《分子間的相互作用力》學歷案

《分子間的相互作用力》學歷案姓名：班級：學號：【主題與課時】粵教版高中物理選修33第一章分子動理論第四節(jié)分子間的相互作用力，1課時?！菊n標要求】1、了解分子間存在著空隙和相互作用力。2、知道分子間作用力與分子間距離的關系曲線。3、通過分子間作用力的學習，體會物理模型在探索自然規(guī)律中的作用，培養(yǎng)物理學科核心素養(yǎng)中的物理觀念和科學思維。【學習目標】1、能說出分子間存在空隙的實例，像酒精和水混合后總體積變小這樣的例子至少能說出三個。2、準確描述分子間引力和斥力隨分子間距離變化的規(guī)律。3、可以畫出分子間作用力與分子間距離關系的大致曲線。4、能夠用分子間作用力的知識解釋日常生活中的一些現(xiàn)象，比如固體和液體很難被壓縮等現(xiàn)象?！驹u價任務】1、通過課堂小問答，檢測目標1的達成情況。2、讓同學們繪制分子間作用力與距離關系曲線，以此檢測目標2和3。3、給出一些生活現(xiàn)象，讓同學們解釋，檢測目標4?！緦W習過程】一、情境導入同學們，咱們來想一下這個事兒啊。我呢，有一次想做個特別的果汁，就把果汁和牛奶混合在一起，想著能調出一種超級好喝的混合飲品。結果我發(fā)現(xiàn)啊，混合后的總體積比原來果汁和牛奶單獨的體積加起來要小一點呢。這是為啥呢？其實這就和咱們今天要學的分子間的相互作用力有關系。大家可能覺得很神奇，小小的分子之間到底有啥秘密呢？二、任務一：分子間存在空隙1、大家先討論一下，在生活中還有哪些現(xiàn)象能說明分子間存在空隙呢？給大家五分鐘時間討論，然后咱們找?guī)讉€小組代表來說說。有的同學可能會想到把沙子和石子混合，總體積會變小一點。不過這里面除了分子間的空隙問題，還有顆粒大小填充的問題哦。還有像氣體很容易被壓縮，這也是因為分子間有很大的空隙。咱們來具體說說氣體壓縮這個事兒。大家都見過打氣筒吧，當我們把空氣往輪胎里打氣的時候，那么多的空氣能被壓縮到輪胎里，就是因為空氣分子間的空隙很大。如果分子間沒有空隙，那打氣筒可就沒法工作啦。還有一個很有趣的實驗，就是把100毫升的酒精和100毫升的水混合，混合后總體積會小于200毫升。這就是因為酒精分子和水分子大小不同，它們混合的時候，分子相互填充了彼此的空隙。同學們可以自己回家做這個小實驗哦，感受一下分子間空隙的神奇。2、那我來考考大家，我再舉個例子，咱們生活中的海綿，海綿能被壓縮，這是不是也能說明分子間存在空隙呢？（答案是不能哦，海綿能被壓縮是因為海綿里有很多空隙，這些空隙不是分子間的空隙，這是宏觀和微觀的區(qū)別，大家要注意區(qū)分。）三、任務二：分子間引力和斥力隨距離的變化規(guī)律1、咱們現(xiàn)在來探究一下分子間引力和斥力的事兒。我先給大家講個小例子。咱們都見過那種粘性很強的膠帶吧，當我們把膠帶貼在桌子上，要撕下來的時候是不是感覺有點費勁呢？這就是因為膠帶的分子和桌子表面的分子之間存在引力。但是如果我們把兩個相同的固體塊使勁壓在一起，又很難讓它們完全貼合變成一個整體，這是因為分子間還存在斥力。那這個引力和斥力到底是怎么隨著分子間距離變化的呢？2、大家看這個表格（在黑板上或者通過投影儀展示表格）｜分子間距離r|引力和斥力大小關系|現(xiàn)象示例|｜｜｜｜｜r＝r0（r0為某一平衡距離）｜引力＝斥力|固體和液體能保持一定的體積形狀|｜r＜r0|斥力大于引力|固體和液體很難被壓縮|｜r＞r0|引力大于斥力|固體不容易被拉斷，比如鐵絲很難被拉斷|｜r＞＞r0|引力和斥力都趨近于零|氣體分子間距離很大，分子間作用力很小|3、現(xiàn)在大家根據(jù)這個表格，自己在本子上畫一下分子間作用力（引力和斥力合起來的作用力）隨分子間距離變化的大致曲線。畫完之后，同桌之間互相看看，討論一下有沒有什么問題。四、任務三：用分子間作用力解釋生活現(xiàn)象1、我現(xiàn)在給大家出幾個生活中的小現(xiàn)象，大家用咱們剛剛學的分子間作用力的知識來解釋一下。第一個現(xiàn)象是，為什么固體有一定的形狀，而液體沒有呢？同學們可以先思考兩分鐘，然后舉手回答。（答案：固體分子間距離小，分子間作用力比較大，引力和斥力平衡時，分子只能在平衡位置附近振動，所以固體有一定的形狀。而液體分子間距離比固體略大，分子間作用力小一些，分子可以在一定范圍內移動，所以液體沒有固定的形狀。）第二個現(xiàn)象是，荷葉上的水珠為什么是球形的呢？（答案：因為水分子之間存在引力，在沒有其他外力干擾的情況下，水分子會盡量使自己的表面積最小，而球形的表面積在相同體積下是最小的，所以水珠呈現(xiàn)球形。）第三個現(xiàn)象是，為什么有些物質在融化的時候體積會變小，而有些物質融化的時候體積會變大呢？（這個問題有點難度，同學們可以討論一下。答案：對于冰融化成水，水的密度比冰大，體積變小。這是因為冰中水分子形成四面體結構，分子間有較大空隙，融化時這種結構被破壞，分子間空隙減小，體積變小。而對于一些金屬，比如鉍，融化時體積會變大，這是因為鉍原子在固態(tài)時排列比較緊密，熔化后原子間距離增大，所以體積變大。這里涉及到不同物質分子結構和分子間作用力的不同。）【作業(yè)與檢測】一、基礎作業(yè)1、下列現(xiàn)象中不能說明分子間存在空隙的是（）A.水和酒精混合后總體積變小B.打氣筒將空氣壓縮C.海綿能被壓縮D.物體有熱脹冷縮現(xiàn)象2、當分子間距離為r0時，分子間的引力和斥力相等，已知r1＜r0＜r2，則（）A.分子間距離為r1時，引力大于斥力B.分子間距離為r2時，引力大于斥力C.分子間距離為r1時，分子間作用力表現(xiàn)為斥力D.分子間距離為r2時，分子間作用力表現(xiàn)為引力二、拓展作業(yè)1、查閱資料，了解更多分子間作用力在材料科學中的應用，寫一篇300字左右的小短文介紹一下。2、自己設計一個小實驗，用來驗證分子間存在引力或者斥力，寫出實驗方案和預期結果。三、實踐作業(yè)觀察生活中還有哪些現(xiàn)象可以用分子間作用力來解釋，記錄下來，并在下周的課堂上和同學們分享?！菊n后反思】1、在這堂課中，關于分子間作用力的概念講解是否清晰？有沒有同學還是不太理解