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九年级教案（1822章） 第十三章 热能 第一节 分子热运动 教学目标 1 知识与技能 知道物质是由分子组成的，所有物质的分子都是不断不规则运动的 能够识别扩散现象，并从分子热运动的角度来解释它们 了解分子速度之间的关系热运动和温度 知道分子之间存在相互作用力 2 过程和方法 通过演示实验，学生可以了解分子之间既有排斥力，也有引力
二、教学重点与难点 分子的热运动是本节的重点，无法直接感知的事实是本节的难点 教学时间：1课时 教学过程：引入新课程 我们生活在物质世界中，我们周围的环境充满了物质：水、空气、石头、金属、 动物、植物等都是物质。至于物质是如何构成的古老话题，长期以来一直有各种猜测，有人断言万物的源头是“气”，也有的断言万物的源头是“火”。公元前5世纪，墨子提出物质的最小单位是“终结”，公元前4世纪，古希腊的德谟克利特认为，宇宙中的万物都是由大小不一、质量各异的原子组成的，这些原子是不可接近的，不断运动的。经过近2000年的探索，直到17世纪末，人们才科学地认识到物质是由分子组成的。上新课 （1） 分子和分子运动物质分为几个部分
3.分子是极小的颗粒。如果把分子看成球形，它的直径约为1010米，这是一个极小的长度，不仅肉眼看不见，而且用现代显微镜也很难看到。由于分子非常小，因此物体中包含的分子数量惊人地大。正常情况下，1 cm3的空气中大约有2.71019个分子，如果人口数量能达到每秒100亿人教版九年级上册物理，那么这个数字将需要80多年的时间。构成物质的分子在不断运动。因为分子太小，不可能直接观察分子的行为，但是我们可以从宏观的实验现象来判断分子的行为。演示实验：扩散现象 展示一个预先装满二氧化氮（或溴）气体的罐子。表示瓶中的红褐色气体为二氧化氮。然后展示一个空罐子，里面实际上装满了空气。将装有二氧化氮的瓶子倒入空瓶中
4.这时，我看到红褐色的气体流进了空瓶里，开始先沉到瓶底。这种现象表明二氧化氮的密度大于空气的密度。再取一个“空”瓶子，倒置在装有二氧化氮气体的瓶子上，如教科书图2和图1所示。这时要强调的是，二氧化氮气体浓密的瓶子在底部，有空气的瓶子在顶部，去掉玻璃隔板，二氧化氮气体不会流入空气瓶。现在我已经拆下了隔板，没有二氧化氮气体流动，我们停一会儿，看看瓶子里发生了什么。在等待期间，组织同学们自己做墨水扩散实验：学生课桌上的烧杯里装满了水，大家不要震动桌子，保持水平静。请慢慢将一滴墨水倒入水中，观察墨水的变化。滴落的墨水会下沉，在清水中留下清澈的墨水，过了一会儿，墨水的轮廓会变得模糊，墨水会褪色，每周一次
5.周边的水色会改变墨水。组织学生观察之前做过的气体扩散实验。此时，储气罐呈红褐色，下方的红褐色二氧化氮瓶变轻。实验现象表明，二氧化氮气体进入空气，空气进入二氧化氮气体。这样，不同物体相互接触时相互进入的现象称为扩散。扩散现象也可能发生在液体之间。请大家再看看刚才大家滴入水中的墨水，没有明显的墨水，整杯水都变黑了，说明墨水和水也散开了。为了说明液体的扩散，让我们再做一个实验。现在我们看到人教版九年级上册物理，无色清水和蓝色硫酸铜溶液之间有一个清晰的界面，需要很长时间才能观察到扩散现象。为了节省上课时间，我前几天做了同样的实验，请看几天前
