2024人教版九年级物理全一册《分子动理论的初步知识》教学设计

第2节分子动理论的初步知识（教学设计）

年级九年级学科物理教师

课题第2节分子动理论的初步知识

知道物质是由分子或原子构成的，知道分子的直径大

物理观念小；知道分子都在不停地做无规则的运动；知道分子热运

动的快慢与温度的关系。

教学科学思维能识别扩散现象，并月分子热运动的观点进行解释。

目标通过演示实验和类比法，使学生了解分子动理论的基本

科学探究

内容。

科学态度通过演示实验使学生知道通过直接感知的现象，可以认

与责任识无法直接感知的事实，知道探索微观世界奥秘的方法。

在学习了宏观物体的有关热学知识后，引导学生用物质微观结构的

知识来解释宏观现象，进一步探究学习热学知识，为从微观角度理解物

体内能的本质打下基础。本节由“物质的构成”“分子热运动”和“分

子间的作用力”三个部分构成。本节教学内容都比较抽象，与日常生活

观念有一定的距离，而对困难的突破也就在于通过大量的实验与生活现

象，推理、总结和归纳出关于分子动理论的知识，使学生了解分子动理

教材

论的普遍性、规律性。通过各种探究实验与体验实验，加强他们对分子

分析

动理论的了解。

本节的重点是“一切物质的分子都在不停地做无规则的运动”，难

点是对“分子间存在作用力”的理解。突出重点和突破难点的重要方法

都是加强学生的体验性实验，引导学生通过实验推理得出规律。教师应

注意不要把推理分析过程包办过多，要通过情境设疑，适当提问，引导

学生思考，更好地训练学生的思维能力和学习能力。

知识基础：学生在八年级时已经学过物态变化一些热学知识。然而，

对于分子热运动这一领域的知识，学生还比较陌生。因此，在课前，教

学情分析

师可以先对学生的相关基础知识进行回顾和巩固，为学习新的内容打下

基础。

认知能力：九年级学生已经具备了一定的抽象思维能力和逻辑推理

能力，能够对复杂的现象进行一定的分析和解释。然而，对于微观世界

的理解，特别是分子和原子等概念，学生往往缺乏直观的感受和深入的

理解。因此，在进行本节课教学时，要注重将抽象的微观概念与学生的

日常生活经验相结合，帮助学生建立起对分子运动的直观认识，引导学

生用物质微观结构的知识来解释宏观现象。

心理特征：初中生的心理正处于发展时期，认知水平处在初级阶段，

主要体现在形象思维能力较强，抽象思维能力不足。虽然学生在日常中

接触了一些简单的微观知识，但对物质的认识还主要停留在宏观领域。

对于物质的组成，学生无法用肉眼观察到，所以，教学中，注意通过宏

观的现象进行猜想、建立模型，通过宏观现象总结和归纳出关于分子动

理论的知识。

教学重点一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。

教学难点对分子间存在作用力的理解。

花露水、装有二氧化氮气体的瓶子、空瓶子、两只温度计、一杯凉

教学水、一杯热水、少量红墨水（或黑墨汁）、滴管、注射器管等。

器材多媒体ppt,包含视频：《分子间存在间隙》、《分子与原子》、《分子

热运动》、《分了间的作用力》等。

教学过程

教师活动学生活动

导入新课

【提问】“墙角数枝梅，凌寒独自开。遥知不是雪，为有暗香来」

思考问题，进

这首诗描绘了梅花不惧严塞、傲然独放的情境。花杳是怎么传播到远

入情景。

处的？

学习新课一、物质的构成

1.探究物质的构成

【提出问题】我国古代道家代表人物庄子曾说：“一尺之桶，日

取其半，万世不竭”。你知道什么含义吗？体现了一种什么思想？

【学生回答】一尺长的棍棒，每日截取它的一半，永远截不完。

体现了物质是“无限可分”的思想。参与2个实

