第十章第二节《内能》教学设计2023－2024学年北师大版物理九年级全一册

第二节 内能 一、教学目标 1．初步了解物质结构的基本图像，即分子动理论的基本观点，能用分子动理论的知识解释一些简单现象． 2．知道什么是扩散现象，会解释一些简单的扩散现象． 3．知道固体、液体、气体的宏观特征和微观分子运动情况． 4．知道物体的内能．知道通过热传递和做功都能改变物体的内能．能简单描述温度和内能的关系．通过改变内能方式的学习，进一步认识各种形式的能之间是可以相互转化的． 5．通过观察气体、液体和固体的扩散、分子间的引力、液体和气体膨胀做功等一系列物理实验现象，学习观察物理实验现象的方法，提高观察能力． 6．通过学习，培养乐于主动探究自然现象中科学道理的意识；通过内能知识的广泛应用，激发学习物理的兴趣． 二、教学内容分析 本节的主要教学内容有三个：一是物质结构的基本图像，即分子动理论的基本内容；二是固体、液体、气体的特征；三是物体的内能． ●物质由大量分子组成的 随着科技的发展，大多数学生已经具备了一些物质组成的基本知识，教科书直接给出了常见的物质是由分子或原子组成的．为了帮助学生理解，教科书采用了打比方的方式进行说明：如果把分子看成小球，分子的直径只有大约，若把一个人变成一个分子那样小，那么在他眼里普通的苹果就相当于一个地球了；草叶上的一颗小露珠含有个水分子，一滴水所含有的分子数比地球上总人口数还大几百亿倍．这些实例都说明了分子的数目非常多，质量非常小，便于学生获得感性认识． ◆用胶水能把物体粘在一起，如何从分子动理论的角度解释这一现象？ 用胶水粘接物体，是靠胶水中的高分子体间的引力来实现的．胶水中的高分子体（如白胶中的醋酸乙烯）一般都是圆形粒子，半径在0.5 μm~5 μm之间．在胶水中，水是高分子体的载体，带着高分子体慢慢地浸入物体的组织内．当胶水中的水分消失后，胶水中的高分子体就依靠相互间的引力，将两个物体紧紧地结合在一起．在使用胶水时，涂胶量过多，胶水起到的是“填充作用”而不是粘接作用．这会使胶水中的高分子体拥挤在一起，它们之间无法产生最强的引力．同时，高分子体间的水分也不容易挥发．这就是在粘接过程中“胶膜越厚，胶水的粘接效果越差”的原因． ●分子在不停息地做无规则运动 教科书紧接着提出了分子是静止的还是运动的问题，因为分子的体积非常小，人的肉眼无法直接看到分子的运动情况．由于学生的知识水平有限，加之物质结构的基本图像比较抽象，学生理解起来有一定的困难，因此教师要通过具体的实验和形象的比喻来进行教学，尤其要做好气体、液体的扩散实验． 对于气体的扩散实验，要注意说明上面的瓶中装的是空气，下面的瓶中装的是密度比空气大的二氧化氮气体．抽去中间的玻璃片后，空气与二氧化氮逐渐混合均匀．这样做是为了消除气体的混合是由于密度大的气体下沉，密度小的气体上浮的嫌疑．在学生观察与分析的基础上引入扩散的概念，进而推理得出分子在永不停息地做无规则运动，应用了由宏观现象推导出微观结论的科学研究方法． ◆空气扩散实验 器材准备：两个相同的集气瓶（其中一个装有棕色的二氧化氮气体），玻璃片． 教师演示：将装有棕色二氧化氮气体的集气瓶放在下方，用玻璃片盖好，将另一个装有空气的集气瓶倒放在玻璃片上，轻轻抽走中间的玻璃片． 引导学生观察：两个集气瓶中气体的颜色如何变化，说明了什么？ 注意：二氧化氮气体有毒，做完演示实验后，注意将装有二氧化氮气体的集气瓶用塞子塞好，下课后尽快到化学实验室或其他适当的场所进行实验后的气体处理． 既然分子是运动的，那么分子运动的快慢是否与温度有关？会有什么关系呢？教科书通过实验探究，观察红墨水在冷水和热水中扩散的快慢，得出温度越高，分子运动越剧烈，并说明分子的这种运动叫作热运动． ●分子之间存在着相互作用力 分子之间存在着相互作用力，既包含分子之间相互作用的引力，也包含分子之间相互作用的斥力，这是本节教学的难点．教科书用两根铅柱连在一起的实验来直观地展示分子之间相互作用的引力，这对于学生理解分子间相互作用力非常重要；对于分子之间存在相互作用的斥力，教科书再次采用了由宏观现象推导出微观结论的科学研究方法，如压缩物体要用力，表明组成物质的分子之间不可能靠得很近，于是推知分子之间还存在着相互作用的斥力．对于分子之间什么时候表现为引力，什么时候表现为斥力，学生只需初步了解即可，教师也不必做过多的讲解，可以鼓励有兴趣的学生课外阅读有关的书籍，以获得更多的知识．教学中可以直接告诉学生，分子之间引力和斥力的强弱与分子之间的距离有关．分子之间的距离很大时（大于分子直径的10倍），分子之间的作用力就变得十分微弱，可以忽略不计了． ●物质结构的基本图像 通过对前面三个方面的总结，得出物质结构的基本图像：常见的物质是由大量分子组成的，分子都在不停息地做无规则运动，分子之间存在着引力和斥力． ●固体、液体和气体的特征 学生了解物质