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1、九年級物理上冊 第一章 第1節(jié) 分子動理論教案 (新版)教科版
【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(yùn)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(yùn)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
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】
◆
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
4、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
5、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2.7×1019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(yùn)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
6、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(yùn)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(yùn)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
7、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(yùn)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(yùn)動到任何位置,表明分子的運(yùn)動是無規(guī)則的,并且不會停止。
小結(jié):由于分子運(yùn)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(yùn)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(yùn)動的事例”圖文內(nèi)容,讓學(xué)生討論、交
8、流自己對分子運(yùn)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(yùn)動。
5.從能量的角度分析:運(yùn)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(yùn)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
9、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
10、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(yùn)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
11、在操場上自由運(yùn)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
12、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
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(yùn)動
1.由于分子運(yùn)動,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規(guī)則的運(yùn)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(yùn)動。
3.運(yùn)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。