2025年人教版九年級(jí)物理上冊(cè)《分子熱運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì)

課程基本信息

課例編號(hào)學(xué)科物理年級(jí)九年級(jí)學(xué)期上學(xué)期

課題第十三章第1節(jié)分子熱運(yùn)動(dòng)

教科書書名：義務(wù)教育教科書物理九年級(jí)全一冊(cè)

教學(xué)目標(biāo)

教學(xué)目標(biāo)：

知識(shí)目標(biāo)：

1.知道分子動(dòng)理論的初步知識(shí)。

2.認(rèn)識(shí)和識(shí)別擴(kuò)散現(xiàn)象。

3.了解分子熱運(yùn)動(dòng)相關(guān)知識(shí)。

能力目標(biāo)：

通過大量的實(shí)驗(yàn)與生活現(xiàn)象培養(yǎng)學(xué)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(xué)生初步運(yùn)用相關(guān)研究方法的能力。

情感目標(biāo)：

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(xué)生體會(huì)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(xué)生體驗(yàn)探索新知的魅力。

教學(xué)重點(diǎn)：

知道一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)

教學(xué)難點(diǎn)：

理解分子間存在相互作用力

教學(xué)過程

教

學(xué)

時(shí)間主要師生活動(dòng)

環(huán)

lmin30s引【講】這是北宋文學(xué)家王安石所寫的《梅》

入【問】你知道王安石是如何確定從遠(yuǎn)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?yàn)槊坊[隱傳來陣陣幽

香，遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(xué)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(xué)研究發(fā)現(xiàn)，【點(diǎn)PPT】常見的物質(zhì)是由分子、原

子構(gòu)成的。

【點(diǎn)PPT】【手勢(shì)】我們生活中常見的水，是由無數(shù)個(gè)小水滴組

成。

【問】那么一滴水是不是分子呢？

2min物【答】沒錯(cuò)，一滴水不是分子！

質(zhì)【講】【點(diǎn)PPT］其實(shí)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(huì)發(fā)現(xiàn)，僅一滴水就有大約

構(gòu)1.67x1()21個(gè)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(xiàng)浩瀚的工程。可見分子的數(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(diǎn)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(xué)顯微鏡是分辨

不出它們的。只能借助電子顯微鏡進(jìn)行觀察。

【點(diǎn)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(yùn)動(dòng)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(qǐng)跟著老師來看第一

個(gè)實(shí)驗(yàn)。

【講】同學(xué)們請(qǐng)看，老師在左側(cè)的集氣瓶中裝入紅棕色的二氧

化氮?dú)怏w【點(diǎn)PPT】

【播放實(shí)驗(yàn)1.1】

【問】然后把裝有密度比空氣大的二氧化氮?dú)怏w的瓶子扣在空

瓶子的上方，抽去玻璃板后，同學(xué)們猜猜會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？

【播放實(shí)驗(yàn)1.2]

【答】我們看到二氧化氮?dú)怏w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?dú)怏w的瓶子放在下面，抽掉中間的

玻璃板后，又會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象呢？

【問】按說密度大的二氧化氮?dú)怏w會(huì)一直在下面，實(shí)際是這樣

嗎？

【播放實(shí)驗(yàn)1.3】

【講】請(qǐng)你仔細(xì)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(shí)間內(nèi)將整個(gè)過

程表現(xiàn)出來。

13min30s分【問】同學(xué)們看到了什么現(xiàn)象？

子【答】沒錯(cuò)，二氧化氮?dú)怏w進(jìn)入到上面的瓶子中了，上面瓶子

執(zhí)八、、里的空氣也運(yùn)動(dòng)到下面的瓶子里。

運(yùn)【講】需要一個(gè)小時(shí)左右的時(shí)間，兩種氣體才能均勻的混合。

動(dòng)【講】【指實(shí)驗(yàn)圖】這是氣體的擴(kuò)散現(xiàn)象，它表明氣體分子在不

停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。

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

象，叫做擴(kuò)散。

【問】擴(kuò)散只能發(fā)生在氣體間嗎？讓我們一起來觀察下一個(gè)實(shí)

驗(yàn)。

【播放實(shí)驗(yàn)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(lán)

