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 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新人教版选修3-3授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教学内容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，新人教版选修3-3。本节课主要围绕以下内容展开：

1.分子间作用力的类型：引力和斥力。

2.分子间作用力的特点：距离短程性、能量势阱、平衡位置。

3.分子间作用力的计算：范德华力和氢键。

4.分子间作用力与物质性质的关系：熔点、沸点、溶解度等。

5.实际例子分析：固体、液体、气体中分子间作用力的表现。

教学内容与课本紧密关联，旨在帮助学生深入理解分子间作用力的本质，为后续学习物质的性质和变化打下坚实基础。核心素养目标1.掌握分子间作用力的类型与特点，培养科学探究能力。

2.学会运用分子间作用力解释物质性质，提高问题解决能力。

3.通过分析实例，培养科学思维和批判性思维，提升科学素养。

4.感悟科学本质，形成科学态度，增强对科学研究的兴趣和热情。教学难点与重点1.教学重点：

-分子间作用力的类型及其特点，包括引力和斥力的短程性、能量势阱、平衡位置。

-分子间作用力与物质性质的关系，如熔点、沸点、溶解度等。

-范德华力和氢键的计算及其在物质性质中的作用。

举例：通过图示和模型，重点讲解分子间的引力和斥力如何随距离变化，以及这些作用力如何影响物质的物理性质。

2.教学难点：

-理解分子间作用力的微观机制，如为何引力在长距离时迅速减弱。

-掌握分子间作用力的计算方法，特别是范德华力和氢键的计算。

-能够将分子间作用力的理论应用于解释实际物质性质的变化。

举例：难点在于让学生理解分子间作用力的量化表达，如使用Lennard-Jones势能公式，解释分子间距离与势能之间的关系，并指导学生如何将此概念应用于分析不同状态下的物质性质。此外，通过具体案例分析，帮助学生克服将理论应用于解决实际问题的困难。教学资源准备1.教材：确保每位学生都准备了新人教版选修3-3的物理教材，提前预习第7章分子动理论相关内容。

2.辅助材料：准备分子间作用力的动态图解、势能曲线图、分子模型图等，以及相关教学视频，辅助学生形象理解。

3.实验器材：准备显微镜、分子模型、范德华力测量仪等，进行分子间作用力的模拟实验。

4.教室布置：设置分组讨论区，便于学生交流合作；布置实验操作台，保证实验安全顺利进行。同时，配备多媒体教学设备，方便展示辅助材料。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导。

设计预习问题：围绕分子间作用力的类型和特点，设计问题，如“分子间引力与斥力如何随距离变化？”

