2024-2025学年高中物理 第7章 分子动理论 3 分子间的作用力教案4 新人教版选修3-3

2024-2025学年高中物理第7章分子动理论3分子间的作用力教案4新人教版选修3-3学校授课教师课时授课班级授课地点教具教学内容分析本节课的主要教学内容来自2024-2025学年高中物理第7章“分子动理论”中的3节“分子间的作用力”，新人教版选修3-3。教学内容主要包括：分子间引力和斥力的概念，分子间势能的变化，以及理想气体状态方程中分子间作用力的体现。这与学生已有知识的联系在于，学生已经在第6章学习了理想气体的性质，理解了压强、体积和温度对气体状态的影响，并掌握了基本的动能和势能概念。在此基础上，本节课将深入探讨分子层面上的相互作用力，让学生理解气体分子间作用力如何影响气体的宏观性质，进一步加强理论知识与实践应用之间的联系。核心素养目标分析本节课的核心素养目标旨在通过分子间作用力的学习，提升学生的物理学科核心素养。学生将能够：运用科学思维，从微观角度解释宏观现象，培养模型建构与科学推理的能力；通过探究分子间势能与距离的关系，提高数据分析和解决问题的能力；结合理想气体状态方程，深化对物质世界运动规律的理解，培养物理观念的形成；在讨论分子作用力的过程中，锻炼科学交流与团队合作的能力，促进科学态度与责任的养成。这些目标与新人教版选修3-3教材内容紧密相关，致力于学生综合素养的提升。学情分析本节课面向的是高中年级的学生，他们已经在之前的物理学习中掌握了一定的基础知识和基本的科学方法，如理想气体定律、能量转换等。在知识层面，学生对分子动理论有一定的了解，但对于分子间作用力的深入理解尚显不足。在能力方面，学生具备一定的观察、分析和解决问题的能力，但对于抽象物理概念的直观理解和模型建构能力还需加强。在素质方面，学生的合作交流意识较强，但在科学态度和探究精神方面有较大差异。

学生在学习行为上表现出不同的习惯，部分学生习惯于被动接受知识，缺乏主动探究的积极性；而另一部分学生则表现出较强的自主学习能力，喜欢通过讨论和实验来深化理解。这些差异将对课程学习产生影响，需要教师在教学过程中采取差异化策略，如通过小组合作、实验探究等活动，激发学生的学习兴趣，引导他们主动参与到分子间作用力的探索中来，从而提高整体的教学效果。此外，学生对于物理学与现实生活联系的认知程度也会影响他们的学习动机和深度，教师需结合实际情境，强化知识的实用性和应用价值。教学资源准备1.教材：确保每位学生都提前准备好新人教版选修3-3教材第7章相关内容，以便于课堂学习和讨论。

