教科版九年级物理第一章 分子动理论与内能 教案
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教科版物理九年级上册第一章《分子动理论与内能》教学教案1.1分子动理论教学目标【知识与能力】1.知道物质是由分子组成的,一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。
2.能识别扩散现象,并能用分子热运动的观点进行解释。
3.知道分子热运动的快慢与温度的关系。
4.知道分子之间存在相互作用力。
【过程与方法】1.通过演示实验说明一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。
2.通过演示实验使学生知道物体温度越高,分子热运动越剧烈。
3.通过演示实验以及与弹簧的弹力类比使学生了解分子之间既存在斥力又存在引力。
【情感态度价值观】用演示实验激发学生对大千世界的兴趣,使学生了解可以认识直接感知的现象,也可以认识无法直接感知的事实。
教学重难点【教学重点】1.通过扩散现象说明分子在不停地运动。
2.分子运动和温度有关。
【教学难点】指导学生对演示实验的观察、分析、推理,用宏观的物理现象揭示物质的微观结构。
课前准备香皂,香水,用化学方法制取的二氧化氮气体,广口瓶两个,小玻璃板一块,十天、二十天、三十天的硫酸铜溶液与清水之间扩散的实验样本,红墨水,烧杯,胶头滴管,热水,弹簧测力计,真空贴钩,小刀,铅柱,钩码,铁架台,自制分子作用力与分子间距演示器。
教学过程创设情景、引入新课我们生活的物质世界中,充满着各种各样的物质。
在远古时代,人们就猜想物质是由很多很小的微粒组成的。
现代的科学技术已证实古人的猜想,表面上看起来连成一片的水,其实是由一个个的水分子组成。
但是用我们肉眼是看不到的,分子体积很小。
那我们怎么能知道分子是运动的还是静止的?我们可以用高倍的显微镜来观察,这确实是个方法。
有没有其他方法呢,想一想,我们打开桌子上放的那瓶香水或打开那盒香皂,有什么感觉?我们很快就可以闻到香味。
为什么我们能够能闻到香水或香皂的香味?是不是因为香水和香皂的气味跑到鼻子里。
◆探究活动1:在教室内喷洒香水,请同学们讨论香味是如何传播的?盛夏时节,百花绽放。
四溢的花香引来了长喙天蛾,它们悬浮在空中吸食花蜜。
第一章分子动理论与内能第一节分子动理论【学习目标】1.知道物质是由分子、原子组成的,知道一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。
2.能够识别扩散现象,并能用分子动理论的观点进行解释。
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。
一、情景导入生成问题二、自学互研生成能力知识板块一物体是由大量分子组成的的内容,独立思考并完成:自主阅读教材P2~31.物质是由大量的分子组成的,它能保持物质原来的性质。
2.分子非常小,如果把分子看成小球,那么,一般分子的直径大约只有10-10m,分子肉眼不能(选填“能”或“不能”)看见。
雪花、柳絮、灰尘不是(选填“是”或“不是”)单个的分子。
知识板块二分子在永不停息地做无规则运动自主阅读教材P3的内容,独立思考并完成:~43.什么是扩散现象?答:由于分子的运动,某种物质进入另一种物质的现象。
4.请你举出两个扩散现象的实例。
答:①八月桂花遍地香;②墙角堆煤,墙内变黑。
知识板块三分子之间存在着相互作用力的内容,独立思考并完成:自主阅读教材P4~55.将两个铅柱的底面削平,削干净,然后紧紧地压在一起就结合起来了,下面吊一重物都不能把它们分开,这是为什么?答:因为分子间有引力。
6.为什么固体和液体不容易被压缩?答:因为分子间有斥力。
