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第1節(jié)　分子動理論 　　 【教學(xué)目標(biāo)】 一、知識與能力 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規(guī)則的運動。 3.知道分子之間存在著相互作用的引力和斥力。 二、過程與方法 1.回顧人類對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識歷程，了解物質(zhì)是由大量分子組成的。 2.通過對擴(kuò)散現(xiàn)象的探索、討論，并借助生活經(jīng)驗，知道分子在永不停息地做無規(guī)則的運動。 3.通過演示和觀察分子力模型及對物質(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)度與價值觀 1.通過演示實驗、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.使學(xué)生了解通過能夠直接感知的現(xiàn)象可以認(rèn)識無法直接感知的事實，并知道這是一種重要的研究問題的方法。 3.體驗物理知識的應(yīng)用性，了解物理學(xué)具有認(rèn)識世界、改變世界的功能。 【教學(xué)重點】 經(jīng)歷觀察實驗的過程，應(yīng)用分子動理論解釋某些生產(chǎn)、生活以及自然界中的現(xiàn)象。 【教學(xué)難點】 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)重點放在讓學(xué)生經(jīng)歷觀察的過程，使學(xué)生在觀察這些現(xiàn)象的過程中提煉出能夠印證分子動理論的現(xiàn)象，同時還培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)觀察的能力。而對于當(dāng)分子間距離很小時，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)难菔緦嶒瀸Ρ日J(rèn)識。 【教學(xué)準(zhǔn)備】 ◆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)過程設(shè)計┃ 　　教學(xué)過程 批注 　　一、結(jié)合分糖塊實例提出問題，引入新課。 教師出示一塊糖，然后提出問題：把這塊糖分成兩半，兩個人來分享，是否都有甜的感覺？4個人呢？8個人呢……如此分割下去，有沒有一個限度呢？ 學(xué)生討論并回答。 點拔：假設(shè)在分糖的過程中，每分一次，取一粒加以檢測，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就失去了糖的本質(zhì)，那么這個最小的顆粒就是糖分子。 這個問題，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。 問題：1.物質(zhì)是由大量的________組成的，它能夠保持物質(zhì)原來的性質(zhì)。(分子) 　　2.分子非常小，如果把分子看成小球，它的直徑用________m來度量。(10－10) 為了進(jìn)一步讓學(xué)生認(rèn)識組成物質(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頁中“草葉上的一顆小露珠，就有1021個水分子”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。這是一個極小的長度，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2.71019個分子，如果人數(shù)數(shù)的速度能達(dá)到每秒數(shù)100億個，要數(shù)完這個數(shù)，也得用80多年。 (二)分子在永不停息地做無規(guī)則運動。 1.趣味演示：教師用毛筆蘸酒精在黑板上書寫問題：“我現(xiàn)在用什么寫字？” 生：酒精。 師：你們是根據(jù)什么來判斷的？ 生：聞到酒精的氣味。 等黑板上的字跡消失以后，教師再提問。 師：請看，寫在黑板上的字跡慢慢消失了，用來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，本實驗表明酒精分子在不停息地做無規(guī)則的運動。 2.演示：氣體擴(kuò)散實驗。 操作：如圖1－1－1所示，上、下兩個廣口瓶分別裝有空氣和二氧化氮氣體，中間用玻璃板隔開，抽去玻璃板。 現(xiàn)象：抽去玻璃板會發(fā)現(xiàn)紅棕色的氣體逐漸運動到上邊的瓶子里，而下邊瓶子里氣體顏色逐漸變淺；過一段時間，兩個瓶子中氣體顏色相同，且非常均勻。 分析：二氧化氮氣體的密度比空氣的密度大，下邊瓶子里的二氧化氮氣體進(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動。過一段時間，兩瓶中所有氣體都變成相同的，說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動到任何位置，表明分子的運動是無規(guī)則的，并且不會停止。 小結(jié)：由于分子運動，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規(guī)則的運動，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“生活、生產(chǎn)中利用分子運動的事例”圖文內(nèi)容，讓學(xué)生討論、交流自己對分子運動的認(rèn)識。 　　小結(jié)：通過觀察和討論，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識氣體、液體、固體中的分子都在不停息地做無規(guī)則的運動。 5.從能量的角度分析：運動的分子具有________能。(動) (三)分子之間存在著相互作用力。 1.分子間存在引力。 (1)提出問題：一切物質(zhì)的分子都在不停地運動，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)實驗操作：出示演示分子引力的兩個鉛圓柱。隨意將它們對在一起，這時兩鉛塊并沒有表現(xiàn)出吸引力。實驗似乎得到分子間沒有引力的結(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)離磁鐵，這時磁鐵不能吸起鐵釘(演示)，這是為什么？(距離偏遠(yuǎn))剛才兩鉛塊沒有表現(xiàn)出吸引力，是不是也是因為分子間的距離不夠近呢？那么我們想辦法讓兩鉛塊靠得更近些。(在做實驗時，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)實驗結(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，才能表現(xiàn)出來。 (5)應(yīng)用事例：在實際生產(chǎn)中，人們早就利用分子間的吸引力來進(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一起。 2.分子間存在斥力。 (1)提出問題：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)生實驗：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，且能夠感覺到水給手一個推力作用。 (4)結(jié)論：分子間存在斥力。 3.觀察教材第5頁圖1－1－11所示的分子力模型，討論分子間相互作用的特點。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)下分子的運動特點理解物質(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)上活動課的學(xué)生比喻液態(tài)，用在操場上自由運動的學(xué)生比喻氣態(tài)。 裝有密度較大的二氧化氮氣體的廣口瓶在下，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，需要很長時間才能混合均勻，所以本實驗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，或用圖片把此實驗現(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，所以本實驗不要設(shè)為學(xué)生實驗，并且教師在做演示實驗時，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存在，且兩種力不會相互抵消。只有在特定的距離r時，分子間的引力才等于斥力，這個距離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，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，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，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，如固體難以壓縮，也難以拉伸，能保持一定的形狀；液體難以壓縮，但易改變形狀；氣體既易壓縮，也易擴(kuò)散，且無固定形狀。反向思維各種狀態(tài)下物質(zhì)的特點還可以幫助學(xué)生領(lǐng)會物質(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“自我評價”第1、2題。 ┃教學(xué)小結(jié)┃ 【板書設(shè)計】 第1節(jié)　分子動理論 (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來量度。 (二)分子在永不停息地做無規(guī)則運動 1.由于分子運動，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規(guī)則的運動，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規(guī)則的運動。 3.運動的分子具有動能。 (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】 用分子動理論的觀點解釋一些生產(chǎn)、生活及自然界中的現(xiàn)象，屬于分子動理論的實際應(yīng)用，這一點是本節(jié)教學(xué)的重點。在教學(xué)中，除了讓學(xué)生觀察實驗現(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?，分析、交流，讓學(xué)生親自體驗物理知識的應(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)生會用之解釋一些現(xiàn)象即可。