第十章 从粒子到宇宙jiaoan

第十章从粒子到宇宙

10.1 理解分子

教学目标：

1．知道物质都是由分子组成；知道分子是保持物质性质不变的最小微粒；了解人类物质结构的理解过程；了解绝大部分分子直径的数量级为10－10m。2．通过对宏观物质及现象的观察和分析，了解人类理解物质结构的过程，使用猜想、实验和计算的方法知道分子是保持物质不变的最小微粒，了解绝大部分分子直径的数量级为10-10m。

3．通过看图和自己动手做实验和计算，使学生初步体会微观世界是能够理解的，进一步培养学生的观察、实验水平，推理、想像水平；激发学生对微观世界的兴趣，使学生乐于探索微观世界。

教学重点：培养学生通过观察和分析得出分子的概念

教学难点：对分子概念及其直径的理解

鉴于本节课的重点难点，建议采用的教学方法：阅读法、实验与讨论法

教学过程：

一、新课引入：

用生活中一些常见的物理现象来引入课题，用多媒体展示图片并提出问题。生活中的物理现象多姿多彩，千奇百怪，例如：屋檐滴水时间长了，为什么能“水滴石穿”呢？铁铲用久了为什么会变薄呢？当我们走近花园时又为什么能闻到花香呢？自然界中的物质是由什么组成的呢？对于这些问题，人类很早就在探究其原因。你是怎么想的呢？带着这些问题，今天我们来学习第一节“理解分子”。

二、新课教学：

1、德谟克里特的猜想

让学生阅读课文中内容，想想人类是怎样理解分子的？

我们注意到人类在理解分子的过程中提出了一些猜测和想法，我们把这种科学研究方法称为“猜想”。猜想是经验素材和科学理论之间的一座桥梁，是一种重要的研究方法，科学探究经常需要猜想。

提出问题，让学生思考：通过看课文后，你认为古代人们是怎样理解分子的呢？提出过怎样的猜想呢？古希腊的哲学家德谟克里特提出猜想：大块物质是由极小的物质粒子组成的。他把这种物质叫做“原子”，意思是这种粒子是不可再分割的。

实际上在德谟克里特提出他的猜想之前，也就是公元前11世纪，我国古代思想家对物质是由什么组成的这个问题就有研究和记载：他们认为自然界是由“金、木、水、火、土”五种基本物质组成的；战国时期《中庸》也写道：“语小，天下莫能破焉”。

2、什么叫分子

⑴分子概念的来源：在德谟克里特提出他的猜想之后的2000多年中，科学家实行了无数的探索和实验。随着化学学科的发展，化学家从实验中发现，自然界中确实存有着能保持物质性质不变的最小微粒。1811年，意大利物理学家阿伏加德罗首先把它称为“分子”，而且任何物质都是由分子组成的。

⑵分子概念：能保持物质性质不变的最小微粒称为分子；

⑶一切物质都是由大量分子组成的；

如何物体，无论它们大小、轻重有何不同，也不论它们是否有生命，都是由分子组成的。

⑷你能再找出一些生活中的现象能说明一切物质都是由分子组成的吗？请大家一起看课本思考并讨论一下。

一座大楼、小石块是由分子组成的，大海中的水、一滴水由水分子组成，大的动物河马、小动物蚂蚁也是由分子组成的等等。

3、分子的大小

师：我们学习了分子是保持物质性质不变的最小微粒，知道物质都是由大量分子组成的，那么这个大量倒底有多少呢？一粒沙是由大量分子组成，那么一个沙分子又有多大呢？春节的时候，我们很多同学喜欢买气球，买回家过几天后，你看到什么现象？

生：气球瘪了，里面的气体分子跑掉了一些。

师：对，里面的气体分子跑掉了，我们不是把口扎紧了的吗？为什么气体分子还能跑掉呢？原来它们从缝隙中跑掉了，那气体分子肯定要比这些缝隙要小的多了，到底有小到什么水准呢？

