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初步知识，通过花园花香、糖块溶解等生活情景导入，以“微观分子运动与相互作用如何解释宏观现象”为核心议题，搭建宏观现象到微观本质的探究支架。 突出科学探究与科学思维培养，设计气体、液体、固体扩散实验及铅柱粘合力实验，用转换法、类比法突破难点，助力学生建立物理观念，提升知识应用能力，为教师提供清晰教学流程与巩固练习，高效落实核心素养。

13.2分子动理论的初步知识 教学设计 一、核心素养目标 1物理观念：理解分子动理论的三个核心观点，知道物质由分子组成、分子在永不停息地做无规则运动、分子间存在相互作用力，建立宏观现象与微观分子运动的关联认知。 2科学思维：通过实验现象分析、归纳推理得出分子运动规律，培养抽象思维和科学推理能力；能运用分子动理论解释生活中的相关现象，提升知识应用能力。 3科学探究：经历实验设计、操作与分析过程，掌握通过转换法研究微观分子运动的方法，体验科学探究的基本流程。 4科学态度与责任：认识分子动理论对解释自然现象的重要意义，感受物理知识与生活的紧密联系，激发探索微观世界的兴趣，培养严谨的科学态度。 二、教学重难点 1重点：分子动理论的三个核心观点；用分子动理论解释生活中的常见现象。 2难点：理解分子的无规则运动（扩散现象）；理解分子间相互作用力的存在及其特点；建立微观分子运动与宏观现象的联系。 三、教学过程 （一）议题导入：创设情景，提出核心议题 1情景呈现：展示生活情景——在花园中能闻到花香，糖块放入水中会慢慢溶解，冬天搓手会感到温暖，铁块很难被压缩也很难被拉伸。2提出问题：同学们，我们生活中经常遇到这些现象，大家有没有想过，这些现象背后隐藏着怎样的微观秘密呢？为什么我们能闻到远处的花香？为什么糖块会“消失”在水中？为什么铁块既难压缩又难拉伸？3核心议题：基于以上疑问，本节课我们围绕“微观分子的运动与相互作用如何解释宏观现象”这一核心议题，展开对分子动理论初步知识的探究。 （二）探究新知一：物质由分子组成 1师生互动：提问引导——我们知道物质是由微小的粒子组成的，这些粒子是什么呢？展示电子显微镜下的分子图像（如蔗糖分子、水分子图像），让学生直观感受分子的存在。2知识讲解：明确分子是保持物质化学性质的最小微粒，分子的体积非常小，直径大约只有10^-10m，通常用10^-10m作为单位来量度分子，我们用肉眼和普通光学显微镜都无法直接看到分子，需要借助电子显微镜才能观察到。3补充说明：构成物质的微粒除了分子，还有原子、离子等，本节课我们主要以分子为研究对象展开讨论。 （三）探究新知二：分子在永不停息地做无规则运动 1实验探究：扩散现象 实验1：气体扩散实验。操作步骤：向一个空集气瓶中倒入少量红棕色的二氧化氮气体，将另一个充满空气的集气瓶倒扣在装有二氧化氮气体的集气瓶上，抽掉中间的玻璃片，观察两瓶内气体的颜色变化。师生互动：引导学生观察实验现象，提问——一段时间后，两瓶内的气体颜色变得均匀了，这是为什么？学生分组讨论后发言，教师总结归纳。 实验2：液体扩散实验。操作步骤：在一个烧杯中装入适量的清水，向清水中滴入几滴红墨水，观察红墨水在清水中的扩散过程。师生互动：让学生描述观察到的现象，思考红墨水为什么会慢慢扩散到整杯清水中？如果搅拌清水，扩散速度会变快，这又能说明什么？ 实验3：固体扩散实验。展示实验资料：将磨得很光滑的铅片和金片紧压在一起，放置几年后，发现铅片中有金的成分，金片中有铅的成分。师生互动：提问——固体之间为什么也会发生这种现象？这与气体、液体的扩散现象有什么共同点？ 2知识总结：扩散现象 明确扩散现象的定义：不同物质在相互接触时，彼此进入对方的现象叫做扩散。强调扩散现象说明：一切物质的分子都在不停地做无规则运动；分子之间有间隙。 3深化理解：分子的热运动 师生互动：提问——为什么夏天闻到的花香比冬天更浓烈？为什么红墨水在热水中扩散得比在冷水中更快？引导学生思考温度对分子运动的影响。知识讲解：分子的无规则运动叫做热运动，温度越高，分子的热运动越剧烈。举例说明：炒菜时，菜的香味扩散得快，就是因为温度高，分子运动剧烈；冬天香味扩散得慢，是因为温度低，分子运动缓慢。 （四）探究新知三：分子间存在相互作用力 1实验探究与情景分析 情景1：用手压缩弹簧，会感到弹簧有反抗压缩的力；松开手后，弹簧会恢复原状。