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1、九年級(jí)物理上冊(cè) 第一章 第1節(jié) 分子動(dòng)理論教案 (新版)教科版
【教學(xué)目標(biāo)】
一、知識(shí)與能力
1.知道物體是由大量的分子組成的。
2.知道分子在永不停息地做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)。
3.知道分子之間存在著相互作用的引力和斥力。
二、過(guò)程與方法
1.回顧人類對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)歷程,了解物質(zhì)是由大量分子組成的。
2.通過(guò)對(duì)擴(kuò)散現(xiàn)象的探索、討論,并借助生活經(jīng)驗(yàn),知道分子在永不停息地做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)。
3.通過(guò)演示和觀察分子力模型及對(duì)物質(zhì)三態(tài)分子模型的類比,了解分子間既存在引力又存在斥力。
三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
1.通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)、視頻資源及類比手段,激發(fā)探究物質(zhì)組成奧秘的興趣。
2
2、.使學(xué)生了解通過(guò)能夠直接感知的現(xiàn)象可以認(rèn)識(shí)無(wú)法直接感知的事實(shí),并知道這是一種重要的研究問(wèn)題的方法。
3.體驗(yàn)物理知識(shí)的應(yīng)用性,了解物理學(xué)具有認(rèn)識(shí)世界、改變世界的功能。
【教學(xué)重點(diǎn)】
經(jīng)歷觀察實(shí)驗(yàn)的過(guò)程,應(yīng)用分子動(dòng)理論解釋某些生產(chǎn)、生活以及自然界中的現(xiàn)象。
【教學(xué)難點(diǎn)】
從某些宏觀熱現(xiàn)象中推斷出其微觀本質(zhì)。
【教學(xué)突破】
教學(xué)重點(diǎn)放在讓學(xué)生經(jīng)歷觀察的過(guò)程,使學(xué)生在觀察這些現(xiàn)象的過(guò)程中提煉出能夠印證分子動(dòng)理論的現(xiàn)象,同時(shí)還培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)觀察的能力。而對(duì)于當(dāng)分子間距離很小時(shí),分子間的相互作用才表現(xiàn)為引力的理論,比較抽象,可以采用類比磁鐵吸引鐵釘?shù)难菔緦?shí)驗(yàn)對(duì)比認(rèn)識(shí)。
【教學(xué)準(zhǔn)備】
◆
3、教師準(zhǔn)備
多媒體材料(人類從古到今探索物質(zhì)組成奧秘的歷程、硫酸銅溶液與清水之間的擴(kuò)散圖片、鉛與金的擴(kuò)散圖片、機(jī)械制造中在金屬表面層摻碳、摻硅)、酒精、毛筆、NO2氣體、廣口瓶、玻璃片、鉛柱(分子引力演示器)、刀子、磁鐵、鐵釘?shù)取?
◆學(xué)生準(zhǔn)備
注射器、燒杯、水等。
┃教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)┃
教學(xué)過(guò)程
批注
一、結(jié)合分糖塊實(shí)例提出問(wèn)題,引入新課。
教師出示一塊糖,然后提出問(wèn)題:把這塊糖分成兩半,兩個(gè)人來(lái)分享,是否都有甜的感覺(jué)?4個(gè)人呢?8個(gè)人呢……如此分割下去,有沒(méi)有一個(gè)限度呢?
學(xué)生討論并回答。
點(diǎn)拔:假設(shè)在分糖的過(guò)程中,每分一次,取一粒
4、加以檢測(cè),如果這粒仍具有糖的性質(zhì)——甜味,就再往下分,假設(shè)分到某種程度而取一粒再分時(shí)就失去了糖的本質(zhì),那么這個(gè)最小的顆粒就是糖分子。
這個(gè)問(wèn)題,早在2000多年前人類就已經(jīng)提出,從古到今,人們一直在探索研究物體組成的奧秘。請(qǐng)同學(xué)們自學(xué)教材“物質(zhì)是由大量分子組成的”這一部分,并交流討論。
如果條件允許,還可以采用多媒體多展示一些有關(guān)材料。
二、進(jìn)行新課。
(一)物質(zhì)是由大量分子組成的。
問(wèn)題:1.物質(zhì)是由大量的________組成的,它能夠保持物質(zhì)原來(lái)的性質(zhì)。(分子)
2.分子非常小,如果把分子看成小球,它的直徑用________m來(lái)度量。(10-10)
為
5、了進(jìn)一步讓學(xué)生認(rèn)識(shí)組成物質(zhì)的分子的數(shù)目是“大量的”,也就是感知分子是非常小的,除了閱讀討論教材第3頁(yè)中“草葉上的一顆小露珠,就有1021個(gè)水分子”以外,還可以提供以下事例材料:
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10-10m。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,1cm3空氣里大約有2.7×1019個(gè)分子,如果人數(shù)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。
(二)分子在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。
1.趣味演示:教師用毛筆蘸酒精在黑板上書寫問(wèn)題:“我現(xiàn)在用
6、什么寫字?”