监控预习进度：通过平台统计数据，了解学生的预习情况，及时给予指导。

-学生活动：

自主阅读预习资料：学生按照预习指导，提前了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，记录疑问。

提交预习成果：学生将笔记和问题通过平台提交，以便教师了解预习效果。

-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，提高预习效率。

2.课中强化技能

-教师活动：

导入新课：通过展示固体、液体和气体中分子间作用力的不同表现，引出新课。

讲解知识点：详细讲解分子间作用力的类型、特点及其与物质性质的关系。

组织课堂活动：设计小组讨论，分析分子间作用力在物质性质中的作用。

解答疑问：针对学生的疑问，进行解答和引导。

-学生活动：

听讲并思考：积极参与课堂，对分子间作用力的概念进行深入思考。

参与课堂活动：在小组讨论中，分析实例，理解分子间作用力对物质性质的影响。

提问与讨论：对不解之处提出问题，与同学和老师进行讨论。

-教学方法/手段/资源：

讲授法：确保学生对分子间作用力的理论知识掌握。

实践活动法：通过小组讨论，加深对知识点的理解。

合作学习法：培养学生的团队合作能力。

3.课后拓展应用

-教师活动：

布置作业：布置与分子间作用力相关的习题，巩固课堂所学。

提供拓展资源：推荐相关科学文章和视频，供学有余力的学生深入探索。

反馈作业情况：及时批改作业，给予学生反馈，指导改进。

-学生活动：

完成作业：认真完成作业，巩固知识。

拓展学习：利用拓展资源，加深对分子间作用力的理解。

反思总结：反思学习过程，总结学习方法，提出改进措施。

-教学方法/手段/资源：

自主学习法：鼓励学生自主探索，增强学习动力。

反思总结法：帮助学生建立自我评价体系，促进学习进步。知识点梳理1.分子间作用力的类型

-引力：分子间的吸引力，如范德华力、氢键。

-斥力：分子间的排斥力，主要是电子云之间的排斥。

2.分子间作用力的特点

-短程性：作用力随着分子间距的增加而迅速减弱。

-能量势阱：分子间存在一个最小势能点，即平衡位置。

-作用力与距离的关系：通常表现为当距离小于某一值时，作用力为斥力；当距离大于某一值时，作用力为引力。

3.分子间作用力的计算

-范德华力：通过Lennard-Jones势能公式计算，描述分子间的引力。

-氢键：特殊的分子间作用力，主要存在于含有氢的分子中。

4.分子间作用力与物质性质的关系

-熔点：分子间作用力越强，熔点越高。

-沸点：分子间作用力越强，沸点越高。

-溶解度：分子间作用力影响溶质与溶剂之间的相互作用，从而影响溶解度。

5.实际例子分析

-固体：分子间作用力较强，分子排列紧密，有一定的形状和体积。

-液体：分子间作用力较弱，分子排列较松散，无固定形状，但有一定的体积。

-气体：分子间作用力极弱，分子间距离较大，无固定形状和体积。

6.分子间作用力的微观机制

-分子间作用力的来源：分子的电子云、原子核之间的相互作用。

-分子间作用力的作用距离：一般小于分子直径的10倍。

7.分子间作用力的应用

-材料科学：通过改变分子间作用力，制备新型材料。

-药物设计：利用分子间作用力，设计药物与靶点的相互作用。

-化工过程：通过调节分子间作用力，优化化学反应过程。

8.分子间作用力的局限性

-分子间作用力的计算模型仅适用于理想情况，实际应用中可能存在偏差。

-分子间作用力无法完全解释所有物质性质，如某些特殊物质的异常行为。

本章节知识点梳理涵盖了分子间作用力的基本概念、特点、计算方法、与物质性质的关系以及实际应用等方面，旨在帮助学生全面理解分子间作用力的本质，并能够将其应用于解释实际问题。课堂小结，当堂检测1.课堂小结

本节课我们学习了分子间作用力的类型、特点、计算方法及其与物质性质的关系。重点理解了分子间引力与斥力的短程性、能量势阱和平衡位置的概念。通过实例分析，了解了分子间作用力在不同状态物质中的表现，以及它们在材料科学、药物设计和化工过程中的应用。

2.当堂检测

为检验学生对本节课知识点的掌握情况，设计了以下检测题目：

（1）选择题：

以下关于分子间作用力的说法，正确的是：

A.分子间作用力随着距离的增加而增强。

B.分子间作用力在平衡位置时势能最小。

C.熔点和沸点与分子间作用力无关。

D.范德华力和氢键都是分子间的斥力。

（2）填空题：

分子间作用力主要包括____力和____力，它们决定了物质的____和____。

（3）简答题：

请简要说明分子间作用力与物质溶解度的关系。

（4）计算题：

已知两个分子间的Lennard-Jones势能参数，求它们在平衡位置时的势能。

（5）案例分析题：

分析以下物质的熔点、沸点和溶解度，推测其分子间作用力的类型和强度。

物质1：氧气

物质2：水

物质3：钠

通过以上检测题目，旨在考查学生对分子间作用力知识点的理解和应用能力，同时巩固课堂所学内容。教师可根据检测结果及时了解学生的学习情况，针对存在的问题进行针对性的辅导。教学反思在本节课的教学过程中，我深刻地意识到分子间作用力这一章节的重要性。它不仅涉及物质的性质和行为，还在科学研究和实际应用中发挥着关键作用。通过本节课的学习，我希望学生能够全面理解分子间作用力的本质，掌握其计算方法，并将其应用于解释实际问题。

在教学过程中，我发现学生对分子间作用力的概念和计算方法掌握得相对较好。他们能够理解引力与斥力的短程性，并能够运用Lennard-Jones势能公式计算分子间的势能。然而，学生在将分子间作用力与物质性质联系起来时存在一些困难。他们难以理解分子间作用力如何影响物质的熔点、沸点和溶解度等性质。为了帮助学生克服这一困难，我采用了实例分析和小组讨论的方法。通过分析不同物质的性质，学生能够更好地理解分子间作用力与物质性质之间的关系。

此外，我还发现学生在将分子间作用力的理论应用于实际问题解释时存在一定的困难。他们难以将理论知识与实际情况相结合，无法灵活运用分子间作用力的概念解释物质的异常行为。为了帮助学生克服这一困难，我提供了相关科学文章和视频作为拓展资源，鼓励学生进行进一步的学习和思考。同时，我也鼓励学生进行反思和总结，对自己的学习过程和成果进行评价，并提出改进建议。

在教学过程中，我也注意到了一些需要改进的地方。首先，我发现学生在预习过程中存在一些问题。他们对于预习资料的阅读和理解不够深入，导致在课堂上难以跟上教学进度。为了改善这一问题，我计划在下一节课前提供更详细的预习指导，明确预习目标和要求，并提供相关的在线资源，以帮助学生更好地进行预习。

其次