第十三章 内能教案

第十三章内能

第1节分子热运动

❖教学目标

1.知识与技能：

（1）能简单说明物质是由分子、原子构成的。

（2）通过实验知道一切物质的分子都在不停地做无规则运动。

（3）能够识别扩散现象，并能用分子热运动的观点进行解释。

（4）知道分子间存在相互作用力。

2.过程与方法：

（1）通过宏观现象推理微观机制，初步了解此研究方法；

（2）认识分子动理论的初步知识。

3.情感态度和价值观：

（1）了解探索微观世界奥秘的方法，经历从宏观热现象里面分析出其微观机制；

（2）利用微观模型解释更多宏观热现象的过程，体验成功的喜悦。

❖重点难点

重点：（1）分子的热运动。

（2）知道分子热运动的快慢与温度的关系。

难点：（1）通过知道直接感知的现象推测无法直接感知的实事。

（2）分子间同时存在相互作用的引力和斥力

❖教学设计

1.教具准备

香水，二氧化氮气体，广口瓶两个，小玻璃片一个，两天、四天、六天的硫酸铜与清水之间扩散的实验样本，红墨水，烧杯三个，小刀，水槽，玻璃板，弹簧测力计，红线，自制分子与分子间距演示器，扩散现象及分子力多媒体课件。

2.教学过程

展示长喙天蛾吸食花蜜、煮食物画面，思考天蛾是如何发现花蜜的？你能闻到食物的香味吗？

教师提问：1、我们知道物质是由分子组成的，那么能否用肉眼看到分子运动？为什么？

2、组成物质的分子是运动还是静止呢？假如运动，分子的运动和哪些因素

有关呢？

课前在自己身上喷香水，在教室内走一圈，你们能闻到味道吗？

我们是如何闻到各种味道的？

学生感受：很快闻到香水味。

学生讨论回答：为什么打开一瓶香水，很快就会闻到香味，是什么东西跑到鼻子里了？学生观察后大致描述现象，同时让学生列举类似的扩散现象：教师释疑：通常分子体积与质量极其微小，如果把分子看做球形的话，1ｃｍ3的空气分子假如以每秒100亿次数数，也需要八十多年的时间，可见我们能用肉眼看到的极小的微尘颗粒也是由无数的分子组成的。

1.扩散现象：

演示实验：甲：打开一瓶香水，让学生说出感受。

提问：能闻到香味的原因是什么？类似的现象，能否从中举一例？

乙：教师做二氧化氮扩散现象。

引导：（1）教师指出上述现象是一种扩散现象；

板书：扩散现象是两种以上的不同物质相互接触后，彼此渗透,互相进入对方的现象。

学情预设:讨论：气体和液体都有扩散现象，固体有没有扩散现象？学生经过思考后举出生活中常见现象，比如：白糖溶于水中，樟脑丸变小甚至观察：两天、四天、六天硫酸铜溶液与清水之间扩散的实验样本。

介绍：铅片与金片的扩散现象。学情预设：学生讨论：经过思考后小组选出代表说出扩散现象说明了什么？

提问：扩散现象能否发生不同状态物质之间。

演示：用课件模拟扩散现象以及扩散与温度的关系，加深学生对扩散现象的理解。设计意图：课件演示：具有动态效果，容易引起学生注意力，从而激发强烈求知欲。

点拨：通过直接感知的现象，推测无法直接感知的事实是研究物理问题的常见方法，这种方法在物理学中称之为“转换法”。

引导学生阅读课本，自己设计实验和进行实验通过分析和讨论得出结论，并与同学交流（每四人1组进行）

扩散现象说明：（1）分子在运动（2）分子间有空隙

提问：上述扩散现象说明了什么？

板书：一切物质的分子都在永不停息的做无规则的运动。

2．影响扩散快慢的主要因素是什么？

点拨：扩散现象与温度有关，说明分子的运动跟温度有关，所以大量分子的无规则运动叫做分子的热运动。温度越高，热运动越剧烈。

既然分子在不停地运动，那么固体和液体中的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？

实验：在一个注射器内装入一些水，用手堵住注射口，用力压活塞，发现水的体积并没有明显的变化。

提出问题：既然分子间有间隙，为什么水的体积没有轻易被压缩呢？

请同学用力拉铅笔的两头，铅笔伸长了吗？

实验：用美工刀把铅柱的底面刮干净、削平，然后紧紧地压在一起，两个铅柱就会结合在一起，甚至下面吊一个重物都不能把它们拉开。此实验说明了什

么？

物体的分子间存在空隙，并且还有引力，那么为什么压缩固体和液体很困难呢？

分子间的引力和斥力是同时存在的。当固体被压缩时，分子间距离变小，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。

学生在老师的指导下演示，观察现象。

教师提问：扩散现象说明分子在不停地运动，那固体、液体中的分子为什么不会飞散开，而总聚合在一起，保持一定的体积呢？

（1）点拨：分子不会合散开，是因为分子间有引力的缘故。

（2）教师演示：分子间有引力的两个铅块，介绍演示方法

思考：同学们做作业时，常用透明胶带把写错处揭掉，在操作时往往把胶带用力抹一下使之与纸紧贴，才能将错处的纸揭掉一层为什么？

设计意图：把抽象的问题具体化

教师点拨：用力抹胶带，可以缩小胶带与纸之间的距离，使分子间引力增大。

（3）进一步提出，分子间有间隙，为什么压缩固体和液体很困难呢？

学情预设：学生在观看中理解引力和斥力的关系。

教师点拨：物体很难压缩，是由于分子间有斥力的缘故。

（4）教师演示：弹簧接的小球间作用力让学生理解引力和斥力与分子间距离的关系。

（5）演示：用课件模拟分子引力与斥力和分子间距离的关系

设计意图：应用迁移，巩固提高。

课堂练习：1、细棉线一拉就断，细铁丝不易拉断，这是因为（）学情预设：学生甲回答：选择D

原因：分子间同时存着相互作用的引力和斥力。A、B选项认为分子间只在存在引力或斥力的说法是错误的。C项不能解释棉线比铁丝易断。D中指出分子间既存在引力也存在斥力，当把棉线和铁丝拉长时分子间的引力大于斥力，引力起主作用。棉线易断，铁丝不易拉断是因为棉线分子间的引力小于铁丝分子间的引力，故D正确。

A、棉线分子间没有引力，铁丝分子间有斥力

B、棉线分子之间有斥力，铁丝分子间有引力

C、棉线铁丝分子软的缘故

D、棉线、铁丝分子都有引力和斥力，但棉线分子间的引力小于铁丝间的引力

（2）某钢铁公司在制造钢铁零件时，为了增加零件表面的硬度，常把零件放入含碳的渗碳剂中，并适当加热，这样碳分子就可以较快渗入到零件的表面层，试用所学知识说明其中的道理。学情预设：生乙回答：由于分子在不停的运动，且相互接触时，就会发生扩散现象，碳分子渗入零件的表面层，就是在两种不同物质间的扩散，通过加热升高了温度，分子无规则的运动越激烈，扩散过程越快，碳分子渗入零件表面也就加快了。

点拨：（1）分子间的引力的斥力同时存在，当分子间距离很小时，作用力表现为斥力，当分子间距离较大时，作用力表现为引力。

（2）碳分子能渗入零件的表面层，就是在两种不同的物质间的扩散现象，加热升高了温度，分子的运动更加剧烈，扩散过程更快。