6.实验。这些实验告诉我们，我们静坐的时间越长，界面就越模糊，彼此之间的接触就越深。固体之间也会发生扩散。当铅片和金片压在一起并放置 5 年后再分开时，您可以看到它们相互渗透约 1 毫米。事实上，在日常生活中，我们也观察到了固体的扩散。一些脉石原本是石炭纪的，但由于长期与煤的挤压，其内部也变黑了。有许多事实表明气体、液体和固体具有扩散性，即使在日常生活中也可以找到许多例子。例如，如果学生擦一些凉油，周围的学生可以闻到凉油的味道。扩散现象表明，所有物体的分子都在不断地以不规则的运动运动。只有不断运动的分子才能相互进入。它还表明分子不是紧密地堆积在一起的，而是
7.彼此之间有差距。（2）分子间作用力 固体和液体分子不断不规则地运动，分子之间有间隙，为什么分子不飞散，而是聚集在一起？引导学生猜测分子之间可能存在吸引力，这个猜想正确吗？我们需要通过实验来证实这一点。演示实验：分子引力实验 展示两个铅圆柱体，演示分子引力。将它们随机配对在一起，此时两个铅块不会显示出吸引力。实验似乎得出了分子之间没有引力的结果，但我们不应该轻易放弃我们的猜想，应该进一步分析原因。大家都知道磁铁可以吸引钉子，但是如果把钉子从磁铁上移开，磁铁就不能捡起钉子了（演示），这是为什么呢？（太远了）。难道是因为刚才两个铅块没有表现出吸引力，是因为分子彼此不够接近？所以
8. 我们想让两个引线块更紧密地结合在一起。（再次做实验时，用刀刮掉两个铅块的表面，然后将两个铅块挤压在一起）实验结果可以将两个铅块吸引在一起，并可携带500克以上。这表明分子之间的吸引力，只有当分子靠近时才能表现出来。一般来说，分子之间的距离小于109米，以显示引力。在实际生产中，人们长期以来一直利用分子间吸引来进行金属焊接。通常，焊接涉及熔化金属，使分子足够接近以冷却并焊接在一起。在现代，还有抛丸焊接技术，就是将金属表面清洗干净并倾斜在一起，然后依靠爆炸产生的巨大压力将两种金属压接在一起。液体分子之间也存在吸引力。教科书图 2 和 18 中的小实验说明了液体分子之间的吸引力。实验证实了我们对分子引力的理解
9.猜想。如果我们再进一步思考，就会发现一个新的矛盾：分子之间有间隙，分子之间有引力，这两者是矛盾的，分子要想互相吸引，最终应该会彼此靠近，但不应该有缝隙。由于分子之间存在间隙，物体应该很容易压缩，但事实是固体和液体极难压缩。我们只能在事实的基础上加深我们的理解，这些事实表明我们对分子的理解还不够全面，还有一些方面我们还没有认识到。事实证明，分子之间仍然存在排斥力。分子之间既有重力又有排斥力，这两种力会一直相互抵消吗？当然不是，只有在一定距离r处，分子之间的引力不等于排斥力，而这个距离r就是分子之间通常的距离，大约是1010米。当分子距离小于r时，排斥力和引力均增大，但排斥力迅速增加，分子间作用力表现为排斥力。当分子间距离增加时，排斥力和重力都减小，但
10.排斥力减慢较快，分子间作用力表现为重力。当分子距离增加时，分子引力继续减小，当分子距离大于10r时，分子间作用力会变得非常弱，可以忽略不计。有了对分子间排斥力的理解，上述矛盾就很容易解决。总结：通过实验和思考，我们对分子及其运动有了初步的了解，现在让我们一起回顾一下，看看我们学到了什么。1 物质由分子组成，分子是构成物质的粒子，直径约为 1010 米。2.分子不规则且不停地移动。3个分子之间存在间隙。4 分子之间有力，相互作用力有两种，即引力和排斥力。以上几点是分子动力学理论的基本要点，许多热现象都可以用这些要点来解释。作业：基础训练 课后笔记：第二节课
11. 能力 教学目标 1 知识与技能 了解内能的概念，并能简要描述温度与内能的关系 知道在传热过程中，物体
