第1節(jié) 分子熱運(yùn)動(dòng)

分子熱運(yùn)動(dòng)李紅芬設(shè)計(jì)說明本節(jié)課主要介紹了分子動(dòng)理論的知識(shí)，主要包括物質(zhì)是由分子、原子組成的；分子的擴(kuò)散現(xiàn)象；分子間的相互作用力；固體、液體和氣體的分子特點(diǎn)。本部分內(nèi)容是學(xué)生由宏觀世界進(jìn)入微觀世界的第一課，是學(xué)習(xí)內(nèi)能知識(shí)的基礎(chǔ)，對(duì)學(xué)生來說又比較抽象，所以在教學(xué)中應(yīng)聯(lián)系生活實(shí)際，通過引導(dǎo)，從大量的物理現(xiàn)象出發(fā)，了解分子熱運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)知識(shí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。通過教師演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)分子間相互作用的有關(guān)知識(shí)，使學(xué)生樂于探索微觀世界和日常生活中的物理道理，同時(shí)使學(xué)生意識(shí)到可以通過直接感知的現(xiàn)象，認(rèn)識(shí)無法直接感知的事實(shí)，感悟到一些學(xué)習(xí)物理的科學(xué)方法。教學(xué)過程可分為四個(gè)階段，第一階段認(rèn)識(shí)物質(zhì)的構(gòu)成；第二階段通過實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)分子在不停地做無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，以及分子熱運(yùn)動(dòng)的快慢與溫度有關(guān)；第三階段認(rèn)識(shí)分子之間存在相互作用力；第四階段了解物質(zhì)三態(tài)的分子特點(diǎn)。教學(xué)目標(biāo)【知識(shí)與技能】1.能簡(jiǎn)單說明物質(zhì)是由分子、原子構(gòu)成的。2.知道一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)。3.能夠識(shí)別擴(kuò)散現(xiàn)象，并能用分子熱運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)進(jìn)行解釋。4.知道分子之間存在著相互作用力?！具^程與方法】通過觀察和實(shí)驗(yàn)，理解通過直接感知的宏觀現(xiàn)象，推測(cè)無法直接感知的微觀機(jī)理的科學(xué)研究方法?！厩楦袘B(tài)度和價(jià)值觀】通過發(fā)現(xiàn)生活實(shí)例來解釋所學(xué)知識(shí)，感受科學(xué)就在身邊。重點(diǎn)難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)。教學(xué)難點(diǎn)對(duì)“分子間存在相互作用力”的理解。教學(xué)方法轉(zhuǎn)換法：轉(zhuǎn)換法是指設(shè)法將不可見、不易見的現(xiàn)象轉(zhuǎn)換成可見、易見的現(xiàn)象，將陌生、復(fù)雜的問題轉(zhuǎn)換成熟悉、簡(jiǎn)單的問題，將難以測(cè)量或測(cè)準(zhǔn)的物理量轉(zhuǎn)化為能夠測(cè)量或測(cè)準(zhǔn)的物理量。如本節(jié)中將看不見的氣體分子運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成宏觀的二氧化氮?dú)怏w與空氣顏色的變化，將液體分子運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成宏觀的硫酸銅溶液與水顏色的變化。教具、學(xué)具學(xué)生：每組燒杯兩個(gè)、適量冷水、熱水、香水。教師：玻璃瓶?jī)蓚€(gè)、二氧化氮?dú)怏w、鉛柱、鉤碼、花露水、空氣清新劑、彈簧和乒乓球授課時(shí)數(shù)1課時(shí)教學(xué)過程回顧思考1.溫度是表示物體的物理量。2.物質(zhì)的三態(tài)指、、。其中、具有流動(dòng)性。導(dǎo)入新課本節(jié)課的導(dǎo)入主要通過多媒體展示春暖花開的生活場(chǎng)景，再通過教師的描述和提問進(jìn)行，具體過程如下：多媒體畫面：多媒體上展示春暖花開的圖片。