九年级上册物理人教版教学案：第十三章 第1节 分子热运动

第1节 分子热运动
教学目标
能简单说明物质是由分子、原子构成的。
能通过宏观现象推测物质的分子都在不停地做热运动。
能够识别扩散现象，并能用分子热运动的观点进行解释。
知道分子之间存在着作用力。
教学重点
通过对演示实验的观察、分析、推理，了解分子动理论的初步知识。
教学难点
从对演示实验的观察、分析、推理，用宏观的物理现象揭示物质的微观结构。
教学过程
一、导入新课
中午妈妈在厨房做可口的午餐，我们同学在客厅写作业，都能闻到美食的香味。那么饭菜的香味是如何传播的呢？
进行新课
（一）物质的构成
1.常见的物质是由极其微小的粒子——分子、原子构成的。
2.我们将分子理想化为球形，分子的大小：直径约为10-10m。观察时要用电子显微镜。
3.分子间有空隙。
（二）分子热运动
1．扩散现象
【活动设计】引导学生按下列要求做实验，并让学生注意观察现象：
气体扩散（盛有二氧化氮的广口瓶、空广口瓶、玻璃片）
①将空瓶子倒扣在装着红棕色二氧化氮气体的瓶子上面。
②抽掉盖在二氧化氮瓶上的玻璃板。
请各小组讨论，把以上实验现象进行总结（老师可根据学生的讨论情况适当指导）。
总结：一段时间后，两瓶气体彼此进入对方，颜色混合均匀，变为浅红棕色。这说明了气体分子在不停运动。
液体扩散（烧杯2个、硫酸铜溶液、漏斗）
①在烧杯里装一半清水，水下面注入硫酸铜溶液。
②硫酸铜溶液的密度比水大，沉在下部，可以看到无色的清水与蓝色硫酸铜溶液之间有明显的界面。
③等待一段时间，继续观察现象。
请各小组讨论，把以上实验现象进行总结（老师可根据学生的讨论情况适当指导）。
总结：一段时间后，硫酸铜溶液和水混合均匀。这说明了液体分子在不停运动。
固体扩散（讲述生活中的实例或播放实验视频）
将铅片和金片紧压在一起，放置5年后再将它们分开，可以看到它们相渗入约1毫米。其实在日常生活中，我们也观察到过固体的扩散。煤矸石有的原来就是石炭岩，由于长期地跟煤挤压在一起，它的内部也变黑了。
请各小组讨论，根据以上实例进行分析（老师可根据学生的讨论情况适当指导）。
总结：固体分子也在不停运动。
以上现象表明：一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动（同时也说明分子间有空隙）。且一般情况下，固体之间的扩散最慢，气体之间的扩散最快。
影响扩散快慢的因素
【活动设计】引导学生按下列要求做实验，并让学生注意观察现象：
①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。
②用滴管分别在两个杯底注入红墨水。
③持续观察两杯水的颜色变化。
请各小组讨论，把以上实验现象进行总结（老师可根据学生的讨论情况适当指导）。
总结：根据实验可以发现，热水杯的颜色先变化得更快。这说明了温度越高，分子无规则运动越剧烈，扩散得越快。
（三）分子间的作用力
1.分子间的作用力
(1)分子间有引力
①将两个铅柱的底面削平、削干净，然后紧紧地压在一起。
②在铅块的下方挂一个重块（请学生亲身感受力的大小）。
请各小组讨论，把以上实验现象进行总结（老师可根据学生的讨论情况适当指导）。
总结：磨光的两铅柱紧压对接在一起，下面挂很重的物体也不能将它们分开。 这说明了分子间存在引力。
（2）分子间有斥力
①在针管里吸入一部分水。
②用手指堵住针管口，然后用力推活塞。
请各小组讨论，把以上实验现象进行总结（老师可根据学生的讨论情况适当指导）。
总结：用力推活塞时发现，水的体积几乎不改变。这说明了分子间存在斥力。
2.分子间的作用力的宏观表现
（1）分子间存在引力的宏观表现：固体、液体能保持一定体积，不致散开。
（2）分子间存在斥力的宏观表现：固体、液体很难被压缩。
3．分子间作用力与分子间距离(r)的关系
教师通过以上实验和结论，引出分子间作用力与分子间距离是否有关的问题，让各小组进行讨论（老师可根据学生的讨论情况适当指导）。
总结：
（1）r ＜平衡距离时，表现为斥力。
（2）r ＞平衡距离时，表现为引力。
（3）r ＞10倍平衡距离时，作用力很微弱，可以忽略。
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