对照学习目标思考:1.今天我学到了些什么知识?2.我掌握了哪些研究方法?3.我还存在的疑惑是什么?1.对学分享独学1~6题:①对子之间检查独学成果,用红笔互相给出评定等级。
②对子间针对独学的内容相互解疑,并标注对子间不能解疑的内容。
2.群学研讨:①小组长先统计本组经对学后仍然存在的疑难问题,并解疑。
②针对展示的方案内容进行小组内的交流讨论,共同解决组内疑难。
三、交流展示生成新知方案把一块表面很干净的玻璃板水平地挂在弹簧测力计下,手持弹簧测力计上端,读出测力计示数。
将玻璃板放到恰好与水槽内水面相接触,并慢慢向上提起弹簧测力计,弹簧测力计示数有什么变化?请你试着解释产生这个现象的原因是什么?四、当堂演练达成目标见学生用书五、课后反思查漏补缺第二节内能和热量第一课时内能【学习目标】1.了解物体的温度与热运动的关系。
第一章分子动理论和内能第一节分子动理论教学目标a.知道物质是由分子构成的;分子不停地做无规则运动;分子的体积和质量都非常小,在一般物体里含有的分子数非常多.b.能识别并会解释扩散现象 ,知道扩散现象表明了分子不停地做无规则运动.c.知道分子间存在作用力,分子间作用力与分子间距离有关,知道一些分子间相互作用力的实例.d.理论联系实际,培养学生用所学知识解决实际问题的能力.教学建议“分子动理论”教材分析分析一:本节首先介绍了有关分子和分子运动的初步知识,并对分子大小进行了讨论,使学生对分子体积小、数量大留下深刻印象。
然后从观察实验,分析宏观现象出发,通过推理去探索微观世界的思路,依次介绍了分子的无规则运动和相互作用力。
分析二:分子运动论是从本质上认识各种热现象的理论。
按照分子运动论的观点,一切热现象都是由构成物体的大量分子无规则运动引起的,温度就是大量分子无规则运动剧烈程度的标志。
利用分子运动论,可以成功地解释大量的热现象。
分析三:分子运动论的基本内容:物质由大量分子构成,分子体积极小,直径只有 10-10 米左右,一滴水约含有1.6 >1021个水分子,分子之间有空隙,气体分子的间隙最大,液体次之,固体分子间隙最小;分子做永不停息的无规则运动,这种运动与温度有关,一般温度高的物体内部分子运动剧烈,所以人们把分子的这种无规则运动叫做热运动,扩散现象是分子无规则运动的例证;分子之间有引力和斥力同时存在,分子间距离小于平衡位置时,斥力大于引力,分子间作用力表现为斥力,分子间距离等于平衡位置时,斥力等于引力,分子间作用力为零,分子间距离大于平衡位置时,斥力小于引力,分子间作用力表现为引力,由于分子间的引力,使固体能保持一定的形状和体积,而由于分子间的斥力,使分子间保持一定的空隙,也使得固体和液体较难压缩。
“分子动理论的初步知识”教法建议建议一:可以从机械能向内能的转化的实验引入课题,例如关掉动力的汽车慢慢停下来,掉到地面的乒乓球最终停在地面,它们的机械能到哪儿去了?从而将学生注意力从宏观分析转移到微观分析上来。
区中学20 -20 学年第二学期九年级物理备课组这个问题,早在2000多年前人类就已经提出,从古到今,人们一直在探索研究物体组成的奥秘。
请同学们自学教材“物质是由大量分子组成的”这一部分,并交流讨论。
课程讲授二、进行新课。
(一)物质是由大量分子组成的。
问题:1.物质是由大量的________组成的,它能够保持物质原来的性质。
(分子)2.分子非常小,如果把分子看成小球,它的直径用________m来度量。
(10-10)为了进一步让学生认识组成物质的分子的数目是“大量的”,也就是感知分子是非常小的,除了阅读讨论教材第3页中“草叶上的一颗小露珠,就有1021个水分子”以外,还可以提供以下事例材料:物质是由分子组成的,分子是极小的微粒。
如果把分子看做球形,它的直径约10-10m。
这是一个极小的长度,不仅肉眼看不到,即使用现代的显微镜也看不清分子。
由于分子极小,所以物体含分子数目大得惊人。
通常情况下,1cm3空气里大约有2.7×1019个分子,如果人数数的速度能达到每秒数100亿个,要数完这个数,也得用80多年。