色的硫酸銅溶液。由于硫酸銅溶液的密度比水大會(huì)沉在玻璃桶

的下部。開始無色的清水和藍(lán)色的硫酸銅溶液之間的界面是多

么明顯??！

【問】靜放幾天界面會(huì)發(fā)生怎樣的變化呢？為了便于觀察我們

通過特技，在短時(shí)間內(nèi)將整個(gè)過程表現(xiàn)出來。

【問】同學(xué)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(jìn)入對(duì)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明了什么？

【答】沒錯(cuò)，【點(diǎn)PPT】說明液體間也可以發(fā)生擴(kuò)散，表明液體

分子也在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。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(kuò)散，那么固體間

也存在擴(kuò)散現(xiàn)象嗎？

【講】科學(xué)家曾做過這樣的實(shí)驗(yàn)，【點(diǎn)PPT】老師現(xiàn)在用動(dòng)畫來給

同學(xué)們模擬一下。

【模擬實(shí)驗(yàn)】

【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(shí)驗(yàn)圖】這說明固體之間是可以發(fā)生擴(kuò)散的，表明固

體分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。

（心中默數(shù)1,2）

【點(diǎn)PPT】【講】我們從上述三個(gè)實(shí)驗(yàn)得知：氣體、液體、固體

都可以發(fā)生擴(kuò)散。

【點(diǎn)PPT】擴(kuò)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(yùn)動(dòng)。

【問】我們?nèi)绻雽?shí)際觀察水和硫酸銅的擴(kuò)散需要一個(gè)月的時(shí)

間，而鉛與金的擴(kuò)散，則需要等待五年的時(shí)間，真的是很漫長！

【問】有什么辦法能讓擴(kuò)散進(jìn)行得快一些呢？

【講】看看下面的實(shí)驗(yàn)?zāi)懿荒芙o你一些啟發(fā)。

【介紹】實(shí)驗(yàn)中需要用到溫度計(jì)、膠頭滴管、紅墨水、燒杯、

熱水與冷水

【播放實(shí)驗(yàn)3】

【講】這是兩杯等量的水，我們用溫度計(jì)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(gè)燒杯中滴入一滴紅墨水。

【問】同學(xué)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?dāng)U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(kuò)散的比較慢。

【問】通過該實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象你能得出什么結(jié)論？

【答】是的，由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象我們可以得知【點(diǎn)PPT】擴(kuò)散快慢與

溫度有關(guān)，熱水中的紅墨水?dāng)U散得比較快。

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

做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，這種無規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫做分子的熱運(yùn)動(dòng)。溫度越

高，分子運(yùn)動(dòng)越劇烈。請(qǐng)同學(xué)們注意，我們這里所說的熱運(yùn)

動(dòng)，是指大量分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。

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

的問題了呢？

【點(diǎn)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(kuò)散的結(jié)果，表明了花香分子在永不停息的做無規(guī)則運(yùn)

動(dòng)。

【講】在我們生活中還有很多類似的擴(kuò)散現(xiàn)象。例如我們平時(shí)

【手勢(shì)】聞到菜香也是擴(kuò)散的結(jié)果。

【問】【手勢(shì)】同學(xué)們有這樣的經(jīng)驗(yàn)嗎？向水中加些糖，一段時(shí)

間后整杯水都會(huì)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(kuò)

散，這是分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的。

【指圖】同樣的道理，在腌制咸菜的時(shí)候菜會(huì)變咸也是擴(kuò)散現(xiàn)

象。

【問】長時(shí)間堆放煤的墻角會(huì)變黑，無論怎樣清掃都不能弄干

凈，又是怎么回事呢？

【答】沒錯(cuò)，是由于煤和墻壁發(fā)生擴(kuò)散，部分煤分子運(yùn)動(dòng)到了

墻壁中。

【講】以上生活實(shí)例都屬于擴(kuò)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(kuò)散

現(xiàn)象嗎？

【答】當(dāng)然，這不屬于擴(kuò)散現(xiàn)象，因?yàn)榉肿雍苄?，不可能被?/p>

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(xué)的內(nèi)容，我們知道，不同的物質(zhì)在互相接

觸時(shí)，可以彼此進(jìn)入對(duì)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(kuò)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(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證

這個(gè)猜想。

【介紹】本實(shí)驗(yàn)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(dá)標(biāo)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(shí)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(xué)們更清楚的認(rèn)識(shí)該現(xiàn)象，下面我們用紅豆和

