?
当学生回答出两瓶气体均匀混合后(上下两瓶气体的颜色完全一致)，启发学生讨论，分子运动是否停止?
组织学生讨论这个问题，更能巩固、加深学生对分子运动的认识。
本节课小结:可安排同桌学生进行交流，各自说出在本节课中学到了哪些知识?这样可以让学生相互取长补短，并有助于学生间的相互交流以及语言表达能力的培养。 4.分层作业，巩固新知
1.必作题
(1)物质的分子间有_________，气体容易压缩是因为其分子间的______，液体、固体不容易压缩是因为它们分子间的______。
(2)化学反应中，构成反应物分子的______重新组合成新的______
(3)下列说法中正确的是
A.电解水生成氢气和氧气，说明水中含有氢分子和氧分子B.在电解水的反应中，氢原子和氧原子都没有发生变化C.水的蒸发和电解都生成气体，它们都是化学变化D.物质在变化中所表现出的性质，就是物质的化学性质(4)从分子的角度分析并解释下列问题:
①为什么墙内开花墙外可嗅到香味?
②香水、汽油为什么要密封?
③水蒸发后化学性质没有变。 2.选作题
下列关于分子的说法是否正确:
(1)酒精挥发是由于酒精分子不断运动扩散到空气中去的缘故。
(2)碘受热变成碘蒸气是碘分子发生了变化。
(3)空气中氧气分子与氯酸钾分解得到的氧气分子的性质相同。
(4)参加化学反应的二氧化碳分子是不能再分的最小粒子。
(5)一切物质都是由分子构成的。
(6)物质发生化学变化时组成物质的分子本身也是发生改变。
3，思考题
(1)某同学在家做了一个实验:在一个玻璃容器中加入100 mL的水，向水中放人一块糖，在外壁沿液面画一条水平线，过一会儿发现糖块不见了，液面比原来水平线降低了。通过这一现象，请你推测分子有哪些性质?请你重新设计一个实验进行探究。
(2)在距加油站一定距离的范围内为什么要严禁烟火?
三种不同层次的练习，由浅人深，体现了面向全体学生和因材施教的教学原则。
四、板书设计
板书设计力求反映知识结构的脉络，简单明了，突出重点。
五、教学设计反思
鉴于本节课是一节概念课，学生缺乏抽象思维的能力，在设计时注重了以下两个体现、两个突出。
1.两个体现
(1)突出教学过程与学生生活经验的紧密联系，展开联想，形成对分子、原子等微观粒子的行为表象;
(2)突出实验、多媒体辅助教学的直观效果，使抽象知识和实际体验相结合，降低学习难度，让学生在轻松愉快的气氛中掌握知识。
分子与原子教学设计9
设计思路：
本课题是学生接触微观世界的开始，对于学生认识物质结构的理论，建立结构决定性质，性质决定用途的化学思想至关重要。而分子、原子的概念比较抽象，大多数学生对生活中的现象思考的不多，同时又由于知识所限，很少从微观的角度去解释这些现象，因此学生理解起来有困难。我选择用学生司空见惯的事例和简单易懂的实验引入概念，尽量让学生经历探索的全过程，使学生通过合理猜想、分析推理，自己体会到分子的存在及其性质，建立分子、原子的概念，使这些概念在学生看来能够感觉甚至触摸得到，在不经意间掌握了重点、难点知识，同时培养了学生的探究能力、想象能力和分析推理能力。
本节课较多地联系了生活实际，使学生体会到化学就在我们身边，符合学生“学以至用”的需求，培养了学生的使命感。
本节课有如下特点：
（1）分子、原子的性质及其概念的建立，均由学生自己探究、推理得出；
（2）改进了一些实验使现象更明显，如用高锰酸钾代替品红加快了扩散的速度；用滴定管代替量筒使体积减少的更明显，将浓氨水使酚酞变红的实验改作创新作业，避免学生理解困难（学生会出现只有挥发的物质运动以及为什么是酚酞变红而不是氨水变红等问题），用枝节问题干扰分子性质的得出。
（3）给学生充足的提出问题以及展示才华的机会，激励学生站在更高的角度上来学习化学。
教学目标
1、知识与技能目标
认识物质是由分子、原子等微小的粒子构成的；认识分子是保持物质化学性质的最小粒子，原子是化学变化中的最小粒子 2、过程与方法
（1）通过宏观物质及其变化的`宏观现象与微观本质间的联系，培养学生抽象思维能力，想象能力，推理能力。
（2）经历探究分子存在的过程，体验探究成功的乐趣。 3、情感、态度与价值观
培养学生世界是物质的，物质是无限可分的辨证唯物主义的观点和思想方法； 重点、难点：分子、原子概念的建立；分子和原子的本质区别 教法、学法：引导想象推理、分析探究 现代教学技术：电脑动画，实验
教学准备：边讲边实验的仪器、药品：高锰酸钾、两个小烧杯、药匙、热水、冷水（同座两位同学合作一人打热水，一人打冷水）
演示仪器、药品：二氧化氮、酒精、自来水、红墨水、集气瓶、滴定管、温度计、热水； 课前准备：家庭实验：在上课前三天，准备少半杯自来水，敞口放置在窗台上，每天观察
分子性质的全过程，将抽象的概念通过学生实验、讨论、答辩等直接参与学习的过程得以解决，同时辅以多媒体演示更加生动、直观、形象的展示了微观粒子的运动，激发和满足了学生的好奇心，证实了学生的猜想，激励了学生探究的愿望。实验和思维有机地结合，层层递进，使学生一直处于探索的情景中，并感受到认知加工的过程，使学生获得了观察现象，由现象分析到认识事物本质的经历。
不足之处：
（1）学生对日常生活中的现象观察的不细，人云亦云的多；
（2）教学时间紧，不能让学生充分讨论、猜想；课堂上学生举得一些例子不能展开来讨论。
（3）课后的创新作业学生有很多的问题，诸如：浓氨水为什么会挥发？酚酞为什么不挥发？为什么是氨气运动到酚酞中而不是酚酞运动到氨水中、会不会是酚酞自身变红、会不会只有氨气运动酚酞不运动等，如能在课堂上做效果会好一些。
设想：将本课题设计为两课时，第一课时，主要任务是分子、原子的真实存在和性质。第二课时，主要任务是分子和原子的区别和联系。这样效果会更好。
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