资源简介

《物质的分子构成》教学设计
2022版（新版）课程标准要求
【课标解读】本单元内容涉及一级主题中的“物质”、“运动和相互作用”、“能量”、“跨学科实践”。本节内容涉及相对应的一级主题下的二级主题“物质的结构和物质世界的尺度”、“多种多样的运动形式”、“物理学与日常生活”的内容。
【内容要求】
1.3.1 知道常见的物质是由分子、原子构成的。
1.3.2 知道原子是由原子核和电子构成的，了解原子的核式结构模型。了解人类探索微观世界的大致历程，关注人类探索微观世界的新进展。
1.3.3 了解人类探索太阳系及宇宙的大致历程，知道人类对宇宙的探索将不断深入，关注人类探索宇宙的一些重大活动。
1.3.4 了解物质世界的大致尺度。
2.1.2 知道自然界和生活中的一些简单热现象，了解分子热运动的主要特点，知道分子动理论的基本观点。
2.1.3 举例说明自然界存在多种多样的运动形式，知道物质在不停地运动。
5.1.1 能发现日常生活中与物理学有关的问题。
【学业要求】
（1）能说出物物质世界从宏观到微观的大致尺度，能根据这些知识解释有关自然现象。
（2）知道建构模型是物理研究的重要方法，了解原子的核式结构模型。
（3）了解分子热运动，能用这些知识解释自然界的有关现象，解决日常生活中的有关问题。
（4）知道物理学是对相关自然现象的描述与解释，关心我国现代科技成就，逐步养成实现中华民族伟大复兴的责任感与使命感。
【教学提示】
树立教学的整体观念，培养学生的物质观念。
强化实验探究，注重发展科学探究和科学探究能力。
丰富教学活动，培养学生的科学科学态度和社会责任感。
联系生产生活实际创设学习情境，培养学生科学思维。
教材分析
【单元背景】
本单元在“能量”的一级主题下从宏观的机械能拓展到内能，在八年级上册宏观热现象的基础上介绍其深层次的微观机制。本章作为初四学习的第一章，在八年级对运动研究的基础上，开始热学相关知识的学习，从宏观的物体运动进入微观的分子热运动。
【本节分析】
开学第一课主要介绍分子动理论，用物质微观结构的知识来解释宏观热现象，为从分子结构观点理解物体内能的本质打下基础。进而从物体分子热运动的角度帮助学生理解内能的概念，在此基础上讨论内能的改变，进而引出热量的概念。本节主要运用从直接感知的宏观现象，推测无法直接感知的微观机理的科学研究方法。本章是初中物理的重点内容，也是物理学研究的一个重要领域。
三、学情分析
学生在八年级上册物态变化的学习中，已经接触了一些如物态变化等宏观热现象。本章在此基础上、进一步深入分析这些宏观热现象内部深层次的微观机制，这就涉及一些热学特有的研究方法和手段。如何从复杂的宏观热现象里面分析出其微观机制，微观模型又怎样解释更多的宏观热现象，这些问题的学习过程是对学生物理能力的一种提高。
本节所学的分子热运动的知识正好可以对学生经初步学习的物态变化的知识进行初步解释。因此，在本节的最后，结合固体、液体和气体的图片，进一步让学生了解分子之间存在相互作用力，不同物态的物质分子之间的距离和相互作用力也不相同。从而认识到，正是这种不同，导致了物质的不同形态。这部分内容，正是帮助学生尝试用微观模型解释宏观现象。
四、教学目标、德育目标
1.通过微视频和阅读材料呈现我国的航天史，整体回顾初三所学的知识，能提取出载人飞船、航天器发射、飞行过程中中运用到的声、光、力、热部分的知识。知道物理的发展推动了社会的进步，感受科技进步给我们的生活和国家带来巨大变化，知道自己肩负的历史使命，树立振兴中华的使命感和责任感。
2.通过“课前预学”，能结合课本内容尝试说出航天过程中需要用到的初四的热、电、磁、信息、能源等知识。
3.通过老师的引领和小组合作，能了解到初三和初四的课本内容中的“物质”、“运动和相互作用”、“能量”三个一级主题的关联和延续。
4.能简单说明物质是由分子、原子构成的、了解原子的核式模型、简单了解固态、液态、气态的分子组成各有什么特点。
5.了解一切物质的分子都在不停地做热运动。能够识别扩散现象，并能用分子热运动的观点进行解释。
6.通过体验性的实验，知道分子之间存在着相互作用力。
7.能总结分子动理论的初步知识，并且尝试用微观机制解释宏观现象。
五、评价设计
