苏科版八年级物理下册7.1走进分子世界 教案

1239520010337800007.1走进分子世界
教学目标
【知识与能力】
通过活动了解人类在认识物质结构过程中采用的科学方法。知道分子模型的主要内容，知道分子是保持物质化学性质的最小单元，对分子大小有一定的感性认识，会用图形、文字、语言描述分子模型。
知道显微镜在拓展人们的视觉范围、探测微观粒子方面的重要作用。
通过实验探究及生活中的现象，初步了解分子在做永不停息的运动，并能定性解释一些物理现象。
【过程与方法】
了解科学家是如何探索微观世界奥秘的，初步体会探究微观物质结构的模型方法。
了解纳米科学技术的初步内容，知道纳米材料的一些奇特性质及潜在的重要应用前景。
【情感态度价值观】
通过学习和活动激发学生学习物理的兴趣，产生进一步探究物质微观结构的欲望，养成学以致用的良好习惯。进一步体会生活、物理、社会之间密不可分的关系。
教学重难点
【教学重点】
根据观察到的现象提出一种模型猜想，收集证据证实提出的猜想。
【教学难点】
建立分子结构模型。
课前准备
粉笔、放大镜、水、高锰酸钾、酒精、玻璃管、铅块、钩码、烧杯、实物投影仪、各种不同物质的分子结构模型图片、模拟分子间作用力的课件等。
教学过程
教学阶段与时间分配
教 师 主 导
学 生 主 体
点评
一、导入
2分钟
师：请同学们将书翻到23页，从这节课开始，我们将进入第七章的学习，首先看下导语，向物质世界的两极进军。我们知道这个世界是由形形色色的物质构成的，教室里的课桌、讲台、黑板、门窗，我们用的课本、文具等等无一不是这样，那么物质世界的两极是指什么呢？
师：大到什么程度？
师：小到什么程度呢？
师：这节课我们首先来探究微观的世界。
生：极大和极小
生：浩瀚的宇宙
生：微小的粒子
对语言不够准确的回答，请其他同学纠正，或教师引导。
二、通过对观察到的现象提出猜想、收集证据验证猜想的探究方法建立物质微观结构模型
15分钟
现象1：用粉笔在黑板上画一直线，再用放大镜对笔迹仔细观察，你看到什么现象？
师：我手里有一杯纯净的水，用放大镜看水面。
师：根据这两个现象请同学们猜想一下物质可能是由什么构成的？
师：这些微小的颗粒是如何构成我们所看到的连续体的呢？猜想一下
师：究竟哪种猜想正确，或者还有其他可能，那么为了验证猜想，我们应该怎样做？
现象2：下面请同学们看一个实验，将高锰酸钾颗粒放入水中，将会看到什么现象？实验要求：烧杯就放在桌子上既不要拿起，也不要晃动。高锰酸钾颗粒倒入水中的瞬间，立即开始观察，请注意变化的过程。
师：我们来交流在这个实验中所看到的现象。
师：水怎么变成紫色的呢？能不能具体描述一下水变成紫色的过程。
师：再过段时间，烧杯中的水会怎样？
师：这个现象支持了上述哪个猜想？
师：结合现象解释一下
构成水的微粒之间是有间隙的，构成高锰酸钾的颗粒进入水的空隙，使水慢慢变成紫色。
师：有没有反对意见？
师：看来通过这个现象我们还无法弄清物质的微观结构，争论在于液体究竟是连成一片的，还是之间有空隙？
现象3 ：下面我们继续看一个实验：向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置，再注入酒精，在液面最高处做一标记。然后封闭管口，并将玻璃管反复翻转，使水和酒精充分混合，观察液面的位置，混合后你们看到了什么现象？
师：该现象支持了哪个猜想？
师：具体解释一下（请学生回答）
师：以上是我们根据观察到的现象对物质微观结构提出的猜想，科学家在研究物质结构时，按照这样的研究方法提炼出了关于物质微观结构的三种模型,你认为哪种模型能够完善的解释上述活动中看到的现象呢?
