物理九年级全册第一章《分子动理论与内能》教学教案（教科版）

教科版物理九年级全册第一章《分子动理论与内能》教学教案分子动理论一、教材分析生活经验和《科学》知识使八年级学生知道了扩散现象等，但由于无法用肉眼观察到分子的状态，学生很难很直观地认识到“分子在运动”和“分子间的作用力”等。因此本节教学需要以生活中的感性现象、宏观实验现象或模拟实验等为依据，学生在感受到现象后，运用科学的思维方式，去猜想和推理分子的运动状况，最后建立起分子动理论知识。合作交流和接受性学习等方式的有机整合是本节课的教学特点。本节课的教学要求学生主动参与，在观察宏观现象、模拟活动、探究交流等过程中，感受观察、猜想、推理、建模等透过现象看本质的思维方法，并体验学习的乐趣，懂得交流与合作的重要。二、教学目标1．知识与技能（1）知道物体是由分子组成的。（2）知道分子在不停地做无规则运动；知道分子间存在间隙。（3）知道分子间存在相互作用力。2．过程与方法（1）经历观察现象推测分子动理论的过程，感受从宏观现象看微观本质的科学方法。（2）通过“红豆与沙的混合”和“改变小球间弹簧的长度”等模拟活动，感受建立模型的科学方法。3．情感态度与价值观（1）。（2）通过视频展现“物质世界的尺度”、“天宫的扩散现象”等，了解人类对宏观、微观世界的努力探索，激发探索知识的欲望，并领略我国航天科技的发展，增强民族自豪感。三、教学重点和难点重点：知道分子在不停地做无规则运动。难点：分子间存在相互作用力。四、教学资源1．学生实验器材：糖块、松香、金属块、三杯水（温度不同）、红墨水、黄沙、红豆、细绳、粉笔、塑料针筒、弹簧链接的小球等。2．演示实验器材：装有水和酒精的特制细管、胶头滴管、铅块、钩码、笔袋、西瓜、弹簧链接的小球等。3．自制模拟演示PPT幻灯片、数字故事、“神十”教学视频。五、教学设计思路本节课的内容包括物体是由分子组成的、分子在不停地做无规则运动以及分子间存在相互作用力等三部分。本节课突出的重点是：分子在不停地做无规则运动。方法一“透过宏观想象微观”：大量的扩散现象（尝细糖、闻松香和香气），猜想分子在运动；观察红墨水在三杯温度不同的水中扩散的基础上，了解分子在不停做无规则运动，并得到分子运动剧烈程度跟温度高低有关的结论。方法二“模拟活动推测微观”：在教师做好水和酒精的混合后，学生进行红豆与沙的混合的活动，体验总体积变小了，推测分子之间存在间隙。方法三“太空实验认识微观”：在“神十”太空授课视频中红色液体的扩散现象与实验室中红墨水的扩散现象对比中，学生进一步认识到分子在不停做无规则运动。要突破的难点是：分子间存在相互作用力。方法一是学生的“体验活动”：通过“拉绳子、拉粉笔、压缩针筒内的水”等活动，学生感受到分子间存在看不见的相互作用力。方法二是教师的“震撼演示”：教师挤压两块铅块，使它们表面分子间尽量靠近后，铅块由于分子间的引力而吸在一起，并在其下面挂上西瓜！学生认识到分子间的作用力是比较大的，引起震撼，激发兴趣。方法三是“模型和课件整合”：在教师演示球和弹簧建立的物理模型之后，学生自己拉神、压缩弹簧，感受到了引力和斥力，并在此基础上引入PPT模拟实验课件，解释分子间的相互作用力原理。本节课重视三维目标的落实，努力通过生活现象、学生活动和建立模型等方法，用宏观感受和微观特征进行类比的方法，逐步带领学生由宏观现象认识微观本质，并鼓励学生用微观本质解释生活中的现象。六、教学流程1．