类比思考：如果分子之间没有相互作用力，那么我们压缩固体和液体应该会很容易，但实际上固体和液体很难被压缩，这说明分子之间存在什么力？ 实验：将两个铅柱的底面削平、削干净，然后紧紧地压在一起，在下面挂一个较重的物体，观察铅柱是否会分开。师生互动：提问——两个铅柱为什么能紧紧地粘在一起，甚至能承受一定的拉力？这说明分子之间存在什么力？ 情景2：把一根细玻璃丝折断后，很难再把断裂的两端接在一起；用胶水可以把两个物体粘在一起。师生互动：引导学生分析，折断的玻璃丝难以对接，是因为分子间的距离太大，分子间的作用力变得非常小；胶水能粘住物体，是因为胶水使两个物体间的分子距离变小，分子间的作用力增大。 2知识总结：分子间的相互作用力 明确分子间同时存在相互作用的引力和斥力。讲解分子间作用力的特点：当分子间的距离很小时，作用力表现为斥力；当分子间的距离稍大时，作用力表现为引力；当分子间的距离很远时，分子间的作用力变得十分微弱，可以忽略不计。举例说明：固体很难被压缩，是因为分子间的斥力起主要作用；固体很难被拉伸，是因为分子间的引力起主要作用；液体没有固定的形状，但有一定的体积，也是因为分子间的相互作用力的作用。 （五）议题总结：整合分子动理论的核心观点 1师生互动：引导学生回顾本节课的探究过程，围绕核心议题“微观分子的运动与相互作用如何解释宏观现象”，总结分子动理论的三个核心观点。2知识梳理：明确分子动理论的初步知识包括三个方面：物质是由大量分子组成的；分子在永不停息地做无规则运动（热运动）；分子间存在相互作用的引力和斥力。3应用提升：让学生运用分子动理论的观点解释导入环节中的生活现象——闻到花香是因为花香分子在做无规则运动；糖块溶解是因为糖分子和水分子都在做无规则运动，发生了扩散现象；铁块难压缩是因为分子间有斥力，难拉伸是因为分子间有引力。 （六）重点知识归纳概括 1核心概念：分子是保持物质化学性质的最小微粒；扩散现象是不同物质相互接触时彼此进入对方的现象；分子的无规则运动叫做热运动。2分子动理论的三个核心观点：（1）物质由大量分子组成，分子体积极小，分子间存在间隙；（2）一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动，温度越高，分子热运动越剧烈；（3）分子间同时存在相互作用的引力和斥力，分子间作用力的大小与分子间的距离有关。3关键方法：转换法，通过观察宏观的扩散现象来间接认识微观的分子运动；类比法，通过弹簧的弹力类比分子间的相互作用力，帮助理解抽象概念。4应用要点：运用分子动理论解释生活现象时，要明确现象对应的是分子动理论的哪个观点，准确建立宏观现象与微观分子运动的联系。 （七）练习巩固 1夏天，在阳光照射下，公园里的花香比冬天更浓郁。下列关于这一现象的解释，正确的是【】 A夏天温度高，花香分子的运动速度变慢 B夏天温度高，花香分子的运动速度变快 C夏天花香分子的数量比冬天多 D夏天花香分子的体积比冬天小 2下列现象中，不能说明分子在不停地做无规则运动的是【】 A扫地时，灰尘在空中飞舞 B把盐放入水中，过一段时间后，整杯水都变咸了 C打开香水瓶的盖子，很快就能闻到香味 D冬天，雪花漫天飞舞 3用细线把很干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面，使玻璃板水平接触水面，然后缓慢向上拉动弹簧测力计，发现弹簧测力计的示数比玻璃板的重力大。这一现象说明【】 A分子间存在引力 B分子间存在斥力 C分子在不停地做无规则运动 D分子间存在间隙 4下列关于分子动理论的说法中，正确的是【】 A物质是由分子组成的，分子是不可再分的最小微粒 B分子在永不停息地做无规则运动，温度越低，分子运动越剧烈 C分子间同时存在相互作用的引力和斥力 D分子间的引力和斥力是同时存在的，当分子间距离增大时，引力和斥力都增大 5在一个密闭的容器中，装有一定量的酒精和水的混合液，过了一段时间后，发现混合液的体积变小了。这一现象主要说明【】 A分子在不停地做无规则运动 B分子间存在引力 C分子间存在斥力 D分子间存在间隙 6春天，校园里百花盛开，阵阵花香扑鼻而来。