2024-2025學(xué)年高中物理第一章分子動理論第4節(jié)分子間的相互作用力教案粵教版選修3-3

PAGE1-第四節(jié)分子間的相互作用力【教學(xué)目標(biāo)】1.學(xué)問與技能（1）知道分子之間同時存在著引力和斥力，其大小與分子間距離有關(guān)表現(xiàn)出的分子力是引力和斥力的合力。（2）知道分子間的距離r＜r0時，實(shí)際表現(xiàn)的分子力為斥力，此斥力隨r的減小而快速增大；知道分子間的距離r＞r0時，實(shí)際表現(xiàn)的分子力為引力，此引力隨r的增大而減小。2.過程與方法（1）通過一些基本物理事實(shí)和試驗(yàn)推理得出分子之間有引力，同時有斥力。這種以事實(shí)和試驗(yàn)為依據(jù)求出新的結(jié)論的思維過程，就是邏輯推理。通過學(xué)習(xí)這部分學(xué)問，培育學(xué)生的推理實(shí)力。（2）培育學(xué)生分析現(xiàn)象、描述規(guī)律的思維實(shí)力（3）培育學(xué)生分析圖象獲得信息的實(shí)力3.情感看法與價值觀（1）培育學(xué)生發(fā)覺問題、試驗(yàn)探究進(jìn)行科學(xué)探討的科學(xué)看法（2）應(yīng)用分子力的學(xué)問聯(lián)系實(shí)際，說明生活現(xiàn)象，增加學(xué)習(xí)物理愛好【教學(xué)重點(diǎn)】理解分子間存在相互作用并相識分子間相互作用力的基本規(guī)律【教學(xué)難點(diǎn)】形象化理解分子間作用力跟分子間距離關(guān)系的曲線的物理意義?！窘虒W(xué)策略設(shè)計】本節(jié)課在教學(xué)的重點(diǎn)是要學(xué)生體會科學(xué)探究的方法，提出問題，猜想，試驗(yàn)和理論探究，分析歸納，得出結(jié)論這個過程，通過老師創(chuàng)設(shè)問題情境和有效的設(shè)問引導(dǎo)，讓學(xué)生親歷物理學(xué)問的構(gòu)建過程；在教學(xué)方法和手段上，綜合應(yīng)用試驗(yàn)演示、分組試驗(yàn)、理論探究、分析歸納法等多種方法，并輔以多媒體等手段，以視察試驗(yàn)和已有學(xué)問為基礎(chǔ)，以問題為主線的師生對話溝通的過程；在學(xué)法指導(dǎo)上，讓學(xué)生嘗試自己視察思索、描述試驗(yàn)現(xiàn)象，分析概括，得出結(jié)論；使學(xué)生在獲得學(xué)問過程中，領(lǐng)悟物理學(xué)的探討方法，體驗(yàn)發(fā)覺問題、試驗(yàn)探究進(jìn)行科學(xué)探討科學(xué)方法，駕馭應(yīng)用已學(xué)的學(xué)問解決實(shí)際問題的方法?！窘虒W(xué)用具】多媒體課件、水、酒精、試管、鐵架臺、兩塊鉛塊、鉤碼、水盆、玻璃片、細(xì)繩、兩塊磁鐵、測力計、玻璃板【教學(xué)過程設(shè)計】教學(xué)環(huán)節(jié)和教學(xué)內(nèi)容老師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖[播放演示試驗(yàn)，生活例子，巧引課題]1.試驗(yàn)演示:長玻璃管內(nèi)，分別注入水和酒精，混合后總體積減小。試驗(yàn)說明白分子間有空隙。2.用生活的例子讓學(xué)生更好的理解分子間有空隙這個問題。以下事例可以說明說明分子間有空隙（1）氣體的擴(kuò)散運(yùn)動，例如噴灑香水。（2）在墻角放煤的時間長了，清掃干凈，墻角變成了黑色。由于組成墻角的分子有空隙，煤分子能滲入其中。向?qū)W生提出，要他們想象生活當(dāng)中還有那些事例能說明分子間有空隙。視察新奇思索回答思索探討回答通過演示試驗(yàn)與及日常生活的例子，提出要解決的問題，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)愛好。日常生活的例子是學(xué)生很熟識的東西，很有親和力，可以消退他們膽怯 的思想，提高他們的自信念。[提出問題，試驗(yàn)探究，推理分析]1.提出問題通過分析分子間有空隙，提出問題，雖然分子間有空隙，但物體為什么又不會分別呢？從而引入分子間應(yīng)當(dāng)有引力。