第一章分子动理论与内能第1节分子动理论 教学设计 --2024-2025学年人教版物理九年级上学期

第一章分子动理论与内能 第1节分子动理论 教学设计 新课标要求 2022年版课标对这一部分的内容要求是：知道常见的物质是由分子、原子构成的。知道自然 界和生活中简单的热现象。了解分子热运动的主要特点，知道分子动理论的基本观点。 教材分析 “分子动理论”这一节主要围绕“物体是由大量分子组成的?”“分子在永不停息的作无规则运动” 和“分子间存在着相互作用力“三个结论展开。本节的教学内容是这一章的基础，教材依次介绍了分 子热运动、分子间的相互作用力，为学生探究温度与内能的关系埋下伏笔，为从分子结构观点理解 物体内能的本质奠定基础。因此，本节课具有承上启下的作用。 学习者特征分析 能力方面：九年级的学生思维活跃，有较强的求知欲和表现欲，有一定的信息收集和实验观察能 力，有初步的自主合作探究学习的能力； 知识方面：学生在前面章节中接触了一些简单的微观知识，但对物质的认识还主要停留在宏观领 域，对生活中的现象能够正确认识，但是对于用科学、准确的概念去解释和理解还比较欠缺，所 以要实现理论学习和实践应用的结合。 教学目标 物理观念：知道分子是构成物质的一种微粒，能正确认识分子间存在空隙，分子在不停的做无规则 运动，分子间存在引力和斥力。 科学思维：能从宏观实验现象和观察抽象推理出分子所具有的性质。通过建立简单的物质微观结构 模型，从微观角度解释实验日常生活中的一些现象。 科学探究：通过实验装不满的杯子和水与酒精的类比，研究分子间存在空隙，运用控制变量的方 法设计并研究温度对扩散现象的影响。 科学态度与责任：通过学习过程中的合作探究，保持好奇心和探究热情，善于合作交流，同时培养 严谨科学的实验态度。 教学重难点 教学重点： 能够正确掌握分子所具有的各种性质，并能用分子的性质解释日常生活中的相关现象 教学难点： 从宏观现象抽象推理出分子所具有的各种性质并加以应用 教学过程 一 、 趣 味 引 入 播 放 视 频 ： 奇 妙 的 视 觉 旅 行 ， 感 受 物 质 的 尺 度 。 二 、 物 质 是 由 大 量 分 子 组 成 的 世 界 万 物 都 是 由 什 么 组 成 的 ? 太 阳 、 高 山 、 树 木 、 河 流 、 石 头 、 土 壤 这 些 不 同 的 物 质 背 后 有 什 么 共 同 之 处 ? 带 领 学 生 了 解 人 类 对 物 质 结 构 的 认 识 历 程 ， 感 受 人 们 对 物 质 结 构 的 探 索 始 终 没 有 停 下 脚步。 ( 图片来源 ) ( 百度图 ) 人 类 对 物 质 结 构 的 认 识 历程 春 秋 战 国 2500年前 1811年 今天 脂肪酸分子层 ( 墨 子 提 出 物 体不断分割 到最小的一 点称为端 ) ( 阿伏伽德罗提 出分子是保持 物质化学性质 的 最 小 微 粒 ) ( 电子显微镜看 到物质的分子， 还 能 看 到 分 子 更 微 小 的 结 构 ) ( 片 )德谟克利特提 出 世 界 由 无 数 很 小 的 不 可 再 分 的 粒 子 组 成 苯分子 现 在 我 们 已 经 知 道 物 质 是 由 大 量 分 子 组 成 的 。 分 子 非 常 小 ， 如 果 把 分 子 看 成 球 形 ， 分 子 直 径 只 有 1 0 - 1 0 m 。 它 到 底 有 多 小 呢 ? 如 果 你 想 象 自 己 能 变 成 分 子 这 样 小 ， 那 么 普 通 的 苹 果 在 你 的 眼 里 就 变 成 地 球 那 么 大 了 。 草 叶 上 的 一 颗 小 露 珠 ， 就 有 1 0 2 1 个 水 分 子 ， 比 地 球 上 的 总 人 口 数 还 要 大 几 百 亿倍。 三 、 分 子 在 不 停 地 做 无 规 则 运 动 分 子 有 什 么 特 点 呢 ? 它 是 如 何 排 列 的 呢 ? 演 示 实 验 ： 你 的 杯 子 装 满 了 吗 ? 师 ： 为 什 么 这 小 小 的 烧 杯 在 装 满 石 子 后 还 可 以 装 沙 子 ， 装 满 沙 子 后 还 可 以 装 水 ? 你 从 中 领 悟 到 了什么? 生：装满石子后，石头间有很多空隙，这些空隙可以装下沙子，装满沙子后，沙子间也有空 隙，这些空隙还可以装下水。物质颗粒间有空隙，混合后总体积变小。 师：烧杯在装满水之后还能装其他东西吗?水之间还有空隙吗? 演示实验：酒精与水的混合。 你看到了什么现象? 师：由这个实验，你能推测出什么? 生：水分子间存在空隙，酒精分子间也存在空隙。二者的分子进 入到对方的空隙，导致总体积减小。