2025年人教版九年級物理上冊《分子熱運動》教學設(shè)計

課程基本信息

課例編號學科物理年級九年級學期上學期

課題第十三章第1節(jié)分子熱運動

教科書書名：義務(wù)教育教科書物理九年級全一冊

教學目標

教學目標：

知識目標：

1.知道分子動理論的初步知識。

2.認識和識別擴散現(xiàn)象。

3.了解分子熱運動相關(guān)知識。

能力目標：

通過大量的實驗與生活現(xiàn)象培養(yǎng)學生的觀察、推理、總結(jié)和歸納能力；通過觀察宏觀表現(xiàn)

來推斷微觀情況，培養(yǎng)學生初步運用相關(guān)研究方法的能力。

情感目標：

從物體的一些宏觀表現(xiàn)分析構(gòu)成物體分子的微觀情況，讓學生體會探索微觀世界的方法；

通過利用微觀模型解釋更多宏觀熱現(xiàn)象的過程，使學生體驗探索新知的魅力。

教學重點：

知道一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則的運動

教學難點：

理解分子間存在相互作用力

教學過程

教

學

時間主要師生活動

環(huán)

lmin30s引【講】這是北宋文學家王安石所寫的《梅》

入【問】你知道王安石是如何確定從遠處看到的是梅而不是雪

新嗎？

課【答】遙知不是雪，為有暗香來。因為梅花隱隱傳來陣陣幽

香，遠遠望去便可確定那是潔白的梅花。

【問】我們?yōu)槭裁茨苈劦交ㄏ隳兀?/p>

【講】有同學猜測是有一種肉眼看不到的極其微小的粒子飄到

了我們鼻子里。而這種微粒正是常見物質(zhì)的基本組成部分。

【講】現(xiàn)代科學研究發(fā)現(xiàn)，【點PPT】常見的物質(zhì)是由分子、原

子構(gòu)成的。

【點PPT】【手勢】我們生活中常見的水，是由無數(shù)個小水滴組

成。

【問】那么一滴水是不是分子呢？

2min物【答】沒錯，一滴水不是分子！

質(zhì)【講】【點PPT］其實一滴水還可以再分。分成10份，100份，

的1000份，持續(xù)分下去，我們會發(fā)現(xiàn)，僅一滴水就有大約

構(gòu)1.67x1()21個水分子。如果全世界的人日以繼夜的數(shù)，需要4000

成多年才能完成這項浩瀚的工程?？梢姺肿拥臄?shù)量是多么巨大，

體積又是多么微小??！

【講】如果將其看成球形，【點PPT】一般分子的直徑只有百億

分之幾米，人們通常以IO」。米為單位來量度分子。

【講】分子如此之小，以至于我們用肉眼和光學顯微鏡是分辨

不出它們的。只能借助電子顯微鏡進行觀察。

【點PPT】【指圖】這是電子顯微鏡下的苯分子、金原子和生物

大分子。

【問】構(gòu)成物質(zhì)的大量分子處于什么狀態(tài)呢？是靜止的？還是

運動的呢？

【講】雖然用肉眼不能直接觀察到分子，但人們可以通過物體

的一些宏觀表現(xiàn)來推斷分子的情況，下面請跟著老師來看第一

個實驗。

【講】同學們請看，老師在左側(cè)的集氣瓶中裝入紅棕色的二氧

化氮氣體【點PPT】

【播放實驗1.1】

【問】然后把裝有密度比空氣大的二氧化氮氣體的瓶子扣在空

瓶子的上方，抽去玻璃板后，同學們猜猜會發(fā)生什么現(xiàn)象？

【播放實驗1.2]

【答】我們看到二氧化氮氣體由于受重力影響，很快落到下面

的瓶子里。

【問】如果將裝有二氧化氮氣體的瓶子放在下面，抽掉中間的

玻璃板后，又會出現(xiàn)什么現(xiàn)象呢？

【問】按說密度大的二氧化氮氣體會一直在下面，實際是這樣

嗎？

【播放實驗1.3】

【講】請你仔細觀察瓶口氣體顏色的變化，并解釋出現(xiàn)這種現(xiàn)

