人教版（2024）九年级全册（2024）第2节 分子动理论的初步知识表格教学设计及反思

这是一份人教版（2024）九年级全册（2024）第2节 分子动理论的初步知识表格教学设计及反思，共11页。教案主要包含了提出问题，学生回答，演示实验，分析归纳，播放视频，实验现象，实验结论，实验与现象等内容，欢迎下载使用。
年级
九年级
学科
物理
教师
课题
第2节 分子动理论的初步知识
教学
目标
物理观念
知道物质是由分子或原子构成的，知道分子的直径大小；知道分子都在不停地做无规则的运动；知道分子热运动的快慢与温度的关系。
科学思维
能识别扩散现象，并用分子热运动的观点进行解释。
科学探究
通过演示实验和类比法，使学生了解分子动理论的基本内容。
科学态度
与责任
通过演示实验使学生知道通过直接感知的现象，可以认识无法直接感知的事实，知道探索微观世界奥秘的方法。
教材
分析
在学习了宏观物体的有关热学知识后，引导学生用物质微观结构的知识来解释宏观现象，进一步探究学习热学知识，为从微观角度理解物体内能的本质打下基础。本节由“物质的构成”“分子热运动”和“分子间的作用力”三个部分构成。本节教学内容都比较抽象，与日常生活观念有一定的距离，而对困难的突破也就在于通过大量的实验与生活现象，推理、总结和归纳出关于分子动理论的知识，使学生了解分子动理论的普遍性、规律性。通过各种探究实验与体验实验，加强他们对分子动理论的了解。
本节的重点是“一切物质的分子都在不停地做无规则的运动”，难点是对“分子间存在作用力”的理解。突出重点和突破难点的重要方法都是加强学生的体验性实验，引导学生通过实验推理得出规律。教师应注意不要把推理分析过程包办过多，要通过情境设疑，适当提问，引导学生思考，更好地训练学生的思维能力和学习能力。
学情分析
知识基础：学生在八年级时已经学过物态变化一些热学知识。然而，对于分子热运动这一领域的知识，学生还比较陌生。因此，在课前，教师可以先对学生的相关基础知识进行回顾和巩固，为学习新的内容打下基础。
认知能力：九年级学生已经具备了一定的抽象思维能力和逻辑推理能力，能够对复杂的现象进行一定的分析和解释。然而，对于微观世界的理解，特别是分子和原子等概念，学生往往缺乏直观的感受和深入的理解。因此，在进行本节课教学时，要注重将抽象的微观概念与学生的日常生活经验相结合，帮助学生建立起对分子运动的直观认识，引导学生用物质微观结构的知识来解释宏观现象。
心理特征：初中生的心理正处于发展时期，认知水平处在初级阶段，主要体现在形象思维能力较强，抽象思维能力不足。虽然学生在日常中接触了一些简单的微观知识，但对物质的认识还主要停留在宏观领域。对于物质的组成，学生无法用肉眼观察到，所以，教学中，注意通过宏观的现象进行猜想、建立模型，通过宏观现象总结和归纳出关于分子动理论的知识。
教学重点
一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。
教学难点
对分子间存在作用力的理解。
教学
器材
花露水、装有二氧化氮气体的瓶子、空瓶子、两只温度计、一杯凉水、一杯热水、少量红墨水（或黑墨汁）、滴管、注射器管等。
多媒体ppt，包含视频：《分子间存在间隙》、《分子与原子》、《分子热运动》、《分子间的作用力》等。
教学过程
教师活动
学生活动
导入新课
【提问】“墙角数枝梅，凌寒独自开。遥知不是雪，为有暗香来。”这首诗描绘了梅花不惧严寒、傲然独放的情境。花香是怎么传播到远处的?