教学流程图情景情景Ⅰ视频1活动活动Ⅰ猜想物体是由分子组成分子间的相互作用活动Ⅳ学生实验3活动Ⅴ应用活动Ⅱ学生实验1分子做无规则运动活动Ⅲ学生实验2情景Ⅱ演示实验情景Ⅲ视频2分子间存在间隙2．教学流程图说明情景Ⅰ视频1、活动通过视频从不同尺度观察物质世界，随后通过碾碎糖块、松香的活动，认识到物体可分，引入分子。活动Ⅰ猜想以日常有关现象为依据，对分子运动情况等进行猜想。活动Ⅱ学生实验1将一滴红墨水分别滴入三杯温度不同的水中，观察红墨水在水中的变化过程。活动Ⅲ学生实验2在演示等体积的水和酒精混合后，用红豆与沙混合，进行分子之间存在间隙的模拟实验。情景Ⅱ演示实验在铅块下挂重物，演示两块铅块挤压后存在引力。活动Ⅳ学生实验3用弹簧连接的小球作为分子模型，尝试改变弹簧长度，理解分子间存在相互作用力。活动Ⅴ应用解释存在新墙面、家具中甲醛造成室内空气中甲醛浓度超标的原因。情景Ⅲ视频2对比“神十”授课视频中的扩散现象，进一步理解分子的无规则运动，拓展学习空间，激发自主学习的欲望。七、教学过程（一）引入1．视频：数字故事“奇妙的视觉旅行——从不同的尺度观察我们的世界”，知道宏观、微观世界，并知道到今天的学习将停留在微观世界中的“分子”这一站。2．通过碾碎糖块、松香的活动，认识到物体可分，引入分子。（二）新课3．物体是由分子组成的。（1）将物体分割成最小的微粒，而性质不变，这种最小的微粒叫做分子。（2）通过有关水分子的小资料介绍，认识分子非常小。物体是由大量分子组成的，分子质量小、体积小。4．分子在不停地做无规则运动问题：能不能通过日常现象猜想一下分子的特点呢？（1）扩散现象是分子无规则运动的例证。通过闻到香水的香味，知道扩散现象，猜想分子在运动。（2）学生实验：观察红墨水在三杯温度不同的水中扩散的形状。知道分子在不停地做无规则运动。知道分子运动的剧烈程度跟物体的温度有关，温度越高，分子运动就越剧烈。所以，把分子的这种运动称为分子热运动。（3）例举气体、固体的扩散现象，进一步说明分子在做无规则运动。5．分子间存在间隙（1）演示实验：等体积的水和酒精混合后，总体积减小。（2）学生实验：用红豆与沙混合，进行模拟实验，知道分子间存在间隙。6．分子间存在相互作用力（1）学生实验：“拉绳子、拉粉笔、压缩针筒内的水”等活动，猜想分子间存在相互作用力。（2）演示实验：在挤压两块铅块后，在铅块下挂住一个西瓜，知道分子间存在相互作用的引力。（3）学生实验：用弹簧连接的小球作为分子模型，尝试改变弹簧长度，理解分子间存在相互作用力。（4）PPT模拟演示分子间相互作用力的模型，知道分子之间有引力和斥力同时存在。当分子间距离增大时，分子间作用力表现为引力；当分子间距离减小时，分子间作用力表现为斥力。（三）应用7．解释存在新墙面、家具中甲醛造成室内空气中甲醛浓度超标的原因。（四）拓展8．对比“神十”授课视频中的扩散现象，进一步理解分子的无规则运动，拓展学习空间，激发自主学习的欲望。（五）作业完成练习册P16的第7、8题。阅读课本P35的“你知道吗？”，了解零开是自然界的低温极限。列举一些与分子动理论有关的生活现象，并尝试解释。八、板书设计分子动理论物体物体分子无规则运动相互作用力《第二节内能和热量》教案教学目标1．了解物体的温度与热运动的关系。2．知道内能的概念和影响物体内能的因素，知道改变物体内能的方式。3．了解热量和热传递的条件；理解热值并能进行热量的相关计算。4．能正确理解温度、内能、热量之间的关系。5．通过演示实验培养学生的观察能力，并使学生通过实验理解做功与内能变化的关系。