象的原因。為了便于觀察我們通過特技在短時間內(nèi)將整個過

程表現(xiàn)出來。

13min30s分【問】同學們看到了什么現(xiàn)象？

子【答】沒錯，二氧化氮氣體進入到上面的瓶子中了，上面瓶子

執(zhí)八、、里的空氣也運動到下面的瓶子里。

運【講】需要一個小時左右的時間，兩種氣體才能均勻的混合。

動【講】【指實驗圖】這是氣體的擴散現(xiàn)象，它表明氣體分子在不

停地做無規(guī)則運動。

【點PPT】這種不同的物質(zhì)在互相接觸時，彼此進入對方的現(xiàn)

象，叫做擴散。

【問】擴散只能發(fā)生在氣體間嗎？讓我們一起來觀察下一個實

驗。

【播放實驗2】

【講】在玻璃桶里裝一半清水，用長頸漏斗在水的下面注入藍

色的硫酸銅溶液。由于硫酸銅溶液的密度比水大會沉在玻璃桶

的下部。開始無色的清水和藍色的硫酸銅溶液之間的界面是多

么明顯?。?/p>

【問】靜放幾天界面會發(fā)生怎樣的變化呢？為了便于觀察我們

通過特技，在短時間內(nèi)將整個過程表現(xiàn)出來。

【問】同學們看到了什么現(xiàn)象？

【答】兩種液體的分界面逐漸變得模糊了，筒中液體的顏色逐

漸趨于一致，即硫酸銅溶液和水彼此進入對方，最終成為一

體。這是30多天以后看到的現(xiàn)象。

【提問】【伸手】該實驗現(xiàn)象說明了什么？

【答】沒錯，【點PPT】說明液體間也可以發(fā)生擴散，表明液體

分子也在不停地做無規(guī)則運動。只不過比氣體要慢得多。

【問】現(xiàn)在我們知道了氣體和液體能夠發(fā)生擴散，那么固體間

也存在擴散現(xiàn)象嗎？

【講】科學家曾做過這樣的實驗，【點PPT】老師現(xiàn)在用動畫來給

同學們模擬一下。

【模擬實驗】

【講】把打磨的很光滑的鉛片和金片緊壓在一起，于室溫下放置

5年后，再將它們切開。發(fā)現(xiàn)鉛與金互相滲入了約1毫米。

【答】【指實驗圖】這說明固體之間是可以發(fā)生擴散的，表明固

體分子在不停地做無規(guī)則運動。

（心中默數(shù)1,2）

【點PPT】【講】我們從上述三個實驗得知：氣體、液體、固體

都可以發(fā)生擴散。

【點PPT】擴散現(xiàn)象表明：一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)