思考问题，进入情景。
学习新课 一、物质的构成
1. 探究物质的构成
【提出问题】我国古代道家代表人物庄子曾说：“一尺之棰，日取其半，万世不竭”。你知道什么含义吗？体现了一种什么思想？
【学生回答】一尺长的棍棒，每日截取它的一半，永远截不完。体现了物质是“无限可分”的思想。
【演示实验】①用铅笔在纸上画一条线，再用低倍显微镜观察，如图所示，你看到了什么现象？说明什么问题？
②向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置，再注入酒精直至充满。封闭管口，并将玻璃管反复翻转，使水和酒精充分混合，观察液面的位置，分析混合后水和酒精的总体积变化情况。
【分析归纳】①会看到：炭笔形成的笔迹是由一个个小颗粒组成的。表明：物质是由微小颗粒组成的。
②会看到：水与酒精混合后的总体积小于混合前的体积之和。表明：水与水（小颗粒）之间有空隙，酒精与酒精之间有空隙。
【提出问题】下面是关于物质微观结构的三种模型。你认为，哪种模型能够解释上述活动中看到的现象？请选择一种模型，并尝试解释。
模型一
物质是由微小的颗粒组成的，各个颗粒紧靠在一起，形成了我们所看到的连续体。
模型二
固体是由微小颗粒组成的，液体是连成一片的。
模型三
物质是由微小的颗粒组成的，颗粒之间有空隙。
【学生回答】选择模型三。物质是由微粒组成的，微粒之间有空隙。
2. 分子、原子
（1）物质都是由极其微小的粒子——分子、原子构成的。
（2）分子很小：分子、原子的体积非常小，用肉眼直接看不到，用电子隧道扫描显微镜可以帮助我们观察到分子、原子。
（3）常见的物质是由大量的分子组成的，分子间有空隙。
分子很小，若把分子看成一个球体，则分子直径的数量级为10-10m。例如，水分子的直径约为4×10-10m；氢气分子的直径约为2.3×10-10m。2500万个水分子一个挨一个地排成一行，长约1cm；若把水分子与乒乓球相比，它们的比例就好像乒乓球与地球之比。
【播放视频】——《分子间存在间隙》、《分子、原子》
【例题1】关于物质的构成，下列说法正确的是（ C ）
A．分子的直径很小，一般为10-10cm
B．可以借助光学显微镜观察到分子
C．常见物质是由分子、原子构成的
D．PM2.5是指能较长时间悬浮在空气中，直径小于或等于为2.5μm的尘埃，这些尘埃就是一个个小分子
参与2个实验活动，思考问题并分析归纳。
通过建立分子模型的方法，了解分子、原子的概念。
知道常见的物质是由大量的分子组成的，分子很小，分子间有空隙。
观看视频，进一步理解分子的概念。
做例题并进行交流回答，知道分子、原子的概念。
学习新课 二、分子热运动
【过渡】构成物质的分子是静止的还是运动的？相互之间有没有作用力？虽然用肉眼不能直接观察到分子，但人们可以通过物体的一些宏观表现来推断构成物体的分子的情况。
1. 扩散
（1）气体的扩散
【演示实验】在装着红棕色二氧化氮气体的瓶子上面，倒扣一个空瓶子，使两个瓶口相对，之间用一块玻璃板隔开。抽掉玻璃板后，会发生什么变化？二氧化氮的密度比空气大，它能进到上面的瓶子里去吗？

【实验现象】上方的空气瓶慢慢地由无色到有色。
【实验结论】下方的二氧化氮分子运动到空气瓶中。
给出扩散的概念：
①扩散：不同物质在互相接触时彼此进入对方的现象，叫作扩散。
②列举一些气体的扩散现象：香水的味道；桂花飘香；菜的味道……
【播放视频】——《气体扩散实验》
（2）液体的扩散
【讲解】水和硫酸铜溶液的扩散实验
【实验与现象】在量筒里装一半清水，用细管在水的下面注入紫色的硫酸铜水溶液（开始时，因为密度比水的大，会沉在下部）。
开始时，由于硫酸铜溶液比水的密度大，会沉在量筒的下部，因此可以看到无色的清水与蓝色硫酸铜溶液之间明显的界面。静放几天，界面就逐渐变得模糊不清了。
【分析归纳】该现象表明清水与紫色的硫酸铜的分子彼此进入对方中，说明液体可以发生扩散。
【播放视频】——《液体扩散实验》
液体扩散的实例：将一滴红墨水滴入清水中，红墨水分子不停地做无规则运动，清水逐渐变成红色；酱油与醋混合为调料；被污水污染的河流……
（3）固体的扩散
【讲解】历史实验：把铅板和金板紧压在一起，在室温下放置5年。发现铅板里会渗入一些金，金板里面会渗入一些铅，互相渗入1mm。
【分析归纳】该现象表明固体可以发生扩散。
固体扩散的实例：堆放煤炭的墙角，过一段时间后发现会变黑，表明煤炭分子发生了扩散。
（4）总结：扩散的概念
①一切气体、液体和固体之间都能发生扩散现象。
②一般情况下，固体扩散最慢，液体次之，气体最快。
③扩散现象表明：一切物质的分子都处在永不停的无规则运动中，分子间存在间隙。
2. 分子热运动
【演示实验】如图所示在两个烧杯内盛有质量相等的热水、冷水，用滴管注入两滴红墨水，观察现象。
