初中物理分子热运动教案

一、教学目标1.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运动。*能识别并解释扩散现象，知道扩散现象表明了分子在不停地做无规则运动。*知道分子之间存在着相互作用力（引力和斥力）。*了解分子热运动的快慢与温度的关系，温度越高，分子运动越剧烈。2.过程与方法:*通过观察和分析演示实验及生活实例，培养学生初步的观察能力、分析概括能力和抽象思维能力。*学习从直接感知的现象推测无法直接感知的事物的科学方法。3.情感态度与价值观:*通过对分子运动的探究，激发学生对物理学的好奇心和求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理。*培养学生实事求是的科学态度，初步建立透过现象看本质的辩证唯物主义观点。*感受物理学与生活的密切联系，体会物理学的实用价值。二、教学重难点1.教学重点:*扩散现象及其解释，理解一切物质的分子都在不停地做无规则运动。*分子之间存在相互作用力。2.教学难点:*从宏观现象推断微观分子的运动，建立分子运动的图景。*理解分子间作用力的存在及其特点（同时存在引力和斥力，其表现与分子间距离有关）。三、教学准备1.教师器材:香水（或空气清新剂）、两个相同的烧杯、清水、墨水（或高锰酸钾颗粒）、量筒、滴管、两个铅柱（端面削平）、支架、钩码、表面光滑的玻璃片、弹簧测力计、一小堆碎玻璃（或碎石子）、多媒体课件（PPT）。2.学生预习:阅读课本相关内容，思考生活中哪些现象可能与分子运动有关。四、教学过程(一)创设情境，引入新课(约5分钟)师：同学们，我们先来做一个小实验，请大家闭上眼睛，仔细用鼻子闻一闻，看看你能闻到什么？（教师打开香水瓶盖，在教室前方走动一下，稍后盖上）好，请大家睁开眼睛。哪位同学来说说你闻到了什么？（学生回答：香味、香水味等）师：很好。那么大家有没有思考过，香水是放在讲台上的，我们的鼻子并没有直接接触到香水，为什么能闻到香味呢？这种香味是如何“跑”到我们鼻子里的呢？（引导学生思考，可能会有学生猜测是“风吹的”、“气味飘过来的”等。）师：同学们提出了一些猜想，非常好。要解释这个现象，我们就需要进入一个看不见、摸不着的微观世界，去了解构成物质的微小粒子——分子的运动规律。今天，我们就一起来学习《分子热运动》。（板书课题）(二)新课讲授(约25-30分钟)1.物质的构成——分子师：我们知道，物质是由微小的粒子组成的。比如水，我们可以将它不断分割，直到分到能保持水的化学性质的最小微粒，那就是水分子。像这样，构成物质的、能保持物质化学性质的最小微粒，我们称之为分子。（板书：一、物质由分子构成）师：分子非常非常小，我们用肉眼是根本看不到的。如果把一个分子比作一个乒乓球，那么一个乒乓球就相当于一个地球那么大。所以，物质中分子的数量是极其庞大的。2.分子的热运动——扩散现象师：既然物质由大量分子构成，那么这些分子是静止不动的，还是在不停地运动呢？我们回到刚才香水的例子。香水分子是如何运动到空气中，进而被我们闻到的呢？演示实验1：气体扩散师：老师这里有一个空烧杯，我现在往里面滴几滴红墨水（或放入少量高锰酸钾颗粒），大家看到了什么？（墨水扩散，水变色）师：这个现象大家很熟悉，墨水在水中“散开”了。我们把这种不同的物质在互相接触时，彼此进入对方的现象，叫做扩散。（板书：二、扩散现象——不同物质相互接触时，彼此进入对方的现象）师：墨水在水中的扩散，是不是因为我们搅拌了？（引导学生观察，此时并未搅拌）对，没有搅拌，它也能扩散。这说明什么呢？（学生思考，讨论）师：这说明水分子和墨水分子都在不停地运动，彼此进入了对方的空隙。演示实验2：液体扩散（课前准备或课堂快速演示）师：老师这里还有一个实验（展示课前准备好的，盛有清水和硫酸铜溶液的量筒，界面清晰）。大家看，这是一杯清水，下面小心地注入了硫酸铜溶液，开始时它们有清晰的界面。如果我们把它静置一段时间，大家猜想会发生什么？（展示几天前静置的同样实验装置，界面变得模糊）师：大家看，蓝色的硫酸铜溶液和清水的界面变得模糊了，甚至上面的清水也带上了蓝色。这也是一种扩散现象，是液体之间的扩散。这个实验需要较长时间，说明液体分子的扩散比气体慢。师：那么，固体之间会不会发生扩散呢？（引导学生思考）其实，固体之间也会发生扩散，只是需要更长的时间。比如，长期堆煤的墙角，墙壁内部会变黑；铅块和金块紧压在一起，几年后会发现它们互相渗入。这些都是固体扩散的例子。师：通过气体、液体、固体的扩散现象，我们可以得出一个什么结论呢？（引导学生总结）师：非常好！这些扩散现象表明，一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。（板书：1.一切物质的分子都在不停地做无规则运动——分子热运动）师：为什么我们把这种运动叫做“热运动”呢？大家猜想一下，这种运动的剧烈程度可能与什么因素有关？演示实验3：温度对扩散快慢的影响师：我们来做一个对比实验。取两个相同的烧杯，分别倒入质量相同的热水和冷水。用滴管同时在两个烧杯中滴入一滴墨水（或高锰酸钾颗粒），观察墨水扩散的快慢。（学生观察，发现热水中墨水扩散得更快）师：这个现象说明了什么？