師：這是一個(gè)春暖花開的季節(jié)，桃花，像一個(gè)可愛、貌美的姑娘，在枝頭上動(dòng)人地微笑著，散發(fā)出縷縷幽香，招引一群群蝴蝶的陣陣追逐，翩翩的舞姿是它們歡樂的頌歌?；ㄏ闶侨绾蝹鹘o蝴蝶的呢？師：在古希臘有一位學(xué)者叫德謨克利特，他猜想：物體都是由原子組成的，我們聞到花香，就是因?yàn)橛谢ǖ摹霸印憋h到我們的鼻子里?，F(xiàn)代科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，常見的物質(zhì)都是由極其微小的粒子——分子、原子構(gòu)成的。這節(jié)課我們就來認(rèn)識(shí)分子有哪些規(guī)律。講授新課一、物質(zhì)的構(gòu)成1.自學(xué)教材第2頁“物質(zhì)的構(gòu)成”部分，思考下列問題：（1）物質(zhì)是由什么構(gòu)成的？（2）分子非常小，到底多么小呢？（3）人們用肉眼能否看到分子？2.檢查自學(xué)情況物質(zhì)是由極其微小的粒子——分子、原子構(gòu)成的。如果把分子看成球形的，一般分子的直徑只有百億分之幾米。人們通常以10?103.觀察教材圖13.1-1電子顯微鏡下的金原子。教師補(bǔ)充實(shí)例證明分子之小，增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)：一個(gè)物體中，分子數(shù)目是巨大的，現(xiàn)代大型計(jì)算機(jī)每秒可以計(jì)算100億1010次，如果人們計(jì)數(shù)的速度也這么快，一個(gè)人要把1cm例題講解：(學(xué)生先練習(xí)，如有問題，教師補(bǔ)充講解)例1專家稱感染病人咳嗽所產(chǎn)生的有大量病毒的飛沫，會(huì)使1m范圍內(nèi)的其他人吸入而被感染，所以與感染病人近距離接觸需戴口罩。一粒飛沫的直徑約為1×10?6m～5×10?6m(分子直徑約為解析：從所提供的數(shù)據(jù)可以看出，飛沫的直徑遠(yuǎn)大于分子的直徑，說明飛沫不是分子。飛沫實(shí)際上是一個(gè)小物體，像灰塵、煙霧等都是由許多個(gè)分子組成的輕小物體。答案：不是二、分子熱運(yùn)動(dòng)我們?cè)趺茨苤婪肿邮沁\(yùn)動(dòng)的還是靜止的？我們可以用高倍的顯微鏡來觀察，這確實(shí)是個(gè)方法。有沒有其他方法呢？想一想，我們打開放在桌子上的一瓶香水或一盒香皂，有什么感覺?我們很快就可以聞到香味，為什么人能聞到香水或香皂的香味呢?1.氣體擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)下面我們來觀察一個(gè)實(shí)驗(yàn)：我們將一個(gè)空瓶子，倒扣在一個(gè)裝著紅棕色二氧化氮?dú)怏w的瓶子上面，如圖13-1-1所示，抽掉中間的玻璃板，注意觀察有什么現(xiàn)象發(fā)生？(上面空瓶由無色逐漸變成了淡紅棕色)。 圖13-1-1上面的實(shí)驗(yàn)中，密度大的二氧化氮?dú)怏w分子進(jìn)入到了空氣瓶中，空氣分子也進(jìn)入到了二氧化氮?dú)怏w瓶中。這說明：氣體的分子在不停地做無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)。思考：本實(shí)驗(yàn)如果將二氧化氮?dú)怏w的瓶子放在空瓶的上面可以嗎？為什么？（不可以。因?yàn)槎趸獨(dú)怏w密度大，即使分子不運(yùn)動(dòng)，由于重力作用兩者也會(huì)混合）我們上面做的實(shí)驗(yàn)是一種擴(kuò)散現(xiàn)象，不同的物質(zhì)在互相接觸時(shí)彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象，叫做擴(kuò)散。2.播放視頻：液體的擴(kuò)散現(xiàn)象在量筒里裝一半清水，水下面注入硫酸銅溶液，硫酸銅溶液的密度比水大，沉在量筒下部，可以看到無色的清水與藍(lán)色硫酸銅溶液之間有明顯的界面。一天天過去，發(fā)現(xiàn)界面逐漸模糊不清了。30天后，整個(gè)量筒內(nèi)液體顏色變得均勻了，這說明了什么？(液體的分子在不停地做無規(guī)則的運(yùn)動(dòng))圖13-1-2硫酸銅在水中的擴(kuò)散3.播放視頻：固體的擴(kuò)散現(xiàn)象把磨得很光滑的鉛塊和金塊緊壓在一起，在室溫下放置五年后再將它們切開，可以看到它們互相滲入約1mm深。這說明了什么？