九年級(jí)物理《分子熱運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì)
教材分析：
教材從分子的組成入手，先說(shuō)明分之在做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，然后講到擴(kuò)散現(xiàn)象，并對(duì)分子熱運(yùn)動(dòng)進(jìn)行講解，說(shuō)明分子間存在相互作用力。
教學(xué)目標(biāo)：
1.知識(shí)與技能
�。�1）知道物質(zhì)是由分子組成的，一切物質(zhì)的分子都在不停地做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)。
（2）能識(shí)別擴(kuò)散現(xiàn)象，并能用分子熱運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)進(jìn)行解釋。
�。�3）知道分子熱運(yùn)動(dòng)的快慢與溫度的關(guān)系
�。�4）知道分子之間存在相互作用力引力和斥力。
2.過(guò)程與方法
�。�1）通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)說(shuō)明一切物質(zhì)的分子都在不停地做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)。
�。�2）通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)使學(xué)生推測(cè)出物體溫度越高，熱運(yùn)動(dòng)越劇烈。
�。�3）通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)以及與彈簧的彈力類(lèi)比使學(xué)生了解分子之間既存在斥力又存在引力。
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀
用演示實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，通過(guò)交流討論培養(yǎng)學(xué)生的合作意識(shí)和能力。
教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：
重點(diǎn)：分子的熱運(yùn)動(dòng)。
難點(diǎn)：通過(guò)直接感知的現(xiàn)象，推測(cè)無(wú)法直接感知的事實(shí)。
教學(xué)器材：二氧化氮?dú)怏w的廣口瓶，空瓶，香水，冷熱水，燒杯，墨水，鉛圓柱
教學(xué)課時(shí)：1課時(shí)
教學(xué)過(guò)程：
引入新課
我們生活在物質(zhì)世界中，我們的周?chē)錆M(mǎn)著物質(zhì)：水、空氣、石頭、金屬、動(dòng)物、植物等都是物質(zhì)。而對(duì)于物質(zhì)是怎樣構(gòu)成的，通過(guò)我們化學(xué)的學(xué)習(xí)我們已科學(xué)地認(rèn)識(shí)到物質(zhì)是由分子組成的。
進(jìn)行新課
(1)分子和分子運(yùn)動(dòng)
①物質(zhì)是由分子組成的，分子是極小的微粒。如果把分子看做球形，它的直徑約10-10米，這是一個(gè)極小的長(zhǎng)度，不僅肉眼看不到，即使用現(xiàn)代的顯微鏡也看不清分子。由于分子極小，所以物體含分子數(shù)目大得驚人。通常情況下，1厘米3空氣里大約有2.7×1019個(gè)分子，如果人數(shù)的速度能達(dá)到每秒數(shù)100億個(gè)，要數(shù)完這個(gè)數(shù)，也得用80多年。
�、谘菔緦�(shí)驗(yàn)：擴(kuò)散現(xiàn)象
出示事先裝有二氧化氮?dú)怏w的廣口瓶。說(shuō)明瓶?jī)?nèi)紅棕色的氣體是二氧化氮。再出示一只空的廣口瓶，其實(shí)瓶?jī)?nèi)裝滿(mǎn)了空氣。將裝有二氧化氮的瓶子向空瓶?jī)A倒，這時(shí)看到紅棕色氣體流入空瓶，開(kāi)始先沉到瓶底。此現(xiàn)象說(shuō)明二氧化氮的密度大于空氣的密度。