教学重点内燃机的基本构造和工作原理。教学难点内燃机的工作过程。课时安排2课时课前准备课件教学过程一、导入新课第1课时内能观察上面插图思考：冬天手冷时为什么搓手能取暖？为什么从滑梯上滑下时臀部有灼热感？钻木为什么可以取火？这节课，我们就一起来学习探究《第1课时内能》。（板书设计）二、自学互研（一）温度与热运动自主阅读教材P7的内容，独立思考并完成：1．把两滴墨水同时滴入10℃的冷水和50℃的热水中，出现的现象如图所示，根据实验现象可知：(1)温度越高，扩散越快，分子运动越剧烈。(2)由于分子的运动跟温度有关，所以这种无规则运动叫做分子的热运动。（二）物体的内能自主阅读教材P8的内容，独立思考并完成：2．物体内所有分子的动能和分子间相互作用的势能的总和，叫做物体的内能。3．同一物体，温度越高，物体内分子运动越剧烈，分子动能越大，内能越大；内能和物体内部分子的运动、种类、结构、状态等因素有关。4．对于下图中两只企鹅的对话，你有什么看法？答：右边企鹅说得对，一切物体都有内能。（三）改变内能的方式自主阅读教材P8～9的内容，独立思考并完成：5．改变物体内能的两种方式：一种是做功，另一种是热传递，这两种方式对改变物体内能是等效的。6．如图所示的情景分别说明了改变物体内能的两种方式，其中A和B说明做功可以改变物体的内能；C和D说明热传递可以改变物体的内能。三、合作探究1．对学分享独学1～6题：①对子之间检查独学成果，用红笔互相给出评定等级。②对子间针对独学的内容相互解疑，并标注对子间不能解疑的内容。2．群学研讨：①小组长先统计本组经对学后仍然存在的疑难问题，并解疑。②针对展示的方案内容展开小组内交流讨论，帮助解决组内疑难。四、交流展示方案一两个杯子中分别盛有质量相同的热水和冷水，向杯中分别注入一滴红墨水，观察两个杯中有什么不同？请你解释这种现象的原因。方案二(1)每小组在老师处领一根铁丝，尝试着用多种方法升高铁丝的温度。(2)体会搓手和对着手“哈气”时手的感觉。五、板书设计第1课时内能1.温度与热运动2.物体的内能3.改变内能的方式六、教后反思第2课时热量与热值一、导入新课这节课，我们就一起来学习探究《第2课时热量与热值》。（板书设计）二、自学互研（一）热量和热传递的条件自主阅读教材P10的内容，独立思考并完成：1．热传递发生条件两物体或物体的两部分间存在温度差热传递方向由高温处向低温处传递结果温度相同实质内能的转移热量在热传递过程中，转移内能的多少叫做热量，单位是焦耳2．根据现象回答问题：现象1：寒冷的冬天，用热水袋取暖，身体慢慢暖和了，而热水袋却渐渐变凉了，如图甲所示。现象2：工人师傅把烧热的工件放到冷水中“淬火”，工件变冷，而冷水变热了，如图乙所示。思考：(1)上述现象中，物体的内能发生了怎样的变化？(2)上述现象中，物体的内能是通过什么方式改变的？答：(1)高温物体的内能减少，低温物体的内能增加；(2)热传递。（二）燃烧：放出热量自主阅读教材P11的内容，独立思考并完成：3．燃料的热值燃料燃烧能量转化化学能→内能物理意义热值是表示不同燃料燃烧时放热本领大小的物理量定义把1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值单位J/kg(固体、液体)或J/m3(气体)燃料燃烧放热公式Q＝qm(固体、液体)或Q＝qV(气体)说明木炭的热值是3.4×107J/kg，它表示1kg的木炭完全燃烧所放出的热量为3.4×107__J三、合作探究1．