《分子热运动》教学设计 2022年人教版物理教案

《分子热运动》课题§13〜1分子热运动设计思想本节内容主要是通过学生观察实验和生活实例展现，让学生经历了“问题一思考一探究实验一结论”的过程，很好地体现了新课标让学生体验知识的形成，在发展过程中主动获取知识的精神，培养了学生观察和分析的能力。根据本节内容的特点，结合学生的实际情况，为了更好地突出重点、突破难点，利用扩散实验和分子间作用力的实验，引导学生参与实验过程，以激发学生的学习兴趣。为了让学生能够达到学以致用，掌握分子动理论知识，应用分子动理论分析典型实例。本节通过使用宏观的物理现象揭示物质的微观结构，渗透物理学的思想和方法。学情分析学生已具备一定的运用所学知识解决简单实际问题的能力，且学生已有的有关力及运动方面的知识为本节内容的学习提供了知识基础。学生已基本能够运用观察、分析、归纳、比较等科学方法来探求新知识。这为本节课的学习提供了有利的方法保证。学生还存在着一定的思维障碍。例如：分子间同时存在着引力和斥力；用宏观的物理现象揭示物质的微观结构。教材分析按照教学大纲的要求，本课时的教学内容是属于“知道”这种较低层次的。但是分子动理论是分子物理学和热学的基础，学生能真正了解分子动理论的基本要点，无疑对进一步学习高中物理和了解有关物体的内能是有好处的。所以，努力创造演示实验的条件，准备丰富的带有趣味性的材料，以提高学生的学习兴趣，真正了解分子动理论的内容。教学目标知识与技能.知道物质是由分子组成的，一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。.能识别扩散现象，并能用分子热运动的观点进行解释。.知道分子热运动的快慢与温度的关系。.知道分子之间存在相互作用力。过程与方法.通过演示实验说明一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。.通过演示实验使学生知道物体温度越高，分子热运动越剧烈。.通过演示实验以及与弹簧的弹力类比使学生了解分子之间既存在斥力又存

在引力。情感念度与价值观用演示实验激发学生对大千世界的兴趣，使学生了解通过直接感知的现象，可以认识无法直接感知的事实。教学重点难点重点：通过对演示实验的观察、分析、推理，了解分子动理论的初步知识。难点：从对演示实验的观察、分析、推理，用宏观的物理现象揭示物质的微观结构。教学方法实验探究法、讨论法、观察对比法。使用器材香水、盛有二氧化氮的广口瓶、空广口瓶、玻璃片、烧枪、硫酸铜溶液、漏斗、分子内聚力演示器、钩码、针管、红墨水、冷水、热水、滴管、多媒体课件课时1课时教学过程设计教学环节教师活动学生活动设计意图

