2024-2025學(xué)年高中物理 第7章 分子動(dòng)理論 3 分子間的作用力教案4 新人教版選修3-3

2024-2025學(xué)年高中物理第7章分子動(dòng)理論3分子間的作用力教案4新人教版選修3-3學(xué)校授課教師課時(shí)授課班級(jí)授課地點(diǎn)教具教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容來(lái)自2024-2025學(xué)年高中物理第7章“分子動(dòng)理論”中的3節(jié)“分子間的作用力”，新人教版選修3-3。教學(xué)內(nèi)容主要包括：分子間引力和斥力的概念，分子間勢(shì)能的變化，以及理想氣體狀態(tài)方程中分子間作用力的體現(xiàn)。這與學(xué)生已有知識(shí)的聯(lián)系在于，學(xué)生已經(jīng)在第6章學(xué)習(xí)了理想氣體的性質(zhì)，理解了壓強(qiáng)、體積和溫度對(duì)氣體狀態(tài)的影響，并掌握了基本的動(dòng)能和勢(shì)能概念。在此基礎(chǔ)上，本節(jié)課將深入探討分子層面上的相互作用力，讓學(xué)生理解氣體分子間作用力如何影響氣體的宏觀性質(zhì)，進(jìn)一步加強(qiáng)理論知識(shí)與實(shí)踐應(yīng)用之間的聯(lián)系。核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)旨在通過(guò)分子間作用力的學(xué)習(xí)，提升學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)。學(xué)生將能夠：運(yùn)用科學(xué)思維，從微觀角度解釋宏觀現(xiàn)象，培養(yǎng)模型建構(gòu)與科學(xué)推理的能力；通過(guò)探究分子間勢(shì)能與距離的關(guān)系，提高數(shù)據(jù)分析和解決問(wèn)題的能力；結(jié)合理想氣體狀態(tài)方程，深化對(duì)物質(zhì)世界運(yùn)動(dòng)規(guī)律的理解，培養(yǎng)物理觀念的形成；在討論分子作用力的過(guò)程中，鍛煉科學(xué)交流與團(tuán)隊(duì)合作的能力，促進(jìn)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的養(yǎng)成。這些目標(biāo)與新人教版選修3-3教材內(nèi)容緊密相關(guān)，致力于學(xué)生綜合素養(yǎng)的提升。學(xué)情分析本節(jié)課面向的是高中年級(jí)的學(xué)生，他們已經(jīng)在之前的物理學(xué)習(xí)中掌握了一定的基礎(chǔ)知識(shí)和基本的科學(xué)方法，如理想氣體定律、能量轉(zhuǎn)換等。在知識(shí)層面，學(xué)生對(duì)分子動(dòng)理論有一定的了解，但對(duì)于分子間作用力的深入理解尚顯不足。在能力方面，學(xué)生具備一定的觀察、分析和解決問(wèn)題的能力，但對(duì)于抽象物理概念的直觀理解和模型建構(gòu)能力還需加強(qiáng)。在素質(zhì)方面，學(xué)生的合作交流意識(shí)較強(qiáng)，但在科學(xué)態(tài)度和探究精神方面有較大差異。

學(xué)生在學(xué)習(xí)行為上表現(xiàn)出不同的習(xí)慣，部分學(xué)生習(xí)慣于被動(dòng)接受知識(shí)，缺乏主動(dòng)探究的積極性；而另一部分學(xué)生則表現(xiàn)出較強(qiáng)的自主學(xué)習(xí)能力，喜歡通過(guò)討論和實(shí)驗(yàn)來(lái)深化理解。這些差異將對(duì)課程學(xué)習(xí)產(chǎn)生影響，需要教師在教學(xué)過(guò)程中采取差異化策略，如通過(guò)小組合作、實(shí)驗(yàn)探究等活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)他們主動(dòng)參與到分子間作用力的探索中來(lái)，從而提高整體的教學(xué)效果。此外，學(xué)生對(duì)于物理學(xué)與現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系的認(rèn)知程度也會(huì)影響他們的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和深度，教師需結(jié)合實(shí)際情境，強(qiáng)化知識(shí)的實(shí)用性和應(yīng)用價(jià)值。教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都提前準(zhǔn)備好新人教版選修3-3教材第7章相關(guān)內(nèi)容，以便于課堂學(xué)習(xí)和討論。

