資源簡介

教學設計
教學課題 13.1分子熱運動
學科 初中物理 年級 九 時長 1課時
教學背景分析 《分子熱運動》這一章節是物理學中熱學部分的基礎內容，它承接了物質微觀結構的知識，為后續學習熱力學、分子動理論等奠定了基礎。教材通過生動的實驗和貼近生活的實例，引導學生從宏觀現象入手，逐步深入到微觀世界，理解分子在不停地做無規則運動以及分子間存在相互作用力的基本概念。教材設計注重理論與實踐相結合，既有理論知識的講解，又安排了豐富的實驗活動，旨在培養學生的觀察、分析和歸納能力，以及科學探究精神。
教學目標 物理觀念 1.知道常見物質是由分子和原子構成的，知道擴散現象，知道構成物質的分子是在不停地做無規則運動的，知道分子間存在作用力，能根據分子動理論的知識解釋常見的自然現象。 科學思維 1.通過物理模型的建構，類比的方法，能抽象概括出分子間存在間隙和分子間的作用力。 2.能通過實驗或實例歸納總結擴散的定義，在歸納或演繹中會引用證據，養成使用證據的習慣。 3.能根據生活中的現象，對一些說法進行質疑，發表自己的見解。 科學探究 在學習中，能發現并提出需要探究的問題：擴散快慢與什么因素有關 能夠根據有關現象和經驗作出猜想與假設，能應用控制變量法設計進行實驗，根據實驗方案操作，獲得實驗數據，能夠對實驗現象進行分析推理，得出擴散快慢與溫度有關的實驗結論。 科學態度與責任 用演示實驗激發學生對大千世界的興趣，使學生了解通過直接感知的現象，可以認識無法直接感知的事實。 通過物質構成的學習，了解人類探索微觀世界的大致歷程，關注其新進展。
重難點 知道常見物質是由分子和原子構成的，知道擴散現象，知道構成物質的分子是在不停地做無規則運動的，知道分子間存在作用力，能根據分子動理論的知識解釋常見的自然現象。
教學方式與策略 學生在學習《分子熱運動》這一章節前，已經初步了解了物質的微觀結構，如分子、原子等基本概念。然而，由于分子和原子的抽象性，學生往往難以直接感知其存在和運動。因此，在教學過程中，需要注重通過實驗和多媒體手段幫助學生建立直觀的感性認識。此外，學生的物理基礎、學習興趣和探究能力存在差異，部分學生對微觀世界的探索可能感到陌生或興趣不高。因此，教師需要采用多樣化的教學方法，激發學生的學習興趣，引導學生積極參與課堂活動，促進全體學生的共同發展。
教學活動設計 活動內容 活動意圖 時間分配
課堂引入 向教室內噴灑空氣清新劑，自己身上噴一些花露水，在教室內走一圈。 提出問題：同學們這節課對我們教室的空氣質量還滿意嗎？那我們為什么會聞到香味呢？這個香味是由什么構成的？ 相信同學們通過學習今天的內容后，掌握物質的內部世界后，一定能回答它。首先我們來學習物質的構成。 設計意圖：由生活入手，巧設疑問，激發興趣，容易進入學習狀態 3min
物質的構成 我們先從活動開始： 活動：用你們桌上的量筒取25ml的酒精倒入裝有25ml水的量筒中，用一根細銅絲攪拌使其均勻混合后觀察其總體積,并與50ml作比較，發現什么現象？ 接下里這個活動由我來做，大家注意觀察現象。將半杯沙子倒進裝有大于半杯乒乓球的燒杯中，總體積應該比一杯更大，但我們發現了什么？ 關于物質的結構模型我提出了三種，模型一:物質是由微粒組成的，各個微粒緊靠在一起。模型二：固體是由微粒組成的，液體是連成一片的。模型三：物質是由微粒組成的，微粒之間有空隙。你認為哪種模型能夠解釋上述你們所做的活動中所看到的現象，請選擇一種模型，并嘗試解釋。 通過類比的方法，模型的建構法，我們初步探索了物質的內部世界，我們初步得到模型三是正確的。科學家們也是利用我們這樣的方法來認識物質的，他們甚至通過這樣的方法打開了整個微觀世界的大門。他們通過研究發現，物質是由及其細小的微粒----分子、原子來構成的組成的，微粒之間有空隙。 1.物質是由及其細小的微粒----分子、原子來構成的，微粒之間有空隙。 想一想：極其細小的分子，到底有多小？我們用肉眼和光學顯微鏡都沒法看到，但隨著科學技術的發展我們可以看到分子和分子之間的之間的間隙，你們認為是用什么觀察到的呢？ PPT上就是用電子顯微鏡拍攝到的固體、液體、氣體物質的內部結構。它的直徑大約只有10-10m左右。如果把分子當成乒乓球，那么它的大小就等同于乒乓球相對于地球的大小。 一滴小露珠中大約含有1021個水分子，假如一個人一秒鐘可以數出1萬（104）個水分子，一個人要把一滴水中的分子數完，需要多長時間？ 2.人們通常以10-10m為單位來度量分子。 二、分子熱運動 組成物質的這些分子是運動的還是靜止的呢？這給我們接下來的研究又提高了要求，同學們可能會說我連看分子都看不到，還要讓我探究分子是運動的還是靜止的？這不是難上加難了嗎、別急，我們有物理方法，我們可以用轉換法，轉換法就是通過直接感知得到的現象推測無法感知的事物。 1.轉換法就是通過直接感知得到的現象推測無法感知的事物。 比如我們來看這樣一個例子: 視頻播放同時口頭講解：有兩個瓶子，其中一瓶裝的是密度比較大的二氧化氮氣體，且顏色是紅棕色，另一瓶裝有的是空氣，將裝有空氣的瓶子倒扣在裝有二氧化氮的上方，抽掉中間的隔板，經過1個小時以后，我們看到什么現象？上方的空氣有沒有進入到了二氧化氮氣體里面，你的證據是什么？總之，他們彼此進入到了對方。像這樣不同的物質在相互接觸時彼此進入到了對方的現象叫擴散。 2.不同的物質在相互接觸時彼此進入到了對方的現象叫擴散。 剛才的擴散現象是不是由重力等其它力的作用下發生的？ 我們就通過這樣一個可以直接感知的現象來推測二氧化氮氣體和空氣它們的分子是運動的還是靜止的？ 剛才舉的這個例子是氣體之間的擴散，只能說明構成氣體的分子是運動的，那固體和液體會不會發生擴散呢？固體和液體之間同樣會發生擴散現象，視頻中的這個例子就可以說明。 播放液體擴散和固體擴散視頻。 我們一起總結一下：視頻中這兩個現象均屬于什么現象？它們同樣說明分子是運動的還是靜止的？ 接下來我要提出一個更過分的問題:分子運動的快慢和什么因素有關呢？我們不妨通過實驗來驗證一下，你們桌上有兩個燒杯，一個里面裝著熱水，一個里面裝著質量相同的冷水，請你們用滴管分別在它們里面滴入一滴紅墨水，注意控制什么相同？。觀察哪個燒杯中墨水運動得更快，看看剛才同學的說法是否成立？。擴散越快，分子運動也越怎么樣？所以我們把這種運動叫做分子的熱運動。通過你們剛才觀察到的擴散現象，你能不能再次的分析告訴我，分子的運動是不是規則的？也就是有沒有固定的路徑？為什么？你還能舉一些生活中的例子來證明剛才這個問題嗎？對于分子的運動我提出兩種模型，你們認為分子的運動更接近哪一種模型？擴散現象等大量事實表明：分子的運動不僅無規則和與溫度有關，且不局限于一部分物質，也不會停止。我們把剛才幾點總結成一句話，可以怎么說？ 3.擴散現象等大量事實表明：一切物質的分子都在不停的作無規則運動。這種無規則運動叫做分子的熱運動，溫度越高，分子的運動越劇烈。 根據剛才的學習，判斷下列哪些現象屬于擴散現象？ 花香四溢 2、煤氣中毒 3、咸菜變咸 樟腦丸在箱子里逐漸變小，箱子里有樟腦氣味。 一人吸煙，多人受害。 水中放一塊糖，整杯水都會變甜 7、衣服串色 8、灰塵飛舞 9、水蒸發，越來越少 10、風的流動 11、海綿吸水 12、霧霾現象 三、分子間的作用力 我們知道，一切物質的分子都在不停的作無規則運動。但是桌子分子為什么不會分散開，而總是聚集在一起，保持一定的體積呢？分子之間應該存在一種什么樣作用力？下面一起通過一個實驗來感受一下分子間的引力。 演示實驗：將兩個鉛柱的底面削平，削干凈，然后緊緊地壓在一起，兩個鉛柱就會結合起來，甚至下面吊一個重物都不能把它們拉開。 我們還知道分子間存在間隙，但是桌子卻很難被壓縮，說明了什么？分子之間還應該存在一種什么樣作用力？請同學們通過擠壓你們的桌子親自感受一下斥力。 只有固體分子間有作用力嗎？下面我們親自來感受一下。你們桌子上面每人有個注射器，你們用它吸入半桶空氣，然后用一個手指堵住注射器口，再用另一只手先推活塞再拉活塞，說說你有什么感受？這個感受說明什么。 