生:酒精。
師:你們是根據(jù)什么來(lái)判斷的?
生:聞到酒精的氣味。
等黑板上的字跡消失以后,教師再提問(wèn)。
師:請(qǐng)看,寫在黑板上的字跡慢慢消失了,用來(lái)寫字的酒精到哪里去了?
生:被蒸發(fā)到空氣中去了。
小結(jié):酒精是由酒精分子構(gòu)成的,本實(shí)驗(yàn)表明酒精分子在不停息地做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)。
2.演示:氣體擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)。
操作:如圖1-1-1所示,上、下兩個(gè)廣口瓶分別裝有空氣和二氧化氮?dú)怏w,中間用玻璃板隔開(kāi),抽去玻璃板。
現(xiàn)象:抽去玻璃板會(huì)發(fā)現(xiàn)紅棕色的氣體逐漸運(yùn)動(dòng)到上邊的瓶子里,而下邊瓶子里氣體顏色逐漸變淺;過(guò)一段時(shí)間,兩個(gè)瓶子中氣體顏色相同,且非常均勻。
分析:二氧化氮?dú)怏w的
7、密度比空氣的密度大,下邊瓶子里的二氧化氮?dú)怏w進(jìn)入上邊空氣中不是靠重力作用;下邊瓶子里顏色變淺,說(shuō)明有空氣進(jìn)入下邊瓶子中,也不是靠重力。由此可以推理出二氧化氮和空氣的分子都在不停地運(yùn)動(dòng)。過(guò)一段時(shí)間,兩瓶中所有氣體都變成相同的,說(shuō)明兩種氣體的分子已經(jīng)均勻混合,即分子可以在瓶子中自由運(yùn)動(dòng)到任何位置,表明分子的運(yùn)動(dòng)是無(wú)規(guī)則的,并且不會(huì)停止。
小結(jié):由于分子運(yùn)動(dòng),某種物質(zhì)逐漸進(jìn)入到另一種物質(zhì)中的現(xiàn)象,叫做擴(kuò)散。擴(kuò)散現(xiàn)象表明分子在不停地做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng),還表明分子之間有間隙。
3.觀察:液體擴(kuò)散現(xiàn)象。
4.討論交流:擴(kuò)散現(xiàn)象。
結(jié)合教材第4頁(yè)“生活、生產(chǎn)中利用分子運(yùn)動(dòng)的事例”圖文內(nèi)容,讓學(xué)生討論、交
8、流自己對(duì)分子運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)。
小結(jié):通過(guò)觀察和討論,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)氣體、液體、固體中的分子都在不停息地做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)。
5.從能量的角度分析:運(yùn)動(dòng)的分子具有________能。(動(dòng))
(三)分子之間存在著相互作用力。
1.分子間存在引力。
(1)提出問(wèn)題:一切物質(zhì)的分子都在不停地運(yùn)動(dòng),為什么液體和固體有一定的體積呢?
(2)猜想:分子間可能存在引力。
(3)實(shí)驗(yàn)操作:出示演示分子引力的兩個(gè)鉛圓柱。隨意將它們對(duì)在一起,這時(shí)兩鉛塊并沒(méi)有表現(xiàn)出吸引力。實(shí)驗(yàn)似乎得到分子間沒(méi)有引力的結(jié)果,但是我們不要輕易地放棄猜想,應(yīng)再進(jìn)一步分析原因。大家都知道磁鐵能夠吸引鐵釘(邊講邊演示),但把鐵釘遠(yuǎn)離磁
9、鐵,這時(shí)磁鐵不能吸起鐵釘(演示),這是為什么?(距離偏遠(yuǎn))剛才兩鉛塊沒(méi)有表現(xiàn)出吸引力,是不是也是因?yàn)榉肿娱g的距離不夠近呢?那么我們想辦法讓兩鉛塊靠得更近些。(在做實(shí)驗(yàn)時(shí),用刀子將兩鉛塊表面刮光亮,然后用力將兩鉛塊擠壓在一起)實(shí)驗(yàn)結(jié)果是兩鉛塊能吸引在一起,并能負(fù)重達(dá)500g以上。
(4)結(jié)論:這表明分子之間有吸引力,這種吸引力只有在分子靠得很近時(shí),才能表現(xiàn)出來(lái)。
(5)應(yīng)用事例:在實(shí)際生產(chǎn)中,人們?cè)缇屠梅肿娱g的吸引力來(lái)進(jìn)行金屬焊接了。一般焊接是靠熔化金屬,從而使分子間的距離足夠近,金屬冷卻后就焊接到一起。近代還有爆破焊接技術(shù),它是將金屬表面清潔后靠在一起,靠爆炸產(chǎn)生的巨大壓力將兩金屬壓接在
10、一起。
2.分子間存在斥力。
(1)提出問(wèn)題:為什么被壓縮的橡皮能恢復(fù)原狀呢?是不是分子間還存在斥力?