1.通过学生对课堂引入环节的初三知识的回顾和总结是否全面评价目标1的达成情况。
2.通过学生对航天过程中用到的初四的知识的预习情况评价目标2的达成情况。
3.通过学生对模块一中四个环节的一级主题和二级主题的理解和回答问题情况评价学生对目标3的达成情况。
4.通过学生对模块二中“为什么酒精和水混合后体积变小？”“为什么能闻见花香？”问题的回答情况和对模块二“课中助学单”的填写正确率评价学生对目标4的达成情况。
5.通过学生对模块三中的观察实验现象总结规律情况和“课中助学单”完成情况评价学生对目标5的达成情况。
6.通过学生对模块四中各种实验现象的观察情况和规律总结情况结合“课中助学单”的完成情况评价学生对目标6的达成情况。
7.通过学生对模块五中分子动理论知识的初步认识情况和应用此理论解释宏观现象的能力评价学生对目标7的达成情况。
教学重难点
重点：引导学生在实验的基础上总结分子动理论的初步知识。
难点：加强学生的体验性实验，理解“分子间存在相互作用力”。用微观模型解释宏观热现象。
教学准备
教学资源：多媒体课件、微视频。
教师演示器材：烧杯、水、红墨水、红色酒精、试管、广口瓶、玻璃片、NO2 气体、CuSO4 溶液、铅块、钩码等。
教学方法
观察法、实验法、讨论法、讲授法等。
教学过程
创设情境，引入新课
科技强国中的声、光、力、热、电等知识
课堂观看微视频—《中国航天史》，同时结合课前“预学单”的阅读材料—航天材料、航天设备、宇航员培训、发射技术、运行过程、空间站实验等信息，小组合作总结回答问题：
人造卫星和载人飞船的制作、发射、飞行、空间站实验、返回等过程中用到了哪些你已经学过的物理知识？能不能对这些知识进行归类？
结合暑期预习情况，试着说一下还有哪些航天知识是初四需要继续学习的？能不能进行简单的归类？
通过对中国航天史的进一步了解，你有哪些新的收获或感想？
学生活动1：宇航员通过无线电进行交流
—真空不能传声（声）
王亚平在水球中的像是倒立缩小的
—透镜成像（光）
太空中的“冰墩墩”做匀速直线运动
—牛顿第一定律（力）
火箭发射时周围产生了大量“白雾”
—液化（热）
……
学生活动2： 王亚平“水膜张力实验”
—分子动理论知识（热和能）
太空厨房中的热风加热装置和各种电学装置
—焦耳定律、电功率（电学）
太空厨房微波加热装置；
宇航员与地面流畅的视频通话靠无线电
—电磁波、无线电（电磁）
火箭燃烧燃料释放能量推动火箭升空；
太阳能电池板为空间站提供电能
—能源、太阳能（能源与可持续发展）
……
学生活动3：体会到要继续学好物理，为中国科技的进步贡献自己的力量！
教师活动：初四的学习我们将在初三学习的声、光、力、热这几部分知识的基础上，继续学习热、电、磁、信息能源等方面的知识。
（设计意图：从神州十三号成功发射的热点事件入手，回顾航天发展史。总结卫星和载人飞船制作、运行等过程中用到的初三和初四的全册课本的知识点声、光、力、热、电、磁、信息、能源等。激发学生的探究兴趣，让学生意识到物理不仅在我们身边，并且学好物理可以为祖国的科技进步和国家富强做贡献！）
【目标达成】学生能总结初三所学的知识，并且体会到初四的知识是和初三的知识相联系、相延续的关系。知道物理的发展推动了社会的进步，感受科技进步给我们的生活和国家带来巨大变化，知道自己肩负的历史使命，树立振兴中华的使命感和责任感。
新课教学
模块一：从宏观到微观—物质、运动、能量
环节一：立足单元教学，整体了解本章内容
教师活动：播放微视频——回顾宏观世界的物质尺度、机械运动、机械能相关知识。从一级主题“物质”、“运动和相互作用”、“能量”的角度介绍微观世界的分子运动和分子内能知识是本单元的学习重点，让学生先整体了解《热和能》单元的主要学习内容。
学生活动：观看微视频，回顾初三的知识，预习初四的本单元的知识。
（设计意图：在一级主题的条目下，整体回顾宏观世界的二级主题—“物质尺度”、“机械运动”、“机械能”，让学生明确本单元将继续进行此二级主题下的微观世界的相关问题的探索。）
环节二：物质尺度——从宏观到微观
教师活动：课件以图片形式出示我们初三已经了解到的宏观世界的各种物质
尺度，结合化学知识对比介绍微观世界的分子和原子的尺度，初步了解微观世界的“物质”尺度。