則的運動。

【問】我們?nèi)绻雽嶋H觀察水和硫酸銅的擴散需要一個月的時

間，而鉛與金的擴散，則需要等待五年的時間，真的是很漫長！

【問】有什么辦法能讓擴散進行得快一些呢？

【講】看看下面的實驗?zāi)懿荒芙o你一些啟發(fā)。

【介紹】實驗中需要用到溫度計、膠頭滴管、紅墨水、燒杯、

熱水與冷水

【播放實驗3】

【講】這是兩杯等量的水，我們用溫度計測量它們的溫度。冷

水的溫度大約是29.7攝氏度，熱水的溫度大約是70.1攝氏度。

用滴管分別在兩個燒杯中滴入一滴紅墨水。

【問】同學們觀察到了什么現(xiàn)象？

【答】的確，我們可以看到在裝有熱水的燒杯中，紅墨水擴散

的很快，燒杯中的水很快就變成均勻的淡紅色。而在裝有冷水

的燒杯中紅墨水則擴散的比較慢。

【問】通過該實驗的現(xiàn)象你能得出什么結(jié)論？

【答】是的，由實驗現(xiàn)象我們可以得知【點PPT】擴散快慢與

溫度有關(guān)，熱水中的紅墨水擴散得比較快。

【講】擴散現(xiàn)象等大量事實表明，一切物質(zhì)的分子都在不停的

做無規(guī)則運動，這種無規(guī)則運動叫做分子的熱運動。溫度越

高，分子運動越劇烈。請同學們注意，我們這里所說的熱運

動，是指大量分子的無規(guī)則運動。

【講】同學們，現(xiàn)在，你是否能解釋本節(jié)課開始時，老師提出

的問題了呢？

【點PPT】我們?yōu)槭裁茨苈劦交ㄏ悖?/p>

【答】老師知道屏幕前的你們已經(jīng)有了答案。的確，聞到花香

就是擴散的結(jié)果，表明了花香分子在永不停息的做無規(guī)則運

動。

【講】在我們生活中還有很多類似的擴散現(xiàn)象。例如我們平時

【手勢】聞到菜香也是擴散的結(jié)果。

【問】【手勢】同學們有這樣的經(jīng)驗嗎？向水中加些糖，一段時

間后整杯水都會變甜，你能解釋其中的原因嗎？

【答】是的，味覺感知到整杯水變甜是糖和水之間發(fā)生了擴

散，這是分子無規(guī)則運動導致的。

【指圖】同樣的道理，在腌制咸菜的時候菜會變咸也是擴散現(xiàn)