2.辅助材料：准备分子间作用力的动态演示视频、分子势能与距离关系的图表，以及相关的物理模型图片，辅助学生直观理解抽象概念。

3.实验器材：准备范德瓦尔斯力实验装置、分子模型等实验器材，确保实验环节的安全性和有效性。

4.教室布置：将教室划分为理论学习区与实验操作区，为小组讨论和实验探究提供便利，同时确保教学环境的有序性和舒适性。教学实施过程1.课前自主探索

-教师活动：

发布预习任务：通过学校在线学习平台，发布预习资料，包括分子动理论的基本概念和分子间作用力的预习指南。

设计预习问题：围绕分子间作用力的课题，设计问题如“分子间的引力和斥力是如何产生的？”引导学生自主思考。

监控预习进度：通过平台数据跟踪学生预习情况，确保学生掌握基本概念。

-学生活动：

自主阅读预习资料：学生按照预习指南，阅读教材相关内容，理解分子间作用力的基础知识。

思考预习问题：学生尝试回答预习问题，记录自己的理解和疑问。

提交预习成果：学生将预习笔记、思维导图等提交至在线平台。

-教学方法/手段/资源：

自主学习法：培养学生的自主学习能力。

信息技术手段：利用在线平台，实现资源共享和进度监控。

-作用与目的：

帮助学生提前了解分子间作用力的基本概念，为课堂学习做好准备。

培养学生的自主学习能力和独立思考能力。

2.课中强化技能

-教师活动：

导入新课：通过视频演示分子间作用力的动态模型，引出本节课主题。

讲解知识点：详细讲解分子间引力和斥力的形成及其对物质性质的影响。

组织课堂活动：设计小组讨论和实验探究，让学生观察分子间作用力的实际效果。

解答疑问：针对学生的疑问进行解答，澄清概念。

-学生活动：

听讲并思考：认真听讲，对分子间作用力的概念进行深入思考。

参与课堂活动：在小组中讨论分子作用力的模型，通过实验操作加深理解。

提问与讨论：积极提问，与同学和老师讨论，解决疑难问题。

-教学方法/手段/资源：

讲授法：通过讲解，帮助学生理解分子间作用力的理论知识。

实验活动法：通过实验，让学生直观感受分子间作用力的效果。

合作学习法：通过小组讨论，培养学生的团队合作和沟通能力。

-作用与目的：

帮助学生深入理解分子间作用力的理论知识，掌握相关概念。

通过实践活动，培养学生的实验操作能力和解决问题的能力。

通过合作学习，增强学生的团队协作和沟通技巧。

3.课后拓展应用

-教师活动：

布置作业：根据课堂学习内容，布置相关的习题和思考题，巩固学习成果。

提供拓展资源：推荐相关的科学文章和视频，供学生深入学习。

反馈作业情况：及时批改作业，给予学生反馈，指导学生改进。

-学生活动：

完成作业：认真完成作业，巩固课堂所学知识。

拓展学习：利用提供的资源，进一步探索分子间作用力的相关知识。

反思总结：对自己的学习过程进行反思，提出改进措施。

-教学方法/手段/资源：

自主学习法：鼓励学生自主完成作业和拓展学习。

反思总结法：指导学生通过反思，提升自我学习能力。

-作用与目的：

巩固学生对分子间作用力知识点的掌握。

通过拓展学习，提高学生的知识广度和深度。

通过反思，帮助学生发现自身不足，促进自我提升。教学资源拓展1.拓展资源：

-书籍：《物理的进化：从牛顿到现代物理学》中对分子动理论的介绍，帮助学生了解分子间作用力的发展历程。

-论文：科学期刊中关于分子间作用力的最新研究成果，如《科学》杂志上的相关论文，为学生提供学科前沿的视角。

-视频：科学教育频道制作的关于分子间作用力的动画视频，以生动形象的方式解释抽象概念。

-实验指导：提供更深入的实验指导书，帮助学生开展课外实验，探究分子间作用力的实际应用。

2.拓展建议：

-阅读拓展书籍和论文，了解分子间作用力的历史背景和最新研究动态，增强学生的科学素养。

-观看教育视频，通过视觉化的方式加深对分子间作用力概念的理解，提高学习兴趣。

-结合实验指导，在课外进行相关实验的设计和实施，培养实践操作能力和科学探究精神。

-参与科学论坛或研讨会，与专业人士交流，拓宽知识视野，激发深入学习的动力。

a.分子间作用力的历史发展：

-古典物理中对分子间作用力的假设。

-量子力学对分子间作用力的解释。

-现代物理研究中对分子间作用力的新发现。

b.分子间作用力的类型和特性：

-引力和斥力的产生机制。

-分子间势能曲线的特点。

-不同物质中分子间作用力的差异。

c.分子间作用力与物质性质的关系：

-分子间作用力对物质相变的影响。

-分子间作用力与材料物理性质的联系。

-分子间作用力在生物大分子结构中的作用。

d.分子间作用力的应用：

-在材料科学中的应用，如纳米材料的制备。

-在生物学中的作用，如蛋白质折叠和细胞粘附。

-在化学工业中的应用，如催化剂的设计。

e.分子间作用力的实验研究方法：

-不同类型的分子间作用力测量技术。

-实验数据处理和分析的方法。

-实验研究中可能遇到的挑战和解决方案。重点题型整理1.题型一：分子间引力的计算

题目：已知某理想气体分子的质量为m，分子间的引力常量为k，分子之间的距离为r，求分子间的引力大小。

解答：分子间的引力F=k/r^2，代入已知数值进行计算。

2.题型二：分子间势能的变化

题目：已知分子间距离为r，分子间势能曲线为V(r)，求分子间距离从r1变化到r2时，分子间势能的变化量。

解答：势能变化量ΔV=V(r2)-V(r1)，代入势能曲线公式进行计算。

3.题型三：理想气体状态方程与分子间作用力的关系

题目：已知理想气体的压强p、体积V和温度T，求分子间的平均距离d。

解答：根据理想气体状态方程pV=nRT，结合分子间作用力的概念，推导出分子间的平均距离d与压强、体积和温度的关系。

4.题型四：分子间作用力与物质性质的关系

题目：已知某种物质的分子间作用力为F，求该物质的熔点和沸点。

解答：根据分子间作用力与物质性质的关系，分析分子间作用力对熔点和沸点的影响，进行定性或定量的分析。

5.题型五：分子间作用力的实验研究方法

题目：设计实验方案，测量不同物质中分子间作用力的大小。

解答：根据实验原理，选择合适的实验装置和测量方法，设计实验步骤，进行实验操作，并对实验结果进行分析和讨论。课堂-通过提问了解学生对分子间作用力的理解和掌握情况，例如询问分子间引力和斥力的区别，以及分子间势能曲线的特点。

-观察学生在课堂讨论和实验活动中的参与程度和合作能力，评估学生的团队合作意识和沟通能力。

-设计小测验或练习题，测试学生对分子间作用力知识点的理解和应用能力，如计算分子间引力或势能变化量。

2.作业评价：

-对学生的作业进行认真批改，检查学生对分子间作用力概念的理解和应用能力。

-对学生的作业进行点评，指出其优点和不足，鼓励学生继续努力，提高对分子间作用力的理解和应用能力。

-及时反馈学生的学习效果，对作业中的错误进行纠正和指导，帮助学生巩固知识点。板书设计①分子间作用力的基本概念：

-分子间引力：分子间的吸引作用力

-分子间斥力：分子间的排斥作用力

②分子间势能的变化：

-势能曲线：描述分子间势能随距离变化的曲线

-势能最小点：分子间势能最小的位置

③理想气体状态方程与分子间作用力的关系：

-理想气体状态方程：pV=nRT

-分子间平均距离：与压强、体