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第十三章 内能
第1节 分子热运动
一、教学目标
1.能简单说明物质是由分子、原子构成的，了解分子、原子的尺度。
2.通过实验知道一切物质的分子都在不停地做无规则运动。
3.知道分子之间存在相互作用的引力和斥力。
4.能够说出分子动理论的内容，并能用其解释相关现象。
二、教学重难点
重点：分子动理论。
难点：分子之间存在相互作用的引力和斥力。
三、教学过程
【新课导入】
[情境导入]展示图片
[提出问题]春暖花开，公园里四处飘着花香，为什么我们不在花前也会闻到花香呢？同学们知道其中的道理吗
学了这节内容，问题便会迎刃而解。板书课题第十三章内能第1节分子热运动。
【新知探究】
（一）物质的构成
[课件展示]
肉眼下的金条 电子显微镜下的金条
[提出问题]水、金条分别是由什么物质构成的？
[交流讨论]小组之间交流讨论。得出结论：水是由水分子构成的；金是由金原子构成的。
[归纳总结]常见的物质是由极其微小的粒子——分子、原子构成的。[板书]常见的物质是由分子、原子构成的。
展示铁及其微观粒子构成，加深学生对物质构成的理解。
[课件展示]分子是极小的微粒。必须使用电子显微镜方可观察到分子的状态（如图所示）。如果把分子看做球形，它的直径约10-10米。分子极小，物体含分子数目大得惊人。通常情况下，1m3空气里大约有2.7×1019个分子，如果人数数的速度能达到每秒数100亿个，要数完这个数，也得用80多年。
（二）分子热运动
[提出问题]组成物体的这些数目众多的分子，你认为它们是运动还是静止的呢？
[过渡]同学们对此提出了不同的观点，接下来我们通过实验验证分子是否在运动。
[演示实验]播放气体扩散实验视频。
启发引导：
（1）空气瓶中颜色变化了，说明了什么？
（2）二氧化氮瓶中颜色变浅了？其原因是什么？
（3）实验中要把装有密度大于空气的二氧化氮气体放在上方行不行？为什么？
[说明]这个实验演示的是一种扩散现象。同学们是否可以根据刚才的现象给扩散下个定义呢？
教师总结出扩散的定义。[板书]不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象，叫做扩散。
[提出问题]不同的气体可以彼此进入对方，那么，不同的液体之间是否也有这种现象发生呢？
[播放视频]播放CuSO4溶液的扩散现象的视频。
引导：分界面变模糊说明了什么？
[展示]金与铅的扩散现象。
实验前 叠放在一起 五年后
引导：五年后发生了什么现象，说明了什么？
[师生总结]气体、液体及固体之间都可以发生扩散，其中气体扩散得最快。
[特别提醒]
1.扩散现象可以发生在固体、液体、气体的任意两种状态之间。
2.扩散现象说明：①一切物体的分子都在不停地做无规则运动；②分子之间有间隙。
3.扩散应注意以下三个方面：
互相接触 不同的物质必须互相接触才会发生扩散现象，如果物质之间彼此不是接触，是不可能发生扩散现象的。
彼此进入 扩散不是单一的一种物质的分子进入到另一种物质中，而是同时彼此进入对方的现象。
微观本质 从宏观上讲，扩散是不同物质互相接触时彼此进入对方的现象；从微观角度来看，扩散其实是不同物质的分子做无规则运动时进入到对方分子空隙的结果。
[议一议]同学们能列举生活中见到或感受到的扩散现象吗？
1.人闻到的各种气味；
2.浸入盐水的东西变咸；
3.“墙内开花墙外香”；
4.存放煤的墙角，几年后墙壁表面有一层厚厚的黑色印迹；
5.令人窒息的“二手烟”；
6.湿衣服晾干了（蒸发）；
……
[提出问题]腌咸菜往往要十天半个月后菜才会变咸，而炒菜时加盐几分钟后菜就咸了，说明扩散是有快慢的，那么影响扩散快慢的因素是什么呢？
[设计实验]在一个烧杯中装半杯热水,另一个同样的烧杯中装等量的凉水。用滴管分别在两个杯中滴入一滴红墨水,比较两杯中的红墨水扩散情况。
引导：你看到了什么现象？ 这个现象说明了什么？
[总结并板书]影响扩散快慢的主要因素——温度。
[特别提醒]
1.由于分子的运动跟温度有关，所以这种无规则运动叫做分子的热运动。
2.同一物体，温度越高，其内部分子运动越剧烈。
3.一切物质的分子都在不停地做无规则运动，只是运动的程度不同。温度低时，分子的热运动相对缓慢，但并没有停止，不能错误的认为0℃以下物质的分子不再做热运动。
（三）分子间的作用力
[提出问题]（教师拿起一本书）既然物质由分子、原子构成，分子又在不断运动，那么这本书的分子怎么没有飞散开来，最后书消失不见呢？
[观察实验]将表面光滑、干净的铅块压在一起，两个铅柱就会结合起来，甚至下面吊一个重物都不能把他们拉开。
两个铅柱没有被重物拉开，这个实验说明了什么？
[师生总结]说明分子之间存在引力。
[提出问题]通过扩散现象我们知道分子之间存在间隙，那为什么压缩固体和液体很困难呢？
[亲身体验]用橡皮帽将注射器孔堵住，用力将活塞向下压缩注射器内一段被封闭的水。
[体验结果]液体很难被压缩。
[引导]说明分子之间存在怎样的作用力？
[学生回答]说明分子之间还存在斥力。
[教师补充]分子之间既有引力，又有斥力。它们是同时存在的。
