人教版九年级物理 第十三章内能第2节分子动理论的初步知识（教学设计）

人教版九年级物理 第十三章内能
第2节 分子动理论的初步知识（教学设计）
【课题】第2节 分子动理论的初步知识
【学习目标】
1.知道常见的物质是由分子、原子构成的。
2.了解分子热运动的特点，知道分子动理论的基本观点。
3.能说出物质世界从宏观到微观的大致尺度；能通过宏观现象推测物质的分子、原子都在不停地做无规则运动。
4.能识别扩散现象，并能用分子动理论的观点进行解释。
【学习重点】
1.能识别扩散现象，知道分子动理论的基本观点。
2.知道分子热运动的快慢程度与物体温度的关系。
【学习难点】知道分子间存在着相互作用的引力和斥力。
【教学器材】
一集气瓶二氧化氮气体、一个空集气瓶、烧杯2个、红墨水、热水和冷水、两块圆柱体铅块、钩码若干。
【新课导入】
问题：“墙角数枝梅，凌寒独自开。遥知不是雪，为有暗香来。”这首诗描绘了梅花不惧严寒、傲然独放的情境。你知道花香是怎么传播到远处的吗
【新课学习】知识点一 物质的构成
物质是由什么组成的
介绍：两千多年前，古希腊思想家德谟克利特认为、万物都是由极小的、不可分割的微粒——“原子”组成的、人可以闻到不同的气味，是因为这些气味的“原子”飘到了人的鼻子里。现代科学研究发现，常见的物质是由极其微小的粒子——分子、原子等构成的。
播放视频：物质的构成
分子非常小，质量小、体积小。
量度方法：分的直径只有百亿分之几米，约10-10m(0.1nm)。通常以10-10m为单位来量度分子尺度大小。
观察方法：用电子显微镜观察
【例题1】把分子看成小球，将它们一个挨一个地紧密平铺成一层，组成一个单层分子的正方形，边长为1cm. 这个正方形中约有多少个分子
【答案】1×1016
【问题】构成物质的分子是静止的还是运动的 相互之间有没有作用力
知识点二 分子热运动
【演示】气体的扩散
播放视频：二氧化氮气体和空气之间的扩散
不同的物质互相接触彼此进入对方的现象，叫作扩散现象。
扩散现象说明：气体的分子在不停地做无规则运动，气体分子间存在间隙。
虽然用肉眼不能直接观察到分子，但可以通过物体的一些宏观表现来推断构成它们的分子的情况。转换法
【提问】气体之间可以发生扩散，那么液体之间、固体之间是否也可以发生扩散呢
播放视频：①蓝色硫酸铜溶液和清水之间的扩散；②金块和铅块之间的扩散。
实验表明：①液体之间、固体之间也可以发生扩散。
②液体、固体的分子在不停地做无规则运动，分子间存在间隙。
【例题2】扩散现象跟人们的生活密切相关。它有时有用，如腌制鸭蛋就是通过扩散使盐进入蛋中的，它有时又有害，如人造木板黏结剂中的甲醛扩散到空气中造成环境污染。请你分别列举一个
【解答】扩散对人们有用的实例： ①在室内喷洒空气清新剂净化空气； ②花香四溢； ③酒香不怕巷子深等。
扩散对人们有害的实例：① 在公共场所吸烟；②煤气泄漏；③ 臭气熏天等。
【演示】墨水扩散快慢与温度的关系
播放视频：红墨水在热水和冷水中的扩散
实验现象：红墨水在热水中扩散比在冷水中扩散快。
【引导学生归纳结论】物质扩散快慢（分子运动快慢）跟温度有关。温度低，扩散慢，分子运动慢；温度高，扩散快，分子运动快。温度升高，扩散加快，分子运动加快。
扩散现象等大量事实表明：一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。这种无规则的运动叫作分子的热运动。分子运动越剧烈,物体的温度越高。
【例题3】两个杯子中分别盛有质量相同的冷水和热水，向其中放入同样的糖块，经过一段相同的时间（两杯中的糖块都还没有全部溶解），品尝杯中的水，哪一杯更甜？为什么？
【解答】热水杯中的水更甜。热水温度高，分子热运动剧烈，糖块在水中溶解（扩散）快 。
知识点三 分子间的作用力
【问题】既然分子在不停地运动，那么为什么固体和液体中的分子通常不会飞散开，而总是聚合在一起，保持一定的体积呢
【演示】铅柱间的作用力
播放视频：铅柱吊起重物
现象：两个铅柱会结合起来，在下面吊一个重物都不能把它们拉开。
两个铅柱没有被重物拉开，主要是因为两个铅柱的分子之间存在引力。
实验表明：分子之间存在引力。