学生活动：根据已学的知识结合化学知识观察比较得出微观世界的物质尺度非常小，需要用电子显微镜观察。
（设计意图：从单元整体教学出发，回顾宏观物质尺度的基础上，继续进行一级主题“物质”下的二级主题“物质尺度”的微观世界的探索。）
环节三：热运动——从宏观到微观
教师活动：本章我们将继续“运动和相互作用”的学习，类比宏观的物体的机械运动进入微观的分子运动的研究，继续热学相关知识的学习。
学生活动：填写“课中助学单”中的机械运动的知识回顾，小组为单位交流。
（设计意图：在八年级对宏观物体运动研究的基础上，从一级主题“运动和相互作用”出发，介绍我们将继续学习微观的分子运动。）
环节四：热现象——从宏观到微观
教师活动：物质的三态变化是物质的的宏观表现形式，本章我们将学习如何从微观的分子运动和“能量”的角度解释宏观的物态变化现象，继续热学相关知识的学习。
学生活动：填写“课中助学单”中的物态变化的知识回顾，小组为单位交流。
（设计意图：让学生从“能量”的一级主题出发，进一步介绍我们将继续认识微观世界的能量，从宏观的物态变化到微观机制的热现象和“内能”。）
【目标达成】学生能从单元的角度知道本章的学习内容，并且知道是在初三的“物质”、“机械运动”、“能量”的基础上进行微观世界的探索。
模块二：了解物质的构成
环节一：学科整合—透过现象看本质
教师活动：课件出示语文中学习的陆游的古诗《村居书喜》，让学生朗读。“为什么能闻到花香？”；演示化学实验中的酒精和水混合后总体积变小的实验，思考“为什么酒精和水混合后总体积变小？”
学生活动：猜测花香是由一些微小的颗粒引起的，猜测分子间有间隙所以混合后总体积变小。小组交流、全班交流。
教师总结：物质是由分子、原子构成的。从微观的角度看是酒精分子分散到了水分子中间，说明水与酒精的分子都是有间隙的。
（设计意图：各种宏观现象的背后都可能涉及微观的机制。从学生已经学过的语文和化学知识入手进行物理学科思考“花气袭人”本质是靠构成物质的分子传播的，物质是由分子、原子构成的，进一步推理分子间有间隙。）
环节二：课中助学—了解固、液、气的微观模型
教师活动：播放微视频，了解物质世界从微观到宏观的大致尺度，介绍人类探索微观世界的历程和新进展。播放动画让学生了解固、液、气的微观模型。
学生活动：自学“物质的分子构成”填写“课中助学单”，小组合作。
【反馈练习】见“课中助学单”。
（设计意图：通过宏观的现象可以推测微观的事实，通过初三学过的物质的三态进一步了解微观的分子模型。）
【目标达成】能简单说明物质是由分子、原子构成的、了解原子的核式模型、简单了解固态、液态、气态的分子组成各有什么特点。
模块三：通过扩散现象感知分子热运动
环节一：转换法—感知分子热运动
教师活动：演示香水扩散实验、NO2 和空气扩散实验、CuSO4 溶液和水的扩散实验、播放金片和铅片扩散实验视频、渗碳现象视频。
学生活动：观察实验并思考这些现象说明了什么？完成“课中助学单”，小组交流、全班交流。
（设计意图：热学的研究方法，就是从宏观现象中推测微观机制，再通过微观模型解释宏观现象，引导学生从宏观的角度思考扩散现象，进而通过推理来感知“一切物质的分子都在不停地做无规则运动”。）
环节二：推理法—扩散与温度的关系
教师活动：演示红墨水在热水和冷水中的扩散现象。
学生活动：观察现象，思考“分子的运动快慢跟温度有什么关系？”“你还能对分子的运动做出哪些推测？”填写“课中助学单”，小组交流、全班交流。
【反馈练习】见“课中助学单”
（设计意图：解释温度对热运动的影响，进而引出热运动的概念。再一次让学生经历了观察实验、分析宏观现象出发，通过“推理”探索微观思路的科学研究思路。）
环节三：归纳法—扩散现象、分子热运动的特点
教师活动：什么是扩散现象？扩散现象说明了什么？分子热运动有什么特点？生活中还有哪些扩散现象？
学生活动：思考总结老师的问题，小组交流、全班交流。
（设计意图：让学生了解分子热运动的特点，知道自然界和生活中简单的热现象，观察扩散现象，能用热运动知识解释扩散现象。）
【目标达成】了解一切物质的分子都在不停地做热运动。能够识别扩散现象，并能用分子热运动的观点进行解释。
模块四：认识分子间的作用力
环节一：认识分子间的引力
教师活动：【演示实验一】请同学双手捏住一个小铁块的两端，向两端拉，铁块不易拉伸。
