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

授课教师

授课时间

教材

分析

本节是第十三章第2节（1课时），在第1节从宏观角度建立热量与比热容概念之后转入微观领域，回答"热现象的本质是什么"。教材以"墙角数枝梅，凌寒独自开。遥知不是雪，为有暗香来"的诗句引入，依次呈现物质的构成、分子热运动、分子间的作用力三部分内容，最后归纳出分子动理论的初步知识，并用它解释气球放入液氮中变扁等热现象。

教材通过气体、液体、固体扩散的三个层次的事实和"墨水扩散快慢与温度的关系"演示，引导学生由宏观现象推理微观结论；通过"铅柱吊重物"实验和固、液、气三态的分子模型，建立分子之间存在引力和斥力的图景。由可直接感知的宏观现象推测无法直接感知的微观机理，是本节体现的重要科学研究方法；本节也为第3节建立内能概念、第十四章学习热机奠定微观基础。

分子动理论的基本观点、运用分子动理论解释宏观现象是本课时的重点；微观图景的建立与分子间作用力的理解是本课时的难点。

学情

分析

1. 知识储备分析：学生已学习第1节热量与比热容，对热现象有了初步的定量认识；生活中熟悉闻到气味、糖溶于水、湿衣服晾干等现象，八年级已接触物态变化，具备学习本节的经验基础。（依据教材前置内容推断）

2. 思维能力分析：微观粒子看不见、摸不着，学生难以直接形成微观图景，需要借助实验现象和模型类比；容易把扩散误认为是外力搬运或对流的结果；对"分子间同时存在引力和斥力"容易只知其一。（常见情形，待你确认）

3. 学习态度分析：诗句导入、实验现象直观有趣，学生好奇心强，适合以观察和讨论驱动概念建构。

核心素养

教学目标

物理观念：知道常见的物质是由大量分子、原子构成的；能说出扩散现象的定义，知道一切物质的分子都在不停地做无规则的热运动，温度越高分子热运动越剧烈；知道分子之间同时存在引力和斥力。

科学思维：体会由宏观现象推测微观机理的科学方法；能初步运用分子动理论解释固、液、气三态的宏观特征和生活中的热现象；理解将分子看成小球的模型建构意义。

科学探究：能观察气体、液体扩散演示和墨水扩散快慢与温度关系的实验，如实记录现象，基于证据归纳出分子热运动的结论；观察铅柱吊重物实验并尝试解释。

科学态度与责任：由古诗引入体会物理与人文的融合；养成尊重实验事实、基于证据下结论的科学态度。

教学重点

1. 扩散现象；一切物质的分子都在不停地做无规则的热运动，温度越高热运动越剧烈；

2. 分子之间同时存在引力和斥力；分子动理论的基本观点。

教学难点

1. 由宏观现象推理微观本质，建立分子热运动与分子间作用力的微观图景（常见难点，待你确认）；

2. 用分子动理论解释固、液、气三态的宏观特征。

教学方法

实验演示法、问题驱动法、模型建构法

学习方法

观察法、类比归纳法、合作交流法

教学准备

教师：多媒体课件（含教材图13.2-1～图13.2-8、二氧化氮气体扩散录像）；演示器材——二氧化氮气体扩散装置（或扩散录像）、玻璃筒与硫酸铜溶液、烧杯2个、冷水和热水、红墨水、滴管2支、削平的铅柱2个、吊钩与20 kg砝码。

学生：课本、练习本、笔。

教学过程

二次备课

导入新课（5分钟）

【创设情境】出示教材图13.2-1，朗读："墙角数枝梅，凌寒独自开。遥知不是雪，为有暗香来。"提问：隔着很远就能闻到梅花的暗香，花香是怎样传播到远处的？

（教材截图：图13.2-1 绽放的梅花）

【学生猜想】（预设：梅花的香味分子"跑"到了鼻子里……教师肯定合理猜想）

【提出问题】花香传播说明什么？物质是由什么组成的？分子是静止的还是运动的？相互之间有没有作用力？——这就是本节课要研究的问题。

【设计意图】以古诗创设情境激趣引疑，体会物理与人文的融合，引出本节主线问题。

新课讲授（28分钟）

一、物质的构成（6分钟）

【教师讲解】物质是由什么组成的？两千多年前，古希腊思想家德谟克利特认为，万物都是由极小的、不可分割的微粒——"原子"组成的。现代科学研究发展：常见的物质是由极其微小的粒子——分子、原子等构成的。

【要点强调】在研究与热学有关的问题时，这些微观粒子可以不必区分，都看作分子。如果把分子看成小球，一般分子的直径只有百亿分之几米，人们通常以10⁻¹⁰ m为单位来量度分子。分子如此之小，人们用肉眼甚至光学显微镜都分辨不出它们，不过电子显微镜可以帮助我们观察到这些微小的粒子。

（教材截图：图13.2-2 电子显微镜下的金原子）

【过渡】虽然用肉眼不能直接观察分子，但人们可以通过物体的一些宏观表现来推断构成它们的分子的情况。分子是静止的还是运动的？——先从闻到气味说起。

二、分子热运动（12分钟）

【演示1】气体的扩散（观看录像）：二氧化氮的密度比空气大。在装着红棕色二氧化氮气体的瓶子上面，倒扣一个空瓶子，使两个瓶口相对，之间用一块玻璃板隔开（图13.2-3）。抽掉玻璃板后观察发生的现象。

（教材截图：图13.2-3 气体扩散实验装置）

（现象：两个瓶子内的气体会混合在一起，最后颜色变得均匀）

【讲解】像这样，不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象，叫作扩散（diffusion）。

【设问】为什么要让密度大的二氧化氮瓶子放在下面？（预设：如果放在上面，在重力作用下气体会下沉，就不能说明气体分子在做无规则运动——排除重力对实验的干扰）

【演示2】液体的扩散：在玻璃筒里装一半清水，用细管在水的下面注入硫酸铜的水溶液。由于硫酸铜溶液的密度比水大，会沉在玻璃筒的下部，可以看到无色的清水与蓝色硫酸铜溶液之间有明显的界面。静放几天，界面就逐渐变得模糊不清了（图13.2-4）。