(二)分子在永不停息地做无规则运动。
1.趣味演示:教师用毛笔蘸酒精在黑板上书写问题:“我现在用什么写字?”生:酒精。
师:你们是根据什么来判断的?生:闻到酒精的气味。
等黑板上的字迹消失以后,教师再提问。
师:请看,写在黑板上的字迹慢慢消失了,用来写字的酒精到哪里去了?生:被蒸发到空气中去了。
小结:酒精是由酒精分子构成的,本实验表明酒精分子在不停息地做无规则的运动。
2.演示:气体扩散实验。
操作:如图1-1-1所示,上、下两个广口瓶分别装有空气和二氧化氮气体,中间用玻璃板隔开,抽去玻璃板。
现象:抽去玻璃板会发现红棕色的气体逐渐运动到上边的瓶子里,而下边瓶子里气体颜色逐渐变浅;过一段时间,两个瓶子中气体颜色相同,且非常均匀。
分析:二氧化氮气体的密度比空气的密度大,下边瓶子里。
第一章分子动理论与内能1.分子动理论教学目标知识要点课标要求1.物体是由大量分子组成的能简单地说明物体是由分子、原子组成的;知道分子的直径大小2.分子在永不停息地做无规则运动知道一切物质的分子都在不停地做无规则运动;能够识别扩散现象,并能用分子热运动的观点进行解释常见现象3.分子之间存在着相互作用力知道分子之间存在着相互作用的引力和斥力教学过程情境导入神奇的“软蛋”星期天,小明来到爷爷家过周末,发现爷爷家的食品柜里有一瓶醋泡蛋,蛋壳已经泡没了,只剩一层蛋膜包着鸡蛋,爷爷说这是一种保健食品。
调皮的小明趁爷爷不注意,将“软蛋”冲洗干净后放在了清水中,奇怪!“软蛋”竟一点点地长“胖”了。
这其中的奥妙,你能解释吗?合作探究探究点一:物体是由大量分子组成的提出问题:出示玻璃杯,想一想如果把此杯子打碎,碎片是否还是玻璃?如果经过多次分割,颗粒会越来越小,如果不停地分下去,有没有一个限度?交流讨论:小组之间交流讨论物质的变化情况以及将物质无限度地分下去时出现的情景。
归纳总结:(1)保持物质化学性质不变的最小微粒叫作分子或者原子。
(2)常见的物质是由极其微小的粒子——分子、原子组成的。
(3)分子的大小用分子的直径来度量,通常用10-10m为单位来度量分子的大小。
探究点二:分子在永不停息地做无规则运动活动1演示实验1:教师打开盛有香水的香水瓶,让附近的学生闻一下。
提出问题:能不能闻到香味?为什么?演示实验2:我们将一个空瓶子,倒扣在一个装着红棕色二氧化氮气体的瓶子上面,抽掉盖在二氧化氮瓶上的玻璃板。
观察并思考:上面空瓶有红色现象说明了什么?将空瓶与装着红棕色二氧化氮气体的瓶子颠倒放置,重做这个实验能否得出相同的结论?学生回答:上面空瓶有红色,说明二氧化氮气体分子运动到了上面空瓶中,分子是运动的。
这个实验是一种扩散现象。
颠倒放置时不能得出相同的结论,因为二氧化氮密度比空气大,在重力作用下会向下运动,无法证明分子是运动的。
归纳总结:不同的物质在相互接触时,彼此进入对方的现象,叫作扩散。
交流讨论:在我们日常生活中,扩散现象很常见,小组之间交流讨论一下,能否举出几个例子?活动2提出问题:气体可以发生扩散,那么液体和固体是否可以发生扩散呢?演示实验:向一个盛有水的烧杯中,用滴管滴入两滴红墨水。
观察并思考:观察到什么现象?说明了什么问题?学生回答:整杯水都变成红色,说明液体之间也可以发生扩散现象。
知识拓宽:结合演示实验,阐述课本P3的图1-1-7中现象说明的问题。
实验中如果将水注入硫酸铜溶液的下方,是否能够影响实验效果?活动3提出问题:固体分子之间能否发生类似的现象,请同学们交流、讨论并举例说明。
归纳总结:(1)说明了气体、液体、固体在相互接触时,都能彼此进入到对方内部,这种现象叫扩散现象。
(2)扩散现象说明了分子时刻不停地做无规则运动,分子之间存在间隙。
典例剖析:东亚文化之都——泉州,风景秀丽。
如图所示的情景,能说明分子无规则运动的是()【点拨】分子运动是微观上的运动,肉眼是看不见的,它是通过宏观的颜色、气味、味道来间接的反映出来的;机械运动是宏观上的运动。
