资源简介

第2节　分子动理论的初步知识
教材 解读 　本节主要内容是分子动理论的初步知识,这些知识跟日常生活联系非常密切,可以用来解释许多相关现象,是从微观角度分析和理解热现象的理论依据,是进一步学习热学知识的基础。《初中物理新课程标准》对本节内容的要求是:“知道自然界和生活中的一些简单热现象,了解分子热运动的一些特点,知道分子动理论的基本观点。”对本节的活动建议是:“利用常用物品设计实验方案,说明组成物质的微粒在不停地运动。”
学 习 目 标 物理观念 　1.知道物质的组成,以及能够分辨什么是扩散现象。 　2.知道分子热运动与温度的关系。 　3.知道分子之间存在相互作用的引力和斥力。
科学思维 　通过分子力与弹簧弹力类比,使学生知道分子间既存在斥力又存在引力。
科学探究 　1.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。 　2.观察演示实验使学生知道物体温度越高,分子热运动越剧烈。
科学态度 与责任 　用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、 难点 　重点:分子动理论的基本观点。 　难点:分子间作用力。
教学 建议 　本节课主要采用转换法和模型法组织教学,突出重点,突破难点,帮助学生建立分子动理论的基本观点: 　(1)构成物质的分子在不停地做无规则运动,我们用肉眼无法直接观察到,因此要做好演示实验。例如:打开香水瓶瓶盖后,满教室都能闻到香味;红墨水在水中扩散等。另外,我们还可以用多媒体课件来模拟气体分子的无规则运动和扩散现象,使这种看不见的运动在学生头脑中形象化、具体化,有利于学生进行理解和记忆。 　(2)分子间作用力这部分知识较难、较复杂,尤其是分子间的引力与斥力同时存在,学生较难理解。教学中要做好两个铅柱间的分子引力实验,引导学生分析推理;通过乒乓球和弹簧建立模型,将分子间作用力与弹簧的弹力进行类比,使学生了解分子间既存在引力又存在斥力,粗略知道什么情况下分子间表现为引力,什么情况下分子间表现为斥力。
教学设计①　　
教师活动 学生活动 设计意图
【导入新课】 情境引入: 　 1.试一试 向教室内喷洒几滴香水,前几排的同学能闻到什么气味 过几分钟,后面的同学能闻到吗 　 2.想一想 春天花开的时候,为什么能闻到花香 厨师在做饭时,为什么能闻到菜的香味 这都是与分子有关的现象,今天我们一起来学习。 思考、交流 创设情境,设计悬念导入。激发兴趣,引出分子。
【探究新知】 一、物质的构成 学生分组实验。 单数小组:撕纸,看哪一组撕得最碎。 双数小组:打碎冰糖,每打碎一次拿出来看看,探究打得更碎时,冰糖味道有何变化。 思考:将碎纸片、冰糖多次分割后,颗粒会越来越小,如果不停地分割下去,有没有一个限度 观察、思考、 交流、回答 结合宏观现象,对微观结构进行猜想。
讨论交流:小组之间交流讨论物质的变化情况、无限度地分下去时出现的情境。 归纳总结:(1)保持物质原来性质不变的最小微粒叫作分子。 (2)常见的物质是由极其微小的粒子——分子、原子等构成的。 (3)一般分子的直径只有百亿分之几米,人们通常以10-10 m为单位来量度分子。 二、分子热运动 分子非常小,人用肉眼无法直接看到,什么现象可以说明分子是不断运动的呢 活动一 演示实验1:我们将一个空瓶子,倒扣在一个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。 观察并思考:上面的瓶内变红说明了什么 将空瓶与装着红棕色二氧化氮气体的瓶子颠倒放置,重做这个实验,能否得出相同的结论 分析:上方空瓶内颜色变红,说明二氧化氮分子运动到了上面的瓶中,这是一种扩散现象。两瓶颠倒放置时不能得出相同的结论,因为二氧化氮气体的密度比空气大,在重力作用下会向下运动,无法证明是分子运动的结果。 归纳总结: (1)不同的物质在相互接触时彼此进入对方的现象,叫作扩散。 (2)①扩散现象可以发生在任意不同状态的物质之间;②扩散现象发生在不同的物质之间,相同物质的混合不属于扩散。 (3)扩散现象说明:①物质的分子都在不停地运动;②分子间存在间隙。 活动二 提出问题:气体可以发生扩散,那么液体和固体是否也可以发生扩散呢 观看视频:液体扩散实验和固体扩散实验。 做一做: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。 现象:会看到水与酒精混合后的总体积小于混合前的体积之和。 结论:扩散现象还表明,分子间存在着间隙。 演示实验2:向一个分别盛有热水、冷水的两个烧杯中用滴管各注入一滴红墨水。 分析、总结 思考、讨论、猜想、回答 思考、讨论、回答问题 观察、思考、交流 感性认识物质的构成。理解分子是保持物质化学性质不变的最小粒子。 利用实验创设分子运动的情境。 提高学生的物理素养,培养学生观察、思考的能力。 引导学生识别扩散现象,并能用分子热运动的观点进行解释。 通过直接感知的现象,推测无法直接感知的事物。