生：温度越高，分子的无规则运动越剧烈。师：非常正确！正是因为分子的无规则运动与温度有关，所以我们把分子的这种运动叫做分子的热运动。温度越高，热运动越剧烈。（板书：2.分子热运动与温度的关系：温度越高，分子无规则运动越剧烈）3.分子间的作用力师：我们知道，物质有固态、液态、气态三种状态。同学们思考一下，如果构成物质的分子都在不停地做无规则运动，并且分子间有间隙（从扩散现象可以推断），那么为什么固体和液体能保持一定的体积，不容易被压缩呢？比如，我们用力压桌子，桌子的体积会明显变化吗？（学生回答：不会。）师：这说明分子之间除了存在空隙，还可能存在着相互作用的力。演示实验4：分子间存在引力师：（出示两个端面削平的铅柱）大家看，这是两个铅柱。我把它们的端面削平、干净，然后紧紧地压在一起。（教师演示操作，将两个铅柱压合）好，现在我松手，大家看，它们有没有分开？（铅柱可能不掉落，或仅轻微分开）接下来，我在下面的铅柱上挂上一个钩码，大家仔细观察。（挂上钩码，铅柱仍未分开）师：两个铅柱没有被钩码拉开，这说明什么？生：铅分子之间存在着相互吸引的力。师：非常好！这个实验直观地说明了分子之间存在引力。（板书：三、分子间的作用力1.分子间存在引力）师：生活中还有哪些现象能说明分子间存在引力？比如，我们把两块玻璃用水浸湿后叠在一起，要把它们分开是不是比干燥时费力一些？这也是因为水分子和玻璃分子之间存在引力。演示实验5：分子间存在斥力师：分子间存在引力，那么为什么固体和液体又很难被压缩呢？比如，我们用力压缩一个装满水的瓶子，容易压缩吗？生：不容易。师：这说明分子之间除了引力，还存在着——（引导学生说出“斥力”）斥力。当我们试图压缩物体时，分子间的距离变小，此时斥力起主要作用，阻碍物体被压缩。（板书：2.分子间存在斥力）师：那么，分子间的引力和斥力是同时存在的吗？它们的大小与什么有关呢？（教师结合课本图示或多媒体课件讲解）师：分子间的引力和斥力是同时存在的。它们的大小都跟分子间的距离有关。当分子间的距离比较小时，斥力大于引力，表现为斥力；当分子间的距离比较大时，引力大于斥力，表现为引力；如果分子间的距离非常非常大，比如气体分子，它们之间的作用力就变得十分微弱，可以忽略不计了。这就是气体没有固定体积和形状，容易被压缩的原因。(三)课堂小结与巩固(约5-7分钟)师：好了同学们，通过今天的学习，我们对分子的世界有了一些初步的认识。谁能来总结一下，我们今天学习了哪些主要内容？（引导学生回顾本节课知识点：物质由分子构成；扩散现象说明分子在不停地做无规则运动（热运动），温度越高运动越剧烈；分子间同时存在引力和斥力。）师：非常好。我们来一起梳理一下：1.物质的构成：物质是由大量分子组成的。2.分子热运动：*扩散现象：不同物质相互接触时，彼此进入对方的现象。*分子动理论初步：一切物质的分子都在不停地做无规则运动。这种运动叫做分子的热运动。*影响因素：温度越高，分子热运动越剧烈。3.分子间的作用力：分子之间同时存在相互作用的引力和斥力。师：现在我们回头看看课前那个香水的问题，大家能解释了吗？香水分子不停地做无规则运动，扩散到空气中，进入我们的鼻腔，我们就闻到了香味。思考与讨论：1.为什么炒菜时，老远就能闻到香味，而菜凉了之后，香味就不那么明显了？（提示：与温度有关）2.用胶水能把两张纸粘在一起，这利用了分子的什么性质？（学生思考回答，教师点评）(四)拓展延伸(约3分钟)师：同学们，分子世界非常奇妙，今天我们只是初步探索了它的一角。比如，物质为什么会有固态、液态、气态三种状态？这其实与分子间的作用力和分子的运动情况密切相关。固态时，分子间作用力很强，分子只能在固定位置附近振动；液态时，分子间作用力较弱，分子可以在一定范围内运动；气态时，分子间作用力极小，分子能自由地向各个方向运动。这些内容，大家在今后的学习中还会进一步接触到。(五)布置作业(约2分钟)1.必做题：完成课后练习中与本节内容相关的习题。2.选做题（思考题）：*为什么腌咸菜时，菜要过一段时间才会变咸，而炒菜时放盐，菜很快就变咸了？*用分子动理论的知识解释：为什么固体和液体有一定的体积，而气体没有？3.实践与观察：回家后，观察生活中还有哪些现象可以用今天学习的分子热运动知识来解释，下节课我们一起交流。五、板书设计分子热运动一、物质的构成：由大量分子组成（分子很小，有间隙）二、分子热运动：1.扩散现象：不同物质相互接触，彼此进入对方的现象。（气体、液体、固体均可发生扩散）2.结论：一切物质的分子都在不停地做无规则运动。3.分子热运动：分子的无规则运动与温度有关，温度越高，运动越剧烈。三、分子间的作用力：1.分子间存在引力（如：铅柱实验、玻璃沾水难分开）2.分子间存在斥力（如：固体、液体难压缩）3.特点：引力和斥力同时存在，大小与分子间距离有关。六、教学反思（此部分为教师课后填写，反思本次教学的成功之处、不足以及改进设想等。）1.本节课通过多个演示实验，有效地激发了学生的学习兴趣，帮助学生建立了直观的认识，突破了从宏观到微观的思维障碍。特别是铅柱实验，效果显著。2.对于分子间作用力的讲解，结合了学生的生活经验和实验现象，力求使抽象概念具体化。但分子间引力和斥力同时存在且随距离变化的特点，仍是学生理解的难点，可能需要更形象的比喻或动