(固體的分子在不停地做無規(guī)則的運(yùn)動(dòng))圖13-1-3固體擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)在日常生活中，擴(kuò)散現(xiàn)象很常見，請(qǐng)你試著舉出幾個(gè)例子。學(xué)生舉例：（到醫(yī)院聞到消毒液味、在花園里聞到花香、一人抽煙滿屋都有煙味、進(jìn)門聞到飯菜味、很遠(yuǎn)聞到氨水味等）從這些事例可以看出我們周圍的很多物質(zhì)都能發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象。4.學(xué)生實(shí)驗(yàn)：擴(kuò)散快慢與什么因素有關(guān)在一個(gè)燒杯中裝半杯涼水，另一個(gè)同樣的燒杯中裝等量的熱水，用滴管分別在兩個(gè)燒杯中各滴入一滴紅墨水，你觀察到了什么現(xiàn)象？由此你得出什么結(jié)論？(指導(dǎo)學(xué)生觀察哪個(gè)燒杯中墨水?dāng)U散得快，擴(kuò)散的快慢跟溫度有什么關(guān)系)圖13-1-4生：發(fā)現(xiàn)裝熱水的燒杯很快變紅了。說明紅墨水在熱水中擴(kuò)散得快，擴(kuò)散現(xiàn)象的快慢與溫度有關(guān)。5.教師進(jìn)行小結(jié)前面的幾個(gè)擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)?zāi)苷f明一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)。擴(kuò)散進(jìn)行得快，是由于分子運(yùn)動(dòng)得快；擴(kuò)散進(jìn)行得慢，是由于分子運(yùn)動(dòng)得慢。分子的運(yùn)動(dòng)快慢跟溫度有關(guān)，溫度越高，分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)得越快，溫度越低，分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)得越慢。擴(kuò)散現(xiàn)象還說明了分子之間有間隙。一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，這種無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)叫做分子的熱運(yùn)動(dòng)。分子運(yùn)動(dòng)越劇烈，物體溫度越高。三、分子間的作用力1.學(xué)生實(shí)驗(yàn)：請(qǐng)兩位同學(xué)雙手各握住一根鐵棒的兩端，用力向兩端拉，鐵棒不易被拉斷。師：分子間有間隙，且分子在不停地做無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，為什么鐵棒沒有被輕易拉斷呢？再觀察下面的實(shí)驗(yàn)：2.演示實(shí)驗(yàn)：分子間有引力教師展示一個(gè)鉛塊師：這是一個(gè)鉛塊，我們知道它是由鉛分子組成的，組成它的分子在不停地運(yùn)動(dòng)著，那么為什么鉛塊沒有飛散開?是什么原因使它們聚合在一起呢?請(qǐng)看演示實(shí)驗(yàn)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明了什么?將兩個(gè)鉛柱的底面削平、削干凈，然后緊緊地壓在一起，兩個(gè)鉛柱就會(huì)結(jié)合起來，下面吊一個(gè)重物都不能把它們分開。小組討論原因是什么？生：說明分子之間可能有引力。生：可能是由于大氣壓力把它們壓在一起。師：到底是不是大氣壓力的原因呢？我們計(jì)算一下大氣壓力。引導(dǎo)學(xué)生利用公式F=3.分子間存在斥力學(xué)生實(shí)驗(yàn)：在注射器中裝入一些水，用手指堵住注射器口，用力壓活塞，發(fā)現(xiàn)水的體積沒有明顯減小。師：分子間的引力使得固體和液體能保持一定的體積，分子間有間隙，那么，我想把粉筆壓縮得短一些，容易做到嗎?為什么?生：由于斥力的存在，使得分子已經(jīng)離得很近的固體和液體很難進(jìn)一步被壓縮。演示實(shí)驗(yàn)：我們采用類比方法來理解分子間存在著相互作用的引力和斥力。圖13-1-6如圖13-1-6所示，制作一個(gè)演示模型：用兩個(gè)小球類比兩個(gè)分子，用輕彈簧同時(shí)連接好兩個(gè)小球來類比分子間引力和斥力。