【演示实验二】两个压紧的铅柱下方挂很重的灭火器也不分离。
【演示实验三】测力计向上提起跟水面接触的玻璃板，示数变大。
学生活动：观察实验现象并结合本节知识思考原因，完成“课中助学单”相应内容，小组交流、全班交流。
【反馈练习】见“课中助学单”。
拓展思考：是分子的作用力还是大气的压力使两个铅块“压”在一起？
（请利用老师提供的数据进行计算并说明结果:铅柱的接触面积约为1×10-4m2,两只灭火器总重125.4N，大气压值取p0=1×105Pa。）
（设计意图：对教材上的实验进行进一步的改进和增加，让学生通过观察宏观现象充分意识到分子间存在引力。）
环节二：认识分子间的斥力
教师活动：【演示实验一】请同学用双手向中间按压木块，发现很难被压缩。
【演示实验二】在注射器中装入一些水，用手指堵住注射口，用力压活塞，发现水的体积没有明显变小。
学生活动：观察实验现象并结合本节知识思考原因，完成“课中助学单”相应内容，小组交流、全班交流。
【反馈练习】见“课中助学单”。
（设计意图：让学生通过亲身体验意识到分子间不仅存在引力也同时存在斥力，为下一环节做铺垫。）
环节三：类比法—分子间同时存在引力和斥力
教师活动：运用类比的方法将分子间的相互作用情况类比成弹簧被拉伸和压缩的情况，让学生了解主要表现为什么力是与分子间的距离有关。
学生活动：根据宏观的现象发挥想象力结合力学知识进一步理解微观的分子间的相互作用力。
（设计意图：让学生理解物质内的分子在不停地做热运动，分子之间同时存在引力和斥力，引导学生辩证地看问题，克服简单化和片面性。）
【目标达成】通过体验性的实验和推理法、转换法、类比法的应用，知道分子之间存在着相互作用力。
模块五：用分子动理论解释宏观现象
环节一：总结分子动理论的初步知识
教师活动：通过以上几个模块的学习，引导学生总结分子动理论的初步知识。
学生活动：思考归纳本节学习的主要结论，完成分子动理论的初步知识的总结。完成“课中助学单”相应内容，小组交流、全班交流。
（设计意图：本环节承前启后，不仅总结了“分子动理论的初步知识”，并且进一步用微观机制解释初三学过的物质的三态的宏观表现。）
环节二：尝试用微观模型解释宏观现象
教师活动：引导学生利用本节所学的微观模型和知识解释物质的不同形态，最后补充提升。
学生活动：小组合作交流，试着说出不同物态的物质分子之间的距离和相互作用力不同导致了物质的不同形态,完成“课中助学单”。
（设计意图：学生在初三上册已经初步学习过物态变化的知识，本节所学的分子动理论的初步知识正好可以对此进行初步解释，承前启后。）
【目标达成】能在老师的帮助下总结分子动理论的初步知识，并且尝试用微观机制解释宏观现象。
设计导图：
课堂小结
学生活动：以小组交流本节课的收获、疑惑，然后全班交流。
教师活动：梳理、提升本即可的知识和方法。
作业设计
预习作业：预习课本《内能》相关知识。
书面作业：A完成“课后精学单”。
B整理本节思维导图。
拓展作业：查找资料，了解“冷冻原子”相关知识。
实践作业：寻找材料和方法自制“咸鸭蛋”，调查身边的扩散现象有用和有害的实例，书写调查报告。
（设计意图：作业设计类型多样化，书面作业进行分层，每个层次的学生都能有所收获，可以从多个层次评价学生，对学生形成正面引导和鼓励。）
板书设计
第一节 分子热运动
分子动理论初步知识：
一、物质是由分子、原子构成的。
二、切物质的分子都在不停地做无规则热运动。
三、分子间同时存在引力和斥力。
开学第一课 三学单
学习目标：
1.整体回顾初三所学的声、光、力、热等部分的知识。
2.通过预学了解初四的热、电、磁、信息、能源等知识。
3.能简单说明物质是由分子、原子构成的、了解原子的核式模型、简单了解固态、液态、气态的分子组成各有什么特点。
4.了解一切物质的分子都在不停地做热运动。能够识别扩散现象，并能用分子热运动的观点进行解释。
5.通过体验性的实验，知道分子之间存在着相互作用力。
6.能尝试用分子动理论的初步知识解释宏观现象。
课前预学单
神奇的天宫课堂
