13.2 分子动理论的初步知识 教学设计 2026-2027学年人教版物理九年级上学期

该初中物理教学设计聚焦分子动理论初步知识，涵盖物质构成、分子热运动及分子间作用力。通过喷洒花露水、冲泡糖水情境导入，承接上节宏观热现象，搭建宏观到微观的认知支架，开启微观热学探究。 以气体扩散、液体扩散、铅柱粘合等实验为核心，具象化抽象微观知识。运用类比法（弹簧类比分子作用力）培养科学思维，引导学生通过实验观察推理微观规律，落实科学探究与物理观念素养。助力学生建立微观认知，帮助教师高效突破重难点，提升课堂互动与核心素养落实效果。

13.2分子动理论的初步知识（教学设计） 一、教学基本信息 教材版本：人教版2024九年级物理全一册 课题：13.2分子动理论的初步知识 课时：1课时（45分钟） 授课年级：九年级 学科：物理 二、教材分析 本节课位于第十三章第二节，承接上一节热量、比热容宏观热现象知识，开启物质微观热学探究，是连接宏观热现象与微观分子运动的过渡课。教材依次按照“物质的构成—分子热运动—分子间作用力”编排内容，搭配气体、液体、固体扩散演示实验、铅柱粘合实验，具象化抽象微观知识。 本节课是热学基础理论，既能解释气味扩散、物质压缩、物态变化等常见现象，也为后续热学知识学习筑牢理论基础。教材弱化复杂微观推导，依托直观实验、生活实例降低理解难度，注重培养学生微观建模能力，落实物理学科育人要求。 三、学情分析 九年级学生已经掌握基础宏观热学常识，生活中闻到花香、糖水变甜、酒精挥发等现象司空见惯，但不清楚微观成因。学生思维偏向具象化，难以直接感知肉眼不可见的分子，对微观世界认知空白。 本节课学习难点集中两点：一是无法理解看不见的分子在不停运动，混淆机械运动与分子热运动；二是难以理解分子引力、斥力同时存在，容易误认为分子间只存在单一作用力，需要依托演示实验、类比法、师生互动拆解难点。 四、教学目标 （一）物理观念 1.知道物质由分子、原子构成，了解分子体积极小、数量庞大的特点； 2.识别扩散现象，理解扩散成因，掌握分子热运动与温度的关系； 3.知晓分子间同时存在引力与斥力，熟记分子动理论全部内容，能用理论解释生活热现象。 （二）科学思维 1.依托宏观实验现象，推理微观分子运动规律，建立宏观—微观联动思维； 2.运用类比法、模型法理解分子间作用力变化规律，辨析分子热运动、物体机械运动； 3.归纳整合实验结论，梳理分子动理论逻辑，提升物理归纳推理能力。 （三）科学探究与创新意识 1.观察气体、液体扩散、铅柱粘合演示实验，精准记录实验现象，梳理实验结论； 2.能自主列举生活扩散实例，自主设计简单小实验验证分子运动； 3.敢于质疑微观现象成因，主动探究分子作用力变化规律，培养探究意识。 （四）科学态度与责任 1.感受微观世界的奇妙，体会物理现象背后的科学本质，激发物理学习兴趣； 2.养成依托实验推导规律、实事求是、严谨求真的科学探究态度； 3.能用物理知识解释日常现象，感受物理与生活的关联性，树立学以致用理念。 五、教学重难点 教学重点：物质由分子、原子构成；扩散现象及成因；分子动理论完整内容；分子热运动与温度关系。 教学难点：区分分子热运动与机械运动；理解分子间引力、斥力同时存在；分子间距变化对作用力的影响。 六、教学准备 实验器材：集气瓶、二氧化氮气体、玻璃片、烧杯、清水、红墨水、注射器、铅柱、钩码、美工刀 教学工具：多媒体课件、分子运动动画、扩散实验视频、课堂辨析习题 七、教学过程 （一）情境导入，激趣设疑（4分钟） 师：上课伊始，老师喷洒少许花露水，面向全体学生提问：同学们，我并没有走到大家身边，后排同学为什么也能闻到淡淡的香味？我们平时冲泡糖水，白糖放进清水当中，不用长时间搅拌，静置一段时间水也会变甜，原本看得见的白糖颗粒慢慢消失，大家猜想这背后是什么原理？ 生：独立思考，自由举手发言，猜想空气中存在看不见的香味微粒、白糖拆分变成细小微粒分散在水中。 师：大家的猜想十分贴合科学原理，我们肉眼看见的万事万物，看似密实完整，实则都由极小的微粒组成。自古以来科学家不断探究物质本源，最终总结出微观运动规律。今天我们一同走进微观世界，学习新课《13.2分子动理论的初步知识》。 （二）新知探究一：物质的构成（7分钟） 师：请大家翻开课本，自主阅读本节第一自然段，思考问题：组成常见物质的微观微粒是什么？ 生：快速浏览课本，集体作答：物质是由大量分子、原子构成的。 师：补充科普讲解：分子体积极其微小，直径大约只有百亿分之几米，肉眼、普通光学显微镜都无法观测；科学家测算，一滴普通的雨水当中，包含数以亿计的水分子。同步播放微观分子成像动画，放大展示分子排布，引导学生直观观察。 师：我们了解了分子体积很小，接下来思考一个趣味实验问题：提前准备100mL清水、100mL无水酒精，将二者充分混合，大家预判混合之后总体积等于200mL吗？ 生：小组讨论，产生分歧，部分学生认为体积相加不变，部分学生猜测体积变小。 师：现场演示混合实验，读出混合后总体积，引导学生发现总体积小于200mL。追问：出现这种现象，直接说明了什么物理规律？ 生：结合实验现象思考作答，得出分子之间存在间隙。 师：板书梳理知识点，逐层总结：第一，物质由分子、原子构成；第二，分子体积极小；第三，分子之间存在空隙。顺势过渡：分子并不是静止不动的，接下来我们通过多组实验探究分子的运动特点。 （三）新知探究二：分子的运动（18分钟） 1.演示实验一：气体扩散 师：出示实验器材，向学生说明：下方集气瓶装有二氧化氮气体，颜色为红棕色，密度远大于空气；上方倒扣一只干燥空集气瓶，两瓶中间用光滑玻璃片隔开。提问：如果抽走玻璃片，大家预测瓶内会发生什么变化？ 生：预判气体保持分层，下方颜色不变、上方始终无色。 师：缓慢抽走隔离玻璃片，全程静置装置，不晃动、不触碰器材，引导全班静心观察颜色变化。等待1分钟后提问：大家观察到什么实验现象？ 生：举手汇报：下方红棕色气体向上飘散，上方无色气体向下扩散，一段时间之后两瓶颜色均匀一致。 师：精准给出物理定义：不同物质在互相接触时，彼此进入对方的现象，叫作扩散现象。追问：二氧化氮密度更大，却能向上运动，该实验直接证明什么结论？ 生：小组交流后作答：气体分子在永不停息地做无规则运动。 2.演示实验二：液体扩散 师：气体能够发生扩散，液体是否也能扩散？展示两杯等量常温清水，告知学生全程禁止搅拌、晃动水杯。向左侧冷水烧杯底部，轻轻滴入红墨水，提问：不施加外力，墨水会不会散开？ 生：仔细观察，汇报现象：红色墨水慢慢向四周蔓延，整杯水逐渐变红。 师：继续同步演示对照实验：向同等体积、同等环境的热水中，滴入等量红墨水，对比两杯扩散速度。设问：冷热两杯水中，哪一杯扩散更快？ 生：全班齐声回答：热水当中墨水扩散更快。 师：引导学生归纳实验规律，补充板书：气体、液体都可以发生扩散现象，证明一切物质的分子都在不停地做无规则运动；温度越高，分子运动越剧烈。物理学中，把分子这种无规则运动，称作分子热运动。顺势追问：冬天气温低，闻气味变慢，能用本节课知识解释吗？ 生：尝试解释：气温低，分子运动变慢，扩散速度变慢。 3.拓展辨析 师：我们学习了分子热运动，接下来辨析易错题：春风吹拂，灰尘漫天飞舞；春日柳絮随风飘扬，这两种现象属于分子热运动吗？请同桌互相讨论，给出理由。 生：同桌讨论，部分学生判断属于分子运动，部分学生提出质疑。 师：针对性纠错，细化区分要点：第一，灰尘、柳絮是肉眼清晰可见的宏观物体，属于物体位置变化，是机械运动；第二，分子体积极小，肉眼完全无法观察，分子热运动看不见、摸不着。随后补充固体扩散实例：长期堆放煤炭的墙角，墙体内部变黑，擦拭无法去除，引导学生自主解释成因。 生：整理笔记，独立解释固体扩散现象，夯实易错知识点。 （四）新知探究三：分子间的作用力（10分钟） 1.演示实验三：分子引力实验 师：我们已经知道分子不停运动、分子间有间隙，为什么铁块、石块不会散开？是不是分子之间存在作用力？出示两根铅柱，用美工刀打磨铅柱接触面，刮掉表面氧化层，保证接触面光滑洁净，用力挤压两段铅柱，贴合之后竖直悬挂。 师：邀请一名学生上台，轻轻拉动两段铅柱，感受是否容易分开；随后在铅柱下端悬挂钩码，请全班观察。 生：上台实操观察，汇报实验现象：两段铅柱紧紧粘合，难以拉开，下端悬挂钩码依旧不会脱落。 师：设问总结：该实验直观证明分子之间存在什么力？生活中胶水粘合物体、铁丝不易拉断，也是什么原因？ 