當(dāng)沒有外力作用在兩個(gè)小球上時(shí)，輕彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)，兩個(gè)小球保持平衡，用于類比分子不受外力時(shí)分子引力等于斥力；當(dāng)壓縮兩小球時(shí)，輕彈簧產(chǎn)生斥力，用于類比物體被壓縮，分子間距變小時(shí)，分子間斥力大于引力，作用力表現(xiàn)為斥力；當(dāng)拉伸兩小球時(shí)，輕彈簧產(chǎn)生拉力，用于類比物體被拉伸，分子間距變大時(shí)，分子間引力大于斥力，作用力表現(xiàn)為引力。如果彈簧被拉斷時(shí)，沒有作用力，類比分子間的距離很遠(yuǎn)時(shí)，作用力就變得十分微弱，可以忽略。提醒學(xué)生注意：分子間的引力和斥力總是同時(shí)存在的。當(dāng)分子間的作用力表現(xiàn)為斥力時(shí)，分子間也有引力，只不過斥力大于引力；當(dāng)分子間的作用力表現(xiàn)為引力時(shí)，分子間也有斥力，只不過斥力小于引力。四、物質(zhì)三態(tài)的分子特點(diǎn)1.學(xué)生結(jié)合教材第5頁圖13.1-5、圖13.1-6和圖13.1-7自學(xué)第5頁內(nèi)容，思考下列問題：(1)固體、液體、氣體分子間的距離大小關(guān)系；(2)固體、液體、氣體分子間作用力的大??；(3)固體、液體、氣體是否有固定的體積；(4)固體、液體、氣體是否有固定的形狀；(5)固體、液體、氣體是否具有流動(dòng)性。教師檢查學(xué)生自學(xué)情況，進(jìn)行總結(jié)：固體分子間距離很小，分子間作用力很大，有固定的體積和形狀，沒有流動(dòng)性；液體分子間距離較大，分子間作用力較大，有固定的體積，沒有固定的形狀，有流動(dòng)性；氣體分子間距離很大，分子間作用力很小，沒有固定的體積和形狀，有流動(dòng)性。課堂小結(jié)1.物質(zhì)是由大量分子、原子構(gòu)成的。2.不同的物質(zhì)在互相接觸時(shí)彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象，叫做擴(kuò)散現(xiàn)象。3.分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫做分子的熱運(yùn)動(dòng)，其快慢與溫度有關(guān)。4.分子間存在相互作用的引力和斥力。當(dāng)分子間的距離變小時(shí)表現(xiàn)為斥力，當(dāng)分子間的距離變大時(shí)表現(xiàn)為引力。5.固、液、氣三態(tài)物質(zhì)的微觀特性和宏觀特性：物態(tài)微觀特性宏觀特性分子間距離分子間作用力有無固定形狀有無固定體積有無流動(dòng)性固態(tài)很小很大有有無液態(tài)較大較小無有有氣態(tài)很大很小無無有當(dāng)堂達(dá)標(biāo)1.下列名句或短語，從物理角度分析正確的是（）A．破鏡不能重圓——分子間存在斥力B．冰，水為之，而寒于水——凝固過程吸熱C．“揚(yáng)湯止沸”不如“釜底抽薪”——沸騰過程溫度不變D．花氣襲人知驟暖，鵲聲穿樹喜新晴——分子的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致“花氣襲人”答案：D2.下列有關(guān)分子熱運(yùn)動(dòng)的說法不正確的是（）A．壓緊的鉛塊能結(jié)合在一起，表明分子間有引力B．墨水在熱水中擴(kuò)散得快，表明溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)越劇烈C．固體很難被壓縮，表明固體分子間只存在斥力D．桂花飄香，表明分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)答案：C3.下列現(xiàn)象中與分子運(yùn)動(dòng)無關(guān)的是（）A．掛在室外的濕衣服變干B．拆除老舊建筑物時(shí)，灰塵飛舞C．加了白糖的水會(huì)變甜D．衣柜中的樟腦丸變小答案：B4.把干凈的玻璃板吊在彈簧測(cè)力計(jì)的下面，記下彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)。如圖13-1-8所示，讓玻璃板的下表面接觸水面，然后稍稍用力向上拉，發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)變大，其原因是玻璃板與水的接觸面之間存在()圖13-1-8A.摩擦力 B.分子引力C.分子斥力 D.大氣壓力答案：B5.腌海南粉是海南的特色名吃。在米粉中加入