2.輔助材料：準(zhǔn)備分子間作用力的動(dòng)態(tài)演示視頻、分子勢(shì)能與距離關(guān)系的圖表，以及相關(guān)的物理模型圖片，輔助學(xué)生直觀理解抽象概念。

3.實(shí)驗(yàn)器材：準(zhǔn)備范德瓦爾斯力實(shí)驗(yàn)裝置、分子模型等實(shí)驗(yàn)器材，確保實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的安全性和有效性。

4.教室布置：將教室劃分為理論學(xué)習(xí)區(qū)與實(shí)驗(yàn)操作區(qū)，為小組討論和實(shí)驗(yàn)探究提供便利，同時(shí)確保教學(xué)環(huán)境的有序性和舒適性。教學(xué)實(shí)施過(guò)程1.課前自主探索

-教師活動(dòng)：

發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：通過(guò)學(xué)校在線學(xué)習(xí)平臺(tái)，發(fā)布預(yù)習(xí)資料，包括分子動(dòng)理論的基本概念和分子間作用力的預(yù)習(xí)指南。

設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問(wèn)題：圍繞分子間作用力的課題，設(shè)計(jì)問(wèn)題如“分子間的引力和斥力是如何產(chǎn)生的？”引導(dǎo)學(xué)生自主思考。

監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：通過(guò)平臺(tái)數(shù)據(jù)跟蹤學(xué)生預(yù)習(xí)情況，確保學(xué)生掌握基本概念。

-學(xué)生活動(dòng)：

自主閱讀預(yù)習(xí)資料：學(xué)生按照預(yù)習(xí)指南，閱讀教材相關(guān)內(nèi)容，理解分子間作用力的基礎(chǔ)知識(shí)。

思考預(yù)習(xí)問(wèn)題：學(xué)生嘗試回答預(yù)習(xí)問(wèn)題，記錄自己的理解和疑問(wèn)。

提交預(yù)習(xí)成果：學(xué)生將預(yù)習(xí)筆記、思維導(dǎo)圖等提交至在線平臺(tái)。

-教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

信息技術(shù)手段：利用在線平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)資源共享和進(jìn)度監(jiān)控。

-作用與目的：

幫助學(xué)生提前了解分子間作用力的基本概念，為課堂學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。

培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和獨(dú)立思考能力。

2.課中強(qiáng)化技能

-教師活動(dòng)：

導(dǎo)入新課：通過(guò)視頻演示分子間作用力的動(dòng)態(tài)模型，引出本節(jié)課主題。

講解知識(shí)點(diǎn)：詳細(xì)講解分子間引力和斥力的形成及其對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響。

組織課堂活動(dòng)：設(shè)計(jì)小組討論和實(shí)驗(yàn)探究，讓學(xué)生觀察分子間作用力的實(shí)際效果。

解答疑問(wèn)：針對(duì)學(xué)生的疑問(wèn)進(jìn)行解答，澄清概念。

-學(xué)生活動(dòng)：

聽(tīng)講并思考：認(rèn)真聽(tīng)講，對(duì)分子間作用力的概念進(jìn)行深入思考。

參與課堂活動(dòng)：在小組中討論分子作用力的模型，通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作加深理解。

提問(wèn)與討論：積極提問(wèn)，與同學(xué)和老師討論，解決疑難問(wèn)題。

-教學(xué)方法/手段/資源：

講授法：通過(guò)講解，幫助學(xué)生理解分子間作用力的理論知識(shí)。

實(shí)驗(yàn)活動(dòng)法：通過(guò)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生直觀感受分子間作用力的效果。

合作學(xué)習(xí)法：通過(guò)小組討論，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作和溝通能力。