小米來做一個(gè)類比實(shí)驗(yàn)。【點(diǎn)PPT】

【播放實(shí)驗(yàn)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(dá)標(biāo)記處，蓋上蓋子。

【講】通過認(rèn)真觀察，同學(xué)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(fù)晃動(dòng)瓶子后，紅豆和小米彼此進(jìn)入到

間隙中，總體積變小【指PPT】。對(duì)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(xué)們說的都很對(duì)。通過對(duì)比我們知道在酒精與水的混

合過程中，實(shí)際是酒精與水彼此進(jìn)入對(duì)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(diǎn)PPTjo

【問】讓我們?cè)賮硭伎家幌拢热环肿硬煌５刈鰺o規(guī)則運(yùn)動(dòng)，

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(xué)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(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證?！军c(diǎn)PPT】

【播放實(shí)驗(yàn)6】

【介紹】該實(shí)驗(yàn)需要用到鉛柱、刮刀、鐵架臺(tái)、鉤碼。分別用

刮刀將兩個(gè)鉛柱底面削平。用力將兩個(gè)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(xué)們，我們?nèi)绻谜澈系你U柱掛更重的重物結(jié)果會(huì)如

何？

【播放實(shí)驗(yàn)7】

【答】快看！粘合的鉛柱竟然可以提起兩個(gè)滅火器！

【講】顯然兩個(gè)鉛柱的【點(diǎn)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?cè)僮鲆?/p>

個(gè)實(shí)驗(yàn)。

【介紹】需要用到彈簧測力計(jì)、細(xì)線、玻璃板、大水槽含適量

的水

【問】用彈簧測力計(jì)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(dòng)玻璃板，玻璃板離開水面時(shí)，測力計(jì)示

數(shù)會(huì)發(fā)生怎樣的變化？【點(diǎn)PPT】

【播放實(shí)驗(yàn)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(shí)測力計(jì)的示數(shù)，右圖

是玻璃板離開水面時(shí)測力計(jì)的示數(shù)。

【問】當(dāng)玻璃板離開水面時(shí)，就好像有一只無形的手拉住玻璃

板，不讓它離開一樣，這個(gè)拉力的施力物體只能是誰？

【答】沒錯(cuò)，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(shí)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)會(huì)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(diǎn)PPT】。

【講】既然分子間存在引力，同時(shí)又存在間隙【指PPT圖］，那

為什么壓縮固體和液體很困難呢？【點(diǎn)PPT】

【播放實(shí)驗(yàn)9】

【講】液體被壓縮時(shí)產(chǎn)生了強(qiáng)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(diǎn)

PPT］即分子間存在斥力。

【點(diǎn)PPT】以上一系列實(shí)驗(yàn)說明：分子間同時(shí)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(shí)存在的，那么

為什么有時(shí)候表現(xiàn)為引力，有時(shí)候表現(xiàn)為斥力呢？

【講】請(qǐng)同學(xué)們跟老師一起通過動(dòng)畫，再次進(jìn)入微觀的世界看

一看！［點(diǎn)PPT］

【播放動(dòng)畫】

【講】分子之間好像有彈簧相連，當(dāng)分子間距離變小時(shí)，分子

間的引力和斥力是同時(shí)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(shí)，分子間作用力就已經(jīng)

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

們熟悉的氣體狀態(tài)了。

【播放動(dòng)畫】

【講】也正是因?yàn)闅怏w分子間距離大，分子間作用力微弱，才

導(dǎo)致氣體容易被壓縮且具有流動(dòng)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(qiáng)，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(yùn)動(dòng)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(dòng)性。

【講】以上就是本節(jié)課所包含的內(nèi)容，請(qǐng)大家跟著黃老師一起

回顧一下吧。本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了【點(diǎn)PPT】物質(zhì)是由大量分子

構(gòu)成的；

【點(diǎn)PPT】接著通過實(shí)驗(yàn)得出分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)；

【點(diǎn)PPT】分子間存在引力和斥力。

這就是分子動(dòng)理論的初步知識(shí)。

【講】其中，【指PPT】分子不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)由擴(kuò)散現(xiàn)象證

實(shí)。

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

擴(kuò)散。

【點(diǎn)PPT】氣體