13.2分子动理论的初步知识 教学设计 -2025-2026学年人教版九年级全一册物理

该初中物理教学设计聚焦“分子动理论的初步知识”，通过闭眼识物、视频展示物质尺度、撕纸实验、香水扩散等多样化导入方式，将宏观生活现象与微观分子运动关联，搭建从具象到抽象的学习支架。 资料亮点在于以多感官实验为核心，如气体（二氧化氮扩散）、液体（红墨水扩散）、固体（铅柱结合）实验，结合弹簧模型类比分子力，渗透科学探究与科学思维。帮助学生建立微观认知，教师易操作，提升课堂互动与理解深度。

null 13.2分子动理论的初步知识 教学目标 课标要求 1.知道常见的物质是由分子、原子构成的； 2．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。 学科素养 物理观念 1．知道物质是由分子、原子构成的； 2．能识别扩散现象，并能用分子热运动的观点进行解释； 3．知道分子热运动的快慢与温度有关； 4．知道分子间存在相互作用力。 科学思维 会用所学模型分析常见的物理问题，能对相关问题和信息进行分析并得出结论，具有初步的科学推理能力。 科学探究 通过实验，让学生能发现问题、提出问题，形成猜想与假设，具有初步的观察能力和提出问题的能力。 科学态度与责任 通过扩散现象的实验，感受物理研究是建立在观察、实验和推理基础上的创造性工作。 教学重难点 教学重点 1. 分子热运动的概念和特征； 2．扩散现象的解释； 3．分子间的作用力。 教学难点 从观察实验、分析宏观现象出发，通过推理去探索微观世界的科学研究思路。 成因：学生首次接触微观世界，还无法从具象思维脱离出来，逐渐形成抽象思维。 对策：通过加强学生的体验性实验、建立物理模型和类比的方法，把抽象的内容具体化，引导学生通过实验推理得出规律的过程来突破难点。 课前准备 教师准备 花椒、大料、水、白醋、棉棒、香水、二氧化氮气体、广口瓶(两个)、红墨水、黄豆、绿豆、酒精、美工刀、铅柱(两个)、针管等。 教学流程 新课导入激发兴趣 教师活动 学生活动 设计意图 导入方式一：准备花椒、大料和水、白醋，请学生对这两组闭眼识物。 分为两组，进行实验。 吸引学生兴趣，让学生感受分子热运动在生活中的宏观表现，导入课程。 导入方式二：播放视频1：物质世界的尺度。 观看视频，了解宏观世界与微观世界的尺度。 通过生活中不常见的宏观宇宙与微观分子、原子引起学生好奇心，导入课程。 导入方式三：一张纸从中间撕开，会变成两个纸片，然后把纸片不断从中间撕开，纸片不断变小，有没有一个限度？最终会是什么呢？ 进行实验，思考推理。 极限思想引导学生回忆起小学科学中学过的原子、分子，导入课程。 导入方式四：喷香水进入教室，提问：学生闻到了什么？怎么知道老师喷了香水？ 回答：闻到香味。思考味道是怎样进入鼻腔的。 让学生切实感受看不见香水分子，但是能闻到香味，导入课程。 [续表] 进行新课 教师活动 学生活动 设计意图 任务一：知道常见的物质是由分子、原子构成的 1． 通过多媒体展示在电子显微镜下观察到的铝和金(原子)、氧气和水(分子)的内部微观照片。得到“常见的物质是由分子、原子构成的”。 2．讲解分子直径约为10－10m，同时复习长度的单位。 3．宏观与微观作对比。请同学辨别：灰尘、粉笔末、PM2.5(直径≤2.5微米的颗粒物)、雪花、细胞、细菌、一滴水是不是分子？ 观看图片，初步了解物质是由分子和原子构成的。 记忆分子直径、复习长度单位。 灰尘、粉笔末、PM2.5、雪花、一滴水、细胞、细菌不是分子。 通过图片相对直观地看到微观世界，让学生逐步从具象思维向抽象思维转变。 让学生理解分子尺度不可见，生活中能看见的都不是分子。 任务二：知道一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动(重点) 教师提问：用棉棒蘸取白醋和香水，闻一闻，是否能辨别两者？你是如何辨别出两者的？ 1．实验一：气体的扩散现象 (1)教师演示：在装有红棕色二氧化氮气体的瓶子上面，倒扣一个空瓶子，使两瓶口相对，之间用一块玻璃板隔开，抽出中间玻璃板，经过一段时间，可以看到下面瓶子中的二氧化氮进入了上面瓶子里。 (2)提问：装二氧化氮的瓶子放在玻璃板上面行不行？ 