【实验现象】一段时间后，热水先变红。
【实验结论】温度越高，扩散越快，分子运动越剧烈。

扩散现象等大量事实表明：
（1）一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。
（2）分子热运动：由于分子的运动跟温度有关，所以这种无规则运动叫作分子的热运动。分子运动越剧烈，物体的温度越高。
【播放视频】——《分子热运动》
【例题2】两只相同的集气瓶中分别装有空气和红棕色的二氧化氮气体，用玻璃板隔开后按上图所示放置，抽去玻璃板，保持两瓶口紧贴静置较长时间后，两瓶中气体颜色变得相同。下列说法错误的是（ B ）
A．此现象表明分子在永不停息地做无规则运动
B．此现象与“扫地时灰尘飞扬”的成因相同
C．该现象不仅能发生在气体之间，也能发生在固体、液体之间
D．该现象发生的剧烈程度与温度有关
参与演示实验，进行分析归纳，建立扩散的概念。
列举气体扩散现象的实例。
通过观看视频或图片，知道液体与固体也能发生扩散。并列举液体与固体的扩散现象。

观看演示实验，分析归纳出温度越高，分子运动越剧烈的结论，知道分子热运动的含义。
观看视频，进一步理解分子热运动。
做例题2并进行交流回答，知道分子的概念，知道扩散的概念，知道分子热运动的有关知识。
学习新课 三、分子间的作用力
【提问】扩散现象表明，分子在不停地运动。既然分子在运动，那么固体和液体中的分子为什么不会飞散开，而是聚合在一起，保持一定的体积呢?
1. 分子间的作用力
（1）分子之间存在引力
【演示实验】将两个铅柱的底面削平、削干净，然后紧紧地压在一起，他们会粘在一起吗？你看到了什么现象？这一现象能否证明分子之间存在吸引力？
【实验现象】两块铅会结合起来，在下面吊一个重物都不能把它们拉开。
【实验结论】分子之间存在引力。
（2）生活中可以证明分子之间存在吸引力的现象
①水“拉”钢球。如图所示的是航天员刘洋在问天实验舱中进行实验的场景。将一个小钢球掷入大水球中，小钢球在即将穿出大水球时被水“拉”了回来。这是因为分子间存在引力。

②水“吸”玻璃。如图所示，将一块干净的玻璃板吊在弹簧测力计下称量并读数，然后将玻璃板水平接触水面，稍稍向上用力拉弹簧测力计，则示数将变大，此现象说明分子间存在引力。
③生活中一些证明分子之间存在吸引力的现象。例如，一支粉笔有一定的形状和体积，而不是“一盘散沙”；用粉笔写字，黑板上留下字迹；把两滴水靠近后会溶在一起合成一滴水，等等。充分说明了分子间存在着吸引力。
【播放视频】——《分子间存在引力》
（3）分子间存在斥力
想一想：我们知道：分子之间存在空隙，通过刚才的实验知道，分子间存在引力，那么为什么分子不能都吸在一起呢？这不是矛盾吗？
【演示实验】找一个注射器，桶内加入一些水（或用空气），用手指封住口，另一支手用力压缩活塞时，体验所用力的大小。
【实验现象】会发现用力压缩时，活塞内的水会产生“抵抗”。
【实验分析】当分子间距离变小时，分子间相互排斥，存在斥力。
【实验结论】分子之间存在斥力。
（4）分子间同时存在引力与斥力
【演示实验】找一个注射器，桶内加入一些水，用手指封住口，另一支手用力向外拉活塞时，体验所用力的大小。
【实验现象】会发现用力向外拉时，活塞内的水会吸引。
【实验分析】当分子间距离变大时，分子间相互吸引，存在引力。
综合分析以上实验可得出：
【实验结论】分子之间存在引力和斥力。
（5）用类比法理解分子间的作用力
分子间的引力和斥力都跟分子间的距离有关系，就好比用弹簧连接起小球的情景。
①当两个分子的距离处于平衡距离时，分子间的引力等于斥力。
②当两个分子的距离变大时，分子间的作用力表现为引力。
③当两个分子的距离变小时，分子间的作用力表现为斥力。
2. 物质三态的微观特征和宏观特征
【讲解】
（1）固体分子间的情况与宏观特征
当固体被压缩时，分子间的距离变小，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。固体分子间的距离小，不容易被压缩和拉伸，具有一定的体积和形状。
（2）气体分子的状态与宏观特征
如果分子相距很远，作用力就变得十分微弱，可以忽略。气体分子之间的距离就很远，彼此之间几乎没有作用力，因此，气体具有流动性，容易被压缩。
（3）液体分子的状态与宏观特征
通常液体分子之间的距离比气体的小，比固体的大；液体分子之间的作用力比固体的小，分子没有固定的位置，运动比较自由。这样的结构使得液体较难被压缩，没有确定的形状，具有流动性。
【视频欣赏】——《分子间的作用力与分子的状态》
【例题3】物质一般有三种状态，其分子模型如图甲、乙、丙所示，其中_____图有一定的体积和形状；____图有一定的体积，但形状不确定；___图既没有固定的形状，也没有固定的体积。
【答案】丙；乙；甲.