对学分享独学1～3题：(1)对子之间检查独学成果，用红笔互相给出评定等级。(2)对子之间针对独学的内容相互解疑，并标注出对子之间不能解疑的内容。2．群学小组研讨：(1)小组长先统计本组经对学后仍然存在的疑难问题，并解疑。(2)针对将要展示的方案内容进行小组内的交流讨论，共同解决组内疑难。四、交流展示问题如图所示，图甲装有热奶的奶瓶放入室温的水中，容器中的水温约20℃，热奶约为90℃，经过一段时间再测量一下容器中的水温和奶瓶中热奶的温度，图乙为热奶和水的温度随时间变化图像，根据该图像回答下列问题：(1)热奶和温水终止热传递时的温度约40℃；(2)热奶的温度降低了50℃，水的温度升高了20℃；(3)在0～5min这段时间内温度变化较快的是热奶；(4)在这一过程中，内能增加的是水，内能减小的是热奶。五、板书设计第2课时热量与热值1.热量和热传递的条件2.燃烧：放出热量六、教后反思1.3比热容［教学任务分析］学习本节内容需要准备、复习的知识包括：（1）热传递的概念；（2）热量的概念；（3）温度的概念及温度计的正确使用。必须具备的起点能力是观察能力，初步分析推理能力和控制变量的研究方法。根据“在相同条件下，烧开一壶水所需的热量比烧开半壶水所需的热量多、也比烧一壶温水所需的热量多”这一学生熟悉的生活实例，说明在物质相同时，物体吸收热量的多少跟物体的质量和升高的温度有关。根据实验说明不同物质在质量和吸收热量相同的情况下，温度升高不同，经过分析推理得出：单位质量的某种物质，温度升高1℃时，吸收热量不同，引入比热容的概念，介绍比热容的单位，建立热量计算公式，通过练习巩固所学知识，指导学生理解比热容是物质的特性之一。通过建立比热容概念的过程，让学生认识物理概念的学习要求和方法，领会“控制变量法”和“比值定义法”在研究物理概念中的应用。通过分析实验现象和实例，提高学生分析和解决实际问题的能力。［教学目标］知识与技能：知道物质比热容的定义，记住比热容的单位：焦/（千克·℃）；理解比热容是物质的一种特性，会查表知道物质的比热容；会用公式Q=cm△t计算物体吸收或放出的热量。过程与方法：根据生活经验得知物体吸收热量多少跟物体的质量和温度变化有关，引导学生推理分析不同物质在质量和吸收热量相同的情况下，温度升高不同，引入比热容的概念；通过讨论、分析、归纳得出物体吸收热量的计算公式Q=cm△t；通过练习巩固所学知识，并介绍比热容的应用。情感、态度与价值观：通过对生活实例和实验的分析，引发学生讨论，提高学生分析、解决实际问题的能力。通过比热容概念的形成过程，让学生认识物理概念的学习要求和方法，领会“控制变量法”和“比值定义法”在研究物理概念中的应用。培养学生的分析、归纳能力，处理实验数据的能力和实事求是的科学态度。［教学重点、难点］比热容概念的形成及理解。［教学设计思路］本课的设计思路是：通过生活实例引入课题，以演示实验为基础，通过观察比较、分析推理，建立比热容概念，得出热量的计算公式Q=cm△t；根据生活实例以及阅读比热容表，说明比热容是物质的一种特性之一；在常见物质中水的比热容较大，及其对气候的影响，介绍比热容的应用。本设计要突出的重点和突破的难点是：建立比热容概念。我的方法是：采用控制变量的研究方法，保持水和煤油的质量、加热时间相同（即吸收热量相同）时，比较水和煤油升高的温度是否相同？