初中物理新人教版九年级全册第十三章第2节 分子动理论的初步知识教案（2025秋）

第2节分子动理论的初步知识【教学目标】[知识目标]1.知道物质是由分子、原子构成的，知道一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动,知道分子热运动.2.能识别扩散现象，并能用分子运动论的观点进行解释.3.知道分子之间存在相互作用力，能利用分子之间的相互作用力解释固、液、气三态之间的关系.[能力目标]通过观察和实验，学会运用想象和类比等研究方法，培养学生的观察和分析、概括能力.[素养目标]用演示实验激发学生对大千世界的兴趣,使学生知道可以通过直接感知的现象推测无法直接感知的事实.【教学重点】通过观察和实验，了解分子热运动，并能用其解释某些热现象.【教学难点】分子热运动剧烈程度与温度的关系.【教具准备】教师：多媒体课件、一块冰糖、废旧的玻璃杯、蜡烛、铅筒、一杯大米、若干条小鱼、两只温度计、洋葱、花露水、空气清新剂、装有二氧化氮气体的瓶子、空瓶子.学生：一杯凉水、一杯热水、一把药匙、少量红墨水（或黑墨汁）等.【教学课时】1.5课时一、新课引入教师用多媒体播放视频课件1“大量分子无规则运动”，并提问:(1)可以判断出是什么物质在运动吗？(2)这与我们前面研究过的汽车等物体的运动相同吗？(3)这种运动有什么规律？生：这是极细小的粒子的运动.教师对学生的回答予以肯定.师这些细小的粒子其实是分子，分子是保持物质原来性质（化学性质）的最小微粒.下面我们一起来学习有关分子的相关知识.二、进行新课知识点1物质的构成师广阔无垠的宇宙大得难以想象，那么，构成物质的小微粒究竟小到什么程度呢？换句话说，物质又是由什么构成的呢？从古到今，人们一直在探寻着这个问题的答案.古希腊人认为宇宙万物是由水、火、土、气四元素组成；我们的祖先认为宇宙万物是由金、木、水、火、土五行组成.但这些看法都不科学,到底物质是由什么构成的呢？好，下面请大家分组做分割物质实验，进行探究:小组1：撕纸，看哪一组撕得最碎.小组2：打碎废旧的玻璃杯（提醒学生注意安全，千万不要喷撒到眼睛里，可以用布包住玻璃杯后，用锤子敲打）.每打碎一次拿出来看看，探究打得更碎时，玻璃有何变化？小组3：打碎冰糖(用锤子敲打),每打碎一次拿出来看看，探究打得更碎时，冰糖味道有何变化？小组代表回答：无论纸撕得多么细小，纸还是纸；玻璃无论研磨得多么细小还是玻璃；冰糖无论研磨得多么细小还是冰糖(分割后仍然具有甜味).6 师那是因为我们分得还不够细小，如果分到我们肉眼不能看到的细小微粒，它们会是如何呢？将纸、玻璃、冰糖等不停地分割下去，当分割到一定限度时，即它们的直径只有10-10米时(当然，肉眼不能看到，只能借助电子显微镜观察),纸就不再是纸，玻璃不再是玻璃，冰糖不再具有甜味.因此，分割到这一限度时，小粒子保持了物质原来的性质,我们称这些粒子叫作分子.（意大利物理学家阿伏加德罗第一个把这些粒子叫作分子）师除了分子以外，我们还要知道一种粒子——原子，原子是由原子核和核外电子构成的，这些知识我们以后将学习.在研究与热学有关的问题时，这些微观粒子可以不必区分，都看作分子.板书：常见物质是由分子、原子等构成的，分子很小，直径大约是百亿分之几米，通常以10-10m为单位来量度.例题1（多媒体展示）下列说法中不正确的是（）A.物质是由分子、原子构成的B.分子是保持物质化学性质的最小微粒C.分子是不可再分的最小微粒D.分子的直径约为10-10m解析：物质是由分子、原子构成的，分子是保持了物质原来性质（化学性质）的最小微粒，分子很小，直径约10-10m，肉眼无法看到，必须借助电子显微镜才能观察.分子不是最小的微粒，分子由原子构成.随着科学技术的发展，人类对分子的研究已经不断深入.答案：C课堂演练完成本课时对应课堂练习.知识点2分子热运动1.扩散现象教师请学生做实验：将红墨水滴入两杯不同温度的清水中，观察水颜色变化的快慢.（进一步强化学生理解分子的运动快慢与温度有关.）教师顺便介绍，两种不同物质相互接触时，彼此进入对方的现象叫作扩散现象.实验演示：教师演示教材P9《演示》中的二氧化氮和空气互融的实验，并引导学生思考为什么最后两个瓶子的颜色变得均匀了？生：因为分子是运动的，二氧化氮分子做无规则运动时和上面瓶子中的空气互相接触后彼此进入了对方.师同学们回答得很好，下面请大家根据自己的观察举例说明分子是在运动的.