也说明了酒精分子和水分子在运动。 师：我们通过水和酒精混合体积变小的宏观现象推测出分子间有空隙，分子在运动的微观事实。 这是物理学中一个重要的研究方法，通过宏观的可以直接感知的现象，来推测微观的无法直接感知 的事实。现在你觉得刚才已经倒满水的烧杯还能加入什么? 生：可以加入酒精。 师：刚才的烧杯装满石子后还能装沙子，是不是也能证明分子间存在空隙，分子在运动呢? 生：不能，只能说明石子间有空隙，沙子在运动，但沙子并没有进入到石子的“分子”间隙中， 所以不能证明分子间存在空隙，分子在运动。 师：看似类似的实验现象，能说明的问题却大有不同，我们要学会辨别。刚才的实验中，我们 上下颠倒瓶子，使酒精分子和水分子彼此进入到对方的空隙中，如果不颠倒瓶子，分子能否自发地 彼此进入对方呢? 演示实验：固体、液体、气体的扩散。 师：你看到了什么现象?这些现象说明了什么? 生：空气与二氧化氮逐渐混合均匀。几天之后，两种液体界面模糊，几年之后在金板上渗入了 一些铅，在铅板上渗入了一些金。 师：像这样，由于分子运动，不同的物质在相 互接触时自发地彼此进入对方的现象，叫做扩散， 根据扩散现象，我们推测分子都在永不停息地做无 规则运动。 师：生活中还有哪些现象能证明分子在运动? 生：举例 师：这些看似杂乱无章的经验和孤立的事实背 后都有潜藏的统一性，都可以用分子运动来解释。 四、分子间存在相互作用的引力和斥力 ( 生活中有哪些现象说明分子在运动? 紫罗兰的香味 甜甜的糖水 樟脑球变小 ) 分子在不停运动，为什么固体和液体中的分子不会飞散开，而总是聚合在一起，保持一定的体 积呢?由此我们推测分子间可能存在着引力? 演示实验：分子间存在相互作用的引力。 ( 推测 分子间存在相 互作用的 引力 ) ( 推测 分子间存在相 互作用的 斥力 )感受 分子间同时存在着相 互作用的引 力和斥力 师：两个铅柱连在一起，在铅柱的下面还能悬吊一定的重物，它们也不会分开，这说明什么? 生：这说明分子之间存在引力。 师：分子间有间隙，为什么压缩固体和液体很困难? 生：液体难以被压缩，这说明分子之间还存在着相互作用的斥力。 师：事实上，分子之间同时存在相互作用的引力和斥力，就像有一个小弹簧连着似的，分子间 距离变小时，表现为斥力，分子间距离变大时，表现为引力。如果分子间距离非常大，就像弹簧拉 坏了一样，分子间的作用力可以忽略。 师：在分子的世界中，分子间的作用力具有很大的意义。物质的三态，气态、液态、固态就区 别在于三态中分子间相互作用和分子运动状态的不同。在固体中，分子彼此间靠的很近，分子间作 用力很大，分子只能在各自平衡位置附近振动；在液体中，分子间距离比固体小，分子间作用力小， 分子在某位置振动后，可以移到另一位置；在气体中，分子间距离很大，分子间作用力几乎为零， 分子可以在空间到处移动。 五 、 应用拓展 课堂小结： 假如你是分子，你现在会怎样介绍自己呢?大量的我构成了物质，我和同伴间存在相互作用力， 扩散现象表明了我可以自由的做无规则运动运动。这就是我们今天学习的分子动理论的基本内容。 分子小的看不见，但这并不阻碍我们探究它的脚步，这节课，我们一直通过宏观的可以直接感 知的现象，来推测微观的无法直接感知的事实，这是物理学中一个重要的研究方法。 作业布置： 1、基础性作业：完成“学生资源”的作业练习 2、拓展性作业：(1)解释水蒸发的微观机制?(2)设计实验证明铅块“黏合” 实验，铅块之间存在的是分子间作用力，而不是大气压强。 教学反思 本节课蕴含着丰富的内容素材，有较大的教学策略、实施与素养提升空间。在科学实验的基础 上，运用类比、转化等方法，结合多媒体辅助设备的直观性，将分子动理论的知识内容具体化、形 象化。引导学生结合已有水平经历对扩散现象的探究、讨论，并借助生活经验知道分子在不停的做 无规则运动。通过演示分子力模型，鼓励学生观察、质疑、判断、选择、分析、概括，了解分子之 间既存在引力又存在斥力，培养学生处理信息和运用信息、运用科学方法的能力。 教学评价 教学评价以过程性评价为主，分为课堂评价、作业评价和跨学科实践评价。课堂评价注重以真 实情境贴近学生经验，对学生问题解决、讨论发言、动手操作等活动表现出来的知识理解、技能掌 握进行评价。 作业评价注重发挥诊断功能，设计层次分明、类型多样的作业，兼顾基础性作业和探究性、实 践性作业。基础性作业以课后练习题为主，注重学生基础知识、基本技能的掌握，探究性作业注重 发展学生运用科学思维，解决实际问题。 跨学科实践具有综合性、实践性和开放性的问题情境，让学生自主查阅资料，评价学生运用多 学科知识和跨学科思维分析、解决问题中行为表现和活动成果。 学科网（北京）股份有限公司 $$