2019-2020年九年級物理全冊 第十三章 熱和能 第1節(jié) 分子熱運動教案 （新版）新人教版.doc

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2019-2020年九年級物理全冊 第十三章 熱和能 第1節(jié) 分子熱運動教案 （新版）新人教版 教學目標 1．知識與技能 ●知道物質是由分子組成的，一切物質的分子都在不停地做無規(guī)則的運動． ●能識別擴散現象，并能用分子熱運動的觀點進行解釋． ●知道分子熱運動的快慢與溫度的關系 ●知道分子之間存在相互作用力． 2．過程與方法 ●通過演示實驗說明一切物質的分子都在不停地做無規(guī)則的運動． ●通過演示實驗使學生推測出物體溫度越高，熱運動越劇烈． ●通過演示實驗以及與彈簧的彈力類比使學生了解分子之間既存在斥力又存在引力． 3．情感態(tài)度與價值觀 ●用演示實驗激發(fā)學生的學習興趣，通過交流討論培養(yǎng)學生的合作意識和能力． 教學重點與難點 分子的熱運動是本節(jié)的重點．通過直接感知的現象，推測無法直接感知的 事實是本節(jié)的難點． 教學課時：1時 教學過程： 引入新課 我們生活在物質世界中，我們的周圍充滿著物質：水、空氣、石頭、金屬、動物、植物等都是物質。而對于物質是怎樣構成的，這一古老課題，很早就有過種種猜測，有的主張萬物之源是“氣”，有的主張萬物之源是“火”。公元前5世紀墨子提出的物質的最小單位是“端”，公元前4世紀古希臘的德漠克利特認為宇宙萬物，是由大小和質量不同的，不可入的，運動不息的原子組成。此后經過近xx年的探索，直到17世紀末，才科學地認識到物質是由分子組成的。 進行新課 (1)分子和分子運動 ①物質是由分子組成的，分子是極小的微粒。如果把分子看做球形，它的直徑約10-10米，這是一個極小的長度，不僅肉眼看不到，即使用現代的顯微鏡也看不清分子。由于分子極小，所以物體含分子數目大得驚人。通常情況下，1厘米3空氣里大約有2.71019個分子，如果人數數的速度能達到每秒數100億個，要數完這個數，也得用80多年。 ②構成物質的分子永不停息地運動著。由于分子太小，目前尚無法直接觀察分子的行為，但我們可以從宏觀的實驗現象，來判斷分子的行為。 演示實驗：擴散現象 出示事先裝有二氧化氮（或溴氣）氣體的廣口瓶。說明瓶內紅棕色的氣體是二氧化氮。再出示一只空的廣口瓶，其實瓶內裝滿了空氣。將裝有二氧化氮的瓶子向空瓶傾倒，這時看到紅棕色氣體流入空瓶，開始先沉到瓶底。此現象說明二氧化氮的密度大于空氣的密度。 另取一只“空”瓶，按課本圖2梍1所示，將其倒扣在裝有二氧化氮氣體的瓶子上。這時要強調：裝有密度較大的二氧化氮氣體的瓶子在下，裝有空氣的瓶子在上，抽掉玻璃隔板，二氧化氮氣體不會流進空氣瓶內。現在我抽掉隔板，沒有出現二氧化氮氣體流動的現象，我們停一會兒再來觀察瓶內出現的現象。 在等候期間，組織學生自己做墨水擴散實驗：同學們課桌上的燒杯里盛有清水，大家不要振動桌子，保持清水平靜。請大家向清水里慢慢的滴入一滴墨水，觀察墨水的變化情況。滴入的墨水將下沉，在清水中留下了清晰的墨跡，過一段時間墨跡的輪廓變模糊，墨跡變淡，周圍的水色變墨。 組織學生觀察前面已做的氣體擴散實驗。此時空氣瓶出現了紅棕色，下面紅棕色的二氧化氮瓶中顏色變淡。實驗現象表明，二氧化氮氣體進入了空氣，空氣進入了二氧化氮氣體中。像這樣，不同的物體在互相接觸時，彼此進入對方的現象，叫做擴散。 擴散現象也可以發(fā)生在液體之間。請大家再觀察一下剛才大家滴入清水的墨水，已經沒有明顯的墨跡了，整杯水都變黑些了，說明墨水和水也發(fā)生了擴散。為了說明液體的擴散現象，我們再來做個實驗。（按照課本圖2-3液體的擴散實驗演示）現在我們看到無色的清水和藍色的硫酸銅溶液之間有明顯的界面，要觀察到擴散現象需要較長的時間。