3. 分子动理论
常见的物质是由大量分子构成的；物质内的分子在不停地做热运动；分子之间存在引力和斥力。
这就是人们用来解释热现象的分子动理论的初步知识。
4. 热现象的微观本质
各种热现象的微观本质都是分子的热运动。例如，将一个充满空气的气球放入温度约为-196℃的液氮中，气球会变扁平。这是因为在常温常压下，气球内气体分子的无规则热运动比较剧烈，能够挣脱相互作用的束缚，处于一种“自由”的状态。在液氮中，分子热运动急剧减弱，分子间的相互作用将分子束缚在一起，空气变成了液体。空气从气体变为液体时，体积大大减小。
进行或观看实验，分析归纳出分子间存在引力。
列举分子间存在引力的一些现象。
进行或观看实验，分析归纳出分子间存在斥力。
知道分子间同时存在引力与斥力。
用类比法理解分子间的作用力情况。
知道固体、液体和气体的微观特征和宏观特征。知道它们在微观和宏观方面的区别。
观看视频，进一步理解分子间的作用力与分子的状态。
做题并进行解析，理解物质三态的微观特征和宏观特征。知道固体、液体及气体的分子模型情况。
知道本节课所学知识可归纳为：分子动理论。
课
堂
练
习
课
堂
练
习
1．下列事例中，不能说明分子不停地做无规则的运动的是（ ）
A. 打开香水瓶，不久满屋子都能闻到香气
B. 衣柜中的卫生球，过一段时间后体积变小甚至消失了
C. 打扫教室地面时，在阳光下看到灰尘在空中飞舞
D. 将一滴红墨水轻轻滴在一杯水中，过一段时间后，整杯水变红了
【答案】C。
【解析】分子很小，不可能被肉眼看到，所以选项C中的灰尘肯定不是分子，不能说明分子不停地做无规则的运动。选项B中卫生球“消失”是升华现象，而升华和蒸发的根本原因，都是由于做无规则运动的分子中，速度较快的分子比较容易脱离物体，成为气体分子。选项A、D均为常见的扩散现象。 所以选C。
2. 下列现象用分子动理论解释，正确的是（ ）
A. 石灰石能被粉碎成粉末，说明分子很小 B. 空气能被压缩，说明分子间有斥力
C. “破镜不能重圆”，说明分子间有斥力D. 铁丝很难被拉伸，说明分子间有引力
【答案】D.