观察并思考:观察到什么现象 说明了什么问题 分析:观察实验,发现热水中颜色变化较快,说明热水分子运动更剧烈。即温度越高,分子运动越剧烈。 结论:液体之间也可以发生扩散现象,扩散的快慢与物体的温度有关。 拓宽延伸:结合演示实验,阐述课本P9图13.2-4说明的问题。实验中如果将水放在硫酸铜溶液的下面,是否会影响实验效果 活动三 提出问题:固体之间能否发生类似的现象,请同学们交流、讨论举例。 三、分子间的作用力 固体、液体的分子都在不停地做无规则运动,且分子间又有间隙,但为什么分子不会飞散开,反而聚合在一起呢 演示实验3:将两个铅柱的底面削平、削干净,然后紧紧地压在一起,两个铅柱就会结合起来,甚至下面吊一个20 kg的重物都不能把它们拉开。 演示实验4:如图所示,将一块干净的玻璃板吊在弹簧测力计下称量并读数,然后将玻璃板水平接触水面,稍稍向上用力拉弹簧测力计,请大家仔细观察弹簧测力计的示数发生了怎样的变化 演示实验5:拿出准备好的注射器,拧下针头,拉开活塞,用大拇指堵住针孔,用力压活塞,有什么感觉 将活塞中的空气换成水,再做一做,有什么感觉 归纳总结:分子之间存在相互作用的引力和斥力。 拓宽延伸: 演示实验6:让学生取一根弹簧,感受拉和压弹簧时作用于手的力。然后拿两个乒乓球,中间连接一根弹簧,告诉学生用这个模型来类比两个靠近的分子。用弹簧拉长类比分子间的距离增大,作用力表现为引力;用弹簧压缩类比分子间的距离减小,作用力表现为斥力;当不对弹簧用力时,类比分子处于平衡位置,引力等于斥力。 观察、思考、交流 思考、交流 观察、思考、交流 观察、思考、交流 引导学生思考,培养学生的探究能力。 通过观察实验,思考并总结出铅柱分子间存在引力。 通过观察实验,思考并总结出分子间还存在斥力。 利用类比的方法认识分子间的引力和斥力。
归纳总结: (1)分子之间既有引力又有斥力,引力和斥力是同时存在的。 (2)不同情况下分子间作用力的特点 若d指“分子间的距离”,r指“分子间的平衡距离”,则有: ①当d=r时,F引=F斥,处于平衡位置。 ②当dr时,F引>F斥,引力起主要作用。 ④当d>10r时,分子间作用力十分微弱,可以忽略不计。 问题:结合课本P11图13.2-6、13.2-7、13.2-8,讨论交流物质三态的分子模型。用表格的形式比较三种物态分子排列的不同特点。 物态微观特性宏观特性分子间 的距离分子间的 作用力有无一 定形状有无一定 体积固态较小很大有有液态较大较大无有气态很大很弱无无
最终概括总结: 分子动理论的内容:①常见的物质是由大量分子构成的;②物质内的分子都在不停地做热运动;③分子之间存在引力和斥力。 课堂小结(略) 课堂练习(略) 布置作业(略) 阅读教材内容,讨论不同物态的分子特征。 培养学生总结归纳的能力。
导学设计　　
学点1　物质的构成
科学研究发现:常见的物质都是由极其微小的粒子——　 分子　、　 原子　等构成的。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帮助我们观察到分子、原子。
学点2　分子热运动
1.扩散
(1)气体的扩散
[做一做]如图13-2-10所示,将一个空玻璃瓶子倒扣在一个装着棕色二氧化氮气体的瓶子上面,中间用玻璃板隔开。已知二氧化氮的密度大于空气的密度,当撤去玻璃板后,猜一猜你会看到什么现象 该现象说明什么
图13-2-10
[分析归纳]上方的空气瓶慢慢地由无色到有色。实验表明下方的二氧化氮分子运动到　 空气瓶　中。
[总结]不同物质在互相接触时彼此　 进入对方　的现象,叫扩散。
(2)液体的扩散
实验:在量筒里装一半清水,用细管在水的下面注入蓝色的硫酸铜水溶液。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。静放几天,界面就逐渐变得模糊不清了。(图13-2-11)
图13-2-11
[分析归纳]该现象表明清水与蓝色的硫酸铜水溶液的分子彼此进入对方中,说明液体可以发生　 扩散　。
(3)固体的扩散
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,互相渗入约1 mm深。
[分析归纳]该现象表明固体可以发生　 扩散　。
(4)总结
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:一切物质的分子都在不停地做无规则运动,分子间存在间隙。
2.分子热运动
[做一做]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(图13-2-12)。
　图13-2-12
[分析归纳]实验现象:一段时间后,热水先变红。实验表明:温度越高,扩散越　 快　,分子运动越　 剧烈　。
分子热运动:由于分子的运动跟　 温度　有关,所以这种无规则运动叫作分子的热运动。
学点3　分子间的作用力
1.分子间存在引力
[做一做]如图13-2-13所示,将两个底面光滑的铅块相互紧压,它们会粘在一起吗 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
图13-2-13
[分析归纳]实验现象:两铅块会结合起来,甚至在下面吊一个20 kg的重物都不能把它们拉开。实验表明:分子之间存在　 引力　。
2.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,分子间存在引力,那么为什么分子不能都吸在一起呢 这不是矛盾吗
[做一做]找一支注射器,吸入一些水(或用空气),用手指封住针孔,用力压缩活塞时,体验所用力的大小。
[分析归纳]实验现象:用力压缩活塞时,针筒内的水会产生“抵抗”。实验结论:当分子间距离　 变小　时,分子间相互排斥,存在　 斥力　。
3.分子间同时存在引力与斥力
[做一做]找一支注射器,吸入一些水,用手指封住针孔,用力向外拉活塞时,体验所用力的大小。
[分析]实验现象:用力向外拉活塞时,针筒内的水会“吸引”。实验结论:当分子间距离　 变大　时,分子间相互吸引,存在　 引力　。
综合分析以上实验可得出:分子间同时存在引力和斥力,其大小都跟分子间　 距离　有关系。

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