由此展开分析、解答。
【自主解答】B归纳总结:分子的无规则运动不能够通过肉眼直接观察到,它是通过宏观的颜色、气味、味道来间接地反映出来的,我们只要是看得到的运动都属于宏观的机械运动。
我们平时所见到的阳光下尘土飞扬、浓烟滚滚都不能说明分子做无规则运动。
探究点三:分子之间存在着相互作用力提出问题1:固体、液体的分子都在不停地做无规则运动,且分子间又有间隙,但为什么分子不会飞散开,反而聚合在一起呢?演示实验1:将两个铅柱的底面削平、削干净,然后紧紧地压在一起,两块铅就会结合起来,在下面逐个加挂钩码,挂很多个都不能把它们分开。
演示实验2:拿出准备好的注射器,拧下针头,拉开活塞,用大拇指堵住针头的一端,用力压活塞,有什么感觉?将活塞中的空气换成水,再做一做同样的实验,又有什么感觉?学生回答:分子之间存在相互作用的引力和斥力。
演示实验3:让学生取一根弹簧,感受拉和压时作用于手的力。
然后教师拿两个乒乓球,中间连接一根弹簧,告诉学生用这个模型来比拟两个连着的分子,教师操作,让学生来回答。
当弹簧拉长,分子间的距离增大,作用力表现为引力;当弹簧压缩,分子间的距离缩小,作用力表现为斥力;当弹簧不用力时,引力=斥力。
归纳总结:(1)分子之间既有引力又有斥力,两个力是同时存在,又是同时消失的。
(2)不同情况下分子间作用力的特点:若d指“分子间的距离”,r指“分子间的平衡距离”,则有:①当d=r时,F引=F斥,处于平衡距离处。
②当d<r时,F引<F斥,斥力起主要作用。
③当d>r时,F引>F斥,引力起主要作用。
④当d>10r时,分子间作用力十分微弱,可以忽略不计。
提出问题2:结合P5的图1-1-12,讨论交流物质三态的分子模型。
用表格的形式比较三种物态下分子排列的不同特点。
归纳总结:物态微观特性宏观特性分子间的距离分子间的作用力有无一定形状有无一定体积固态较小很大有有液态较大较大无有气态很大很弱无无典例剖析:从分子作用力的角度说一说“破镜重圆”能否真的发生。
【点拨】分子间的作用力与分子间的距离有关,当分子间的距离大到一定程度时,分子间的作用力就变得十分微弱。
【自主解答】不能,因为裂隙之间的分子距离太大,分子间作用力十分微弱。
板书设计1.分子动理论2.内能和热量教学目标知识要点课标要求1.温度与热运动知道热运动的概念;能简单地描述温度与热运动的关系2.内能了解内能的概念;能简单地描述温度与内能的关系3.热传递和内能的改变知道热传递可以改变物体的内能;知道热量的概念及单位4.做功和内能的改变知道做功可以改变物体的内能;能举出做功使物体内能增加或减小的一些实例5.温度、热量、内能的区分学会区分温度、热量、内能6.改变物体内能方式的等效性理解做功和热传递在改变物体的内能上是等效的教学过程情境导入关于玩具回力汽车运动的情况,知道其动能是从弹性势能转化而来的,而真正的汽车开动时它的动能从何而来?原来真正的汽车开动时它的能量来源于燃料燃烧释放的内能。
那么,什么是内能?从而引入新课。
合作探究探究点一:温度与热运动提出问题:温度对扩撒有怎样的影响呢?演示实验:温度对扩散的影响观察并思考:观察到什么现象?说明了什么问题?学生回答:热水中的红墨水扩散得比冷水中快,扩散的快慢与物体的温度有关,温度越高,分子热运动越剧烈。
归纳总结:温度反映了构成物体的大量分子做无规则运动的剧烈程度。
人们把物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。
探究点二:物体的内能活动1:出示挂图:展示运动员头顶足球图片和分子运动图片(如图所示)。
活动2:用乒乓球与弹簧模拟分子间作用力。
弹簧形变时具有势能,两分子间存在着相互作用力,因此分子间具有由它们的相对位置决定的势能,这就是分子势能。
类比机械能,得出内能的定义和单位,以及机械能和内能的区别。