吸收（释放）热量，温度升高（降低），内能发生变化 了解热量的概念，热量的单位是焦耳 了解一些关于功如何增加和减少物体内能的例子 2 过程和方法 通过探索找到改变物体内能的多种方法 证明物体的内能可以通过做功来增加和减少 通过学生寻找信息，了解地球的“温室效应” 3 情感态度和价值观 通过探究，让学生体验探究的过程，激发学生主动学习的兴趣 通过示范实验，培养学生的观察能力，通过实验了解工作与内能变化的关系 鼓励学生自己寻找信息，培养学生的自学能力能力 教学重点和难点 重点：探索改变物体内能的各种方法
12.难点：内能与温度有关 授课时间：1课时 教学过程：引入新课 分子运动理论告诉我们，分子永远不会停止不规则的运动。然后公司也有动能，就像所有移动的物体一样。分子动力学理论还告诉我们，分子之间存在相互作用力。这反过来又赋予了分子势能。新课教学（1）物体的内能：物体内不规则运动的分子的动能和势能之和，称为物体的内能。物体内部的每个分子都在运动并受到分子力的影响，但每个分子的动能和势能都不是物体的内能。内能是指不规则运动的物体的所有分子的动能和势能之和。内能也不同于机械能。物体的动能与物体的速度有关，物体的重力势能与物体被抬起的高度有关。无论钢球是否运动，无论是否被抬起，这只会影响钢球的机械能
13.改变钢球中分子不规则运动的不是动能和势能。那么物体的内能与它有什么关系呢？（2）内能的变化：由于物体的内能是物体内部所有分子不规则运动的动能和势能之和，当分子运动加剧时，物体的内能也随之增加。在上一课中，我们看到物体的温度升高，其内部分子的不规则运动加剧。科学断言必须得到证明，在物理学中，通常使用实验来证实断言。今天，我们也用实验来证实上述断言。实验演示：取三个烧杯，分别倒入冷水、温水和热水，然后慢慢滴几滴墨水到三个杯子中，观察比较墨水在三个杯子中的扩散速度。实验结果表明，温度越高，扩散过程越快。快速扩散表明分子不规则运动的速度较大，即分子的不规则运动强烈。因此：物体的内能和温度
14. 相关。当温度升高时，物体的内能增加。当温度降低时，物体的内能降低。正是因为内能与温度有关，人们往往把物体的内能称为热能，而物体内部大量分子的不规则运动则称为热运动。（3）所有物体都有内能。这是因为物体内部的分子不规则且不停地移动。热热铁水，温度很高，分子运动强烈，具有内能。一个冰块，虽然温度很低，但它的内部分子仍然不规则地运动，它也有内能。（4）内能和机械能 通过机械能和内能的比较，进一步帮助学生理解内能的概念。分析一块木头在水平光滑的桌子上滑动时可以做什么。首先，木块具有势能和动能，统称为机械能。机械能与整个物体的机械运动有关。木块内部的分子运动不规则，分子之间有力，木块有内能。内能和物体
15.内部分子的势能运动与分子之间的相互作用有关。结论 （1）内能不是单个分子所具有的，而是所有分子不规则运动的动能和势能之和所具有的。（2）内能所指的动能是所有分子进行不规则热运动的动能之和。这种不规则的热运动是物体内部分子的“分子运动”，而不是与整个物体一起完成的运动。物体作为一个整体运动所拥有的动能是机械能，而不是内能。（3）内能所指的分子势能是分子由于分子之间的相互作用而产生的势能。作为一个整体存在的重力势能作为与地球相互作用的物质是机械能，而不是内能。所以内能是另一种不同于机械能的能量形式。板书设计 第 2 节 内能 1.物体的内能：物体内部所有分子热运动的动能和分子势能之和 1 内能不同于机械能 2 所有（运动的、静止的、高温的、低温的）物体都有内能 3 内能与温度的关系 2.改变物体内能的方法： 1 传热 传热：传热