(2)學(xué)生實(shí)驗(yàn):用注射器抽取半筒水,用手指推封閉注射器的活塞。
(3)現(xiàn)象:水極難壓縮,且能夠感覺(jué)到水給手一個(gè)推力作用。
(4)結(jié)論:分子間存在斥力。
3.觀察教材第5頁(yè)圖1-1-11所示的分子力模型,討論分子間相互作用的特點(diǎn)。分子之間既有引力,又有斥力。
4.討論交流物質(zhì)三態(tài)的分子模型。
從分子間作用力的大小、各種狀態(tài)下分子的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)理解物質(zhì)三態(tài)的分子模型,還可以采用類比的方法培養(yǎng)學(xué)生的直觀思維能力。如:用坐在座位上上課的學(xué)生比喻固態(tài),用正在教室內(nèi)上活動(dòng)課的學(xué)生比喻液態(tài),用
11、在操場(chǎng)上自由運(yùn)動(dòng)的學(xué)生比喻氣態(tài)。
裝有密度較大的二氧化氮?dú)怏w的廣口瓶在下,裝有空氣的廣口瓶在上。二氧化氮可以采用濃硝酸和銅片發(fā)生化學(xué)反應(yīng)制取。
由于液體擴(kuò)散較慢,需要很長(zhǎng)時(shí)間才能混合均勻,所以本實(shí)驗(yàn)在課堂上可以用多媒體模擬展示硫酸銅溶液和清水的擴(kuò)散現(xiàn)象,或用圖片把此實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象展示給學(xué)生。
有條件可展示錄像視頻,如半導(dǎo)體制造中摻雜硼、磷,機(jī)械制造中在金屬表面層摻雜碳或硅。
鉛有毒,所以本實(shí)驗(yàn)不
12、要設(shè)為學(xué)生實(shí)驗(yàn),并且教師在做演示實(shí)驗(yàn)時(shí),用刀子切下的鉛也要收集好,不能遺留在教室內(nèi)。
分子間引力和斥力總是同時(shí)存在,且兩種力不會(huì)相互抵消。只有在特定的距離r時(shí),分子間的引力才等于斥力,這個(gè)距離r就是通常的分子間隙的距離,大約是10-10m。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。
物質(zhì)三態(tài)的分子模型可以幫助學(xué)生理解物質(zhì)形態(tài)的特點(diǎn),如固體難以壓縮,也難以拉伸,能保持一定的形狀;液
13、體難以壓縮,但易改變形狀;氣體既易壓縮,也易擴(kuò)散,且無(wú)固定形狀。反向思維各種狀態(tài)下物質(zhì)的特點(diǎn)還可以幫助學(xué)生領(lǐng)會(huì)物質(zhì)的三態(tài)分子模型。
三、反思總結(jié),布置思考題。
1.檢查學(xué)生的練習(xí)情況,請(qǐng)學(xué)生總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容,教師再作適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充。
2.布置思考題及課后作業(yè)。教材第6頁(yè)“自我評(píng)價(jià)”第1、2題。
┃教學(xué)小結(jié)┃
【板書設(shè)計(jì)】
第1節(jié) 分子動(dòng)理論
(一)物質(zhì)是由大量分子組成的
1.物質(zhì)由大量的分子組成,它能夠保持物質(zhì)原來(lái)的性質(zhì)。
2.分子非常小,如果把分子看成小球,它的直徑用10-10m來(lái)量度。
(二)分子在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)
1.由于分子運(yùn)動(dòng),某種物質(zhì)逐漸進(jìn)入到另
14、一種物質(zhì)中的現(xiàn)象,叫做擴(kuò)散。擴(kuò)散現(xiàn)象表明分子在不停地做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng),還表明分子之間有間隙。
2.氣體、液體、固體的分子都在不停息地做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)。
3.運(yùn)動(dòng)的分子具有動(dòng)能。
(三)分子之間存在著相互作用力
1.分子之間既有引力,又有斥力。
2.物質(zhì)三態(tài)的分子模型。
【教學(xué)探討與反思】
用分子動(dòng)理論的觀點(diǎn)解釋一些生產(chǎn)、生活及自然界中的現(xiàn)象,屬于分子動(dòng)理論的實(shí)際應(yīng)用,這一點(diǎn)是本節(jié)教學(xué)的重點(diǎn)。在教學(xué)中,除了讓學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象外,更多的是使學(xué)生聯(lián)系生活、生產(chǎn)及大自然中的現(xiàn)象或?qū)嵗治觥⒔涣鳎寣W(xué)生親自體驗(yàn)物理知識(shí)的應(yīng)用性。分子間作用力規(guī)律較復(fù)雜,尤其是分子間引力、斥力同時(shí)存在,學(xué)生較難理解。因此,教學(xué)中要求不宜太高,只要學(xué)生會(huì)用之解釋一些現(xiàn)象即可。