課程基本信息課例編號學科物理年級九年級學期上學期課題第十三章第1節分子熱運動教科書書名：義務教育教科書物理九年級全一冊出版社：人民教育出版社出版日期：教學目標教學目標：知識目標：1．知道分子動理論的初步知識。2．認識和識別擴散現象。3．了解分子熱運動相關知識。能力目標：通過大量的實驗與生活現象培養學生的觀察、推理、總結和歸納能力；通過觀察宏觀表現來推斷微觀情況，培養學生初步運用相關研究方法的能力。情感目標：從物體的一些宏觀表現分析構成物體分子的微觀情況，讓學生體會探索微觀世界的方法；通過利用微觀模型解釋更多宏觀熱現象的過程，使學生體驗探索新知的魅力。教學重點：知道一切物質的分子都在不停地做無規則的運動教學難點：理解分子間存在相互作用力教學過程時間教學環節主要師生活動1min30s2min13min30s5min303min引入新課物質的構成分子熱運動分子間的作用力課堂小結+布置作業【講】這是北宋文學家王安石所寫的《梅》【問】你知道王安石是如何確定從遠處看到的是梅而不是雪嗎？【答】遙知不是雪，為有暗香來。因為梅花隱隱傳來陣陣幽香，遠遠望去便可確定那是潔白的梅花。【問】我們為什么能聞到花香呢？【講】有同學猜測是有一種肉眼看不到的極其微小的粒子飄到了我們鼻子里。而這種微粒正是常見物質的基本組成部分。【講】現代科學研究發現，【點PPT】常見的物質是由分子、原子構成的。【點PPT】【手勢】我們生活中常見的水，是由無數個小水滴組成。【問】那么一滴水是不是分子呢？【答】沒錯，一滴水不是分子！【講】【點PPT】其實一滴水還可以再分。分成10份，100份，1000份，持續分下去，我們會發現，僅一滴水就有大約1.67×1021個水分子。如果全世界的人日以繼夜的數，需要4000多年才能完成這項浩瀚的工程。可見分子的數量是多么巨大，體積又是多么微小啊！【講】如果將其看成球形，【點PPT】一般分子的直徑只有百億分之幾米，人們通常以10-10米為單位來量度分子。【講】分子如此之小，以至于我們用肉眼和光學顯微鏡是分辨不出它們的。只能借助電子顯微鏡進行觀察。【點PPT】【指圖】這是電子顯微鏡下的苯分子、金原子和生物大分子。【問】構成物質的大量分子處于什么狀態呢？是靜止的？還是運動的呢？【講】雖然用肉眼不能直接觀察到分子，但人們可以通過物體的一些宏觀表現來推斷分子的情況，下面請跟著老師來看第一個實驗。【講】同學們請看，老師在左側的集氣瓶中裝入紅棕色的二氧化氮氣體【點PPT】【播放實驗1.1】【問】然后把裝有密度比空氣大的二氧化氮氣體的瓶子扣在空瓶子的上方，抽去玻璃板后，同學們猜猜會發生什么現象？【播放實驗1.2】【答】我們看到二氧化氮氣體由于受重力影響，很快落到下面的瓶子里。【問】如果將裝有二氧化氮氣體的瓶子放在下面，抽掉中間的玻璃板后，又會出現什么現象呢？【問】按說密度大的二氧化氮氣體會一直在下面，實際是這樣嗎？【播放實驗1.3】【講】請你仔細觀察瓶口氣體顏色的變化，并解釋出現這種現象的原因。為了便于觀察我們通過特技在短時間內將整個過程表現出來。【問】同學們看到了什么現象？【答】沒錯，二氧化氮氣體進入到上面的瓶子中了，上面瓶子里的空氣也運動到下面的瓶子里。【講】需要一個小時左右的時間，兩種氣體才能均勻的混合。【講】【指實驗圖】這是氣體的擴散現象，它表明氣體分子在不停地做無規則運動。【點PPT】這種不同的物質在互相接觸時，彼此進入對方的現象，叫做擴散。【問】擴散只能發生在氣體間嗎？讓我們一起來觀察下一個實驗。【播放實驗2】【講】在玻璃桶里裝一半清水，用長頸漏斗在水的下面注入藍色的硫酸銅溶液。由于硫酸銅溶液的密度比水大會沉在玻璃桶的下部。開始無色的清水和藍色的硫酸銅溶液之間的界面是多么明顯啊！【問】靜放幾天界面會發生怎樣的變化呢？為了便于觀察我們通過特技，在短時間內將整個過程表現出來。【問】同學們看到了什么現象？【答】兩種液體的分界面逐漸變得模糊了，筒中液體的顏色逐漸趨于一致，即硫酸銅溶液和水彼此進入對方，最終成為一體。這是30多天以后看到的現象。