生：（发言火热）桂花开放时，十里飘香；路过炒菜的厨房闻到辣椒味扑鼻而来；切洋葱时辣味难闻……板书：不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象，叫作扩散.师扩散现象是分子的运动，那么扩散现象可以在哪些物体间进行呢？请大家结合身边的现象举例加以说明.学生讨论,并进行实验：（1）在教室喷空气清新剂，很快闻到香味（扩散现象可以在气体与气体间进行）；（2）清水中滴入红墨水，水变红（扩散现象可以在液体与液体间进行）；（3）堆放煤的墙角不久变黑了（扩散现象可以在固体与固体间进行）.教师引导学生归纳，并从上述实验中得出结论:扩散现象可以在固体、液体或气体之间进行.2.探究分子的运动与温度的关系师既然分子这么小，我们用肉眼无法直接观察到，那怎么研究它的运动呢？我们前面学过类似的研究方法吗？学生讨论，回忆研究方法：转换法、模型法、类比法等.教师可以打比方，来确定研究方法.展示实物：一杯大米、有一条小鱼的一杯水、有许多条小鱼的一杯水，引导学生确定与分子运动相似的物体.学生观察交流，找到与分子运动相似的物体运动：水中运动的大量小鱼.师我们就用这种类比的方法来研究分子是如何运动的.展示实物：两杯盛有等量水和小鱼的水杯.（两水杯分别装有冷水和热水,且热水的温度不能太高,水温可以使小鱼能够承受.)6 让学生仔细观察，发现两个水杯中小鱼运动快慢明显不同，学生觉得好奇，不妨请一个学生用手摸下两个水杯，感受有何不同.这样让学生有个猜测：小鱼的运动快慢与水的温度有关；水的温度越高，小鱼运动的越快.教师引导学生类推分子的运动与温度的关系.板书：分子的运动快慢与物体的温度有关：温度越高，分子运动越剧烈.教师总结：由于分子的这种运动跟温度有关，所以这种无规则运动叫作分子的热运动.温度越高，分子热运动越剧烈.板书：（1）扩散现象可以在固体、液体、气体彼此间进行.（2）扩散现象表明分子在不停地运动.（3）分子热运动与温度有关.例题2（多媒体展示）在刚刚装修好的房间内，能闻到强烈的甲醛气味，这是由于甲醛分子造成的.研究表明吸入或接触甲醛会对人体造成多种危害，因此应尽量避免吸入或接触甲醛.解析：进入刚装修完的房间内，能闻到强烈的甲醛气味，是由于甲醛分子在不停地做无规则运动的缘故，这种现象叫作扩散现象.答案：无规则运动课堂演练完成本课时对应课堂练习.知识点3分子间的作用力1.分子间的引力师既然分子在不停地运动，固体、液体分子为什么不会飞散开，而总是聚合在一起保持一定的体积呢？教师用多媒体展示课件4：用力挤压两个铅柱，然后下面加挂上重物的实验.（参照教材P10《演示》）学生思考、讨论.教师引导分析，得出结论：分子间存在引力，正是这种引力才使得固体、液体保持一定的体积，使它们里面的分子不至于散开.板书：分子之间存在引力.2.分子间的斥力教师演示实验：压缩铅块、压缩装满水的矿泉水的瓶子.请学生观察并分析为什么固体、液体难被压缩，然后得出结论.生：物质处于固态和液态时,分子间还存在斥力，使得固体、液体很难被压缩.师是不是其他状态下分子间就没有引力和斥力呢？生讨论，师引导，作答：气体分子之间同样有引力和斥力，只不过相对来说比较小.师（教师出示与弹簧连接的2个小球）请大家阅读教材P10-11第1自然段，类比老师手中的两个与弹簧连接的小球（如图），理解分子间既有引力又有斥力，分析分子之间的引力与斥力如何变化？学生根据小球间距离的变化，体会分子之间作用力的表现方式.分子间作用力的形象解释：（多媒体展示）分子间相当于有一个小弹簧连接,当分子间的引力和斥力相等时,分子处于平衡位置(分子间大约相距10-10m);当有外力迫使分子靠近,使分子间的距离小于10-10m时,斥力大于引力,斥力起主要作用,以反抗外界的压迫;当有外力拉伸,使分子间的距离大于10-10m时,引力起主要作用,以阻碍外力的拉伸;当分子间距离很大时,就好像弹簧被拉断了,引力斥力都变得十分微弱,可以忽略不计.师就学生回答进行整理、归纳.板书：6 （1）当分子间的距离减小时，引力和斥力都增大，但斥力增大得多些，对外呈现出斥力.（2）当分子间的距离增大时，引力和斥力都减小，但斥力减小得快些，对外呈现出引力.（3）如果分子相距很远（10倍分子直径），那么引力和斥力都变得十分微弱，可以忽略.例题3教师用多媒体展示练习册中对应题目，并针对性地讲解.3.