-作用與目的：

幫助學(xué)生深入理解分子間作用力的理論知識(shí)，掌握相關(guān)概念。

通過(guò)實(shí)踐活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力和解決問(wèn)題的能力。

通過(guò)合作學(xué)習(xí)，增強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作和溝通技巧。

3.課后拓展應(yīng)用

-教師活動(dòng)：

布置作業(yè)：根據(jù)課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容，布置相關(guān)的習(xí)題和思考題，鞏固學(xué)習(xí)成果。

提供拓展資源：推薦相關(guān)的科學(xué)文章和視頻，供學(xué)生深入學(xué)習(xí)。

反饋?zhàn)鳂I(yè)情況：及時(shí)批改作業(yè)，給予學(xué)生反饋，指導(dǎo)學(xué)生改進(jìn)。

-學(xué)生活動(dòng)：

完成作業(yè)：認(rèn)真完成作業(yè)，鞏固課堂所學(xué)知識(shí)。

拓展學(xué)習(xí)：利用提供的資源，進(jìn)一步探索分子間作用力的相關(guān)知識(shí)。

反思總結(jié)：對(duì)自己的學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行反思，提出改進(jìn)措施。

-教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：鼓勵(lì)學(xué)生自主完成作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)。

反思總結(jié)法：指導(dǎo)學(xué)生通過(guò)反思，提升自我學(xué)習(xí)能力。

-作用與目的：

鞏固學(xué)生對(duì)分子間作用力知識(shí)點(diǎn)的掌握。

通過(guò)拓展學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的知識(shí)廣度和深度。

通過(guò)反思，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)自身不足，促進(jìn)自我提升。教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-書(shū)籍：《物理的進(jìn)化：從牛頓到現(xiàn)代物理學(xué)》中對(duì)分子動(dòng)理論的介紹，幫助學(xué)生了解分子間作用力的發(fā)展歷程。

-論文：科學(xué)期刊中關(guān)于分子間作用力的最新研究成果，如《科學(xué)》雜志上的相關(guān)論文，為學(xué)生提供學(xué)科前沿的視角。

-視頻：科學(xué)教育頻道制作的關(guān)于分子間作用力的動(dòng)畫(huà)視頻，以生動(dòng)形象的方式解釋抽象概念。

-實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)：提供更深入的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)，幫助學(xué)生開(kāi)展課外實(shí)驗(yàn)，探究分子間作用力的實(shí)際應(yīng)用。

2.拓展建議：

-閱讀拓展書(shū)籍和論文，了解分子間作用力的歷史背景和最新研究動(dòng)態(tài)，增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

-觀看教育視頻，通過(guò)視覺(jué)化的方式加深對(duì)分子間作用力概念的理解，提高學(xué)習(xí)興趣。

-結(jié)合實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，在課外進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和實(shí)施，培養(yǎng)實(shí)踐操作能力和科學(xué)探究精神。