通过实验探究，说明质量相同不同物质吸收相同的热量时温度升高不同，并由此通过分析推理得出：质量相同不同物质，升高相同的温度，吸收的热量也不同。进而从“反映不同物质升温吸热的特性”的角度建立比热容概念，介绍比热容的单位，阅读比热容表，理解比热容的物理意义，通过实例分析，知道比热容的应用。本设计重视物理概念的形成过程以及伴随这一形成过程的科学方法教育；重视培养学生的分析、归纳能力，处理实验数据的能力和实事求是的科学态度。情景Ⅰ生活实例、设问情景Ⅰ生活实例、设问1比热容应用比热容概念、单位、含义活动Ⅰ演示实验活动Ⅱ讨论活动Ⅲ例题1、2教学过程］比热容引入新课：生活经验：1、在相同条件下，烧开一壶水所需的热量比烧开半壶水所需的热量多；2、在相同条件下，烧开一壶水所需的热量比烧一壶温水所需的热量多。说明在物质相同时，物体吸收热量的多少跟物体的质量和升高的温度有关。即：Q∝m、Q∝△t设问1、质量相同的水和煤油，吸收的热量相同时，升高的温度相同吗？二、新授：介绍实验器材（师生活动）：铁架台、铁圈、石棉网、烧杯、水、煤油、酒精灯、火柴、温度计、计时器等。说明：1、水和煤油满足条件——质量和初温相同；2、酒精燃烧放出的热量被水和煤油吸收，且酒精灯的火焰基本相同；3、加热时间长短反映水和煤油吸收热量的多少。演示实验：质量和初温相同的水和煤油吸收相同热量时，升高的温度：物质种类质量m（千克）初温t0（℃）加热时间T（分钟）即吸收热量Q（焦）末温t（℃）升高的温度△t（℃）水0.11132716煤油0.11134029实验结论：质量和初温相同的水和煤油吸收相同热量时，升高的温度（填“相同”或“不同”），温度升高得快。问：若使水也升高相同的温度，该怎么办？推理：质量和初温相同的水和煤油升高相同温度时，吸收的热量（填“相同”或“不同”），吸收热量多。分析、推导：0.1千克水温度升高16℃时吸收热量为Q焦；1千克水温度升高16℃时吸收热量为Q/0.1焦；1千克水温度升高1℃时吸收热量为Q/（0.1×16）焦；m千克水温度升高△t℃时吸收热量为Q/（m﹒△t）焦；所以：c=Q/（m﹒△t）为了比较不同物质的这种特性，我们引入比热容的概念。（板书）（一）比热容的概念：1、定义：单位质量的某种物质，温度升高1℃时所吸收的热量，叫做这种物质的比热容。2、定义公式：c=Q/（m﹒△t）3、单位：焦/（千克·℃）读作：焦每千克摄氏度。如：水的比热容c=4.18×103焦/（千克·℃），读作4.18×103焦每千克摄氏度，表示质量为1千克的水温度升高1℃时，所吸收的热量是4.18×103焦。实验表明：质量为1千克的水温度降低1℃时，所放出的热量也是4.18×103焦。学生阅读比热容表并查表，可知：比热容是物质的特性之一，根据比热容可以鉴别物质；常见物质中水的比热容较大。讨论：为什么内陆地区比沿海地区温差变化显著？（二）比热容的应用：计算公式：c=Q/（m﹒△t）说明：1、区分t0、t、△t，吸热时△t=t-t0，放热时△t=t0-t2、理解“升高到”和“升高了”的区别。例题分析：1、质量为2千克的水，温度从25℃升高到100℃，需要吸收多少热量？解：△t=t-t0=100℃-25℃=75℃Q=cm﹒△t=4.18×103焦/（千克·℃）×2千克×75℃=6.27×105焦答：需要吸收6.27×105焦热量。2、质量相同的某物质和水，当它们降低的温度相同时，放出的热量之比为45：209，求该物质的比热容是多少？它是什么物质？解：∵Q1=c1m1﹒△tQ2=c2m2﹒△t∴Q1