【例题4】把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面（例如用吸盘吸住玻璃板或用细线绑住玻璃板），读出测力计的示数。使玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板（如图所示）。弹簧测力计的示数有什么变化？解释产生这个现象的原因。
【解答】弹簧测力计的示数变大。这是因为玻璃板与水的接触面之间存在分子引力作用，从而使弹簧测力计受到向下的拉力增大。
【分析推理】从扩散现象还可以看出，物体的分子不是紧密地挤在一起，而是彼此间存在间隙。既然如此，那么为什么压缩固体和液体很困难，气体压缩到一定程度也很难再被压缩呢 这是因为分子之间除了存在引力外，还存在斥力。
【例题5】在图甲中的注射器里封有空气， 图乙中的注射器里封有相同体积的水。用手推动活塞可以压缩空气，但很难压缩水，说说为什么。
【解答】用手推动活塞可以压缩空气,说明分子之间存在间隙;很难压缩水,说明分子间存在斥力。
【结合课本讲解】分子之间既有引力又有斥力。当固体被压缩时，分子间的距离变小，作用力表现为斥力；当固体被拉伸时，分子间的距离变大，作用力表现为引力。固体分子间的距离小，不容易被压缩和拉伸，固体具有一定的体积和形状。
如果分子相距很远，作用力就变得十分微弱，可以忽略。气体分子之间的距离就很大，彼此之间几乎没有作用力， 因此，气体具有流动性，容易被压缩。
通常，液体分子之间的距离比气体小很多，比固体略大。液体分子之间的作用力比固体小。液体分子没有固定的位置，运动比较自由。这样的结构使得液体较难被压缩、没有确定的形状，具有流动性。
【例题6】下表归纳了固、液、气三态物质宏观和微观的特性，请完成这个表格。
【解答】
【课时知识总结】
分子动理论的初步知识
常见的物质是由大量分子构成的；
物质内的分子在不停地做热运动；
分子之间存在引力和斥力。
【课堂练习】
1.下列现象能说明分子在不停地做无规则运动的是【 】
A．秋天树叶纷纷落下
B．沸腾时水中气泡的运动
C．端午节闻到煮粽子的香味
D．扫地时看见灰尘在空中飞舞
【答案】C
【解析】A.秋天树叶纷纷落下，是物体的机械运动，树叶是由大量分子组成的物体，树叶纷纷落下不是分子的无规则运动；
B.沸腾时水中气泡的运动是物体的机械运动，不是分子的无规则运动；
C.闻到煮粽子的香味是分子在空气中做无规则运动所致，属于扩散现象，扩散现象说明分子在不停地做无规则运动；
D.扫地时看见灰尘在空中飞舞，属于物体的机械运动，不是分子的无规则运动。
2.如图所示，把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面，读出测力计的示数。使玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板，弹簧测力计的示数_______（选填“变大”、“变小”或“不变”），原因是__________________________。
【答案】变大 分子之间存在引力
【解析】因为玻璃和水面接触，并且玻璃分子和水分子间的距离在引力作用的范围内，故水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力，故向上拉玻璃板时，弹簧测力计的示数（测力计对玻璃板的拉力）将变大。
3.打开中药包会闻到淡淡的药香味，这是________现象。慢火熬制，等药汤沸腾后，药香味更加浓郁，这说明温度越高，分子的运动越 _________（选填“剧烈”或“缓慢”）。捆扎药包的细绳很难被拉断，是因为分子间存在________（选填“引力”或“斥力”）。
【答案】扩散 剧烈 引力
【解析】打开中药包会闻到淡淡的药香味，这是分子在不停地做无规则运动，即扩散现象；温度越高，分子运动越剧烈；分子间存在相互作用的引力，在分子间引力作用下，捆扎药包的细绳很难被拉断。
4.亲身体验并深入思考是我们获得物理知识的重要方法。挤出两个正对的吸盘内的空气，很难拉开它们，可体验到 __________ 的存在。用注射器取水后封住前端，用力推活塞，水很难被压缩，说明分子间存在________。
【答案】大气压 斥力
【解析】挤出两个正对的吸盘内的空气后很难拉开，是因为吸盘受到大气压力的作用，该实验可说明大气压的存在；用注射器取水后封住前端，用力推活塞，水很难被压缩，是因为分子间存在着斥力。
【课后作业】练习与应用： 1、2、3、4、5、6题