师：（介绍“油膜法”测分子直径的方法）把1滴油酸滴入盘中的水面，让其充分展开，形成单分子油膜，若把分子看成球形，则单分子油膜的厚度就可认为是油酸分子的直径，我们只要测出一滴油酸分子的体积，再测出油酸展开后的面积就可算出油膜的厚度，即为分子直径；

观看“油膜法”测分子直径的电脑动画。

经过测量和计算，我们算出单分子油膜的厚度，也就是分子的直径为10－10m。用同样的方法我们还能够测其它物质分子的直径。我们看到书上，这里分别是DNA分子的结构示意图和金原子的结构图。

师：绝大部分分子的直径的数量级为10－10m。

举几个很形象实例来告诉学生分子确实很小，这个直径相当于我们所学过的1nm的十分之一。

①我们再来看看书中，原来1cm3的空气中，约有2.7×1019个分子，如果每秒让1亿个分子跑出来，要经过9000年才能使容器中所有的分子都跑出来；

②若有这么多砖块，它们能将地球铺满，且厚度达120km，相当40000层楼高；

③物质和分子的关系就像把一粒沙如果比做地球，那组成沙的分子就像地球中的一个小乒乓球。

这就是我们所学习的微观世界，你觉得它奇妙吗？今天我们只学习了它的大小，以后我们还要学习更多的这方面的知识。

三、归纳小结

四、布置作业

1.学案

2.同步练习册P75

10.2 分子动理论的初步知识

教学目标：

1.知道构成物质的大量分子在作无规则运动，热运动随温度的升高而加剧。

2.知道分子间有间隙并且存有相互作用的引力和斥力。

3.了解固、液、气三态分子的微观模型。

4.能用分子动理论解释一些常见的自然现象。

5.通过教学活动，激发学生的理解自然现象本质的兴趣，领略微观本质和宏观现象的美妙与和谐的统一，使学生乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理。教学重点：

1.知道构成物质的大量分子在作无规则运动，热运动随温度的升高而加剧；

2.能用分子动理论解释一些常见的自然现象。

教学难点：分子之间有间隙并存有相互作用的引力和斥力。

教学方法：观察法、实验法、归纳法、讨论法。

教具准备：

烧杯、装有少量香水的广口瓶、滴灌、热水和冷水、红墨水、长玻璃管、酒精、铁线圈、细棉线、肥皂水。

教学过程

一、新课引入

情境：南宋诗人陆游在《村居书喜》中写道：“花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴．”桂花开了，在很远的地方就会有阵阵花香扑鼻而来，令人心旷神怡．你知道这是为什么吗?

二、新课教学

（一）、分子的运动

自主探究

提出问题：组成物体的分子是静止的还是运动的?

猜想和假说：①分子不会运动．②分子是运动的．

实行实验：①打开香水瓶，一会儿就会满屋生香．

②进入鲜花店，香气扑鼻而来．

③在无风的天气里，从烟囱里冒出的浓烟逐渐远去，越来越疏散．

④长时间堆放煤的墙角，墙皮内部会变黑．

[总结]：上述实验中的现象都是扩散现象．扩散指的是两种不同物质相互接触时，彼此进入对方的现象．扩散现象说明了：①一切物质的分子都在不停地做无规则运动．②分子之间有间隙．

（二）、温度对分子运动的影响

自主探究

提出问题：扩散的快慢跟什么因素相关呢?

猜测：扩散的快慢可能跟组成物体的分子运动的快慢相关．

提出问题：分子运动的快慢与什么因素相关呢?

猜测：分子运动的快慢可能与温度相关。

实验：在一个烧杯中装杯热水，另一个同样的烧杯中装等量的凉水．用滴管分别在两个烧杯底注入一滴墨水，比较两杯中墨水的扩散现象．

[总结]：分子运动的快慢与温度相关，温度越高分子运动得越快．因为分子的运动跟温度相关，所以把分子的无规则运动叫做分子的热运动．

（三）、分子之间有间隙

提出问题：分子之间有间隙还是紧密地挨在一起?