高中物理-分子間的作用力教學設(shè)計學情分析教材分析課后反思

《分子間的相互作用力》教學設(shè)計教學目標：1、知識與技能：認識分子間的相互作用力——引力、斥力，知道分子間的相互作用力與分子間距離之間的關(guān)系；能夠解釋一些相關(guān)的簡單的物理現(xiàn)象。2、過程與方法：通過身邊常見的物理現(xiàn)象入手，如氣體難以壓縮，彈簧很難拉直，切開后的鉛塊很難合在一起等，逐層深入，逐步引導，提升學生的理性認識，讓學生認識科學探究的基本過程和一般方法，體驗研究的樂趣。主要培養(yǎng)學生的抽象思維能力，總結(jié)和分析推理能力和實驗觀察的能力。3、情感態(tài)度和價值觀：通過本節(jié)課的學習，拓寬學生的視野，增強學生對生活、自然的熱愛和探究欲，培養(yǎng)學生動手動腦、勇于探索的能力，讓學生發(fā)現(xiàn)物理學的美麗。教學重難點1、教學重點：分子間的引力、分子間的斥力，分子力的概念，分子力與分子間的距離的關(guān)系，能夠力由此關(guān)系解決一些常見的問題。2、教學難點：分子間的距離，分子間的距離與分子力之間的關(guān)系。教學器材：量筒、酒精、水、滴管、鉛塊（8對）、小刀教學方法：問題引領(lǐng)、合作實驗、分析推理、分組討論、課件模擬教學過程：一、溫故而知新：復習提問：我們已經(jīng)學過的分子動理論的兩個基本觀點是什么？（設(shè)計意圖：復習已有知識的同時，幫助學生明確第三節(jié)和前兩節(jié)是一個整體，便于學生構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)。）二、新課導入：觀看蹦極視頻，提出問題：蹦極所用繩索具有彈性的原因是什么？（設(shè)計意圖：通過緊張刺激的蹦極視頻，引發(fā)學生思考，激發(fā)學生的求知欲。）三、新課教學：提出問題一：我們在用油膜法測量分子大小試驗中，認為物質(zhì)的分子是一個一個緊密挨著的，分子之間是無縫隙的。那么，分子之間到底有沒有縫隙呢？（一）合作探究一：分子間的空隙提出問題一：我們在用油膜法測量分子大小試驗中，認為物質(zhì)的分子是一個一個緊密挨著的，分子之間是無縫隙的。那么，分子之間到底有沒有縫隙呢？1、演示實驗：酒精與水混合實驗。（設(shè)計意圖：通過實驗，鍛煉學生的動手能力，觀察實驗現(xiàn)象，總結(jié)實驗規(guī)律----液體的分子之間存在間隙）提出問題二：哪些現(xiàn)象還說明分子間存在空隙？2、自主探究：觀察原子結(jié)構(gòu)圖片。（設(shè)計意圖：觀察碳原子結(jié)構(gòu)圖，比較學生熟悉的事物，總結(jié)物理規(guī)律------固體的分子之間存在間隙）分析推理：不論氣體、液體還是固體，分子間都存在間隙。（二）合作探究二：分子間的作用力提出問題三：組成物質(zhì)的分子間存在空隙，不是連在一起的，那么為什么分子沒有飄散開，反而會聚集在一起形成各種物質(zhì)？1、分組實驗：兩個鉛塊相互擠壓會“粘”在一起。（設(shè)計意圖：通過實驗，讓學生認識到分子與分子之間存在相互作用的引力。）提出問題四：如果分子間只存在引力，那么任何兩個分子就會因為吸引力而無限靠近。這就與分子間存在間隙相互矛盾。這如何解釋呢？2、物理事實：壓縮物體需要用力；固體和液體的體積很難被壓縮。（設(shè)計意圖：列舉固體和液體很難被壓縮的事實，引導學生分析推理，讓學生認識到分子與分子之間還存在相互作用的斥力。）既然分子間既存在引力也存在斥力，那么分子力及引力和斥力的大小跟分子間距離有什么關(guān)系呢？3、學生先看書，再以小組為單位，運用提前下發(fā)的坐標紙，借助課本思考與討論，通過描點作圖，完成合理圖像。通過展臺展示合力圖像，并給予點評，然后根據(jù)圖像，引導學生發(fā)現(xiàn)分子力的作用特點：①