模型1 物质是由微小的颗粒组成的,各个颗粒紧靠在一起,形成了我们所看到的连续体；
模型 2 物质是由微小的颗粒组成的,颗粒之间有空隙；
模型 3 固体是由微小颗粒组成的,液体是连成一片的,固体微粒可以挤进液体中。
师：为什么不选模型1、模型3呢？（请学生回答）

生：粉笔颗粒靠在一起形成连续体。
生：水面连续光滑。
生：物质可能是由小颗粒组成的。
生甲：颗粒是紧密的靠在一起的。
生乙：颗粒之间是有空隙的。
生：做实验进行验证。
观看演示实验
生：水慢慢变成紫色。
生：高锰酸钾颗粒沉入杯底，把一部分水染成紫红色，然后这紫红色慢慢向四周扩散开来。
生：整杯水都紫色。
生：微粒之间是有空隙的。
生：我们看到高锰酸钾颗粒进入了水的内部，也可以这样解释，固体是由微小颗粒组成的,而液体是连成一片的,固体微粒挤进了液体中。
生：酒精与水混合后的体积变小了。
生：颗粒之间是有空隙的。
生：构成水的颗粒和构成酒精的颗粒之间是有空隙的，两种颗粒在混合时彼此进入对方的空隙，所以混合后总体积变小。如果液体是连成一片的话，混合后这两种液体的总体积不会改变。
生：模型2
生：各个颗粒之间有空隙，并不是紧靠在一起的，所以模型1不成立，而酒精和水的混合实验说明液体不是连成一片的，不仅是固体，液体之间也有空隙，所以模型3也不成立。选2。
如有其他说法，给予肯定和引导。
请其他同学认真听并及时纠正
请学生举手发言。
请其他同学认真听并及时纠正。
请大家思考
请学生做出正确的选择和评价。
三、介绍分子是保持物质化学性质的最小微粒。
4分钟
师：这样我们就从宏观现象入手，通过一次次的猜想和论证建立了物质的微观模型：物质是由微小的颗粒组成的,颗粒之间有空隙。这些微粒究竟可以分到怎样的程度？打个比方，用喷水壶把水分成一滴一滴的，一滴水能否再分？能分到什么程度不能再分？分到什么时就不再是水了？
师：科学家们发现，物质是可分的，许许多多的现象都能用物质的微粒模型来解释。上述三例只是其中的一些。他们还发现当物质分到一定程度后，化学性质会发生变化。比如水，分到一定程度就不再保持水的性质了。科学家们把能保持物质化学性质的最小颗粒称为分子。
四、利用显微镜收集到更多证据支持物质微观结构模型，观看显微镜下观察到的细胞、分子结构图
5分钟
师：以上我们从宏观现象出发建立了物质微观结构模型，而实际上我们凭肉眼能看到物质的内部吗？
师：假如能看到，这个模型将更有说服力。
师：来看一些图片，这是通过光学显微镜看到的植物细胞，细胞之间是有空隙的，细胞还不是最小的颗粒，要看到分子怎么办？
师：这是用电子显微镜观测到的金属微观结构图。
师：放大镜、各种显微镜的发明和利用在科学家收集证据、认识物质微观世界性质方面起了非常重要的作用，它们拓展了人们的视力范围，收集了更多证据，支持了科学家提出的模型。展示苯分子、蛋白质分子图片。
生：不能
生：利用放大设备
生：利用放大倍率更高的电子显微镜
对图片进行讲解
五、知道分子的直径，对分子大小有感性认识并建立分子模型
3分钟
师：由此可见，分子很小，分子直径的数量级：10-10m，水分子的直径约为4×10-10m ，这是一个什么概念， 想象一下，如果让2500万个人手拉手站成一行，那么这个长度将绕地球赤道一圈，而如果让2500万个水分子一个挨一个排成一行，那么这个长度就只有1厘米。氢气分子的直径是2.3×10-10m ,1标准大气压下,1cm3(比划一下，一个食指端的大小)的任何气体约有2.7×1019个分子,让这些气体分子从容器中跑出,如果1秒钟跑出1亿个,你们猜需要多长时间? 约需9000年才能跑完