【解析】A. 石灰石能被粉碎成粉末，每一粉末颗粒仍包含有大量的石灰石分子，此现象不能说明分子很小，故A错误。
B. 空气能被压缩，是因为空气分子间空隙较大，不能说明分子间有斥力，故B错误。
C. “破镜不能重圆”，是因为镜子碎片接触时达不到产生分子力作用的距离，不能说明分子间有斥力，故C错误。
D. 一根铁丝很难被拉伸，是因为铁丝分子间存在引力，此现象能说明分子间有引力，故D正确。所以选D。
3. 用素描笔在纸上画一条线，再用放大镜仔细观察，发现这条线是“断裂”的；将100mL的酒精和100mL的水混合后，发现总体积小于200mL. 基于上述现象所设想的物质微观结构模型较为合理的是（ ）
A. 物质是由微粒组成的，微粒之间有空隙
B. 固体是由微粒组成的，液体是连成一片的
C. 液体是由微粒组成的，固体是连成一片的
D. 物质是由微粒组成的，各个微粒在一起，形成我们看到的连续体
【答案】A。
【解析】用放大镜或低倍显微镜对笔迹仔细观察，可以看到笔画是由许多黑色的小颗粒组成的，说明物质由微小的颗粒组成，发现这条线是“断裂”，说明微粒之间存在间隙；将100mL的水和100mL的酒精充分混合，混合后水与酒精的总体积将小于200mL，正是由于酒精分子和水分子之间有间隙，才会导致混合合总体积变小，故A正确，BCD错误。所以选A。
4. 关于如图所示的四个演示实验现象，下列说法中不正确的是（ ）

A．甲：墨水在热水中扩散得快，说明温度越高分子无规则运动越剧烈
B．乙：悬挂很重的重物后两个铅块仍没有被拉开，是由于大气压作用的结果
C．丙：用力推入活塞，活塞内的水很难被压缩，说明分子间存在相互作用的斥力
D．丁：水与酒精混合时，总体积比预计的要小，说明分子之间有空隙
【答案】B.
【解析】A．墨水在热水中扩散得快，说明温度越高，分子无规则运动越剧烈，故A正确；
B．两个铅块没有被重物拉开，说明分子间存在引力，故B错误；
C．用力推入活塞，活塞内的水很难被压缩，说明分子间存在斥力，故C正确；
D．水与酒精混合时，总体积比预计的要小，说明分子之间有空隙，故D正确。
5. 如图所示，“天宫课堂”上王亚平老师将两块透明板上的水球接触后粘在一起，慢慢拉开板后形成一个长长的“液桥”，该现象主要说明了（ ）
A．水分子间有空隙 B．水分子间存在吸引力
C．水分子间存在排斥力 D．水分子处在永不停息的无规则运动中
【答案】B.
【解析】AB．“液桥”现象说明分子间存在引力，水球接触后粘在一起，由于分子之间存在引力，故可以慢慢拉开板后形成一个长长的“液桥”，故A不符合题意，B符合题意；
C．“液桥”现象说明分子间存在引力，而不是斥力，故C不符合题意；
D．“液桥”现象不能说明水分子处在永不停息的无规则运动中，故D不符题意。
6. 如图所示的实验，是我们在学习分子动理论时做过的一些实验：
图a：浓硫酸铜溶液与清水开始界面十分清晰，几天之后，两种液体混合均匀了；
图b：玻璃板的下表面接触水面，发现拉力大于玻璃板的重力；
图c：水和酒精充分混合后的总体积小于混合前水和酒精的总体积；
图d：将红墨水滴入水中，可以看到它在水中扩散开来；
图e：将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起，两个铅块就会结合在一起，下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开。
（1）图a和图 两个实验形成实验现象的原因相同，实验表明：分子在 ，图a为尽快达到实验目的，实验过程中不可以搅动量筒里的液体；
（2）图b和图 两个实验形成实验现象的原因相同，实验表明：分子之间存在 ；
（3）图c实验表明，分子之间存在 ；
（4）图d为尽快达到实验目的，可以用 水（选填“冷”或“热”）实验，原因是分子的热运动与 有关。
【答案】（1）d，永不停息的无规则运动中；（2）e，引力；（3）间隙；（4）热，温度。
【解析】（1）图a和图d都是扩散现象，说明分子在不停的做无规则运动。
（2）图b中拉力大于玻璃板的重力，是因为玻璃分子和水分子间存在引力；图e铅块结合在一起，下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开，是因为铅块分子间存在引力。即图b和图e两个实验形成实验现象的原因相同，说明分子之间存在引力。
（3）水和酒精充分混合后的总体积小于混合前水和酒精的总体积，是因为酒精分子和水分子间都存在间隙，混合后扩散，分子彼此进入对方分子的间隙，总体积变小。
（4）温度越高，分子的无规则运动越剧烈，扩散就越快，所以为了尽快达到实验目的，可以用热水做实验。
板
书
设
计
第2节 分子动理论的初步知识
1．物质是由分子组成的。分子很小，直径大约是10-10m。
2．分子热运动
①扩散：不同物质在互相接触时彼此进入对方的现象，叫作扩散。
②分子热运动：一切物质的分子在不停地做无规则运动。温度越高，分子运动越剧烈，分子的这种无规则运动叫作分子热运动。
3．分子之间存在引力和斥力。
课
堂
小
结
第2节 分子动理论的初步知识
作
业
教学反思