初中物理教学案例:走进分子世界

第一节　走进分子世界
目标：
1.知道物质是由分子和原子组成的；
2. 能从生活、自然中的一些简单热现象推测分子的热运动,初步认识宏观热现象和分子热运动的联系；
3. 通过观察和实验，初步了解分子运动理论的基本观点，并能用其解释某些热现象；
4.  通过信息收集，了解纳米材料的应用和发展前景．

教学过程：（电子幻灯片提纲）
问题：世界万物是由什么构成的？它们的结构是怎样的？它们有最小的结构吗?如果有,那是什么?
l 微观世界不能用肉眼观察, 用什么办法来研究呢？
l 介绍：科学家采用一种非常有效的方法——先根据观察到的现象提出结构模型的猜想，再收集证据来证实自己的猜想，从而弄清物质的内部结构！让我们借用科学家的这种方法来认识物质的结构吧！
l 用结构图的方式呈现科学家认识物质结构的方法．
一、选择一种模型
l 活动1:观察炭笔.
请学生描述现象并得出结论．
l 活动2：观察：将高锰酸钾颗粒放入水中，你看到什么现象？
学生描述后，点击右侧的视频，观看高锰酸钾的扩散现象．
小结：液体分子在不停的做着无规则运动
活动：观察硫酸铜混合溶液
观看视频：硫酸铜混合液的扩散说明：液体分子在不停地做着无规则运动
l 活动３ ：思考将水和酒精充分混合,混合后出现怎样的现象? （点击右侧视频）观察现象．
思考：为什么水和酒精混合后体积小于两者混合前的总体积呢？请对比前一个实验回答．
结论：组成物质的分子之间有空隙．
介绍：物质微观结构的三种模型
模型1：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2：物质是由微粒组成的，微粒之间有空隙；模型3：固体是由微小颗粒组成的，液体是连成一片的，固体微粒可以挤进液体中．
l 你认为哪种模型能够解释刚才的现象？请你选择一种模型,并尝试解释.
得出物质的微观模型：物质是由微小的颗粒组成的，颗粒之间有空隙．
引入分子概念．介绍科学家发明了探测微观世界的工具，如放大镜、显微镜等，这些工具拓展了人类的视力范围，收集了更多的证据，支持了科学家提出的分子模型猜想．（观察一些分子图片）
想一想：１.将方形蔗糖碾碎后，用放大镜观察，你看到了什么？２.将碾碎的蔗糖溶入水中，用放大镜观察糖水，你还能看到蔗糖吗？
 
二、分子模型
观察右侧细胞的flash课件．
得出结论一：分子很小，物质由大量的分子组成的，分子间存在间隙．
猜想:分子是否会运动?
活动:收集分子运动的证据
点击右侧的视频，观察花粉粒的运动．
拓展：分子运动快慢与什么有关呢？
活动：我们用热水和冷水同时做同样的实验，哪杯水变红快？这一现象说明了什么？
点击右侧视频，观察墨汁滴入热水和冷水的不同现象，得出结论：分子运动快慢程度跟温度有关，温度越高，分子运动速度越快.
l 观察二氧化氮气体的实验
l 点击右侧的视频，观察实验现象．
l 得出结论．
问题:既然分子间有间隙，而且分子又是运动的，那么为什么我们看到的许多物体却不是一盘散沙？
活动:分子间有引力
l 将两表面光滑的铅块相互紧压后，你看到的现象是什么？
l 点击右侧视频，得出结论:分子间存在吸引力
l 疑问----分子间有空隙，且分子间有引力，那么物体应该很容易被压缩．
l 事实上，固体和液体很难被压缩，说明分子之间不仅存在吸引力，而且还同时存在排斥力．
结论三：分子间同时存在着斥力和引力
讨论：分子之间没有引力会怎样，是否只存在引力？
小结：分子模型
（1）物质是由大量分子组成的，分子间有间隙；（2）分子一直处在永不停息的运动中；（3）分子间同时存在引力和斥力．
讨论 1：固体、液体和气体分子之 间的空隙大小？
观察几张图片．
填表：

	固体	液体	气体
分子间距
分子间作用力
分子运动

气体分子间的距离有什么特点？
点击视频，观察气体分子的运动．
讨论：你能用所学知识解释为什么气体易被压缩而固体和液体难被压缩吗？
分析：气体易被压缩是由于气体分子之间的空隙大，而固、液体难被压缩是因为固、液体分子之间的空隙小．
反馈练习．
生活·物理·社会
介绍纳米材料．观察几张纳米图片．
本课小结．几道反馈题．
l 案例评析：由于分子是看不见摸不着的，只有通过观察实验和推测来认识“物质是由大量分子组成的，分子间有间隙”．本课通过实验和生活实例认识扩散现象，推测出分子是运动的，分子间存在着吸引力和排斥力．并通过大量的视频和实验现象，把看不见的分子转化为可以观察的物理现象，让学生了解一些纳米技术及其应用和发展前景，从而进一步激发学生对微观世界探究的兴趣．