為了節(jié)省課堂時間，幾天前我就做了同樣的實驗，請大家看幾天前的實驗。（出示提前二天、四天、六天做的實驗樣本）這些實驗告訴我們，靜放的時間越長，界面變得越模糊不清，彼此進入對方越深。 固體之間也會發(fā)生擴散現象。將鉛片和金片緊壓在一起，放置5年后再將它們分開，可以看到它們相滲入約1毫米。其實在日常生活中，我們也觀察到過固體的擴散。煤矸石有的原來就是石炭巖，由于長期地跟煤擠壓在一起，它的內部也變黑了。 大量事實說明氣體、液體、固體都有擴散現象，即使在日常生活中大家也能找到許多事例。例如，某同學擦點清涼油，周圍同學就能聞到清涼油味。 擴散現象表明：一切物體的分子都在不停地做無規(guī)則的運動。只有分子不停地運動才能相互進入對方。同時也說明分子不是緊密地擠在一起，而是彼此間存有間隙。 (2)分子間的作用力 固體、液體的分子都在不停地做無規(guī)則運動，且分子間又有間隙，為什么分子不會飛散開，反而聚合在一起呢？引導學生猜想，這可能是分子間存在著吸引力，這個猜想是否正確呢？需要我們用實驗來證實。 演示實驗：分子引力實驗 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出吸引力。實驗似乎得到分子間沒有引力的結果，但是我們不要輕易地放棄我們的猜想，應再進一步分析原因。大家都知道磁鐵能夠吸引鐵釘，（邊講邊演示）但把鐵釘遠離磁鐵，這時磁鐵不能吸起鐵釘（演示），這是為什么？（距離太遠）。剛才兩鉛塊沒有表現出吸引力，是不是也是因為分子間的距離不夠近呢？那么我們想法讓兩鉛塊靠的更近些。（再做實驗時，用小刀將兩鉛塊表面刮光亮，然后用力將兩鉛塊擠壓在一起） 實驗結果兩鉛塊能吸引在一起，并能負重達500克以上。這表明分子之間的吸引力，這種吸引力只有在分子靠得很近時，才能表現出來。一般分子距離要小于10-9米時才能表現出引力。 在實際生產中，人們早就利用分子間有吸引力，來進行金屬焊接了。一般焊接是靠溶化金屬，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，它是將金屬表面清潔后靠在一起，然后靠爆炸產生的巨大壓力，將兩金屬壓接在一起。 液體分子之間也存在吸引力。課本圖2梍18的小實驗就說明液體分子間的吸引力。 實驗證實了我們關于分子引力的猜想。我們再進一步思考，又會發(fā)現新的矛盾：分子之間有間隙，分子之間又有引力，這兩者是矛盾的，分子想互吸引最終應該相互靠緊，而不應該有間隙。既然分子間有間隙，物體應該很容易壓縮，但事實卻是固體、液體極難壓縮。我們只有根據事實，深化我們的認識，事實表明我們對分子的認識還不夠全面，還有沒認識到的方面。 原來分子之間還存在斥力。分子之間既有引力，又有斥力，會不會兩種力總是相互抵消呢？當然不會，只有在特定的距離r時，分子間的引力不等于斥力，這個距離r就是通常的分子間隙的距離，大約是10-10米。當分子距離小于r時，斥力和引力都增大，但斥力增大得快，分子間表現為斥力。當分子間距離增大時，斥力和引力都減小，但斥力減小得更快、分子間表現為引力。當分子距離再增大，分子引力繼續(xù)減小，當分子距離大于10r時，分子間的作用力將變得十分微弱，可以忽略了。 有了對分子間存在斥力的認識，前面所說的矛盾也就迎刃而解了。 小 結： 通過實驗和思考，我們已經對分子和分子的運動有了初步認識，現在我們共同回顧一下，看看我們已經有了哪些認識。 1．物質是由分子組成的，分子是構成物質的微粒，直徑大約是10-10米。 2．分子永不停息地無規(guī)則運動著。 3．分子之間有間隙。 4．分子之間存在作用力，相互作用力有兩種，即引力和斥力。 以上幾點，就是分子動理論的基本要點，利用這些要點，能夠解釋很多熱現象。