第一章分子动理论与内能
第一节：分子动理论
教学目标
一、知识与技能
1.知道一切物质的分子都在不停地作无规则运动和分子热运动。
2.知道分子间存在相互作用力。
3.能识别扩散现象，能用分子运动论的观点进行解释。
二、过程与方法
1.通过演示扩散现象的实验说明一切分子都在不停作无规则运动，并使学生知道物体的温度越高分子热运动越剧烈。
2.通过演示“铅块吸引和空气压缩”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。
三、情感态度与价值观
1.通过演示扩散现象实验激发学生对大千世界的兴趣，使学生了解通过直接感知的现象，可以认识无法直接感知的事实。
2. 通过演示“铅块吸引和空气压缩”实验，激发学生的学习兴趣以及对科学的求知欲望，使学生乐于探索微观世界和日常生活中的物理学道理。
教学重点
通过对演示实验的观察、分析、推理，了解分子动理论的初步知识。
教学难点
指导学生从对演示实验的观察、分析、推理，用宏观的物理现象揭示物质的微观结构。
课时安排
1课时
教具选择
教师：香水、盛有二氧化氮的广口瓶2个、空广口瓶、硫酸铜溶液、试管、冷水、热水、滴管、墨水、演示分子引力的铅柱2个、中间用弹簧链接的小球。学生：有水的小烧杯。
教学过程
一、创设问题情境，引入新课
引入1：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颗粒组成的。现代的科学技术已证实古人的猜想，请看投影。投影图片：各种物质在电子显微镜下的形态：水、石头、微生物……
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，我们所有的物质都是由分子构成的，这是多么的神奇。我已经充满好奇心了，从今天起，我们就要进入物质内部去进
行探索发现，你准备好了吗？
引入2：【师】当妈妈在厨房里炒菜的时候，我们离得很远但为什么会闻到菜的香味呢？
二、师生共同活动，进行新课
1.扩散现象
图片展示：一粒米和一个分子的对比图。【师】组成物质的分子是极小的微粒，如果把分子看做球形，它的直径大约是10-10米，这个长度，人的肉眼是无法看到。正是由于分子极小，所以物体含分子数目大得惊人。在书上有一个形象的比喻:正常情况下，1cm3空气里大约有2.7×1019个分子，现代的大型计算机每秒可以数1010个，如果人数的速度能达到这个速度，要数完1cm3空气的分子，也得用80多年。这些组成物质的分子在干什么呢？由于分子太小，我们无法直接观察分子的行为，但我们可以从宏观的实验现象，来判断分子的行为。
(1)演示实验：气体扩散实验。出示事先装有二氧化氮气体的广口瓶。说明瓶内红棕色的气体是二氧化氮。再出示一只空的广口瓶。将装有二氧化氮的瓶子向空瓶倾倒，这时看到红棕色气体流入空瓶，开始先沉到瓶底。此现象说明二氧化氮的密度大于空气的密度。另取一只空瓶，按课本图16.1-2所示，将其倒扣在装有二氧化氮气体的瓶子上。这时要强调：装有密度较大的二氧化氮气体的瓶子在下，装有空气的瓶子在上，抽掉玻璃隔板，二氧化氮气体不会流进空气瓶内。现在我抽掉隔板，没有出现二氧化氮气体流动的现象，我们停一会儿再来观察瓶内出现的现象。(2)演示实验：液体扩散实验。在等候期间，组织学生自己做墨水扩散实验：同学们课桌上的烧杯里盛有清水，大家不要振动桌子，保持清水平静。请大家向清水里慢慢的滴入一滴墨水，观察墨水的变化情况。滴入的墨水将下沉，在清水中留下了清晰的墨迹，过一段时间墨迹的轮廓变模糊，墨迹变淡，周围的水色变黑。结论得出：组织学生观察前面已做的气体扩散实验。此时空气瓶出现了红棕色，下面红棕色的二氧化氮瓶中颜色变淡。实验现象表明，二氧化氮气体进入了空气，空气进入了二氧化氮气体中。