教师总结：这样设置可能由于二氧化氮的密度比空气大而沉到下方。 (3)引入扩散概念：像这样，不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象，叫做扩散。 闻味道识别。通过现象分析分子、原子的存在，知道分子能运动。 观察现象。思考为什么红棕色气体能进入上面瓶子里。 学生思考并回答。 通过气体扩散实验使学生理解分子之间有间隙以及分子在不停地做无规则运动。 引导性提问让学生学会在实验中排除其他干扰因素。 [续表] 2.实验二：液体的扩散现象 播放视频2：在量筒中清水下面注入硫酸铜溶液，可以看到无色的清水与蓝色硫酸铜溶液间明显的界面。静放一段时间后观察液体颜色的变化。 3．实验三：固体的扩散现象 图片展示：金块和铝块紧压在一起，过几年后，可以看到它们互相渗入。 引导学生总结以上看到的现象，并得出结论。 结论：宏观观察到固体、液体、气体都能发生扩散现象，对应到微观世界是因为一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动。 区分日常生活中与扩散现象相似的实例。 加湿器喷出的水雾、空气中的雾霾、飞扬的灰尘、打喷嚏的飞沫都是扩散现象吗？ 总结：肉眼可见的都是物体，不是分子，所以不是扩散现象。 在缉毒行动中，训练有素的缉毒犬可以准确嗅出毒品的事实说明________________________________。 答案：分子在永不停息地做无规则运动 归纳：所有能闻到的味道都是由于分子在永不停息地做无规则运动。 任务三：了解温度越高，分子运动越剧烈 (1)教师提问：冲糖水时，如果想快些使白糖全部溶解到水中，你们会用哪些办法？ (2)教师演示：两个相同的烧杯，一个装入半杯热水，一个装入等质量的半杯凉水。用滴管在两个烧杯中分别滴入一滴红墨水，观察哪个烧杯中墨水扩散得快。 注意：宏观运动可以用快慢描述，微观分子运动用剧烈程度描述。 结论：一切物质的分子都在不停地做无规则运动，这种无规则运动叫做分子的热运动。分子运动的剧烈程度跟温度有关，温度越高，分子运动越剧烈。 任务四：知道分子间存在间隙 (1)教师提问：①瓶子内装满黄豆之后还能加入一部分绿豆，为什么？ ②一升水和一升酒精混合后，是两升吗？ (2)引导学生对比分析，并得出结论。 学生观看视频，认识到液体也能发生扩散现象。 学生观看视频，认识到固体同样也能发生扩散现象 。 学生对比三种扩散现象思考并得出结论。 学生举例日常生活中气体、液体、固体的扩散现象并思考。 学生观察：热水中墨水扩散得快。 学生思考并回答。 设置固、液、气三种状态的扩散现象得到普遍规律。通过对比气体、液体和固体的扩散现象认识到不同状态的物质扩散的速度不同。 联系生活中的扩散现象让学生体会生活中的物理。 使学生通过生活实例区分微小物体的运动和分子热运动。 将不可见的分子运动转化为肉眼可见的有颜色的墨水的扩散。 规范学生的科学用语。 通过可见的绿豆填满黄豆空隙引导学生思考分子之间存在间隙，因而酒精和水的混合液体体积减小。 任务五：知道分子间同时存在着引力和斥力(重点) (一)分子之间存在引力 (1)提出问题：扩散现象表明，分子在不停地运动。那么分子为什么不会飞散开去，而总是聚合在一起，保持一定的体积呢？ (2)教师演示：用美工刀把铅柱的底面刮干净、削平，然后紧紧地压在一起，两个铅柱就会结合在一起，甚至下面吊一个重物都不能把它们拉开。此实验说明了什么？ (3)播放视频3：玻璃板四角吊线放在水面上，用弹簧测力计稍稍用力向上提，发现弹簧测力计示数大于玻璃板和细线的总重力，为什么？ 结论：分子之间存在引力。 (二)分子之间存在斥力 (1)提出问题：物体的分子间存在间隙，并且还有引力，那么为什么很难压缩固体和液体呢？ (2)组织学生实验：选取三名学生上台完成，针管装水后用手指堵住针管管口推动活塞，难以压缩。 结论：分子之间存在斥力。 (3)图片展示：参考弹簧模型(两乒乓球之间固定一弹簧)进行分析，分子间作用力表现为引力和斥力的情况。 分子间距离 分子间作用力 类比弹簧 r＜r0 F斥＞F引， F合为斥力 压缩 r＝r0 F斥＝F引， F合＝0 自然状态 r0＜r≤10r0 F斥＜F引， F合为引力 拉伸 r＞10r0 F斥≈0，F引≈0 拉断 (4)固、液、气三态物质宏观和微观的特性对比。 