當時，，分子間引力和斥力相平衡，分子處于平衡位置，其中為分子直徑的數(shù)量級約為米。②當時，，對外表現(xiàn)的分子力F為斥力。③當時，，對外表現(xiàn)的分子力F為引力。④當時，分子間相互作用力變得十分微弱，可認為分子力F為零。（設(shè)計意圖，讓學生先看課本，再討論交流，并回答問題。運用坐標紙，在畫圖的過程中，深入理解分子力的變化特點。）學生共同探究例1及變式1?；仡櫛臉O視頻，引導學生分析蹦極繩索彈性的來源是什么，并思考例題2。例1、設(shè)有一分子位于如圖所示的坐標系原點O處不動，另一分子可位于x軸上不同位置處，圖中縱坐標表示這兩個分子間作用力的大小，兩條曲線分別表示斥力和引力的大小隨兩分子間距離變化的關(guān)系，e為兩曲線的交點，則（）A．a(chǎn)b表示引力，cd表示斥力，e點的橫坐標數(shù)量級為10-15mB．a(chǎn)b表示斥力，cd表示引力，e點的橫坐標數(shù)量級為10-10mC．a(chǎn)b表示引力，cd表示斥力，e點的橫坐標數(shù)量級為10-10mD．a(chǎn)b表示斥力，cd表示引力，e點的橫坐標數(shù)量級為10-15m答案：BC變式1、如圖所示，甲分子固定在坐標原點O，乙分子位于x軸上，甲分子對乙分子的作用力與兩分子間距離的關(guān)系如圖中曲線所示．F＞0表示斥力，F(xiàn)＜0表示引力，a、b、c、d為x軸上四個特定的位置．現(xiàn)把乙分子從a處由靜止釋放，則（）A．乙分子由a到b做加速運動，由b到c做減速運動B．乙分子由a到c做加速運動，到達c時速度最大C．乙分子由a到b的過程中，兩分子間的分子力一直做正功D．乙分子由b到C的過程中，兩分子間的分子力一直做負功答案：C例2、對下列現(xiàn)象的解釋正確的是：（）A．兩塊鐵經(jīng)過高溫加壓將連成一整塊，這說明鐵分子間有吸引力B．一定質(zhì)量的氣體能充滿整個容器，這說明在一般情況下，氣體分子間的作用力很微弱C．電焊能把二塊金屬連接成一整塊是分子間的引力起作用D．破碎的玻璃不能把它們拼接在一起是因為其分子間斥力作用的結(jié)果答案：ABC（設(shè)計意圖，通過練習鞏固對分子間作用力的理解，并培養(yǎng)學生運用知識來解釋生活中的一些常見現(xiàn)象的科學思維方式。）4、介紹分子力產(chǎn)生的原因：每個分子都是有帶正電的原子核和帶負電的電子組成，我們都知道同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。另外隨著分子間距離的變化，正負電荷的位置還會變化，所以分子力的變化很復雜。（設(shè)計意圖，介紹分子力產(chǎn)生的原因，可以幫助學生對分子力認識的更加全面。）（三）合作探究三：分子動理論1、提出問題五：本章前三節(jié)的課題構(gòu)成了分子動理論的基本內(nèi)容，其基本內(nèi)容是什么？引導學生歸納總結(jié)分子動理論的基本觀點：物體是由大量分子組成的，分子在做永不停息的無規(guī)則運動，分子間存在相互作用力。（設(shè)計意圖，幫助學生構(gòu)建完整的分子動理論的基本觀點。）2、提出問題六：統(tǒng)計規(guī)律的定義是什么？演示實驗：伽爾頓板實驗引導學生總結(jié)：單獨看各個分子的運動是無規(guī)則的，帶有偶然性，但大量分子的運動有一定的規(guī)律性。這種規(guī)律就叫統(tǒng)計規(guī)律，大量分子的集體行為受統(tǒng)計規(guī)律的支配。（設(shè)計意圖，通過演示實驗，幫助學生理解統(tǒng)計規(guī)律的含義。）四、總結(jié)：1、分子間的空隙2、分子間的作用力3、分子動理論學情分析1.心理與認知程度分析：中學生的學習興趣廣泛，正處在形象思維開始向抽象思維過度轉(zhuǎn)化階段，思維活躍，但對于抽象事物的認識程度上有一定的困難,運用已有知識推理分析的能力有待提高。2.知識儲備與困難挫折分析：通過對上節(jié)課的學習，學生對微觀世界的認識已不再陌生，因此本節(jié)課能夠順利進行。在分子力與分子間的距離之間的關(guān)系的理解上存在困難，尤其是分子間的距離，不同于實際中的距離，要小得多。效果分析通過本節(jié)課的學習，學生認識到組成物質(zhì)的分子之間存在間隙，且分子間同時存在分子引力和分子斥力。