12.2 看不见的运动 教学设计 2025-2026学年沪科版八年级全一册物理

该初中物理教学设计聚焦分子动理论核心要点，通过红墨水在水中扩散的实验导入，从宏观现象出发，引导学生推理微观分子运动规律，搭建“宏观现象→微观本质”的学习支架，衔接分子间空隙、扩散现象及分子作用力等知识点。 以实验为主线，融合教师演示（黄豆芝麻混合、酒精水混合）与学生分组实验（冷热水红墨水扩散），通过铅柱粘合等实验培养科学探究能力，借助宏观现象推理微观规律提升科学思维，分层作业设计兼顾基础与拓展，助力学生构建物理观念，为教师提供直观可操作的教学方案。

第十二章 小粒子与大宇宙 · 第二节 看不见的运动 沪科版八年级物理全一册 | 建议课时：1课时（45分钟） 一、教学目标 物理观念 知道分子间存在空隙；知道扩散现象，并能用分子动理论解释；知道分子间存在相互作用的引力和斥力。 科学思维 通过宏观现象（扩散、混合体积变化等）推理微观世界的运动规律，培养科学的推理能力和抽象思维能力。 科学探究 经历观察、分析实验现象的过程，能设计简单的实验验证分子间存在空隙，培养观察能力和实验探究能力。 科学态度与责任 通过实验探究，体验科学探究的乐趣，养成严谨求实的科学态度，感受微观世界的奇妙，激发探索自然的兴趣。 二、教学重难点 教学重点 扩散现象及其规律；分子间存在引力和斥力。 教学难点 通过宏观现象推理微观分子的运动规律；理解分子间引力和斥力的同时存在性及其与距离的关系。 三、教学准备 教师器材： 烧杯（2个）、水、红墨水、酒精、硫酸铜溶液、试管、长颈漏斗、铅柱（或两个铅块）、弹簧测力计、多媒体课件（扩散现象动画、分子间作用力示意图）。 学生器材（每组）： 烧杯2个、冷水、热水、红墨水、滴管、黄豆、芝麻、量筒、酒精、水、细玻璃管。 四、教学过程 （一）新课引入（5分钟） 教师活动： 展示一杯清水，滴入一滴红墨水，让学生观察红墨水在水中的扩散过程。提问：“同学们看到了什么现象？红墨水为什么会自动散开？红墨水的运动是看得见的，那么组成物质的分子是否也在运动呢？” 学生活动： 观察并描述现象，尝试回答。 导入： 红墨水的运动是我们能用肉眼看到的宏观运动，而组成物质的分子太小，看不见，但它们是否也在运动呢？今天，我们就通过一些奇妙的实验来“看见”那看不见的运动。 板书课题： 第十二章 小粒子与大宇宙——第二节 看不见的运动 （二）新课教学（30分钟） 1. 分子间有空隙（8分钟） 教师引导： 固体、液体、气体都是由分子组成的，分子间是否有空隙？我们通过实验来探究。 演示实验1：黄豆和芝麻混合 · 步骤：取一量筒黄豆，记录体积V₁；再取一量筒芝麻，记录体积V₂；将黄豆和芝麻混合后，轻轻摇匀，观察总体积V₃。 · 现象：V₃ < V₁ + V₂ · 分析：芝麻进入了黄豆之间的空隙，说明黄豆颗粒之间有间隙。类比到分子，说明分子之间也有空隙。 演示实验2：酒精和水混合（教师演示或播放视频） · 步骤：在细玻璃管中装入一半水，再沿管壁慢慢注入酒精至满，塞紧管口，反复颠倒几次，混合均匀后观察液面位置。 · 现象：混合后液面下降，总体积小于水和酒精体积之和。 · 结论：分子间存在空隙。酒精分子和水分子互相进入对方的空隙中，导致总体积减小。 结论1： 分子之间存在着一定的空隙。 常见疑问：为什么黄豆和芝麻混合可能总体积不严格等于和？学生容易忽略“轻轻摇匀”避免用力压，导致空隙无法完全体现。教师应强调实验操作的严谨性。 2. 分子是运动的——扩散现象（12分钟） 教师引导： 分子间有空隙，那么分子是静止不动的，还是运动着的？我们通过实验来寻找证据。 演示实验3：气体扩散 · 将一瓶红棕色二氧化氮气体倒扣在一瓶空气上方（中间用玻璃片隔开），抽去玻璃片，观察现象。 · 现象：红棕色气体逐渐进入上方空气瓶中，空气也进入下方瓶中，最后两瓶颜色均匀。 · 结论：气体分子在不停地做无规则运动。 演示实验4：液体扩散（学生分组实验） · 步骤：分别取一杯冷水和一杯热水，用滴管在每杯水底部滴入一滴红墨水，观察红墨水扩散的快慢。 · 现象：热水中的红墨水扩散得更快。 · 结论：温度越高，分子运动越剧烈。 扩散现象： 不同的物质在相互接触时，彼此进入对方的现象，叫做扩散。 结论2： 分子在永不停息地做无规则运动；温度越高，分子运动越剧烈（热运动）。 教师提问：固体分子是否也在运动？举例说明。例如，将金片和铅片压在一起，几年后它们相互渗透；墙角堆放煤炭，长期后墙面变黑等。说明固体分子也在运动，只是运动速度较慢。 3. 分子间有相互作用力（10分钟） 教师引导： 分子在运动，但固体和液体中的分子为什么不会飞散开？说明分子间存在相互作用的力。 