引入：（课前在教室的地面上偷偷地洒一些香水）♦探究活动1:在教室内喷洒香水，请同学们讨论香味是如何传播的？思考、激发兴趣从学生熟知的现象入手来分析，符合学生的认知特一、引入新课交流分析点，使学生有亲切感，乐于探究。盛夏时节，百花绽放。四溢的花香引来了长喙天蛾，它们悬浮在空中吸食花蜜。花香是如何传播的呢？其实不是气味跑到了我们的鼻子里，而是一些带有香味的分子，进入空气中，向各个方向散布开来。当它们到达我们的鼻子里时，我们就会闻到香味。归纳一、物质的构成：通过视频了解物质的构成。通过教师的问题设置,进一3思步激发了学生的学习兴趣。二、探究新知.常见的物质是由极其微小的粒子一一分子、原子构成的。.分子的大小：直径约为10-iom。.分子间有空隙。二、分子热运动：1.扩散现象：不同物质互相接触时，彼此进入对方的现象。♦探究活动2：扩散现象（1）气体扩散实验（盛有二氧化氮的广口瓶、空广口考、交流、总结观察、思考、讨论、总结学生通过教师的“观察、思考、讨论、总结学生通过教师的“演示”实验和学生参与实验有机的结合，激发兴趣。观宏观的物理察、现象揭示物质的思微观结构，渗透考、物理学的思想和讨方法。论、总结观察、思瓶、玻璃片）：将空瓶子倒扣在装着红棕色二氧化氮气体的瓶子上面，抽掉盖在二氧化氮瓶上的玻璃板。实验现象：一段时间后，两瓶气体彼此进入对方，颜色混合均匀，变为浅红棕色。实验结论：气体分子在不停运动。⑵液体扩散实验（演示实验结合视频）（烧杯2个、硫酸铜溶液、漏斗）在烧杯里装一半清水，水下面注入硫酸铜溶液。硫酸铜溶液的密度比水大，沉在下部，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。实验现象：一段时间后，硫酸铜溶液和水混合均匀。实验结论：液体分子在不停运动。⑶固体扩散实验（视频）实验现象：几年后电子显微镜下观察到的合金。实验结论：固体分子在不停运动。.一般情况下，固体之间的扩散最慢，气体之间的扩散最快。.扩散现象表明：一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动。（同时也说明分子间有空隙）考、讨论、无规则运动。（同时也说明分子间有空隙）考、讨论、总结观察、思考、讨论、总结学生通过教师的“演示”实验和学生参与实验有机的结合，激发兴趣。宏观的物理现象揭示物质的微观结构，渗透物理学的思想和方法。分析、归纳、结论观察、♦探究活动3：影响扩散快慢的因素（烧杯2个、红墨水、冷水、热水、滴管）：在一个烧杯中装半杯热水，另一个同样的烧杯中装等量的凉水。用滴管分别在两个杯底注入红墨水。实验现象：热水杯的颜色先变得均匀。实验结论：温度越高、分子无规则运动越剧烈，扩散得越快。.影响扩散快慢的因素：温度。.分子无规则的运动叫分子的热运动。三、分子间的作用力：♦探究活动4：分子间的作用力⑴分子间有引力（内聚力演示器、钩码）：将两个铅柱的底面削平、削干净，然后紧紧地压在一起，两块铅就会结合起来，下面吊一个重物都不能把它们分开。（请学生亲身感受力的大小）实验现象：磨光的两铅柱紧压对接在一起，下面挂很

重的物体也不能将它们分开。实验结论：分子间有引力。⑵分子间有斥力实验现象：针管里的气体压缩到一定程度后，很难再被压缩。

实验结论：分子间有斥力。思考、讨论、总结观察、思考、讨论、总结学生通过教师的“演示”实验和学生参与实验有机的结合，激发兴趣。宏观的物理现象揭示物质的微观结构，渗透物理学的思想和方法。**.分子间存在引力宏观表现：固体、液体能保持一定体积，不致散开。.分子间存在斥力宏观表现：固体、液体很难被压缩。类比长短不同的两根弹簧连着的两个小球，分析分子间作用力。.分子间作用力与分子间距离(r)有关：r〈平衡距离时，表现为斥力；r>平衡距离时，表现为引力；r>10倍平衡距离时，作用力很微弱，可以忽略。引导学生归纳分子动理论内容。四、分子动理论及应用.内容：(1)物质由分子组成；(2)分子在永不停息地做无规则运动；(3)分子间存在相互作用的引力和斥力。.应用：例：用分子动理论解释蒸发现象及蒸发快慢的影响因素。利用视频了解皿、液态、气态的微观模型，•..・■・•••••••••・应用分子动理论解决实际问题。引导学生归纳。五、皿、液态、气态的微观模型