學生通過實驗和小組討論的形式親身探究分子力，認識到隨分子間的距離變化分子力的變化規(guī)律。通過學習，學生能夠運用所學知識解釋生活中簡單的物理現(xiàn)象，教學效果非常好。教材分析本節(jié)所講的分子間的相互作用力,在所學的基礎(chǔ)上進一步了解微觀世界。并與上節(jié)所學的內(nèi)容構(gòu)成微觀物理學的三個基本支柱，知識層次環(huán)環(huán)相扣，承上啟下，為以后微觀物理學的學習奠定很好的基礎(chǔ)。構(gòu)建主義認為學習不是教師向?qū)W生傳遞知識的過程，而是學生建構(gòu)自己的知識和能力的過程。因此，本節(jié)課注重科學探究，提倡學習方式多樣化的教學理念，充分挖掘教材，提高學生的科學素養(yǎng)。教學重點是分子間的作用力與距離關(guān)系曲線的理解，教學中通過知識問題化，問題的層次化，層層遞進，降低難度，使學生易于接受。分子力的微觀理論需要借助宏觀現(xiàn)象建立，本節(jié)教學過程可設(shè)計為：提出問題---實驗驗證---推理分析---比較討論---歸納總結(jié)---應用原理解釋生活中宏觀現(xiàn)象等基本過程，通過不斷激發(fā)學生思維，讓學生在認識問題的同時，提高發(fā)現(xiàn)分析問題的能力。評測練習[概念規(guī)律題組]1． 下列哪些現(xiàn)象說明分子之間有引力()A．正、負電荷相互吸引B．磁體吸引附近的小鐵釘C．用粉筆在黑板上寫字時留下字跡D．兩鉛塊在壓力作用下吻合在一起2． 下列說法正確的是()A．水的體積很難被壓縮，這是分子間存在斥力的宏觀表現(xiàn)B．氣體總是很容易充滿容器，這是分子間存在斥力的宏觀表現(xiàn)C．兩個相同的半球殼吻合接觸，中間抽成真空(馬德堡半球)，用力很難拉開，這是分子間存在吸引力的宏觀表現(xiàn)D．用力拉鐵棒的兩端，鐵棒沒有斷，這是分子間存在吸引力的宏觀表現(xiàn)3． 固體和液體很難被壓縮，其原因是()A．分子已占據(jù)了整個空間，分子間沒有空隙B．分子間的空隙太小，分子間只有斥力C．壓縮時，分子斥力大于分子引力D．分子都被固定在平衡位置不動[來源:學&科&網(wǎng)Z&X&X&K][方法技巧題組]4． 兩個分子之間的距離為r，當r增大時，這兩個分子之間的分子力()A．一定增大 B．一定減小C．可能增大 D．可能減小5． 表面平滑的太空飛行器在太空中飛行與灰塵互相摩擦時，很容易發(fā)生“黏合”現(xiàn)象，這是由于()A．摩擦生熱的作用B．化學反應的作用C．分子力的作用D．萬有引力的作用6． 下列說法中正確的是()A．往一杯水里放幾粒鹽，鹽粒沉在水底，逐漸溶解，過一段時間，上面的水也咸了，是食鹽分子做布朗運動的結(jié)果B．把一塊鉛和一塊金表面磨平后緊壓在一起，在常溫下放置四、五年，結(jié)果鉛和金互相滲入，這是兩種金屬分子做布朗運動的結(jié)果C．擴散現(xiàn)象不但說明分子永不停息地做無規(guī)則運動，同時也說明了分子間是有空隙的D．壓縮氣體比壓縮固體和液體容易得多，這是因為氣體分子間的距離遠大于固體和液體分子間的距離[創(chuàng)新應用題組]7．最近幾年出現(xiàn)了許多新的焊接方式，如摩擦焊接、爆炸焊接等．摩擦焊接是使焊接件的兩個接觸面高速地向相反方向旋轉(zhuǎn)，同時加上很大的壓力，瞬間焊接件就焊接成一個整體了，試用所學知識分析摩擦焊接的原理。參考答案：1．CD2．AD3．C4．CD5．C6．CD8．當兩個焊接件的接觸面高速地向相反方向旋轉(zhuǎn)，同時加上很大的壓力時，就可以使兩個接觸面上的大多數(shù)分子之間的距離達到或接近r0，依靠分子力的作用使這兩個焊接件成為一個整體。課后反思本節(jié)課的教學氣氛較好，學生的參與性很高。學生不僅學到了知識，而且提高了親自動手實驗的能力。讓學生懂得理論來源于生活實踐又服務(wù)于生活實踐。課堂中進行分組實驗極大地調(diào)動學生的學習積極性，激發(fā)了學生強烈的探究欲望，體現(xiàn)了學生的主體地位。