-參與科學(xué)論壇或研討會(huì)，與專業(yè)人士交流，拓寬知識(shí)視野，激發(fā)深入學(xué)習(xí)的動(dòng)力。

a.分子間作用力的歷史發(fā)展：

-古典物理中對(duì)分子間作用力的假設(shè)。

-量子力學(xué)對(duì)分子間作用力的解釋。

-現(xiàn)代物理研究中對(duì)分子間作用力的新發(fā)現(xiàn)。

b.分子間作用力的類型和特性：

-引力和斥力的產(chǎn)生機(jī)制。

-分子間勢(shì)能曲線的特點(diǎn)。

-不同物質(zhì)中分子間作用力的差異。

c.分子間作用力與物質(zhì)性質(zhì)的關(guān)系：

-分子間作用力對(duì)物質(zhì)相變的影響。

-分子間作用力與材料物理性質(zhì)的聯(lián)系。

-分子間作用力在生物大分子結(jié)構(gòu)中的作用。

d.分子間作用力的應(yīng)用：

-在材料科學(xué)中的應(yīng)用，如納米材料的制備。

-在生物學(xué)中的作用，如蛋白質(zhì)折疊和細(xì)胞粘附。

-在化學(xué)工業(yè)中的應(yīng)用，如催化劑的設(shè)計(jì)。

e.分子間作用力的實(shí)驗(yàn)研究方法：

-不同類型的分子間作用力測(cè)量技術(shù)。

-實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和分析的方法。

-實(shí)驗(yàn)研究中可能遇到的挑戰(zhàn)和解決方案。重點(diǎn)題型整理1.題型一：分子間引力的計(jì)算

題目：已知某理想氣體分子的質(zhì)量為m，分子間的引力常量為k，分子之間的距離為r，求分子間的引力大小。

解答：分子間的引力F=k/r^2，代入已知數(shù)值進(jìn)行計(jì)算。

2.題型二：分子間勢(shì)能的變化

題目：已知分子間距離為r，分子間勢(shì)能曲線為V(r)，求分子間距離從r1變化到r2時(shí)，分子間勢(shì)能的變化量。

解答：勢(shì)能變化量ΔV=V(r2)-V(r1)，代入勢(shì)能曲線公式進(jìn)行計(jì)算。

3.題型三：理想氣體狀態(tài)方程與分子間作用力的關(guān)系

題目：已知理想氣體的壓強(qiáng)p、體積V和溫度T，求分子間的平均距離d。

解答：根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程pV=nRT，結(jié)合分子間作用力的概念，推導(dǎo)出分子間的平均距離d與壓強(qiáng)、體積和溫度的關(guān)系。

4.題型四：分子間作用力與物質(zhì)性質(zhì)的關(guān)系

題目：已知某種物質(zhì)的分子間作用力為F，求該物質(zhì)的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)。

解答：根據(jù)分子間作用力與物質(zhì)性質(zhì)的關(guān)系，分析分子間作用力對(duì)熔點(diǎn)和沸點(diǎn)的影響，進(jìn)行定性或定量的分析。

5.題型五：分子間作用力的實(shí)驗(yàn)研究方法

題目：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，測(cè)量不同物質(zhì)中分子間作用力的大小。

解答：根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，選擇合適的實(shí)驗(yàn)裝置和測(cè)量方法，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和討論。課堂-通過(guò)提問(wèn)了解學(xué)生對(duì)分子間作用力的理解和掌握情況，例如詢問(wèn)分子間引力和斥力的區(qū)別，以及分子間勢(shì)能曲線的特點(diǎn)。

-觀察學(xué)生在課堂討論和實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中的參與程度和合作能力，評(píng)估學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和溝通能力。

-設(shè)計(jì)小測(cè)驗(yàn)或練習(xí)題，測(cè)試學(xué)生對(duì)分子間作用力知識(shí)點(diǎn)的理解和應(yīng)用能力，如計(jì)算分子間引力或勢(shì)能變化量。

2.作業(yè)評(píng)價(jià)：

-對(duì)學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行認(rèn)真批改，檢查學(xué)生對(duì)分子間作用力概念的理解和應(yīng)用能力。

-對(duì)學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，指出其優(yōu)點(diǎn)和不足，鼓勵(lì)學(xué)生繼續(xù)努力，提高對(duì)分子間作用力的理解和應(yīng)用能力。

-及時(shí)反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，對(duì)作業(yè)中的錯(cuò)誤進(jìn)行糾正和指導(dǎo)，幫助學(xué)生鞏固知識(shí)點(diǎn)。板書(shū)設(shè)計(jì)①分子間作用力的基本概念：

-分子間引力：分子間的吸引作用力

-分子間斥力：分子間的排斥作用力

②分子間勢(shì)能的變化：

-勢(shì)能曲線：描述分子間勢(shì)能隨距離變化的曲線

-勢(shì)能最小點(diǎn)：分子間勢(shì)能最小的位置

③理想氣體狀態(tài)方程與分子間作用力的關(guān)系：

-理想氣體狀態(tài)方程：pV=nRT

-分子間平均距離：與壓強(qiáng)、體