.固态物质：分子排列紧密，分子间作用力强，分子虽然做无规则运动，但位置相对稳定。.液态物质：分子间作用力比固体小，分子没有固定位置，运动比较自由。.气态物质：分子间距很大，高速向周围运动，分子间作用力很小。讨论、思考、回答讨论、思考、回答培养学生归纳能力。三、巩固练习1.下面说法正确的是（ ）A.扩散现象只能在气体之间发生B.物体温度越高，分子热运动越剧烈C.分子之间只存在引力D.液体容易流动，说明液体分子间只存在斥力2.下列」现象属于扩散的是（ ）A.冰熔化为水B.埋在地下的铁管，过一段时间生锈了C.打开香水瓶，香味四处飘逸D.沙尘漫天3.请将表格填充完整：思考、回答加深对知识的理解。物态微观特征宏观特征分子间分子间距离作用力有无固有无固定形状定体积

固态很大液态较大较大气态较大四、课堂小结一、基本知识：分子动理论固态、液态、气态的微观模型二、基本技能：通过宏观现象分析微观问题。三、基本方法：观察法、对比法思考、回答、交流学生通过课堂小结，使知识更具系统性。五、知识延展小论文：奇妙的微观世界讨论、归纳创设问题情景，置疑引新。六、布置作业教材：P6动手动脑学物理1〜5板书设计§13〜1分子热运动一、物质的构成二、分子热运动三、分子间的作用力四、分子动理论及应用五、固态、液态、气态的微观模型《比热容》课题§13〜3比热容设计思想根据本节课教材特点以及初三学生年龄特点，采取启发式教学法和探究实验、问题讨论相结合的教学方法，进行开放式教学，让学生在愉快的氛围中探索新知识，从而调动学生学习的积极主动性。本节采用探究、观察、对比、分析、归纳的学习方法，引导学生获取知识，通过思考讨论，总结归纳出有关知识。通过学生参与探究，相互交流，突出学生是学习的主人，将课堂还给学生，体现学生的主体地位，提高学生的学习兴趣。

学情分析初三学生对事物存在着浓厚的好奇心，具有强烈的操作兴趣，但学生仍处于从形象思维向抽象思维过渡时期。在学习本节之前，学生对质量、温度、热量已有一定的认识，但这种认识具有一定的孤立性、片面性，没有深刻意识到它们之间的相互联系。教材分析本节是第13章的第3节内容，是本章的重点，涉及到热量、质量、温度等物理量，同时也是关于热量计算的基础。比热容教学是一个较完整的科学探究，要重视让学生从情景中提出问题和进行猜想。新课标中热量公式是直接给出的，因此通过热量计算加强对热量公式的理解就显得尤为重要。教学目标知识与技能.建立比热容的概念，知道比热容是物质的一种属性。.学会查比热容表格，尝试用比热容解释简单的自然现象。.会进行简单热量的计算。过程与方法.体验科学探究过程，了解科学探究的基本特征，提高探究的能力。.进一步体会用控制变量法的思想探究物质吸热升温的属性。情感念度与价值观.在探究活动中体验科学探究的乐趣，培养实事求是的科学态度和勇于创新的科学精神。.在探究活动中培养学生合作精神。教学重点难点重点：探究物质比热容，对比热容概念的理解和简单应用。难点：会利用公式Q=cmAt进行简单的吸、放热计算。教学方法实验探究法、讲授法使用器材铁架台（2个）、500mL的烧杯2个、同规格的加热器2个、搅拌器2个、秒表、量筒、温度计2只、水、煤油等。课时1课时教学过程设计教学环节教师活动学生活动设计意图问题引入：新疆地区有句谚语叫做“早穿皮袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”，你知道其中的道理吗？♦探究活动1:1.将一壶水烧开与半壶水烧开相比，哪个时间长？谁吸收的热量多？利用日常生活中常见的现象创设情境，激一、引入2.将一壶水烧成开水与将一壶水烧成温水相比，哪个发学生的新课时间长？谁吸收的热量多？思考1：什么叫热量？1千克的水温度升高1℃需吸收多少热量？思考2：相同质量不同种物质升高相同的温度，需要的热量一样多吗？提出实际情境：为什么炎热的夏天海水很凉，沙滩却烫脚呢？发动机为什么用水箱降温，冬天为什么用水好奇心，引导学生进入状态。