【提問】【伸手】該實驗現象說明了什么？【答】沒錯，【點PPT】說明液體間也可以發生擴散，表明液體分子也在不停地做無規則運動。只不過比氣體要慢得多。【問】現在我們知道了氣體和液體能夠發生擴散，那么固體間也存在擴散現象嗎？【講】科學家曾做過這樣的實驗，【點PPT】老師現在用動畫來給同學們模擬一下。【模擬實驗】【講】把打磨的很光滑的鉛片和金片緊壓在一起，于室溫下放置5年后，再將它們切開。發現鉛與金互相滲入了約1毫米。【答】【指實驗圖】這說明固體之間是可以發生擴散的，表明固體分子在不停地做無規則運動。（心中默數1,2）【點PPT】【講】我們從上述三個實驗得知：氣體、液體、固體都可以發生擴散。【點PPT】擴散現象表明：一切物質的分子都在不停地做無規則的運動。【問】我們如果想實際觀察水和硫酸銅的擴散需要一個月的時間，而鉛與金的擴散,則需要等待五年的時間,真的是很漫長!【問】有什么辦法能讓擴散進行得快一些呢?【講】看看下面的實驗能不能給你一些啟發。【介紹】實驗中需要用到溫度計、膠頭滴管、紅墨水、燒杯、熱水與冷水【播放實驗3】【講】這是兩杯等量的水，我們用溫度計測量它們的溫度。冷水的溫度大約是29.7攝氏度，熱水的溫度大約是70.1攝氏度。用滴管分別在兩個燒杯中滴入一滴紅墨水。【問】同學們觀察到了什么現象？【答】的確，我們可以看到在裝有熱水的燒杯中，紅墨水擴散的很快，燒杯中的水很快就變成均勻的淡紅色。而在裝有冷水的燒杯中紅墨水則擴散的比較慢。【問】通過該實驗的現象你能得出什么結論？【答】是的，由實驗現象我們可以得知【點PPT】擴散快慢與溫度有關，熱水中的紅墨水擴散得比較快。【講】擴散現象等大量事實表明，一切物質的分子都在不停的做無規則運動，這種無規則運動叫做分子的熱運動。溫度越高，分子運動越劇烈。請同學們注意，我們這里所說的熱運動，是指大量分子的無規則運動。【講】同學們，現在，你是否能解釋本節課開始時，老師提出的問題了呢？【點PPT】我們為什么能聞到花香？【答】老師知道屏幕前的你們已經有了答案。的確，聞到花香就是擴散的結果，表明了花香分子在永不停息的做無規則運動。【講】在我們生活中還有很多類似的擴散現象。例如我們平時【手勢】聞到菜香也是擴散的結果。【問】【手勢】同學們有這樣的經驗嗎？向水中加些糖，一段時間后整杯水都會變甜，你能解釋其中的原因嗎？【答】是的，味覺感知到整杯水變甜是糖和水之間發生了擴散，這是分子無規則運動導致的。【指圖】同樣的道理，在腌制咸菜的時候菜會變咸也是擴散現象。【問】長時間堆放煤的墻角會變黑，無論怎樣清掃都不能弄干凈，又是怎么回事呢？【答】沒錯，是由于煤和墻壁發生擴散，部分煤分子運動到了墻壁中。【講】以上生活實例都屬于擴散現象。【問】【指圖】接下來，讓我們看看灰塵在陽光下飛舞屬于擴散現象嗎？【答】當然，這不屬于擴散現象，因為分子很小，不可能被肉眼看到。肉眼看到的灰塵不是分子，而是固體小顆粒。【問】根據前面所學的內容，我們知道，不同的物質在互相接觸時，可以彼此進入對方。如果構成物質的分子緊密的排列在一起，還能發生擴散嗎？【答】不能。由此我們可以猜想：物質的分子并非緊密地排列在一起,分子之間還應該存在著間隙。下面讓我們用實驗來驗證這個猜想。【介紹】本實驗需要用到帶塞子的混合器、燒杯、水、滴加了紅墨水的酒精、膠頭滴管和水槽。先在混合器中注入適量的水，再注入酒精，利用膠頭滴管使液面到達標記處。然后塞上塞子，翻轉混合器使酒精和水充分混合。【問】觀察此時液面的位置，我們發現酒精與水混合的總體積減小，減小的那部分體積到哪里去了？【講】為了使同學們更清楚的認識該現象，下面我們用紅豆和小米來做一個類比實驗。【點PPT】【播放實驗5】【介紹】先在錐形瓶內裝入適量的紅豆，再將小米倒入，使總體積到達標記處，蓋上蓋子。【講】通過認真觀察，同學們一定發現了紅豆之間和小米之間都有間隙【指PPT】，反復晃動瓶子后，紅豆和小米彼此進入到間隙中，總體積變小【指PPT】。對比酒精與水混合后總體積的變化，你能得到什么啟示嗎？【答】同學們說的都很對。