另取一只“空”瓶，按課本圖2—1所示，將其倒扣在裝有二氧化氮?dú)怏w的.瓶子上。這時(shí)要強(qiáng)調(diào)：裝有密度較大的二氧化氮?dú)怏w的瓶子在下，裝有空氣的瓶子在上，抽掉玻璃隔板，二氧化氮?dú)怏w不會(huì)流進(jìn)空氣瓶?jī)?nèi)。現(xiàn)在我抽掉隔板，沒(méi)有出現(xiàn)二氧化氮?dú)怏w流動(dòng)的現(xiàn)象，我們停一會(huì)兒再來(lái)觀察瓶?jī)?nèi)出現(xiàn)的現(xiàn)象。
在等候期間，組織學(xué)生觀看墨水?dāng)U散實(shí)驗(yàn)：桌上的燒杯里盛有清水，大家不要振動(dòng)桌子，保持清水平靜。請(qǐng)向清水里慢慢的滴入一滴墨水，觀察墨水的變化情況。滴入的墨水將下沉，在清水中留下了清晰的黑色痕跡，過(guò)一段時(shí)間黑跡的輪廓變模糊，黑色變淡，周?chē)乃兊谏?/p>
在同學(xué)們觀看上述兩實(shí)驗(yàn)時(shí)，悄悄打開(kāi)香水瓶。
此時(shí)空氣瓶出現(xiàn)了紅棕色，下面紅棕色的二氧化氮瓶中顏色變淡。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象表明，二氧化氮?dú)怏w進(jìn)入了空氣，空氣進(jìn)入了二氧化氮?dú)怏w中。同時(shí)同學(xué)們也聞到香水的香味。
請(qǐng)學(xué)生思考這是為什么會(huì)出現(xiàn)這樣現(xiàn)象？
�。ǔ踔形锢硎且婚T(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象使他們感到好奇，把他們注意力吸引過(guò)來(lái)，自然學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣就濃了。）當(dāng)然他們不明白其中原因，欲知其中道理當(dāng)然請(qǐng)繼續(xù)聽(tīng)講，通過(guò)實(shí)驗(yàn)自然也刺激了他們的求知欲。通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象同學(xué)們很容易明白分子是運(yùn)動(dòng)的。
定義：像這樣，不同的物體在互相接觸時(shí)，彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象，叫做擴(kuò)散。
擴(kuò)散現(xiàn)象也可以發(fā)生在液體之間。請(qǐng)大家再觀察一下剛才大家滴入清水的墨水，已經(jīng)沒(méi)有明顯的墨跡了，整杯水都變黑些了，說(shuō)明墨水和水也發(fā)生了擴(kuò)散。解釋書(shū)本124頁(yè)（按照課本圖1-3液體的擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)演示）現(xiàn)在我們看到無(wú)色的清水和藍(lán)色的硫酸銅溶液之間有明顯的界面，要觀察到擴(kuò)散現(xiàn)象需要較長(zhǎng)的時(shí)間。為了節(jié)省課堂時(shí)間，在這里我們就不可能做了，這些實(shí)驗(yàn)思考告訴我們，靜放的時(shí)間越長(zhǎng)，界面變得越模糊不清，彼此進(jìn)入對(duì)方越深。
固體之間也會(huì)發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象。書(shū)中將鉛片和金片緊壓在一起，放置5年后再將它們分開(kāi)，可以看到它們相滲入約1毫米。當(dāng)然這個(gè)實(shí)驗(yàn)同學(xué)們沒(méi)有印象，舉例：在日常生活中，我們也觀察到過(guò)固體的擴(kuò)散。家中放煤的地方，由于長(zhǎng)期地跟煤擠壓在一起，墻的內(nèi)部也變黑了。放置時(shí)間越長(zhǎng)越明顯。
大量事實(shí)說(shuō)明氣體、液體、固體都有擴(kuò)散現(xiàn)象，即使在日常生活中大家也能找到許多事例。例如，某同學(xué)擦點(diǎn)清涼油，周?chē)瑢W(xué)就能聞到清涼油味。
如，酒味，汽油味，菜香味等
擴(kuò)散現(xiàn)象表明：一切物體的分子都在不停地做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)。只有分子不停地運(yùn)動(dòng)才能相互進(jìn)入對(duì)方。