归纳总结:物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和,叫作物体的内能。
内能的单位是焦耳(J)。
机械能与整个物体的运动情况(如运动的快慢、高度、位置等)有关,内能与物体内部分子的热运动和分子之间的相互作用情况有关,跟物体整体运动状态无关。
内能是不同于机械能的另一种形式的能。
活动3:引导学生利用类比法理解影响物体内能大小的因素。
内能是储存在物体内部的能量。
同一物体,温度越高,物体内分子运动越剧烈,分子动能越大,内能也会越大。
例如,一杯水的温度由10℃升高到20℃,那么,这杯水的内能一定也增加了;南极的年平均气温是-25℃,这里的冰山也同样具有内能。
归纳总结:一切物体,都具有内能。
一个确定的物体,分子总数是固定的,其内能大小由温度和体积决定;如果物体不确定,那么其内能大小由质量、温度、体积、种类来决定。
探究点三:改变内能的方式——热传递活动:出示课件,分析下列现象中物体内能是否改变?改变物体内能的方式是什么?使物体温度升高时的特点分别是什么?结论:利用热传递的方式改变物体内能,热量从高温物体转移到低温物体。
归纳总结:(1)当温度不同的两个物体,或温度不同的同一物体的不同部位相互接触时,内能发生转移,高温物体的内能减小,低温物体的内能增加。
(2)条件:存在温度差。
(3)最终结果:直到温度相同。
(4)在热传递过程中,传递能量的多少,叫作热量。
其单位是焦耳,符号是J。
探究点四:改变内能的方式——做功演示实验1:让学生相互搓手,说一下感觉。
学生回答:手心变热。
演示实验2:如图所示,让一学生来回弯折铁丝,并让另一学生感觉一下弯折处的温度变化。
学生回答:一学生对铁丝做功,另一学生感觉铁丝弯折处的温度升高,其内能增加了。
归纳总结:对物体做功,其他形式的能转化为内能,物体的内能增加。
演示实验3:如图所示,玻璃瓶内有一些水,水的上方有水蒸气,给瓶内打气,当瓶塞跳出时,瓶内出现“白雾”。
学生回答:当瓶塞跳起时,可看见瓶内出现“白雾”,水蒸气液化成了小水滴,在此过程中,气体膨胀对外做功,温度降低,内能减小。
归纳总结:物体对外做功,内能转化为其他形式的能,物体的内能减小。
交流讨论:学生交流、讨论,列举出做功改变物体内能的实例。
典例剖析:关于温度、内能和热量,下列说法正确的是()A.物体的内能越多,放热一定越多B.温度相同的物体,其内能一定相等C.物体的内能增加,一定要吸收热量D.晶体熔化时温度不变,其内能一定增加【点拨】本题综合考查了对温度、内能和热量的理解。
【自主解答】D归纳总结:要注意联系各物理量的意义和影响因素来进行区分。
同一物体,温度升高,内能增大,但内能增大,温度不一定升高;物体吸收了热量,内能增大(如晶体的熔化、水的沸腾),但内能增大,不一定是吸收了热量。
注意:温度一般用“降低”、“升高”等来表述;热量一般用“吸收”、“放出”等来表述;内能一般用“有”、“具有”、“增大”、“减少”等来表述。
探究点五:燃烧:放出热量活动1:自学课本P10图1-2-10 中篝火,交流讨论在篝火旁为什么会感到温暖?从微观上来看,篝火周围空气分子的热运动变得剧烈了,这意味着空气内能增加了,那么这些能量是从哪里来的呢?归纳总结:燃料的燃烧是一种化学变化,在燃烧过程中,燃料的化学能转化为内能。
在现代社会,人类所用的大部分能量仍然来自各种燃料的燃烧。
活动2:自学课本P11,可得出不同燃料释放热量的能力是不一样的,那么如何比较燃料释放热量的能力呢?进而引入热值的概念及单位、公式及各物理量所代表的物理意义。
归纳总结:(1)把某种燃料完全燃烧释放出的热量与其质量之比,叫作这种燃料的热值。
(2)热值的单位是J/kg、J/m3。
(3)煤油的热值是4.6×107J/kg,代表的物理意义是1kg的煤油完全燃烧释放的热量是4.6×107J。