【演示实验】①用铅笔在纸上画一条线，再用低倍显微镜观察，验活动，思考

如图所示，你看到了什么现象？说明什么问题？问题并分析

②向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置，再注入酒精直至充归纳。

满。封闭管口，并将玻璃管反复翻转，使水和酒精充分混合，观察液

面的位置，分析混合后水和酒精的总体积变化情况。

【分析归纳】①会看到：炭笔形成的笔迹是由一个个小颗粒组成

的。表明：物质是由微小颗粒组成的。

②会看到：水与酒精混合后的总体积小于混合前的体积之和。表通过建立分

明：水与水（小颗粒）之间有空隙，酒精与酒精之间有空隙。子模型的方

【提出问题】下面是关于物质微观结构的三种模型。你认为，哪法，了解分

种模型能够解释上述活动中看到的现象？请选择一种模型，并尝试解子、原子的概

释。念。

物质是由微小的颗粒组成的，各个颗粒紧靠在

模型一

一起，形成了我们所看到的连续体。

模型二固体是由微小颗粒组成的，液体是连成一片的。

模型三物质是由微小的颗粒组成的，颗粒之间有空隙。

【学生回答】选择模型三。物质是由微粒组成的，微粒之间有空

隙。

2.分子、原子

（1）物质都是由极其微小的粒子一一分子、原子构成的。

（2）分子很小：分子、原子的体积非常小，用肉眼直接看不到,

用电子隧道扫描显微镜可以帮助我们观察到分子、原子。知道常见的

（3）常见的物质是由大量的分子组成的，分子间有空隙。物质是由大

分子很小，若把分子看成一个球体，则分子直径的数量级为1010mo量的分子组

例如，水分子的直径约为4X10-%；氢气分子的直径约为2.3X10-%。成的，分子很

2500万个水分子一个挨一个地排成一行，长约1cm；若把水分子与乒小，分子间有

乓球相比，它们的比例就好像乒乓球与地球之比。空隙。

【播放视频】一一《气体扩散实验》

（2）液体的扩散

【讲解】水和硫酸铜溶液的扩散实验

【实验与现象】在量筒里装一半清水，用细管在水的下面注入紫

色的硫酸铜水溶液（开始时，因为密度比水的大，会沉在下部）。

开始时，由于硫酸铜溶液比水的密度大，会沉在量筒的下部，因

此可以看到无色的清水与蓝色硫酸铜溶液之间明显的界面。静放儿

天，界面就逐渐变得模糊不清了。通过观看视

频或图片，知

道液体与固

体也能发生

扩散。并列举

液体与固体

的扩散现象。

开始时10日后20日后30日后

【分析归纳】该现象表明清水与紫色的硫酸铜的分子彼此进入对

方中，说明液体可以发生扩散。

【播放视频】一一《液体扩散实验》

液体扩散的实例；：将一滴红墨水滴入清水中，红墨水分子不停地

做无规则运动，清水逐渐变成红色；酱油与醋混合为调料；被污水污

染的河流……

（3）固体的扩散

【讲解】历史实验：把铅板和金板紧压在一起，在室温下放置5

年。发现铅板里会渗入一些金，金板里面会渗入一些铅，互相渗入1mm。

【分析归纳】该现象表明固体可以发生扩散。

固体扩散的实例：堆放煤炭的墙角，过一段时间后发现会变黑，

表明煤炭分子发生了扩散。

（4）总结：扩散的概念

①一切气体、液体和固体之间都能发生扩散现象。

②一般情况下，固体扩散最慢，液体次之，气体最快。

③扩散现象表明：一切物质的分子都处在永不停的无规则运动

中，分子间存在间隙。

2.分子热运动

【演示实验】如图所示在两个烧杯内盛有质量相等的热水、冷水,

用滴管注入两滴红墨水，观察现象。

【实验现象】一段时间后，热水先变红。

【实验结论】温度越高，扩散越快，分子运动越剧烈。

观看演示实

验，分析归纳

出温度越高,

分子运动越

扩散现象等大量事实表明:

剧烈的结论,

（1）一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。

知道分子热

（2）分子热运动：由于分子的运动跟温度有关，所以这种无规

运动的含义。

则运动叫作分子的热运动。分子运动越剧烈，物体的温度越高。

【播放视频】一一《分子热运动》

【例题2】两只相同的集气瓶中分别装有空气和红棕色的二氧化

氮气体，用玻璃板隔开后按上图所示放置，抽去玻璃板，保持两瓶口

紧贴静置较长时间后，两瓶中气体颜色变得相同。下列说法错误的是

观看视频，进

（B）

一步理解分

空气

子热运动。

二氧化氮

做例题2并

A.此现象表明分子在永不停息地做无规则运动

进行交流回

B.此现象与“扫地时灰尘飞扬”的成因相同

答，知道分子

C.该现象不仅能发生在气体之间，也能发生在固体、液体之间

的概念，知道

D.该现象发生的剧烈程度与温度有关

扩散的概念,

知道分子热

运动的有关

知识。

学习新课三、分子间的作用力

【提问】扩散现象表明，分子在不停地运动。既然分子在运动，

那么固体和液体中的分子为什么不会飞散开，而是聚合在一起，保持

一定的体积呢？

1.分子间的作用力

(1)分子之间存在引力

进行或观看

实验，分析归

纳出分子问

存在引力。

【演示实验】将两个铅柱的底面削平、削干净，然后紧紧地压在

一起，他们会粘在一起吗？你看到了什么现象？这一现象能否证明分

子之间存在吸引力？

【实验现象】两块铅会结合起来，在下面吊一个重物都不能把它

们拉开。

【实验结论】分子之间存在引力。

(2)生活中可以证明分子之间存在吸引力的现象

①水“拉”钢球。如图所示的是航天员刘洋在问天实验舱中进

列举分子间

行实验的场景。将一个小钢球掷入大水球中，小钢球在即将穿出大水

存在引力的

球时被水“拉”了回来。这是因为分子间存在引力。

一些现象。

计下称量并读数，然后将玻璃板水平接触水面，稍稍向上用力拉弹簧

测力计，则示数将变大，此现象说明分子间存在引力。

③生活中一些证明分子之间存在吸引力的现象。例如，一支粉笔

有一定的形状和体积，而不是“一盘散沙”；用粉笔写字，黑板上留

下字迹；把两滴水靠近后会溶在一起合成一滴水，等等。充分说明了

分子间存在着吸引力。

【播放视频】一一《分子间存在引力》

（3）分子间存在斥力

想一想：我们知道：分子之间存在空隙，通过刚才的实验知道，进行或观看

分子间存在引力，那么为什么分子不能都吸在一起呢？这不是矛盾实验,分析归

吗？纳出分子间

【演示实验】找一个注射器，桶内加入一些水（或用空气），用存在斥力。

手指封住口，另一支手用力压缩活塞时，体验所用力的大小。

【实验现象】会发现用力压缩时，活塞内的水会产生“抵抗二

【实验分析】当分子间距离变小时，分子间相互排斥，存在斥力。

【实验结论】分子之间存在斥力。

（4）分子间同时存在引力与斥力

【演示实验】找一个注射器，桶内加入一些水，用手指封住口，

另一支手用力向外拉活塞时，体验所用力的大小。

知道分子间

【实验现象】会发现用力向外拉时，活塞内的水会吸引。

同时存在引

【实验分析】当分子间距离变大时，分子间相互吸引，存在引力。

力与斥力。

综合分析以上实验可得出：

【实验结论】分子之间存在引力和斥力。

（5）用类比法理解分子间的作用力

分子间的引力和斥力都跟分子间的距离有关系,就好比用弹簧连

接起小球的情景。

①当两个分子的距离处于平衡距离时，分子间的引力等于斥力。

②当两个分子的距离变大时，分子间的作用力表现为引力。

③当两个分子的距离变小时，分子间的作用力表现为斥力。用类比法理

2.物质三态的微观特征和宏观特征解分子间的

【讲解】作用力情况。

（1）固体分子间的情况与宏观特征

当固体被压缩时，分子间的距离变小，作用力表现为斥力；当固

体被拉伸时，分子间的距离变大，作用力表现为引力。固体分子间的

距离小，不容易被压缩和拉伸，具有一定的体积和形状。

固态液态气态

（2）气体分子的状态与宏观特征知道固体、液

如果分子相距很远，作用力就变得十分微弱，可以忽略。气体分体和气体的

子之间的距离就很远，彼此之间几乎没有作用力，因此，气体具有流微观特征和

动性，容易被压缩。宏观特征。知

（3）液体分子的状态与宏观特征道它们在微

通常液体分子之间的距离比气体的小，比固体的大；液体分子之观和宏观方

间的作用力比固体的小，分子没有固定的位置，运动比较自由。这样面的区别。

的结构使得液体较难被压缩，没有确定的形状，具有流动性。

【视频欣赏】一一《分子间的作用力与分子的状态》

【例题3】物质一般有三种状态，其分子模型如图甲、乙、丙所

示，其中图有一定的体积和形状；—图有一定的体积，但形

状不确定；—图既没有固定的形状，也没有固定的体积。

观看视频，进

一步理解分

子间的作用

甲乙丙

力与分子的

【答案】丙；乙；甲.