接下來用注射器吸入半桶水，然后用一個手指堵住注射器口，再用另一只手先推活塞再拉活塞，說說你有什么感受？這個感受說明什么？ 歸納可知：分子之間作用力有引力和斥力兩種 1.分子之間存在引力和斥力 你們已經感受過固體液體氣體分子間的作用力，根據你們的感受說說三種狀態分子間的作用力大小關系，并嘗試解釋。 同學總結的很好，固體是有形狀有體積的，液體是沒有固定形狀沒有體積的。氣體是既沒形狀也沒體積的。 正因為不同狀態下分子間的作用力不同，所以不同狀態的分子的排列情況也不一樣。就是固體液體氣體三種狀態物質的微觀模型，從模型中看得出來固體分子間距離小，氣體分子間距離很遠，液體分子間距離比固體大，比氣體小。 2.三種狀態的微觀模型固體分子間距離小，氣體分子間距離很遠，液體分子間距離比固體大，比氣體小。 物體沒被壓縮也沒被拉伸時分子間的引力和斥力是否存在呢？嘗試解釋一下。那這個時候的作用力有沒有表現出來呢？那什么時候表現引力，什么時候表現斥力呢？你們覺得這個力和彈簧形變時產生的什么力很像？下面我們把它和彈簧形變類比起來總結一下，分子間的作用力和分子間距離的關系： 當物體既不被壓縮，也不被拉伸，此時分子間的距離叫做平衡距離r0，此時引力等于斥力。 當物體被壓縮時，即r< r0，表現斥力。 當物體被拉伸時，即r> r0，表現引力力。 當分子間距離r>10 r0，作用力很微小，可以忽略。 現在你能解釋破鏡不能重圓的現象了嗎？ 答：分子間的作用力與分子間的距離有關，當分子間的距離大到一定程度時，分子間的作用力就不存在了。 四、課堂小結 嘗試把今天所學的內容提煉成三句話。 答：常見的物質是由分子、原子構成的；物質內的分子在不停地做熱運動；分子之間存在引力和斥力。以上這三點就是人們用來解釋熱現象的分子動理論的初步知識。 今天的學習用了哪些物理方法？ 類比法、轉換法、模型法。 學生認真觀看實驗現象，引發思考 通過類比方法讓學生更加容易理解微觀世界 通過觀察，感知分子的大小，認識常見的物質都是由分子、原子構成的 學生交流討論 觀察實驗現象，思考現象產生的原因， 觀看課件，了解擴散現象可以發生在固體、液體和氣體之間 思考實驗方法 通過現象推測，鉛柱之間存在引力 帶著問題閱讀思考，尋找問題答案 理解記憶 學生總結，加深對本節課的理解 5min 3min 5min 5min 5min 3min 5min 4min
1.下列詩詞、歌詞或俗語中不含有分子無規則運動這一物理知識的是 （ ） A．稻花香里說豐年　　　B．美酒飄香歌聲飛 C．墻里開花墻外香　　 D．親戚遠來香 2.關于分子，你認為下面說法中錯誤的是（ ） A.一切物體都是由分子組成的 B.分子做永不停息的運動 C.分子之間存在相互作用力 D.有的分子之間只有引力，有的分子之間只有斥力 3.鐵棒很難被壓縮，也很難被拉伸，原因是（ ） A、分子間的距離小 B、固體分子不能做無規則運動 C、分子間存在相互作用的引力 D、分子間同時存在相互作用的斥力和引力 4.把兩塊光滑的玻璃貼緊，它們不能吸引在一起，原因是（ ） A 、兩塊玻璃的分子間只存在斥力 B、兩塊玻璃的分子間距離太大，作用力太小 C、玻璃的分子間隔太小，不能形成擴散 D、玻璃分子運動緩慢 練習鞏固 2min
板書設計 13.1分子的熱運動 一、物質的構成：分子、原子 不同物質 二、擴散： 在相互接觸時 彼此進入對方 三、影響因素：溫度 四、分子動理論
教學特色與反思 在本次《分子熱運動》的教學中，我深刻體會到實驗教學的重要性。通過氣體、液體和固體的擴散實驗，學生直觀地觀察到了分子熱運動的現象，加深對分子運動特點的理解。 本次教學讓我認識到在物理教學中，實驗和生活實例的重要性不容忽視。通過多樣化的教學手段和豐富的實驗活動，可以激發學生的學習興趣和探究欲望，提高他們的物理素養和綜合能力。在未來的教學中，我將繼續努力探索和實踐，為學生提供更加優質、高效的物理教學。

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