像这样，不同的物体在互相接触时，彼此进入对方的现象，叫做扩散。扩散现象也可以发生在液体之间。请大家再观察一下刚才大家滴入清水的墨水，已经没有明显的墨迹了，整杯水都变黑些了，说明墨水和水也发生了扩散。(3)【师】为了说明液体的扩散现象，我们再来做个实验。（按照课本图16.1-3液体的扩散实验演示——将水倒入装有一半硫酸铜的试管里，学生观察看到无色的清水和蓝色的硫酸铜溶液之间有明显的界面）要观察到扩散现象需要较长的时间。通过flash动画介绍扩散现象是这样产生的：用很多小圆球代表分子模拟整个扩散现象的产生过程，看到分子在不停地做无规则运动。介绍铅片和金片紧压在一起，放置5年后再将它们分开，可以看到它们相渗入约1毫米的固体间的扩散现象。【师】从上面的实验可以看出，扩散现象在我们的生活中非常普遍，同学们能不能再举出一些分子扩散现象的例子呢？学生思考、讨论举手作答：擦香水，炒菜，放煤的墙角变黑了，煤矸石有的原来就是石炭岩，由于长期地跟煤挤压在一起,它的内部也变黑了。【师】大量事实说明了气体、液体、固体都有扩散现象。对于同一个实验，影响扩散的快慢的因素与哪些有关呢？学生思考，教
师演示实验：同时将两滴墨水滴入一杯冷水和一杯热水，让学生观察墨水扩散的速度，引导学生得出结论：影响扩散现象快慢的因素是温度，温度越高，分子扩散越快。
2.分子热运动
【师】扩散现象说明了什么问题呢？教师引导学生分析扩散现象表明：（1）一切物体的分子都在不停地做无规则的运动，温度越高分子运动就越快，只有分子不停地运动才能相互进入对方。(2)分子不是紧密地挤在一起，而是彼此间存有间隙。【师】在刚才的实验中，利用扩散现象将肉眼无法看到的分子运动形象地展现了出来，这种实验方法值得我们学习。
3.分子间的作用力
【师】同学们，在刚才的探究过程中，你们发现什么问题没有？
提示：分子都在不停地做无规则运动，且分子间又有间隙，为什么分子不会飞散开，反而聚合在一起呢？
引导学生猜想，这可能是分子间存在着吸引力，这个猜想是否正确呢？需要我们用实验来证实。教师拿出分子引力演示器，介绍。【师】这是两个铅块，我们将它们对在一起，放手，铅块脱离，两个铅块并没有表现出吸引力，实验似乎得到分子间没有引力的结果，这是什么原因呢？是我们的猜想错误了吗？教师引导学生想，刚才两铅块没有表现出吸引力，可能是因为分子间的距离不够近。教师再做实验时，用小刀将两铅块表面刮光亮，然后用力将两铅块错挤压在一起。两铅块吸在了一起，挂上一个钩码也不会掉。学生讨论得出结论：分子之间存在吸引力，这种吸引力只有在分子靠得很近时，才能表现出来。【师】一般分子距离要小于10-9米时才能表现出这个引力。【师】分子间存在引力我们知道了，那你们还发现什么问题没有？引导学生思考，分子在相互吸引，分子间又存在间隙，如果没有其他力存在的话，分子应该紧紧地挤在一起才对，那么是什么力让他们不能挤在一起呢？【生】分子间存在斥力。固体和液体很难被压缩就说明了这个道理。教师拿出中间用弹簧链接的小球，给学生讲解。【师】分子之间既有引力又有斥力，这就好像被弹簧连着的小球。当分子间的距离很小时，作用力表现为斥力：当分子间的距离稍大时，作用力表现为引力。如果分子相距很远，比如气体分子间作用力就变得十分微弱，可以忽略不计。分子间由于存在引力和斥力，刚才我们所发现的矛盾也就迎刃而解了。
三、课堂小结
学生思考、讨论回答，本节课我们学习了以下内容：1.物质是由分子组成的，分子是很微小的，直径大约是10-10米。2.组成物质的分子在不停地做无规则运动；扩散现象能够证明这个结论。3.分子间存在相互作用力，包括引力和斥力。
四、选择三则
1.下列现象中属于固体扩散现象的是（ D ）
A.小树一年比一年长高
B.铁块放久后生了锈
C.打开醋瓶能迅速闻到醋的酸味
