第1节 分子热运动 教学设计
[教学目的]
知道分子动理论的初步知识，初步了解热学研究问题的方法．
[应达到的目标]
1．能正确叙述分子动理论的初步知识．
2．能用具体事实说明，物体是由大量分子组成的，分子都在永不停息地做无规则运动，分子存在着引力和斥力．
3．知道并会解释扩散现象．
[重点]分子动理论的内容
[难点]分子间有相互作用的引力的斥力
[教具]一小瓶酒精，一小瓶风油精，一小瓶红色墨水，两个广口瓶（其中之一充满NO2气，用玻璃片盖好），两烧杯清水，一粒高锰酸钾，演示分子间有引力的铅块，大砝码一个，半径0.5厘米、长约85厘米、一端封闭的玻璃管一个，胶塞一个，自制分子间的作用力与距离之间关系演示器一套．
[教学过程]
一、引入新课
我们已经学过一些热现象，如热膨胀、热传递等等．本章就从物质的内部结构去研究“热”到底是什么？热学研究问题的方法不同于力学，热学研究大量分子的运动规律，而不是单个分子的运动规律．
分子动理论史略：
远古时代人们就开始研究热的本质问题，古希腊著名哲学家德谟克利特非常善于观察，每看到一个现象，他都要认真思考，鱼在水中游动，他就想水为什么那么不坚实，以致可以任鱼儿游来游去？冰容易被敲碎，难道冰也不坚实吗？为什么人在离鲜花很远的地方就可闻到它的香味？通过对这些个别事例的认真思考，他综合得出一个结论：物质都是由不停地运动着的微粒组成的．到了18世纪的中叶，俄国的伟大学者罗蒙诺索夫发展了上述学说，提出物质分子存在的基本观点，认为分子的无规则运动是热的本质．19世纪初，人们又从实验上找到了根据，1811年阿佛加德罗提出分子的概念，近代用电子显微镜观察到了蛋白质的分子，从而确立了分子动理论．
二、新课教学
分子动理论的基本内容（板书）
1．物体是由大量分子组成的（板书）
(1)分子的概念（板书）
分子是保持物质化学性质的最小微粒（板书）
(2)分子很微小（板书）
①提问：平时用什么话来形容物体的细小？
生答：细如发丝．
据此教师就把一般头发丝的直径与分子直径比较，如果将二万个氧分子，一个紧挨一个排成一串，那么它们的总长度才跟一根头发丝的直径相当．
②分子体积很小，水分子与乒乓球大小之比恰似乒乓球与地球之比．
③分子的质量很小，1022个水分子的质量与5分硬币的质量相当．
(3)分子直径的数量级为10米-10（板书）
如氢分子直径约为2.5×10-10米，质量约为3.3×10-24克；氧分子的直径约是3×10-10米，质量约是5.3×10-23克．
(4)物体里含有大量的分子（板书）
在0℃，标准大气压下，1厘米3的气体中，含有2.7×1019个气体分子．1厘米3水中含有3.35×1022个水分子．若把这些水分子均匀地分布在地球表面上，每平方厘米可分得5000多个分子．
2．分子永不停息地做无规则运动（板书）
(1)气体的扩散
[演示1]把少许酒精或风油精撒在教室里，很快在各个角落都能闻到酒精的气味．
[演示2]二氧化氮扩散到空气中的实验．如图1所示．
这些实验说：不是重力等外来力的作用，而是气体分子在不停地做无规则运动的结果．
由此提出扩散概念．
扩散：不同的物质在接触时，彼此进入对方的现象（板书）
(2)液体的扩散
[演示3]红墨水滴到清水中的实验．
[演示4]投一粒高锰酸钾到清水中的实验．
说明：液体分子永不停息地做无规则运动．
(3)固体的扩散
①白墙边堆放煤，墙壁中会有黑色煤粉．
②把磨得很光的铅片和金片紧压在一起，在室温下放置5年后再将它们分开，可以观察到它们互相渗入约1毫米深．
大量事实表明：物体的分子都在永不停息地做无规则运动．
（播放“分子做无规则运动”的电视录像片断）
3．分子间有相互作用的引力斥力（板书）
(1)分子间有相互吸引力
①提问：分子既然在不停地无规则运动着，为什么固体不分散成一个个分子呢？
②[演示5]教材中图2-4分子间存在引力实验．
③[演示6]一根粉笔掰开两段，再把它们紧紧压在一起，两段又合二为一．
④[学生实验]水分子间存在引力实验．（课前学生准备好所需器材）
⑤提问：这些实验说明了什么问题？
(2)分子间有相互排斥力
①固体和液体很难被压缩．
②[演示7]酒精和水混合后体积减少的实验，用半径为0.5厘米、长约85厘米、一端封闭的玻璃管，先倒入清水半管，后倒染红的酒精至满，然后用胶塞塞住，管内无空气，把管倒转几次，使两种液体混合，体积明显减少．
分析实验现象：在酒精与水混合的过程中，有些酒精的分子到了水中，有些水分子到了酒精中，说明水与酒精的分子都是有间隙的，从而说明分子间有相互排斥力．
(3)分子间作用力与距离的关系（板书）
[演示8]分子间作用力与距离之间关系的模拟实验．
如图2两部装上磁铁的小车，同名磁极相对，中间用橡皮筋系着，在车侧面向学生处贴两块圆纸板挡在磁铁前面，每个圆纸板表示一个分子；当表示两分子的圆纸板相隔一定距离（磁铁间的斥力等于橡皮筋的拉力）时处于平衡位置；当两圆纸板间距离大于平衡位置进的距离，由于橡皮筋的拉力命名两圆纸板相向运动，显示出分子间引力大于斥力，总是表现为引力；当两圆纸板间距离小于平衡位置时的距离，由于磁铁间的斥力使两圆纸板反向运动，这就是显示出分子间引力小于斥力，总的表现为斥力．
总结归纳如下：
①f引=f斥时，r=r0平衡（板书）
②分子间引力与斥力同时存在（板书）
③分子间距离r＞r0时，f引＞f斥，表现为引力（板书）
④分子间距离r＜r0，f引＜f斥，表现为斥力（板书）
⑤当r＞10倍分子直径时，分子间作用力变得十分微弱了，可以认为没有作用力了（板书）
三、巩固新课
提问：1．分子动理论的基本内容有哪三点？分别用具体事实说明．
2．为什么粉笔字能留在墨板上？为什么用锡能焊接铜（铁）器件？
3．在什么情况下分子间的作用力分别表现为斥力、引力或没有力？
四、布置作业