象。

【問】長時間堆放煤的墻角會變黑，無論怎樣清掃都不能弄干

凈，又是怎么回事呢？

【答】沒錯，是由于煤和墻壁發(fā)生擴散，部分煤分子運動到了

墻壁中。

【講】以上生活實例都屬于擴散現(xiàn)象。

【問】【指圖】接下來，讓我們看看灰塵在陽光下飛舞屬于擴散

現(xiàn)象嗎？

【答】當然，這不屬于擴散現(xiàn)象，因為分子很小，不可能被肉

眼看到。肉眼看到的灰塵不是分子，而是固體小顆粒。

【問】根據(jù)前面所學的內(nèi)容，我們知道，不同的物質(zhì)在互相接

觸時，可以彼此進入對方。如果構(gòu)成物質(zhì)的分子緊密的排列在

一起，還能發(fā)生擴散嗎？

【答】不能。由此我們可以猜想：物質(zhì)的分子并非緊密地排列

在一起，分子之間還應(yīng)該存在著間隙。下面讓我們用實驗來驗證

這個猜想。

【介紹】本實驗需要用到帶塞子的混合器、燒杯、水、滴加了

紅墨水的酒精、膠頭滴管和水槽。先在混合器中注入適量的

水，再注入酒精，利用膠頭滴管使液面到達標記處。然后塞上

塞子，翻轉(zhuǎn)混合器使酒精和水充分混合。

【問】觀察此時液面的位置，我們發(fā)現(xiàn)酒精與水混合的總體積

減小，減小的那部分體積到哪里去了？

【講】為了使同學們更清楚的認識該現(xiàn)象，下面我們用紅豆和

小米來做一個類比實驗?！军cPPT】

【播放實驗5】

【介紹】先在錐形瓶內(nèi)裝入適量的紅豆，再將小米倒入，使總

體積到達標記處，蓋上蓋子。

【講】通過認真觀察，同學們一定發(fā)現(xiàn)了紅豆之間和小米之間

都有間隙【指PPT】，反復晃動瓶子后，紅豆和小米彼此進入到

間隙中，總體積變小【指PPT】。對比酒精與水混合后總體積的

變化，你能得到什么啟示嗎？

【答】同學們說的都很對。通過對比我們知道在酒精與水的混

合過程中，實際是酒精與水彼此進入對方。由于酒精與水的分

子間存在間隙，所以兩者混合后總體積減小【指PPT】。原來，

構(gòu)成物質(zhì)的分子并非緊密的排列在一起，分子之間是存在間隙

的【點PPTjo

【問】讓我們再來思考一下，既然分子不停地做無規(guī)則運動，

那為什么固體和液體能保持一定的體積，卻不像氣體一樣四處

飛散呢？

【答】有同學猜想：固體和液體的分子之間應(yīng)該有力的作用。

是這樣嗎？接下來，讓我們通過實驗進行驗證?！军cPPT】

【播放實驗6】

【介紹】該實驗需要用到鉛柱、刮刀、鐵架臺、鉤碼。分別用

刮刀將兩個鉛柱底面削平。用力將兩個鉛柱的底面緊緊壓在一

起，松開手后，我們看到鉛柱“粘合”。在鉛柱的底部掛上鉤碼。

發(fā)現(xiàn)掛上一定數(shù)量的鉤碼，沒有使粘合的鉛柱分開。

【問】同學們，我們?nèi)绻谜澈系你U柱掛更重的重物結(jié)果會如

何？

【播放實驗7】

【答】快看！粘合的鉛柱竟然可以提起兩個滅火器！

【講】顯然兩個鉛柱的【點PPT】分子之間存在引力。

【問】其他物質(zhì)的分子之間是否也存在引力呢？讓我們再做一

個實驗。

【介紹】需要用到彈簧測力計、細線、玻璃板、大水槽含適量

的水

【問】用彈簧測力計測量玻璃板的重力。使玻璃板水平接觸水

面，然后稍稍用力拉動玻璃板，玻璃板離開水面時，測力計示

數(shù)會發(fā)生怎樣的變化？【點PPT】

【播放實驗8】

【答】和你猜想的一樣嗎？示數(shù)竟然變大了！

【講】【指圖片】左圖是玻璃板接觸水面時測力計的示數(shù)，右圖

是玻璃板離開水面時測力計的示數(shù)。

【問】當玻璃板離開水面時，就好像有一只無形的手拉住玻璃

板，不讓它離開一樣，這個拉力的施力物體只能是誰？

【答】沒錯，就是水。正是由于玻璃分子和水分子間存在引

力，因此向上拉玻璃板時，彈簧測力計的示數(shù)會變大。

很明顯，固體和液體能保持一定體積的原因是分子間存在引力

的作用【點PPT】。

【講】既然分子間存在引力，同時又存在間隙【指PPT圖］，那

為什么壓縮固體和液體很困難呢？【點PPT】

【播放實驗9】

【講】液體被壓縮時產(chǎn)生了強烈的抵抗，而固體也很難被壓

縮。顯然，固體、液體分子之間還存在互相排斥的力，【點

PPT］即分子間存在斥力。

【點PPT】以上一系列實驗說明：分子間同時存在相互作用的

引力和斥力。

【講】既然分子間相互作用的引力和斥力是同時存在的，那么

為什么有時候表現(xiàn)為引力，有時候表現(xiàn)為斥力呢？

【講】請同學們跟老師一起通過動畫，再次進入微觀的世界看

一看?。埸cPPT］

【播放動畫】

【講】分子之間好像有彈簧相連，當分子間距離變小時，分子

間的引力和斥力是同時變大的，只不過斥力比引力變化的更

快，它們的合力表現(xiàn)為斥力。而隨著分子間的距離變大，分子

間的引力和斥力逐漸減小，只不過引力比斥力減小得慢一些，

合力就表現(xiàn)為引力了。隨著分子間的距離繼續(xù)變大，引力和斥

力也就繼續(xù)減小，直到距離變得很大時，分子間作用力就已經(jīng)

變得十分微弱了，可以忽略不計。而這時，物質(zhì)就已經(jīng)變成我

們熟悉的氣體狀態(tài)了。

【播放動畫】

【講】也正是因為氣體分子間距離大，分子間作用力微弱，才

導致氣體容易被壓縮且具有流動性，難以保持一定的形狀和體

積。固體分子間距離小，作用力強，這使得固體不易被壓縮或

拉伸，有一定的形狀和體積。液體分子間的距離，介于以上兩

者之間，分子沒有固定的位置，運動比較自由。這樣的結(jié)構(gòu)使

得液體較難壓縮，沒有確定的形狀，具有流動性。

【講】以上就是本節(jié)課所包含的內(nèi)容，請大家跟著黃老師一起

回顧一下吧。本節(jié)課我們學習了【點PPT】物質(zhì)是由大量分子

構(gòu)成的；

【點PPT】接著通過實驗得出分子在不停地做無規(guī)則運動；

【點PPT】分子間存在引力和斥力。

這就是分子動理論的初步知識。

【講】其中，【指PPT】分子不停地做無規(guī)則運動由擴散現(xiàn)象證

實。

（【講】不同的物質(zhì)在互相接觸時，彼此進入對方的現(xiàn)象，叫做

擴散。

【點PPT】氣體