[设疑]分子间的相互作用力，什么时候表现为引力 什么时候表现为斥力呢？
[动手实验]分子之间既存在引力又存在斥力，就好像被弹簧连着的小球，我们现在模拟体会一下当分子之间的距离变化时作用力的变化。把弹簧的两端系上橡胶球，我们来感受分子间的引力和斥力。（1）自然放置；（2）用力压缩；（3）用力拉伸短距离；（4）使一根弹簧拉伸长距离后不能缩回。
[师生总结]
1.当分子间的距离很小时，作用力表现为斥力；当分子间的距离稍大时，表现为引力。
2.如果分子相距很远，作用力就变得十分微弱，可以忽略。
[提出问题]观察下列固态物质、液态物质、气态物质的分子排列模型。说一说，物体在不同状态下，分子之间的距离一样吗？分子间的相互作用力大小一样吗？
固态 液态 气态
[师生总结]
物态 微观特性 宏观特性
分子间距离 分子间作用力 有无固定形状 有无固定体积
固态 很小 很大 有 有
液态 较大 较大 无 有
气态 很大 很小 无 无
固（有形有体） 液（有体无形） 气（无形无体）
【课堂小结】
一、分子动理论的基本观点
1.常见的物质是由分子、原子构成的；
2.构成物质的分子都在不停地做热运动；
3.分子间既有引力又有斥力。
二、分子运动的快慢与温度有关
温度越高，分子运动越剧烈，分子扩散越快。
三、固液气的宏观特性
固（有形有体） 液（有体无形） 气（无形无体）
【课堂训练】
1.关于分子，下列说法正确的是（ C ）
A.空气中细小的灰尘就是分子
B.原子不能直接构成物质
C.1滴水中大约有1.67×1021个水分子
D.1L大豆与1L水混合后总体积小于2L，是由于分子间有间隙
2.下列现象中属于扩散现象的是（　B　）
A.乡村里炊烟袅袅升起
B.花园里花香四溢
C.风起时花粉在花朵间传播
D.冬日里雪花漫天飞舞
3.为预防新冠肺炎，我区各学校定时喷洒药水进行必要的杀菌消毒，在喷洒药水时不远处会闻到特殊的气味，这主要说明药水（　C　）
A.分子间有间隙
B.分子的质量很小
C.分子在不停地运动
D.分子由原子构成
4.下列现象中，不能用分子动理论解释的是（　A　）
A.海绵很容易被压缩
B.湿衣服在阳光下被晒干
C.春天，校园里花香扑鼻
D.酒精和水混合后总体积变小
5.荷叶上的两滴水珠互相接触时，能自动结合为一滴较大的水珠，这表明（ C 　）　　
A.分子在不停做无规则运动
B.分子间有间隙
C.分子间有引力
D.分子间有斥力
6.诗词是中华文化的瑰宝，许多优美的诗词既是对生活和自然现象的生动描述，也与物理知识紧密联系。“花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴”，“花气袭人”说明 分子 在做无规则运动，而通过“花气袭人”能“知骤暖”是因为热运动的剧烈程度与 温度 有关。
7.通常把萝卜腌成咸菜需要较长的时间，而把萝卜炒成熟菜，使之具有
相同的咸味，仅需几分钟，造成这种差别的原因是（ D 　）
A.盐分子减小了，很容易进入萝卜中
B.盐分子间有相互作用的引力
C.萝卜分子间有间隙，易扩散
D.炒菜时温度高，分子热运动加快
8.如图所示，用弹簧测力计将玻璃板从水中缓慢提起，关于测力计示数的说法正确的是（　B　）
A.玻璃板没有浸没在水中时最大
B.玻璃板即将离开水面时最大
C.玻璃板全部在空气中时最大
D.玻璃板离开水面时测力计示数一直减小
【布置作业】
【板书设计】
第十三章 内能
第1节 分子热运动
1.物质是由大量的分子、原子构成的。
2.扩散
（1）定义：不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象，叫做扩散。
（2）影响扩散快慢的主要因素——温度。
（3）扩散现象表明：①一切物体的分子都在不停地做无规则运动；②分子之间有间隙。
3.分子间同时存在相互作用的引力和斥力。
4.固液气的宏观特性：固（有形有体）；液（有体无形）；气（无形无体）。
【教学反思】
一、案例的“亮点”
1.分子运动比较抽象，本节课通过生活中常见的情境导入激发了学生学习的兴趣，由于本节课通过大量的实验，使学生对分子运动有了很深刻的认识，为后面研究物体内能及其有关知识做好铺垫。
2.体现新课程理念，将课堂还给学生，创设民主、合作、探究的课堂氛围，教师以组织者、引导者和合作者参与到课堂中去。在学习过程中，充分调动学生的学习积极性，注重学生的体验感知，实验观察。在教师引导的基础上，通过学生自主学习、分析讨论、交流总结有效地完成了既定的学习目标。学生逻辑思维能力和归纳总结的能力得到了一定提高。
3.为了突破分子间的作用力这一教学难点，通过让学生动手利用弹簧和橡胶球这一模型来类比分子间的相互作用力，效果相当不错。
二、教学中易出现的问题
1.二氧化氮是有毒气体，此实验最好不要在课堂上做，利用视频动画既能形象地说明气体间的扩散，又减小了污染。
2.由于液体、固体扩散较慢，所以利用课件展示。从学生的反应情况来看，效果不是太好，以后教学中，特别是液体扩散最好提前自己做好。
3.在做分子力的实验时，两个铅块一定要削平削干净。否则此实验不易成功。
电子显微镜

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