生：结合实验作答：分子之间存在引力。 2.探究分子斥力 师：既然分子之间有引力，为什么我们无法随意压缩木块、压缩清水？出示注射器，抽取足量清水，堵住出水口，请学生上台用力向内压缩活塞。 生：上台发力压缩，发现活塞很难推进，水几乎无法被压缩。 师：顺势讲解：物体难以被压缩，说明分子之间存在排斥力。重点强调易错知识点：分子引力和斥力始终同时存在，不会单独消失，不存在只有引力、没有斥力的情况。 3.作用力规律梳理 师：拿出弹簧类比分子作用力：拉伸弹簧，弹簧向内收拢，类似分子引力；挤压弹簧，弹簧向外撑开，类似分子斥力。结合类比分层讲解：分子间距适中，引力等于斥力；间距变大，引力大于斥力；间距变小，斥力大于引力；间距极大，分子作用力几乎消失。结合固、液、气分子间距，通俗解释固体坚硬、液体可流动、气体易扩散的成因。 生：跟随类比理解，互相复述作用力变化规律，补齐知识漏洞。 （五）课堂小结（2分钟） 师：带领学生复盘本节课主干知识，逐层设问梳理：第一，分子动理论包含哪三点核心内容？第二，扩散现象能够证明哪两个物理规律？第三，如何快速区分分子热运动和机械运动？第四，分子间作用力有什么特点？ 生：师生一问一答，查漏补缺，完善课堂知识框架，自主梳理课堂笔记，梳理易错知识点。 （六）课堂练习+布置作业（4分钟） 课堂练习 1．关于下列现象，说法正确的是（ ） A．扫地时尘土飞扬说明分子在做无规则运动 B．“破镜难圆”是因为分子间的斥力大于引力 C．用手捏海绵体积变小了，说明分子间有间隙 D．墨水在热水中扩散更快，说明温度越高分子热运动越剧烈 【参考答案】D 2．关于分子动理论，下列说法正确的是（ ） A．一粒灰尘就是一个分子 B．一切物质的分子都在不停地做无规则的 C．分子间的引力总是大于斥力 D．物体温度降低到0℃时，分子热运动会停止 【参考答案】B 3．下列现象中，能说明分子在永不停息地做无规则运动的是（ ） A．夏日晴空流云飘逸 B．荷塘边上花香扑鼻 C．院前落英随风飞舞 D．溪畔清泉流水潺潺 【参考答案】B 4．如图，课外活动小组想要通过实验来认识分子的热运动与分子间的作用力： (1)小语将两滴红墨水分别同时滴入盛有冷水和热水的两个玻璃杯中，小语观察到_________中的墨水扩散的更明显，这说明_________； (2)康康将一段粗熔丝用刀斜着切成两段。使两端粗熔丝的平滑表面紧密接触，然后把一端悬挂起来，在另一端挂个较轻的物体，两端粗熔丝不会被拉开。这说明：分子间存在_________： (3)小璇用注射器抽取半筒水，用手指封闭注射器的筒口，推压注射器的活塞，你会观察到水很难被压缩，此现象可以说明分子间存在_________。 【参考答案】(1)热水 温度越高，分子无规则运动越剧烈 (2)引力 (3)斥力 5．妈妈刚做好的红烧排骨闻起来香喷喷的，为什么放凉后就没有那么香了呢？ 【参考答案】温度越高，分子的无规则运动（热运动）越剧烈。刚做好的红烧排骨温度较高，香味分子运动剧烈，扩散速度快，香味浓郁；放凉后温度降低，香味分子运动减缓，扩散速度变慢，因此香味变淡。 作业：1.整理本节课知识点，梳理分子动理论三点内容；2.列举3个生活扩散现象，书写完整原理；3.思考：为什么破镜不能重圆，下节课分享答案。 八、板书设计 13.2分子动理论的初步知识 一、物质的构成 1.物质→大量分子、原子 2.分子极小，分子间有间隙 二、分子热运动 1.扩散现象：彼此进入对方 2.规律：分子不停做无规则运动 3.温度越高，热运动越剧烈 4.辨析：灰尘运动≠分子运动 三、分子间作用力 1.引力、斥力同时存在 2.间距改变，作用力改变 四、分子动理论：三点核心内容 九、教学反思 本节课依托三组演示实验推进授课，扩充课堂设问与师生互动，将抽象微观知识具象化，贴合课本授课逻辑，完整落实四项物理核心素养。扩充教学环节后，课堂节奏松紧适中，学生参与度提升，大部分学生能够熟记分子动理论，区分分子热运动与机械运动。课堂短板为分子作用力变化规律过于抽象，部分学生理解吃力，课堂互动设问不够精准。后续授课可以增加生活化类比小游戏，增设阶梯式提问，拆分难点问题，循序渐进突破教学难点，优化课堂互动效率。 学科网（北京）股份有限公司 $