状态。

3.分子动理论

常见的物质是由大量分子构成的；物质内的分子在不停地做热运

做题并进行

动；分子之间存在引力和斥力。

解析,理解物

这就是人们用来解释热现象的分子动理论的初步知识。

质三态的微

4.热现象的微观本质

观特征和宏

各种热现象的微观本质都是分子的热运动。例如，将一个充满空

观特征。知道

气的气球放入温度约为T96C的液氮中，气球会变扁平。这是因为在

固体、液体及

常温常压卜，气球内气体分子的无规则热运动比较剧烈，能够挣脱相

气体的分子

互作用的束缚，处于一种“自由”的状态。在液氮中，分子热运动急

模型情况。

剧减弱，分子间的相互作用将分子束缚在一起，空气变成了液体。空

气从气体变为液体时，佃积大大减小。

知道本节课

所学知识可

归纳为:分子

动理论。

1.下列事例中，不能说明分子不停地做无规则的运动的是（）

A.打开香水瓶，不久满屋子都能闻到香气

B.衣柜中的卫生球，过一段时间后体积变小甚至消失了

C.打扫教室地面时，在阳光下看到灰尘在空中飞舞

D.将一滴红墨水轻轻滴在一杯水中，过一段时间后，整杯水变红了

【答案】Co

【解析】分子很小，不可能被肉眼看到，所以选项C中的灰尘肯定不是分

子，不能说明分子不停地做无规则的运动。选项B中卫生球“消失”是升华现

象，而升华和蒸发的根本原因，都是由于做无规则运动的分子中，速度较快的

分子比较容易脱离物体，成为气体分子。选项A、D均为常见的扩散现象。

课

所以选C。

堂

2.下列现象用分子动理论解释，正确的是（）

练

A.石灰石能被粉碎成粉末，说明分子很小B.空气能被压缩，说明分子

习

间有斥力

C.“破镜不能重圆”，说明分子间有斥力D.铁丝很难被拉伸，说明分子

间有引力

【答案】D.

【解析】A.石灰石能被粉碎成粉末，每一粉末颗粒仍包含有大量的石灰

石分子，此现象不能说明分子很小，故A错误。

B.空气能被压缩，是因为空气分子间空隙较大，不能说明分子间有斥力,

故B错误。

C.“破镜不能重圆”，是因为镜子碎片接触时达不到产生分子力作用的距

离，不能说明分子间有斥力，故C错误。

D.一根铁丝很难被拉伸，是因为铁丝分子间存在引力，此现象能说明分

子间有引力，故I）壬确。所以选D。

3.用素描笔在纸上画一条线，再用放大镜仔细观察，发现这条线是“断

裂”的；将100mL的酒精和100mL的水混合后,发现总体积小于200mL.基于

上述现象所设想的物质微观结构模型较为合理的是（）

A.物质是由微粒组成的，微粒之间有空隙

B.固体是由微粒组成的，液体是连成一片的

C.液体是由微粒组成的，固体是连成一片的

D.物质是由微粒组成的，各个微粒在一起，形成我们看到的连续体

【答案】Ao

【解析】用放大镜或低倍显微镜对笔迹仔细观察，可以看到笔画是由许多

黑色的小颗粒组成的，说明物质由微小的颗粒组成，发现这条线是“断裂”，

说明微粒之间存在间隙；将100mL的水和100位的酒精充分混合，混合后水与

酒精的总体积将小于200mL,正是由于酒精分子和水分子之间有间隙，才会导

致混合合总体积变小，故A正确，BCD错误。所以选A。

4.关于如图所示的四个演示实验现象，下列说法中不正确的是（）

课

A.甲：墨水在热水中扩散得快，说明温度越高分子无规则运动越剧烈

堂

B.乙：悬挂很重的重物后两个铅块仍没有被拉开，是由于大气压作用的

练

结果

习

C.丙：用力推入活塞，活塞内的水很难被压缩，说明分子间存在相互作

用的斥力

D.丁：水与酒精混合时，总体积比预计的要小，说明分子之间有空隙

【答案】B.

【解析】A.墨水在热水中扩散得快，说明温度越高，分子无规则运动越

剧烈，故A正确；

B.两个铅块没有被重物拉开，说明分子间存在引力，故B错误；

C.用力推入活塞，活塞内的水很难被压缩，说明分子间存在斥力，故C

正确；

D.水与酒精混合时，总体积比预计的要小，说明分子之间有空隙，故D

正确。

5.如图所示，“天宫课堂”上王亚平老师将两块透明板上的水球接触后粘

在一起，慢慢拉开板后形成一个长长的“液桥”，该现象主要说明了（）

A.水分子间有空隙B.水分子间存在吸引力

C.水分子间存在排斥力D.水分子处在永不停息的无规则运动中

【答案】B.

【解析】AB.“液桥”现象说明分子间存在引力，水球接触后粘在一起，

由于分子之间存在引力，故可以慢慢拉开板后形成一个长长的“液桥”，故A

不符合题意，B符合题意；

C.“液桥”现象说明分子间存在引力，而不是斥力，故C不符合题意；

D.“液桥”现象不能说明水分子处在永不停息的无规则运动中，故