13.2 分子动理论的初步知识 教学设计 2026-2027学年物理人教版九年级全一册

分子动理论的初步知识

第十三章 内能 第2节 分子动理论的初步知识

 

一、核心素养目标

1. 物理观念

知道物质是由大量分子、原子构成的，一般分子直径的数量级为10⁻¹⁰m，了解分子极其微小。

理解扩散现象——不同的物质在相互接触时彼此进入对方的现象。扩散现象表明：①一切物质的分子都在不停地做无规则运动；②分子间存在间隙。

知道分子热运动的含义——分子无规则运动的剧烈程度与温度有关，温度越高，分子运动越剧烈。

知道分子间同时存在相互作用的引力和斥力，能区分什么情况下分子间表现为引力、什么情况下表现为斥力。

2. 科学思维

通过"花香传播"和"二氧化氮扩散"等宏观现象推断分子在运动的微观机制，培养"由宏观现象推测微观本质"的科学推理能力。

通过实验分析（注射器压缩→斥力；铅块挤压→引力），理解分子间作用力与分子间距的关系——间距小→斥力；间距适中→引力；间距过大→作用力可忽略，建立"尺度决定作用"的物理观念。

通过固、液、气三态分子间距与宏观特性的对比分析，培养"微观结构决定宏观性质"的结构化思维。

3. 科学探究

观察并分析扩散现象实验（气体扩散→花露水/二氧化氮、液体扩散→硫酸铜溶液、固体扩散→煤堆墙角），归纳扩散现象的共性特征。

设计对比实验——冷水与热水中滴入红墨水，观察扩散快慢差异，得出"温度越高分子运动越剧烈"的结论。

通过注射器压缩实验和铅块挤压实验，亲身感受分子间斥力和引力的存在，加深对分子间作用力的理解。

4. 科学态度与责任

通过分子动理论的发展历程，体会科学理论是在实验观察基础上不断修正和完善的。

通过扩散现象在生活中的广泛应用（腌制食物、香味传播等），感受物理知识与日常生活的紧密联系。

通过吸烟扩散实验的讨论，增强公共场所禁烟的社会责任意识。

二、教学重点与难点

教学重点：1. 扩散现象及其微观本质——扩散是分子无规则运动的宏观表现。扩散现象说明：①一切物质的分子都在不停地做无规则运动；②分子间存在间隙。 2. 分子热运动与温度的关系——温度越高，分子无规则运动越剧烈，扩散越快。 3. 分子间同时存在引力和斥力——分子间作用力随间距变化：间距小（压缩）→斥力为主；间距适中→引力为主；间距过大（大于10倍分子直径）→作用力忽略。

教学难点：1. 分子间既有引力又有斥力的理解——引力与斥力同时存在，只是在不同间距下"谁占上风"。压缩时→间距小→斥力>引力；拉伸时→间距大→引力>

斥力。学生容易认为"分子间只有引力"或"只有斥力"。 2. 扩散现象与分子运动的因果关系区分——扩散是宏观现象（结果），分子运动是微观本质（原因）。"尘土飞扬"不是扩散（宏观颗粒运动，非分子运动）。 3. 固、液、气三态分子间距与宏观性质的对应——固态分子间距最小→有固定形状和体积；液态有一定体积无固定形状；气态分子间距极大→无固定形状和体积。

三、教学过程

环节一：情境导入（3-5分钟）

【教师活动】同学们，王安石有一首著名的诗——"墙角数枝梅，凌寒独自开。遥知不是雪，为有暗香来。"远远地就能闻到梅花的香味，花香是怎么传播到远处的呢？如果我们把一块糖放在水杯里，糖不见了但水变甜了——糖去哪了？这些现象背后隐藏着物质微观结构的秘密。今天我们就来学习分子动理论，走进奇妙的微观世界。

【学生活动】思考并讨论：闻到花香→花香分子在空气中运动→进入鼻腔。糖溶于水→糖分子扩散到水分子之间。初步感知分子运动的存在。完成学案KWL预习栏。

【过渡语】要解释这些现象，我们需要了解物质的微观结构。首先来认识物质的构成——分子和原子。