物态 微观特性 宏观特性 分子间 距离 分子间 作用力 分子运 动特点 有无一 定 状 有无一 定体积 固态 很小 很大 在平衡位置附近做无规则运动 有 有 液态 较大 较大 没有固定位置，运动比较自由 无 有 气态 很大 很小 除碰撞外做匀速直线运动 无 无 同学们带着问题观看老师演示实验。 学生思考并理解：铅分子之间存在相互吸引的力。 学生思考并回答。 学生思考。 观看台上同学实验，总结实验现象并思考原理。 回顾弹簧特点，理解分子之间存在引力和斥力。 比较固、液、气三种状态物质的特性，总结共性和差异。, 使学生通过宏观的现象推理得到微观分子间力的作用的存在。 通过实验引导学生认识到分子间存在相互作用力。 弹簧模型能更好地让学生理解并记忆分子之间的相互作用力同时存在，对外表现为引力还是斥力取决于分子间距。 让学生较为直观地看到固体、液体、气体的宏观特性并分析导致不同特性的原因。 课堂小结 1．这节课我们主要学习了分子动理论，它包括哪几个方面的内容呢？ 常见的物质是由分子、原子构成的。一切物质的分子都在不停地做无规则运动，这种无规则运动叫做分子的热运动。分子运动的剧烈程度跟温度有关，温度越高，分子运动越剧烈。 分子间存在间隙。分子间同时存在着引力和斥力。 2．扩散现象说明什么问题？ 一切物质的分子都在不停地做无规则的热运动，分子之间存在间隙。 3．分子间的作用力表现为引力还是斥力取决于什么？如何判断？ 当分子间的距离适中时，斥力等于引力，对外表现为无作用力；当分子间的距离较小时，斥力大于引力，作用力表现为斥力；当分子间的距离较大时，引力大于斥力，作用力表现为引力；当分子间的距离很大时，作用力几乎为零。 随堂检测　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．“墙内开花墙外香”主要涉及的物理知识是________________。 2．扩散现象既可以在________间发生，也可以在________中发生，还能够在________中发生。 3．下列现象中不能说明“一切物质的分子都在不停地做无规则运动”的是(　　) A．在房间里喷洒一些香水，整个房间会闻到香味 B．长期堆放煤的墙角，墙壁内较深的地方也会发黑 C．早晨扫地时，常常看到室内阳光下尘土飞扬 D．开水中放一块糖，整杯水都会变甜 4．铁棒很难被压缩，也很难被拉伸，原因是(　　) A．分子间的距离大 B．固体分子不能做无规则运动 C．分子间存在相互作用的引力 D．分子间同时存在相互作用的斥力和引力 5．关于如图所示的四个演示实验现象，下列说法中不正确的是(　　) A．甲：墨水在热水中扩散得快，说明温度越高分子无规则运动越剧烈 B．乙：悬挂重物后两个铅块仍没有被拉开，是由于大气压的作用 C．丙：用力推入活塞，活塞内的水很难被压缩，说明分子间存在相互作用的斥力 D．丁：水与酒精混合后，总体积减小，说明分子之间有间隙 答案： 1．扩散现象　2.气体；液体；固体3．C　4.D　5.B 学科网（北京）股份有限公司 $把一块干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面。读出测力计的示数为1.1牛，使玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力向上提拉玻璃板，可以观察到向上提拉玻璃板时，测力计的示数变大，玻璃板完全脱离水面之后，测力计的示数恢复到原值。这是什么原因呢？这是因为水对玻璃有作用力，这个力是分子间的引力。分子引力使玻璃板受到向下的力变大，进而使弹簧测力计的示数变大。这个实验表明分子间存在相互作用的引力。 在玻璃桶里装一半清水，用长颈漏斗在水的下面注入蓝色的硫酸铜水溶液。由于硫酸铜溶液比水的密度大会沉在玻璃桶的下部。开始无色的清水和蓝色的硫酸铜溶液之间的界面是多么明显，静放几天界面就逐渐变得模糊不清了。硫酸铜溶液和水两种物质相互进入到对方，这个过程要经历三十多天，两种液体才能均匀的成为一体。为了便于观察，我们通过特技在短时间内将这个过程表现出来。从实验我们看到液体之间也会发生扩散现象，只不过比气体扩散慢得多。