2.演示演示：壓緊的鉛塊下可以經(jīng)受很大的拉力(圖一)圖一說明：掛鉤碼時要掛上較大的鉤碼，讓學(xué)生產(chǎn)生深刻的印象3．再次提出問題，讓學(xué)生探討分析分子間除了引力外，有沒有斥力存在，并叫學(xué)生舉一些日常生活中的例子。如圖三的打氣筒進(jìn)行試驗(yàn)，先把打氣筒的活塞提起，然后將入氣口塞住，再用力將活塞往下壓，起先的時候比較簡潔壓，壓到肯定程度，就比較難壓了，接著往下壓，越往下就越難，就要越用力。圖三推理分析，歸納總結(jié)：固體和液體都是很難壓縮的，即使是氣體，當(dāng)壓縮到肯定程度后，也很難接著壓縮，這些現(xiàn)象說明分子間除了引力還存在斥力。用力拉伸物體時表現(xiàn)為引力，用力壓縮物體的時表現(xiàn)為斥力。提出問題:剛才我們的試驗(yàn)說明分子間有空隙，分子間雖然有空隙，但大量分子卻能聚集在一起形成固體或液體，這說明什么呢？師：掛這么多的鉤碼為什么不能將鉛塊分開？在演示試驗(yàn)過程中，賜予學(xué)生有效的引導(dǎo)，讓學(xué)生有目的地視察試驗(yàn)。提問：為什么掛不會分開呢？引導(dǎo)學(xué)生對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。從這兩個試驗(yàn)我們得出什么結(jié)論呢？向?qū)W生提出問題：既然分子間存在引力，那么會不會也存在斥力呢？請你們思索探討一下。同學(xué)們，說說你的感受。叫一些同學(xué)說出感受提問:我們知道，固體和液體都是很難壓縮的，即使是氣體，當(dāng)壓縮到肯定程度后，也很難接著壓縮，這些現(xiàn)象說明什么呢？思索猜想探討視察新奇興奮思索思索探討回答思索(探討后)有，如物體不易壓縮，說明分子間還有排斥力。起先的時候比較簡潔壓，壓到肯定程度，就比較難壓了，接著往下壓，越往下就越難，就要越用力。思索回答從演示試驗(yàn)和生活例子得出分子間有空隙后，接著提出分子間是否有引力這個問題，由淺入深，層層遞進(jìn)，引導(dǎo)學(xué)生動腦思索，培育學(xué)生的邏輯思維實(shí)力首先讓學(xué)生視察演示試驗(yàn)，這個演示試驗(yàn)的震撼力是比較強(qiáng)的，會引起學(xué)生很大的愛好，通過老師的引導(dǎo)，使學(xué)生在視察的過程中思維得到啟發(fā)。讓學(xué)生對物體進(jìn)行受力分析，培育學(xué)生的理論分析實(shí)力。通過進(jìn)一步提問，層層深化地去剖析分子間的作用力，由有引力再帶入有沒有斥力，這是個遞進(jìn)的過程，符合學(xué)生的認(rèn)知實(shí)力。學(xué)生對分子間的斥力其實(shí)相識和接觸多是很少的，通過壓縮氣體的試驗(yàn)，讓他們親身感受一下，不但可以提高他們的愛好，也更可以對斥力有更深的相識。通過歸納總結(jié)，得出結(jié)論。[圖像分析，理論探究，歸納總結(jié)]引入圖像演示試驗(yàn)：（1）．在一個光滑的大玻璃片上畫出一個坐標(biāo)軸，在橫軸的上部固定一塊大磁鐵（例如喇叭里的磁鐵,磁力很強(qiáng)），旁邊放一塊小磁鐵，大磁鐵的N極與小磁鐵的N極相對，如圖四圖四這樣N極與N極之間有相互排斥力，它們之間的斥力可以用一個很精確的測力計測出，通過測力計的讀數(shù)，做出F與距離間的圖像，可見隨著兩極的距離增大F削減；（2）同樣，在橫軸的下部固定一塊大磁鐵，旁邊放一塊小磁鐵，大磁鐵的N極與小磁鐵的S極相對，N極與S極之間有相互吸引力，通過測力計的讀數(shù)，做出F與距離間的圖像，可見隨著兩極的距離增大F削減，如圖用多媒體課件展示圖像2、比較探討分子間的斥力和引力隨分子間距離r增大而減小，且斥力減小更快，是指當(dāng)分子間距離改變相同的時候，分子間的斥力改變量大于引力的改變量。3、合力圖是斥力和引力二者合成而得，如圖。要求學(xué)生自己畫出合力圖4．從合力圖像探討用實(shí)物展示臺打出幾組學(xué)生作的合力圖用多媒體課件展示分子間相互作用合力圖，用動畫展示作圖的過程。合力有時表現(xiàn)為斥力，有時表現(xiàn)為引力以r=r0為界（1）r<r0表現(xiàn)為斥力（2）r>r0表現(xiàn)為引力。（3）r=r0分子合力等于零當(dāng)r=10r0時，分子間作用力非常微弱，可以忽視不計。