“天宫课堂”是为发挥中国空间站的综合效益，推出的首个太空科普教育品牌。年月日时分，“天宫课堂”第一课开始，神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站进行太空授课。年月日时分，“天宫课堂”第二课在中国空间站开讲。
第一课中，在“水球光学实验”中，航天员王亚平的脸距水球球心时，可以看到如图所示的倒立、缩小的实像。在“香香的欢乐气泡球实验”中，只见泡腾片在蓝色的水球里不断冒泡，但在失重环境下，气泡虽然不断产生，但并没有离开水球。而随着气泡不断增多，水球逐渐变成了一个充满欢乐的“气泡球”，而且产生了阵阵香气。
第二课中，王亚平老师和叶光富老师在太空中向同学们展示了“液体桥”。液体桥是将水挤到两块板上，将两块板靠近后两水球相连，形成了一座桥。在“太空抛物”实验中，请来顶流助教冰墩墩，当王亚平老师将冰墩墩抛出后，冰墩墩实现了牛顿第一定律所描述的现象。在“太空冰雪”实验中，用沾了结晶核的毛根触碰过饱和乙酸钠溶液形成的液体球，液体球迅速变成“冰球”。
预学要求：利用暑假时间上网搜索中国航天史，了解中国的航天历程，结合老师提供的材料，回顾其中包含的初三学过的知识，同时预习其中用到的初四的知识。
课中助学单
模块一：从机械能到内能
机械运动知识回顾
2.物态变化知识回顾
模块二：了解物质的构成
3.下列说法中正确的是( )
宇宙是一个有层次的天体结构，恒星是绝对不动的
B. 银河系、太阳系、地球、月球是按空间尺度由大到小排列的
C. 分子和原子都是肉眼可见的微粒
D. 地球围绕太阳运动，说明太阳是宇宙的中心
模块三：通过扩散现象感知分子热运动
4.下列实例中，能表明分子在做无规则运动的是( )
A. 烟雾缭绕 B. 花香怡人 C. 雪花飘飘 D. 尘土飞扬
5.用如图的装置演示气体扩散现象，其中一瓶装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体，另一瓶装有空气。为了有力地证明气体发生扩散，装二氧化氮气体的应是______选填“”或“”瓶。根据______现象可知气体发生了扩散。若实验温度分别为，，，则在______温度下填序号气体扩散最快。
模块四：认识分子间的作用力
6.酒精和水混合后总体积变小，如图所示，该现象直接说明了( )
A. 分子永不停息地做无规则运动
B. 分子间存在引力
C. 分子间存在斥力
D. 分子间有空隙
7.与固体相比，空气很容易被压缩，这表明组成气体的分子之间的作用力比固体分子间作用力要______大小，气体分子间的距离比固体分子间距离要______大小，通过这个现象我们可以推断分子间的距离越大，分子间的作用力越______大小。
模块五：用分子动理论解释宏观现象
尝试总结分子动理论初步知识：______________、______________、________________。
分子是不断______的，温度越高，分子运动速度______。夏天湿衣服放在强烈的阳光下 晒，容易晾干，是因为温度高，分子运动______，水分蒸发______，水由液态变为_______。
课后精学单
1.物质是由______组成的，它又是由原子组成的，如图是用来说明原子及原子核结构情况的示意图，由图可知，原子核外带负电的______在绕核转动；质子和中子都是______选填“可”或“不可”再分的微粒。
端午节那天，小明家里弥漫着粽子的清香，这是______ 现象；粽子在锅里煮的时候香味会更明显，原因是物体温度越高，分子热运动越______ 填“剧烈”或“缓慢”。
3.下列常见的自然现象，能用分子热运动知识解释的是( )
A. 春天，柳枝吐芽 B. 夏天，山涧瀑布
C. 秋天，菊香满园 D. 冬天，雪花飘飘
4.如图所示，将两个铅柱的底面削平、削干净，紧紧压在一起，在下面吊一个重物都不能把它们拉开。这个实验事实说明( )
A. 物质是由分子构成的
B. 分子在不停地做热运动
C. 分子之间存在引力
D. 分子之间存在斥力
5.新型冠状病毒可用“消毒水”进行喷杀，在喷杀过程中，我们会闻到“消毒水”的气味，这说明分子在不停地做无规则______ 。胶水能把“七步洗手法”的宣传画粘在墙上，是由于分子间存在______ 力。

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