資源簡介

分子熱運動
【學情分析】
學生對于分子級別的微觀世界認識很少，本節(jié)課實驗探究內容比較抽象，理解起來也比較困難。學生難以自發(fā)的從微觀角度去看待和分析物質的變化，所以，我從學生的生活實際和已有知識的基礎上，設置情鏡，激發(fā)學生的思維，促進學生構建微觀世界物理模型。
【教學目標】
1.物理觀念
（1）知道常見的物質是由分子、原子構成的，了解分子的大小。
（2）知道一切物質的分子都在不停地做無規(guī)則運動，了解分子熱運動。
（3）能識別擴散現(xiàn)象，并能用分子熱運動的觀點進行解釋。
（4）知道分子熱運動的快慢與溫度的關系。
（5）知道分子之間存在相互作用的引力和斥力。
2.科學思維
學會觀察和分析生活中有關物理知識的實例與實驗現(xiàn)象，具有初步的觀察能力、分析概括能力。
3.科學探究
通過實踐和探究，讓學生感覺科學就在身邊。培養(yǎng)學生對科學的求知欲，樂于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學道理的精神，樹立正確的世界觀和唯物主義觀。
4.科學態(tài)度與責任
培養(yǎng)學生觀察思考，勇于發(fā)現(xiàn)樂于探究的學習習慣，以及應用物理知識解決實際問題的能力。
【重點難點】
重點：通過對演示實驗的觀察、分析、推理，了解分子動理論的初步知識。
難點：指導學生從對演示實驗的觀察、分析、推理，用宏觀的物理現(xiàn)象揭示物質的微觀結構。
【新課導入】
【師】我們知道物質是由分子組成。分子很小，肉眼看不見，直徑約為10-10m，那么我們怎么知道分子是運動還是靜止的？
（一個學生打開香水，學生慢慢聞到香味，引導學生回答。）
【生】借助電子顯微鏡觀察。
【師】你們有沒有聞到教室里有一股香味，哪些同學聞到了？
（此時有些同學還未聞到香味，有意識引導學生注意到同學聞到香味的先后順序，這時那個打開香水的學生出來示意是他打開了香水瓶）
【師】為什么他打開香水，我們會聞到香味呢？
【生】因為帶有香味的分子跑出來，運動到我們周圍，所以我們會聞到香味。
【師】這種現(xiàn)象叫擴散現(xiàn)象，說明了分子在不斷的做運動。
【新課講解】
一、物質的構成：
1．常見的物質是由極其微小的粒子——分子、原子構成的。
2．分子的大小：直徑約為10-10m。（肉眼無法分別，需要通過電子顯微鏡觀察）
3．分子數(shù)目巨大：通常情況下，1 cm3空氣里大約2.7×1019個分子，如果人數(shù)數(shù)的速度能達到每秒數(shù)100億個，要數(shù)完這個數(shù)，也得用80多年。
4．分子間有空隙。
二、分子熱運動：
1．擴散現(xiàn)象：不同物質互相接觸時，彼此進入對方的現(xiàn)象。
◆探究活動1：擴散現(xiàn)象
（1）氣體擴散實驗（盛有二氧化氮的廣口瓶、空廣口瓶、玻璃片）：將空瓶子倒扣在裝著紅棕色二氧化氮氣體的瓶子上面，抽掉蓋在二氧化氮瓶上的玻璃板。
實驗現(xiàn)象：一段時間后，兩瓶氣體彼此進入對方，顏色混合均勻，變?yōu)闇\紅棕色。
實驗結論：氣體分子在不停運動。
（2）液體擴散實驗（燒杯2個、硫酸銅溶液、漏斗）在燒杯里裝一半清水，水下面注入硫酸銅溶液。硫酸銅溶液的密度比水大，沉在下部，可以看到無色的清水與藍色硫酸銅溶液之間有明顯的界面。
實驗現(xiàn)象：一段時間后，硫酸銅溶液和水混合均勻。
實驗結論：液體分子在不停運動。
（3）固體擴散實驗
實驗現(xiàn)象：幾年后電子顯微鏡下觀察到的合金。
實驗結論：固體分子在不停運動。
2．一般情況下，固體之間的擴散最慢，氣體之間的擴散最快。
3．擴散現(xiàn)象表明：一切物質的分子都在永不停息地做無規(guī)則運動。（同時也說明分子間有空隙）
◆探究活動2：
影響擴散快慢的因素（燒杯2個、紅墨水、冷水、熱水、滴管）：在一個燒杯中裝半杯熱水，另一個同樣的燒杯中裝等量的涼水。用滴管分別在兩個杯底注入紅墨水。
實驗現(xiàn)象：熱水杯的顏色變得均勻。
實驗結論：溫度越高、分子無規(guī)則運動越劇烈，擴散得越快。
4．影響擴散快慢的因素：溫度。
5．分子無規(guī)則的運動叫分子的熱運動。
三、分子間的作用力：
◆探究活動3：分子間的作用力
（1）分子間有引力（內聚力演示器、鉤碼）：將兩個鉛柱的底面削平、削干凈，然后緊緊地壓在一起，兩塊鉛就會結合起來，下面吊一個重物都不能把它們分開。（請學生親身感受力的大小）
實驗現(xiàn)象：磨光的兩鉛柱緊壓對接在一起，下面掛很重的物體也不能將它們分開。
實驗結論：分子間有引力。
(2)分子間有斥力
實驗現(xiàn)象：針管里的氣體壓縮到一定程度后，很難再被壓縮。
實驗結論：分子間有斥力。
1．分子間存在引力
宏觀表現(xiàn)：固體、液體能保持一定體積，不致散開。
2．分子間存在斥力
宏觀表現(xiàn)：固體、液體很難被壓縮。
類比長短不同的兩根彈簧連著的兩個小球，分析分子間作用力。
3．分子間作用力與分子間距離(r)有關：
r ＜ r0時，表現(xiàn)為斥力；
r ＞ r0時，表現(xiàn)為引力；
r = r0時，處于平衡位置，斥力與引力相等。
r ＞ 10 r0時，作用力很微弱，可以忽略。
引導學生歸納分子動理論內容。
四、分子動理論及應用
1．內容：
(1)物質由分子組成；
(2)分子在永不停息地做無規(guī)則運動；
(3)分子間存在相互作用的引力和斥力。
2．固體、液體、氣體物質的宏觀特性和微觀描述
分子間距決定了分子間的作用力，從而決定了固體、液體和氣體的特征。
五、固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)的微觀模型
1．固態(tài)物質：分子排列緊密，分子間作用力強，分子雖然做無規(guī)則運動，但位置相對穩(wěn)定。
2．液態(tài)物質：分子間作用力比固體小，分子沒有固定位置，運動比較自由。
3．氣態(tài)物質：分子間距很大，高速向周圍運動，分子間作用力很小。
【課堂小結】
總結
分子動理論的基本要點有三個：一是物質由大量分子組成；二是分子永不停息地做無規(guī)則運動；三是分子之間有相互作用的引力和斥力。
擴散現(xiàn)象說明了分子永不停息地做無規(guī)則運動，它是分子運動的實驗基礎。
通過物體的宏觀現(xiàn)象可以提示物質內部的微觀結構，這是物理學中研究物質結構的常用的思想方法。

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