师：既然引入分子概念，我们从物质微观结构模型就可以得到分子模型请学生总结一下。
生：物质是由大量分子构成的，分子间有空隙。
总结得很好
六、收集分子永不停息运动的实验证据
8分钟
师：请同学们观察面前的烧杯，看到整杯水都变成了紫红色,现在我们知道这是分子之间有空隙造成的，除此之外这个实验还能说明什么呢？
师：结合实验现象解释一下
师：从日常生活中你们还能找到哪些证据来证明呢？
师：樟脑丸为什么会变小？
师：继续举例。
师：气味分子怎么会跑进我们的鼻子里的？说明什么？
师：从以上这些例子得到什么结论？
生：分子是运动的
生：如果分子不运动，高锰酸钾颗粒在水中就不会扩散，水就不会整杯变成紫色。
生：(事例1)放在衣柜里的樟脑丸过一段时间变小了，并且闻到了樟脑丸的味道。
生：樟脑丸里面的分子由于运动跑到了空气中。
生：(事例2)放学回家闻到厨房传来的饭菜香味。
生：气味分子由于运动从厨房跑到我们鼻子里。
生：无论是气体、液体还是固体中的分子都处在永不停息的运动中。
对语言不准确的表述及时纠正。
学生不能回答时教师引导
七、收集分子间存在作用力的证据。
5分钟
师：分子会运动，而分子间又有间隙，那物体有没有规则的形状呢？是不是物体今天是一个形状，明天又是个形状呢？
师：分析圆柱体的铅块为什么还能保持形状？
我们再看一个演示实验：把二个表面光滑的铅块相互紧压在一起
师：你观察到了什么现象？
师：说明了什么？
师：如果我继续用劲往里压，能不能把铅块压短？
师：这说明什么？
师：生活中还有哪些现象说明分子间有相互作用的吸引力和排斥力？
生：两块铅块紧挤在一起。
生：分子之间存在吸引力。
生：不能
生：分子间存在斥力。
生：液体很难被压缩。
生：铁棒很难被拉长。
生：-----------
给予肯定的评价。
对不正确的例子及时纠正。
八、小结。
3分钟
师：面对看不见也摸不着的微观世界，我们是利用：根据观察到的现象提出一种模型作为猜想，再搜集证据进行验证。
师：利用这种探究方法我们了解到物质的微观构成是怎样的？
师：利用分子的模型我们可以来解释有关固体、液体、气体的性质。下面请学生读一读课本第28页的图片和文字。
师：我们可以得到什么结论？
师：学习和了解物质的结构，对我们的生产和生活有什么作用呢？请同学们阅读课本中的“生活 物理 社会”
师：请同学们归纳一下文中介绍的内容。
师：请同学们课后继续查阅资料，进一步了解纳米材料的知识。
生：1、物质由大量分子构成；2、分子永不停息地做无规则运动；3、分子间存在相互的斥力和引力。
学生阅读。
生：固体分子靠得很紧，它们有规律地排在一起，每个分子只能围绕某一点振动。因此，固体有一定地体积和形状。
液体中分子间距离较固体大，它们有规律的排在一起，每个分子除围绕某一点振动外还能在一定的范围内运动。因此，液体占有一定的体积，但形状不确定。
气体中，分子离得比较远，分子间距离为液体中分子间距离的10倍以上，每个分子能自由地沿各个方向运动，因而气体没有一定的体积和形状。
学生阅读
生：1、纳米材料；
2、现已开发研制出的纳米产品。
师生共同完成。
对回答过程中出现的语言不正确及时纠正补充。
可以请几个同学一起完成。
九、布置作业。
课本27页