3．分子間的作用簡化為用彈簧兩端連接的兩個小球間的相互作用力的模型拉伸時表現(xiàn)為引力，壓縮時表現(xiàn)為斥力。師：由于分子是由原子組成的，原子內(nèi)部有帶正電的原子核和帶負(fù)電的電子，因此分子間的相互作用力非常困難。探討表明，分子間同時存在著引力和斥力，宏觀上表現(xiàn)為它們的合力，且都與分子間的距離有關(guān)現(xiàn)在我們來做一個試驗(yàn)，來模擬一下這種引力和斥力。在演示試驗(yàn)過程中，賜予學(xué)生有效的引導(dǎo)，讓學(xué)生有目的地視察試驗(yàn)。利用得出的數(shù)據(jù)，在黑板上做F與距離的圖像。同學(xué)們這是兩塊磁鐵間的引力和斥力與距離間的圖像，上下對稱，引力和斥力都隨著兩極的距離增大而削減，分子力跟它有相像的地方，但引力和斥力不對稱。同學(xué)們請仔細(xì)看分子引力與斥力與距離關(guān)系圖。從圖像中我們可以看出什么規(guī)律從以下方面思索:當(dāng)距離增大時，引力，斥力如何改變？兩種力的改變有什么區(qū)分？同學(xué)們，分子間同時存在著引力和斥力，宏觀上表現(xiàn)為它們的合力，現(xiàn)在，我們利用分子引力和斥力圖，作出分子相互作用的合力圖。同學(xué)們，我們來看看這幾組同學(xué)作的合力圖，他們做得怎么樣。點(diǎn)評之后，用動畫展示作圖的過程。同學(xué)們，我們從圖像來分析合力隨距離的改變狀況。叫學(xué)生分析總結(jié)同學(xué)們，分子間的作用力有些像彈簧連著的連個小球間的作用力，拉伸時表現(xiàn)為引力，壓縮時表現(xiàn)為斥力。仔細(xì)讀圖視察思索看圖探討回答自主活動并完成合力圖思索，探討視察思索探討回答聽講引入圖像對分析問題有很大的幫助，讓學(xué)生看懂圖像是培育學(xué)生閱讀理科書籍實(shí)力的重要環(huán)節(jié)。分子間的斥力和引力同時隨分子間距離r增大而減小這個規(guī)律，學(xué)生是很難理解的，單靠看圖，然后叫學(xué)生記住，這樣的會很枯燥，學(xué)生很快就會遺忘，用兩塊磁鐵演示模擬引力和斥力隨距離的改變狀況，學(xué)生會更簡潔理解。有條件的還可以用傳感器來做。，通過探討明白分子間的斥力和引力隨分子間距離r增大而減小，且斥力減小更快，是指當(dāng)分子間距離改變相同的時候，分子間的斥力改變量大于引力的改變量，從而培育學(xué)生讀圖實(shí)力。讓學(xué)生自己動手畫出合力圖，可以加深他們對分子合理的理解。點(diǎn)評學(xué)生作的圖，讓學(xué)生覺得更有親切感，從點(diǎn)評的過程中，讓學(xué)生知道怎樣做比較合理。點(diǎn)評后，利用多媒體課件，展示整個畫的過程，讓他們看清一些細(xì)微環(huán)節(jié)的問題。通過進(jìn)一步提問，加深學(xué)生對這個圖像的理解，培育他們的口頭表達(dá)實(shí)力。用簡潔的模型幫助學(xué)生理解，降低理解的難度。[總結(jié)理論，承上啟下]分子動理論1.物質(zhì)是由大量分子組成的2.分子在做永不停息的無規(guī)則運(yùn)動3.分子間存在著引力和斥力。同學(xué)們，前面我們已經(jīng)學(xué)過物質(zhì)是由大量分子組成的和分子在做永不停息的無規(guī)則運(yùn)動的學(xué)問，現(xiàn)在我們來總結(jié)一下分子動理論的內(nèi)容。分子動理論是熱現(xiàn)象的微觀理論。對分子動理論的總結(jié)，對以后的熱力學(xué)的學(xué)習(xí)有很大的幫助，是一種承上啟下的作用。[聯(lián)系實(shí)際，應(yīng)用學(xué)問]應(yīng)用分子動理論來說明生活中有關(guān)的問題(1)兩塊純凈的鉛稍用壓力就能合在一起；而打碎的玻璃用再大的力也不能合在一起？。(2)為什么用粉筆在黑板上寫字,黑板上會留下字跡?(3)曬干的衣服穿在身上很舒適,當(dāng)衣服濕了的時候,會粘在身上,這是為什么?同學(xué)們，現(xiàn)在我們來用分子動理論來說明說明生活中有關(guān)的問題。思索觀看回答培育學(xué)生學(xué)以致用的實(shí)力。讓學(xué)生感覺到學(xué)到的學(xué)問是有用的，增加他們對物理的學(xué)習(xí)愛好。