演示实验5：铅柱粘合实验 · 步骤：将两个铅柱的底面削平、削干净，然后紧紧地压在一起（可请学生上台操作）。 · 现象：两个铅柱“粘”在一起，下边可以悬挂重物。 · 结论：分子间存在引力。 演示实验6：压缩气体或液体（体验） · 步骤：让学生尝试压缩注射器内的空气（堵住出口）和压缩水。 · 现象：空气容易被压缩，水很难被压缩。 · 分析：空气容易被压缩，是因为气体分子间距离较大，引力较小；液体很难被压缩，说明分子间存在斥力。 分子间同时存在引力和斥力： - 当分子间距离很小时，引力和斥力都很大，但斥力增大得更快，主要表现为斥力（固体、液体很难被压缩）。 - 当分子间距离稍大时，引力和斥力都减小，但斥力减小得更快，主要表现为引力（固体、液体能保持一定形状）。 - 当分子间距离很大时（大于10-9m），分子间作用力变得非常微弱，可忽略不计（气体分子间距离大，作用力很小）。 常见误解：学生可能认为分子间有时只有引力、有时只有斥力。纠正：分子间引力和斥力总是同时存在的，只是不同距离下表现不同。 （三）课堂小结（5分钟） 教师引导学生总结本节课的核心内容——分子动理论的基本观点： 1. 常见的物质是由大量分子组成的，分子间有间隙。 2. 分子在永不停息地做无规则运动（温度越高，运动越剧烈）。 3. 分子间同时存在相互作用的引力和斥力。 （四）课堂练习（5分钟） 例题1： 下列现象中，能用分子永不停息地做无规则运动来解释的是（ ） A．春风拂面，柳絮飞扬  B．炒菜时，香味扑鼻 C．扫地时，尘土飞扬   D．雪花飘飘 参考答案： B 解析： 炒菜的香味扑鼻是分子扩散现象；柳絮、尘土、雪花都是宏观物体的机械运动，不是分子运动。 例题2： 下列现象中，能说明分子间存在引力的是（ ） A．固体和液体很难被压缩  B．红墨水滴入水中很快散开 C．两块铅块压紧后能粘在一起  D．冬天大雪纷飞 参考答案： C 解析： 两块铅块压紧后粘在一起说明分子间存在引力；A说明分子间存在斥力；B说明分子在运动；D是机械运动。 例题3： 将体积分别为V₁和V₂的水和酒精混合，混合后液体的总体积V₃ ______ V₁+V₂（选填“大于”、“小于”或“等于”），这一现象说明分子间存在______。 参考答案： 小于；空隙 解析： 水和酒精混合后总体积变小，是因为分子间有空隙，酒精分子和水分子互相进入对方的空隙中。 五、分层作业 基础作业（全体） 1. 教材“作业”第1、2、3题。 2. 用分子动理论解释：为什么湿衣服在阳光下比在阴凉处干得快？ 3. 列举生活中两个扩散现象的实例。 提高作业（选做） 1. 用分子间作用力的知识解释：为什么固体和液体很难被压缩？为什么固体能保持一定的形状？ 2. 设计一个小实验，证明分子间存在空隙，写出实验步骤和现象。 实践作业（小组合作） 查找资料，了解布朗运动的发现过程和意义，写一篇150字左右的介绍短文。或模拟布朗运动（用显微镜观察花粉颗粒在水中的运动）。 六、板书设计 第十二章 小粒子与大宇宙 第二节 看不见的运动 一、分子间有空隙 实验：黄豆+芝麻 → 总体积减少；酒精+水 → 总体积减少 结论：分子间存在空隙 二、分子是运动的——扩散现象 特点： 1. 不同物质相互接触时，彼此进入对方 2. 温度越高，扩散越快（分子运动越剧烈） 3. 气体、液体、固体都能发生扩散 结论：分子在永不停息地做无规则运动 三、分子间有相互作用力 引力：使分子聚合在一起（铅柱粘合实验） 斥力：使分子保持一定距离（很难被压缩） 同时存在，随距离变化表现不同 分子动理论的基本观点： 1. 物质由大量分子组成，分子间有空隙 2. 分子在永不停息地做无规则运动 3. 分子间同时存在引力和斥力 七、教学反思 成功之处： 1. 本节课以实验为主线，通过黄豆与芝麻混合、酒精与水混合、红墨水扩散、铅柱粘合等实验，将抽象的分子动理论直观化、具体化，学生兴趣浓厚，参与度高。 2. 通过对比热水和冷水中红墨水扩散速度的不同，学生对“温度影响分子运动剧烈程度”这一规律理解深刻。 3. 实验设计简单易行，器材容易获得，学生分组实验效果良好，课堂氛围活跃。 存在问题及改进： 1. 酒精和水混合实验的总体积减小现象不明显，因为玻璃管太粗。改进：使用细长试管或带有刻度的细玻璃管，现象更明显。 2. 部分学生对“分子间同时存在引力和斥力”的理解仍有困难，特别是对不同距离下表现不同的原因。下一届教学可用弹簧模型（两小球之间用弹簧连接）模拟，帮助学生理解。 3. 扩散现象中，二氧化氮气体实验有一定危险性（二氧化氮有毒），可用香水或空气清新剂替代，或在通风良好的条件下演示。也可用教学视频代替。 再教设计： 增加一个“分子间作用力与距离关系”的动画演示，让学生更直观地理解引力和斥力随距离变化的规律。 学科网（北京）股份有限公司 $