通過對比我們知道在酒精與水的混合過程中，實際是酒精與水彼此進入對方。由于酒精與水的分子間存在間隙，所以兩者混合后總體積減小【指PPT】。原來，構成物質的分子并非緊密的排列在一起，分子之間是存在間隙的【點PPT】。【問】讓我們再來思考一下，既然分子不停地做無規則運動，那為什么固體和液體能保持一定的體積，卻不像氣體一樣四處飛散呢？【答】有同學猜想：固體和液體的分子之間應該有力的作用。是這樣嗎？接下來，讓我們通過實驗進行驗證。【點PPT】【播放實驗6】【介紹】該實驗需要用到鉛柱、刮刀、鐵架臺、鉤碼。分別用刮刀將兩個鉛柱底面削平。用力將兩個鉛柱的底面緊緊壓在一起，松開手后，我們看到鉛柱“粘合”。在鉛柱的底部掛上鉤碼。發現掛上一定數量的鉤碼，沒有使粘合的鉛柱分開。【問】同學們，我們如果用粘合的鉛柱掛更重的重物結果會如何？【播放實驗7】【答】快看！粘合的鉛柱竟然可以提起兩個滅火器！【講】顯然兩個鉛柱的【點PPT】分子之間存在引力。【問】其他物質的分子之間是否也存在引力呢？讓我們再做一個實驗。【介紹】需要用到彈簧測力計、細線、玻璃板、大水槽含適量的水【問】用彈簧測力計測量玻璃板的重力。使玻璃板水平接觸水面，然后稍稍用力拉動玻璃板，玻璃板離開水面時，測力計示數會發生怎樣的變化？【點PPT】【播放實驗8】【答】和你猜想的一樣嗎？示數竟然變大了！【講】【指圖片】左圖是玻璃板接觸水面時測力計的示數，右圖是玻璃板離開水面時測力計的示數。【問】當玻璃板離開水面時，就好像有一只無形的手拉住玻璃板，不讓它離開一樣，這個拉力的施力物體只能是誰？【答】沒錯，就是水。正是由于玻璃分子和水分子間存在引力，因此向上拉玻璃板時，彈簧測力計的示數會變大。很明顯，固體和液體能保持一定體積的原因是分子間存在引力的作用【點PPT】。【講】既然分子間存在引力，同時又存在間隙【指PPT圖】，那為什么壓縮固體和液體很困難呢？【點PPT】【播放實驗9】【講】液體被壓縮時產生了強烈的抵抗，而固體也很難被壓縮。顯然，固體、液體分子之間還存在互相排斥的力，【點PPT】即分子間存在斥力。【點PPT】以上一系列實驗說明：分子間同時存在相互作用的引力和斥力。【講】既然分子間相互作用的引力和斥力是同時存在的，那么為什么有時候表現為引力，有時候表現為斥力呢？【講】請同學們跟老師一起通過動畫，再次進入微觀的世界看一看！【點PPT】【播放動畫】【講】分子之間好像有彈簧相連，當分子間距離變小時，分子間的引力和斥力是同時變大的，只不過斥力比引力變化的更快，它們的合力表現為斥力。而隨著分子間的距離變大，分子間的引力和斥力逐漸減小，只不過引力比斥力減小得慢一些，合力就表現為引力了。隨著分子間的距離繼續變大，引力和斥力也就繼續減小，直到距離變得很大時，分子間作用力就已經變得十分微弱了，可以忽略不計。而這時，物質就已經變成我們熟悉的氣體狀態了。【播放動畫】【講】也正是因為氣體分子間距離大，分子間作用力微弱，才導致氣體容易被壓縮且具有流動性，難以保持一定的形狀和體積。固體分子間距離小，作用力強，這使得固體不易被壓縮或拉伸，有一定的形狀和體積。液體分子間的距離，介于以上兩者之間，分子沒有固定的位置，運動比較自由。這樣的結構使得液體較難壓縮，沒有確定的形狀，具有流動性。【講】以上就是本節課所包含的內容，請大家跟著黃老師一起回顧一下吧。本節課我們學習了【點PPT】物質是由大量分子構成的；【點PPT】接著通過實驗得出分子在不停地做無規則運動；【點PPT】分子間存在引力和斥力。這就是分子動理論的初步知識。【講】其中，【指PPT】分子不停地做無規則運動由擴散現象證實。（【講】不同的物質在互相接觸時，彼此進入對方的現象，叫做擴散。【點PPT】氣體、液體、固體都可以發生擴散。擴散的快慢與溫度有關，【點PPT】溫度越高，擴散越快。【點PPT】擴散現象表明一切物質的分子都在不停的做無規則運動。【講】一切物質的分子都在不停的做無規則運動，這種無規則運動叫做分子的熱運動。溫度越高，分子運動越劇烈。【講】此外，在實驗中我們通過觀察宏觀的擴散