用分子动理论的知识解释固态、液态、气态的微观模型师同学们，请大家回忆下，我们在物态变化的章节学习中知道了物质通常有几种状态？生：有三种状态，即固态、液态和气态.师那同种物质处于不同状态时具有的物理性质相同吗？请举例说明.生：不同.例如水，当温度降低时，水结冰，温度升高时变成水蒸气.水结冰后变硬，有一定的形状；变成水蒸气后体积明显增大.而且液态水和水蒸气都没有形状，具有流动性.师回答得很好.同学们，请大家猜想为什么固、液、气三态会具有这样的宏观特点？生：这可能是与物质的分子的相互作用力（或分子之间的距离）有关.师好，下面，我们分组进行实验探讨:小组1：把一节蜡烛放在金属筒中进行加热使其熔化，接着冷却，观察由固态到液态，再到固态，体积有何变化？小组2：把一块冰砖（事先准备好，从冰箱里取出）放入金属筒中进行加热使其熔化，接着放入冰箱冷却，观察由固态到液态，再到固态，体积有何变化？(学生可以先猜想假设，然后进行实验探究，并得出结论.)师大多数物质从液态变为固态时，体积变小.注意：水例外，水结冰时体积变大.例如，寒冷的冬天，暴露在室外的自来水管因结冰而胀破.(为了表示三态物质分子间距离或排列情况的不同，需要建立一个实物模型.教师可以参照下图，并借助学生在上课时、课间休息和课外活动三种情景进行类比，帮助学生分析、理解物质处在固态、液态和气态时分子之间的相互作用力情况.)物质的状态变化时，体积发生变化，主要是由于构成物质的分子之间的距离及相互作用力（或分子排列方式）发生了变化.例题4(多媒体展示)请同学们思考并完成下列表格.解析：6 由于固态物质分子的排列十分紧密,液态物质分子次之,气态物质分子分布很散,故固态物质有一定的体积和形状,液态物质没有固定的形状,但有一定的体积,气态物质没有一定的形状和体积,液态,气态物质具有流动性.固态物质分子间的距离最小,分子间的作用力最强,液态物质次之,气态物质分子间距最大,分子间的作用力最弱.固态,液态物质不易被压缩,气态物质容易被压缩.答案：教师引导学生总结分子动理论的相关知识，并进行板书.板书：分子动理论包括3个部分：（1）常见的物质是由大量分子构成的；（2）物质内的分子在不停地做热运动；（3）分子之间存在引力和斥力.课堂演练完成本课时对应课堂练习.三、课堂交流、小结与延展师同学们，我们通过本节课的学习知道了物质是由大量分子、原子等构成的；分子在不停地做无规则运动；分子间存在引力和斥力.这些可以通过我们的视觉、嗅觉等感知的现象来推断出来.而且有些在生产生活中得到了广泛的应用,如洗衣粉放在热水里比放在冷水中洗衣服时去污能力强.你们还有哪些收获呢？请相互交流、讨论.生1：通过学习，我明白了：分子的运动是一种热运动，可以通过它对外的现象体现出来.生2：扫地时，看到灰尘飞扬，这是分子运动吗？师这个问题提得好，这不是分子的运动，因为分子的运动是不需要外部提供条件，它是每时每刻都在运动，是自身的无规则运动，而且分子是看不见的.灰尘飞扬是灰尘颗粒在外界的驱动力作用下被动地运动.生3：扩散现象可以在固体、液体和气体之间进行，但我们通常感觉到气体之间进行的速度很快，如八月桂花开放时，十里飘香.而固体、液体之间却没有这么快，这又是为什么？生4：既然说不同的分子之间可以扩散，那分子之间是不是有间隙？生5：物质的分子间既有引力又有斥力，为什么没有抵消呢？师同学们说得很好，课后你们可以根据刚才自己提出的问题去探究，找到正确的答案.五、教师结束语同学们，我们通过这节课的学习，不仅收获不少知识，更重要的是学会了一种研究问题的方法——转换法和类比法.通过直接感知的现象，推测无法直接感知的事实，这是物理学中常用的一种方法.分子热运动的知识在生产生活中也有广泛的应用,只要大家平时多关注生活,留心观察生活中的现象,勤于思考,就能轻松地学好物理.好，谢谢大家！六、课后作业完成本课时对应课后练习.【板书设计】6 【知识拓展】蒸发与分子动理论蒸发的快慢与温度,表面积,表面空气流速有关,这是宏观因素.从微观上来分析:（1）温度越高,分子运动越激烈,跑到空气中的速度越快,蒸发越快.（2）分子运动时,向上运动到表面继续向上运动就可以从液体中出来.所以表面积越大,从表面向外运动的分子个数就越多,越容易蒸发.（3）分子运动是无规则的,跑到空气中的分子也会跑回到液体中,但是如果表面空气流速比较大,很快就可以把跑出去的分子带走,有利于后面的分子跑出来,这样就有利于蒸发.6