这一现象对应的微观解释是【】 A分子之间有间隙 B分子在不停地做无规则运动 C分子间存在引力 D分子的体积很小 7下列事例中，利用分子间引力的是【】 A用手捏海绵，海绵体积变小 B用胶水把两张纸粘在一起 C用注射器把药液注入体内 D用力把两块铅柱分开 8关于扩散现象，下列说法中错误的是【】 A扩散现象只发生在气体之间 B扩散现象说明分子在不停地做无规则运动 C扩散现象说明分子之间有间隙 D温度越高，扩散现象越明显 9小明同学在学习分子动理论时，做了一系列实验探究。他先在一个烧杯中装入适量的冷水，向冷水中滴入几滴蓝墨水，观察到蓝墨水慢慢向四周扩散，过了较长时间才使整杯冷水变成蓝色；随后他又在另一个相同的烧杯中装入等量的热水，同样滴入几滴蓝墨水，发现蓝墨水在热水中扩散得非常快，很快整杯热水就变成了蓝色。接着，他将两个表面磨得很光滑的铅柱紧压在一起，放置一段时间后，在下面挂一个500g的钩码，铅柱依然没有分开。 （1）小明在冷水中和热水中做的蓝墨水扩散实验，说明了什么结论？ （2）请用分子动理论的观点解释为什么蓝墨水在热水中扩散得比在冷水中快？ （3）两个铅柱紧压后能承受一定的拉力而不分开，这一现象说明了什么？ 10冬天，人们常用热水袋取暖，热水袋中的水加热后，温度升高。当把热水袋放在手上时，能感觉到温暖。同时，人们发现，水很难被压缩，而空气却容易被压缩。请结合分子动理论的知识，回答下列问题： （1）热水袋中的水温度升高，从分子动理论的角度分析，这一过程中水分子的运动情况发生了怎样的变化？ （2）为什么水很难被压缩，而空气容易被压缩？ （3）用热水袋取暖时，手感觉到温暖，这一现象与分子的热运动有关吗？请简要说明。 （八）答案解析 1答案：B解析：温度越高，分子的热运动越剧烈。夏天温度高，花香分子的运动速度变快，扩散得更快，所以闻到的花香更浓郁。A选项错误，C、D选项中分子的数量和体积不会随季节变化，均错误。 2答案：AD解析：灰尘和雪花都是宏观物体，它们的运动是机械运动，不是分子的无规则运动，不能说明分子在不停地做无规则运动。B选项盐溶解是液体扩散现象，C选项闻到香味是气体扩散现象，均能说明分子在不停地做无规则运动。 3答案：A解析：玻璃板水平接触水面时，水分子与玻璃分子之间存在引力，当向上拉动玻璃板时，需要克服分子间的引力，所以弹簧测力计的示数比玻璃板的重力大，这一现象说明分子间存在引力。B、C、D选项均不符合实验现象的解释。 4答案：C解析：A选项分子可以再分为原子等微粒，错误；B选项温度越低，分子运动越缓慢，错误；C选项分子间同时存在相互作用的引力和斥力，正确；D选项当分子间距离增大时，引力和斥力都减小，错误。 5答案：D解析：酒精和水混合后体积变小，是因为酒精分子和水分子之间存在间隙，混合时彼此进入对方的间隙，导致总体积变小。A、B、C选项均不是该现象的主要原因。 6答案：B解析：百花盛开时花香扑鼻，是因为花香分子在不停地做无规则运动，扩散到空气中，被人闻到。A、C、D选项均不符合该现象的微观解释。 7答案：B解析：A选项海绵体积变小是因为海绵中有很多空隙，不是分子间引力，错误；B选项胶水粘纸是因为胶水使纸张间的分子距离变小，分子间引力增大，利用了分子间引力，正确；C选项注射器注射药液是利用大气压，错误；D选项用力分开铅柱是克服分子间引力，不是利用，错误。 8答案：A解析：扩散现象可以发生在气体之间、液体之间，也可以发生在固体之间，如铅片和金片紧压后会发生扩散。B、C、D选项对扩散现象的说法均正确。 9答案：（1）说明了一切物质的分子都在不停地做无规则运动，且温度越高，分子的无规则运动越剧烈。（2）分子的无规则运动叫做热运动，温度越高，分子的热运动越剧烈。热水的温度比冷水高，热水中水分子的运动速度更快，对蓝墨水分子的撞击作用更明显，所以蓝墨水在热水中扩散得更快。（3）说明了分子间存在相互作用的引力，两个铅柱紧压后，铅分子之间的距离变小，引力增大，所以能承受一定的拉力而不分开。 10答案：（1）水温度升高时，水分子的热运动变得更加剧烈，分子的运动速度增大。（2）分子间同时存在引力和斥力，当分子间距离很小时，作用力表现为斥力。水很难被压缩，是因为水分子间的距离较小，斥力起主要作用；空气分子间的距离很大，分子间的作用力十分微弱，所以空气容易被压缩。（3）有关。热水袋中的水温度高，水分子热运动剧烈，会将热量传递给手，使手感觉到温暖，这一过程与分子的热运动密切相关。 学科网（北京）股份有限公司 $