供暖？生活中还有哪些类似的现象？由此可见，水在升高温度时吸收的热量和水的质量有关，也和温度升高的程度有关。二、探究新知猜想假设♦探究活动2：如何通过实验来研究？.教师组织学生分组讨论、猜想。.教师板书学生的猜想：可能是沙子吸热升温或放热降温都比水快。.对学生的其他猜想可有选择地简要板书，并组织讨论，启发思考。猜想：水在温度升高时吸收的热量，跟水的质量有关，和升高的温度有关。还有可能与物质的种类有关。思考、讨论、回答、交流学生的猜想多种多样，可能远离主题、甚至错误，切不可挫伤学生的学习积极性。设计实验思考：在这样的条件下研究水和煤油吸收热量的多少，需要测出哪些量？用什么样的器材？怎样测量？记录哪些数据？（进行实验前要解决的问题）要求学生利用课桌上的器材设计实验装置和实验步骤。方案一：取等质量的水和煤油，加热相同的时间（吸收相等的热量）后，比较温度的变化。方案二：取等质量的水和煤油，使其升高相同的温度，比较加热的时间（吸收热量的多少）。思考、回答在学生充分讨论的基础上，适当占八、、拨、纠正。充分调动学生的积极性，鼓励学生提出自己的设计方案。进行实验收集信息液体质量m/g初温t0/℃末温t/℃升高的温度（t-t0）/℃加热时间T/min通过实验探究水402056365煤油402056364相等质量的水和煤油升高相同的温度，吸收的热量是不同的；思考、引导学生相等质量的水和煤油吸收相等的热量实验、总结出物后，升高的温度是不同的。分析、质吸热与一、比热容讨论质量和温1.定义：单位质量的某种物质温度升高1℃度变化的吸收的热量，叫做这一物质的比热容。关系。2.单位是焦每千克摄氏度，符号是J/(kg・℃)。引出3.水的比热容：4.2X103j/(kg・℃)。比热容概4.水的比热容的物理意义：念。1kg的水温度每升高(或降低)1℃,吸收(或放出)的热量是4.2X103J。二、物质的比热容跟密度相似，也是物质的特性之一1.比热容跟物体质量的大小，温度改变的多通过少，物体的形状、体积、位置等无关，它实验知仅与物质的种类和状态有关。道，不同2.比热容可以用来鉴别物质的种类。物质♦探究活动3：吸热能力1.人们选择用水给发动机冷却，用水取暖，不同，描这是为什么？述2.沙漠地带昼夜温差很大，而沿海地区昼夜这一不同温差不大，这是什么原因？需要引入三、热量的计算：Q=cmAt物理量Q：物质吸收或放出的热量；——比热c：物质的比热容；容。引导m：物体的质量；学生归At：变化的温度。纳，吸热时At=t-to放热时型=丫1得出比热(1)物体温度升高吸收的热量；容的概Q吸=^^1=W(>6式中t表示末念。温，泉表示初温，At0物体升高的温度。学习(2)物体温度降低放出的热量。比热容的Q放一…—叭―)式中t表示末温，单位，强不表示初温，At表示物体降低的温度。(3)热量计算公式只适用于物体温度改变时，物体吸收或放出热量的计算，对有物态变化的过程不能适用。这一公式表明，物体温度改变时，它吸收或放出的热量跟物质的比热、物体的质量和升高或降低的温度的多少这三个因素有关，而跟物体的初温或末温无直接关系。因此，不能说“高温的物体放热多，低温的物体吸热多”，也不能说“物体升高的温度多，它吸收的热量一定多”，因为物体吸收或放出热量的多少跟三个因素有关，分析问题时必须全面考虑。调书写与读法。三、巩固练习.水的比热容是4.2X103J/(kg^℃),将质量为4kg的水从20℃加热到70℃需要吸收 J热量，如果将水倒掉一半，它的比热容将为 J/(kg・℃)。.水的比热