演示實(shí)驗(yàn)：講臺(tái)上放一杯熱水，一杯冷水，向兩杯水中分別滴入兩滴墨水，觀察墨水變化情況。觀察后討論為何兩杯水?dāng)U散速度不一樣?自然同學(xué)們明白只是溫度影響。這時(shí)我們可以舉例在家腌菜時(shí)要好才咸，而炒菜時(shí)幾分鐘就咸了可以吃了這也是分子運(yùn)動(dòng)的不一樣，通過(guò)實(shí)驗(yàn)我們知道分子運(yùn)動(dòng)的快慢與溫度有關(guān)，我們這種運(yùn)動(dòng)叫做分子的熱運(yùn)動(dòng)。
鼓勵(lì)同學(xué)們?cè)倥e幾個(gè)熱運(yùn)動(dòng)的例子，加強(qiáng)理解。
同時(shí)也說(shuō)明分子不是緊密地?cái)D在一起，而是彼此間存有間隙。
(2)分子間的作用力
固體、液體的分子都在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，且分子間又有間隙，為什么分子不會(huì)飛散開(kāi)，反而聚合在一起呢？引導(dǎo)學(xué)生猜想，這可能是分子間存在著吸引力，這個(gè)猜想是否正確呢？
大量實(shí)驗(yàn)證實(shí)了我們關(guān)于分子引力的猜想。我們?cè)龠M(jìn)一步思考，又會(huì)發(fā)現(xiàn)新的矛盾：分子之間有間隙，分子之間又有引力，這兩者是矛盾的，分子想互吸引最終應(yīng)該相互靠緊，而不應(yīng)該有間隙。既然分子間有間隙，物體應(yīng)該很容易壓縮，但事實(shí)卻是固體、液體極難壓縮。我們只有根據(jù)事實(shí)，深化我們的認(rèn)識(shí)，事實(shí)表明我們對(duì)分子的認(rèn)識(shí)還不夠全面，還有沒(méi)認(rèn)識(shí)到的方面。
原來(lái)分子之間還存在斥力。分子之間既有引力，又有斥力，會(huì)不會(huì)兩種力總是相互抵消呢？當(dāng)然不會(huì)，只有在特定的距離r時(shí)，分子間的引力不等于斥力，這個(gè)距離r就是通常的分子間隙的距離，大約是10-10米。當(dāng)分子距離小于r時(shí)，斥力和引力都增大，但斥力增大得快，分子間表現(xiàn)為斥力。當(dāng)分子間距離增大時(shí)，斥力和引力都減小，但斥力減小得更快、分子間表現(xiàn)為引力。當(dāng)分子距離再增大，分子引力繼續(xù)減小，當(dāng)分子距離大于10r時(shí)，分子間的作用力將變得十分微弱，可以忽略了。
分子間引力和斥力就像彈簧兩頭的小球，距離遠(yuǎn)時(shí)，彈簧表現(xiàn)為引力，當(dāng)兩球舉例壓緊時(shí)表現(xiàn)為斥力，分子間引力和斥力就如此。
有了對(duì)分子間存在斥力的認(rèn)識(shí)，前面所說(shuō)的矛盾也就迎刃而解了。
小 結(jié)：
通過(guò)實(shí)驗(yàn)和思考，我們已經(jīng)對(duì)分子和分子的運(yùn)動(dòng)有了初步認(rèn)識(shí)，現(xiàn)在我們共同回顧一下，看看我們已經(jīng)有了哪些認(rèn)識(shí)。
1、物質(zhì)是由分子組成的，分子是構(gòu)成物質(zhì)的微粒，直徑大約是10-10米。
2、分子永不停息地?zé)o規(guī)則運(yùn)動(dòng)著。
3、分子之間有間隙。
4、分子之間存在作用力，相互作用力有兩種，即引力和斥力。
以上幾點(diǎn)，就是分子動(dòng)理論的基本要點(diǎn)，利用這些要點(diǎn)，能夠解釋很多熱現(xiàn)象。
板書(shū)設(shè)計(jì)：
第一節(jié) 分子熱運(yùn)動(dòng)
一、分子和分子運(yùn)動(dòng)
1、物質(zhì)是由分子組成的，分子是極小的微粒。
2、構(gòu)成物質(zhì)的分子永不停息地運(yùn)動(dòng)著。
二、分子間的作用力
1、引力
2、斥力
教學(xué)后記：
本節(jié)的主要目標(biāo)是讓學(xué)生知道什么是擴(kuò)散現(xiàn)象，通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)擴(kuò)散現(xiàn)象，通過(guò)實(shí)例理解擴(kuò)散現(xiàn)象，對(duì)分子間的作用力有正確的認(rèn)識(shí)，這一點(diǎn)學(xué)生認(rèn)識(shí)有困難，加強(qiáng)解釋?zhuān)婪肿幼鲇啦煌Ｏ⒌臒o(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)。
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