《分子间的相互作用力》学历案

《分子间的相互作用力》学历案姓名：班级：学号：【主题与课时】粤教版高中物理选修33第一章分子动理论第四节分子间的相互作用力，1课时。【课标要求】1、了解分子间存在着空隙和相互作用力。2、知道分子间作用力与分子间距离的关系曲线。3、通过分子间作用力的学习，体会物理模型在探索自然规律中的作用，培养物理学科核心素养中的物理观念和科学思维。【学习目标】1、能说出分子间存在空隙的实例，像酒精和水混合后总体积变小这样的例子至少能说出三个。2、准确描述分子间引力和斥力随分子间距离变化的规律。3、可以画出分子间作用力与分子间距离关系的大致曲线。4、能够用分子间作用力的知识解释日常生活中的一些现象，比如固体和液体很难被压缩等现象。【评价任务】1、通过课堂小问答，检测目标1的达成情况。2、让同学们绘制分子间作用力与距离关系曲线，以此检测目标2和3。3、给出一些生活现象，让同学们解释，检测目标4。【学习过程】一、情境导入同学们，咱们来想一下这个事儿啊。我呢，有一次想做个特别的果汁，就把果汁和牛奶混合在一起，想着能调出一种超级好喝的混合饮品。结果我发现啊，混合后的总体积比原来果汁和牛奶单独的体积加起来要小一点呢。这是为啥呢？其实这就和咱们今天要学的分子间的相互作用力有关系。大家可能觉得很神奇，小小的分子之间到底有啥秘密呢？二、任务一：分子间存在空隙1、大家先讨论一下，在生活中还有哪些现象能说明分子间存在空隙呢？给大家五分钟时间讨论，然后咱们找几个小组代表来说说。有的同学可能会想到把沙子和石子混合，总体积会变小一点。不过这里面除了分子间的空隙问题，还有颗粒大小填充的问题哦。还有像气体很容易被压缩，这也是因为分子间有很大的空隙。咱们来具体说说气体压缩这个事儿。大家都见过打气筒吧，当我们把空气往轮胎里打气的时候，那么多的空气能被压缩到轮胎里，就是因为空气分子间的空隙很大。如果分子间没有空隙，那打气筒可就没法工作啦。还有一个很有趣的实验，就是把100毫升的酒精和100毫升的水混合，混合后总体积会小于200毫升。这就是因为酒精分子和水分子大小不同，它们混合的时候，分子相互填充了彼此的空隙。同学们可以自己回家做这个小实验哦，感受一下分子间空隙的神奇。2、那我来考考大家，我再举个例子，咱们生活中的海绵，海绵能被压缩，这是不是也能说明分子间存在空隙呢？（答案是不能哦，海绵能被压缩是因为海绵里有很多空隙，这些空隙不是分子间的空隙，这是宏观和微观的区别，大家要注意区分。）三、任务二：分子间引力和斥力随距离的变化规律1、咱们现在来探究一下分子间引力和斥力的事儿。我先给大家讲个小例子。咱们都见过那种粘性很强的胶带吧，当我们把胶带贴在桌子上，要撕下来的时候是不是感觉有点费劲呢？这就是因为胶带的分子和桌子表面的分子之间存在引力。但是如果我们把两个相同的固体块使劲压在一起，又很难让它们完全贴合变成一个整体，这是因为分子间还存在斥力。那这个引力和斥力到底是怎么随着分子间距离变化的呢？2、大家看这个表格（在黑板上或者通过投影仪展示表格）｜分子间距离r|引力和斥力大小关系|现象示例|｜｜｜｜｜r＝r0（r0为某一平衡距离）｜引力＝斥力|固体和液体能保持一定的体积形状|｜r＜r0|斥力大于引力|固体和液体很难被压缩|｜r＞r0|引力大于斥力|固体不容易被拉断，比如铁丝很难被拉断|｜r＞＞r0|引力和斥力都趋近于零|气体分子间距离很大，分子间作用力很小|3、现在大家根据这个表格，自己在本子上画一下分子间作用力（引力和斥力合起来的作用力）随分子间距离变化的大致曲线。画完之后，同桌之间互相看看，讨论一下有没有什么问题。四、任务三：用分子间作用力解释生活现象1、我现在给大家出几个生活中的小现象，大家用咱们刚刚学的分子间作用力的知识来解释一下。第一个现象是，为什么固体有一定的形状，而液体没有呢？同学们可以先思考两分钟，然后举手回答。（答案：固体分子间距离小，分子间作用力比较大，引力和斥力平衡时，分子只能在平衡位置附近振动，所以固体有一定的形状。而液体分子间距离比固体略大，分子间作用力小一些，分子可以在一定范围内移动，所以液体没有固定的形状。）第二个现象是，荷叶上的水珠为什么是球形的呢？（答案：因为水分子之间存在引力，在没有其他外力干扰的情况下，水分子会尽量使自己的表面积最小，而球形的表面积在相同体积下是最小的，所以水珠呈现球形。）第三个现象是，为什么有些物质在融化的时候体积会变小，而有些物质融化的时候体积会变大呢？（这个问题有点难度，同学们可以讨论一下。答案：对于冰融化成水，水的密度比冰大，体积变小。这是因为冰中水分子形成四面体结构，分子间有较大空隙，融化时这种结构被破坏，分子间空隙减小，体积变小。而对于一些金属，比如铋，融化时体积会变大，这是因为铋原子在固态时排列比较紧密，熔化后原子间距离增大，所以体积变大。这里涉及到不同物质分子结构和分子间作用力的不同。）【作业与检测】一、基础作业1、下列现象中不能说明分子间存在空隙的是（）A.水和酒精混合后总体积变小B.打气筒将空气压缩C.海绵能被压缩D.物体有热胀冷缩现象2、当分子间距离为r0时，分子间的引力和斥力相等，已知r1＜r0＜r2，则（）A.分子间距离为r1时，引力大于斥力B.分子间距离为r2时，引力大于斥力C.分子间距离为r1时，分子间作用力表现为斥力D.分子间距离为r2时，分子间作用力表现为引力二、拓展作业1、查阅资料，了解更多分子间作用力在材料科学中的应用，写一篇300字左右的小短文介绍一下。2、自己设计一个小实验，用来验证分子间存在引力或者斥力，写出实验方案和预期结果。三、实践作业观察生活中还有哪些现象可以用分子间作用力来解释，记录下来，并在下周的课堂上和同学们分享。【课后反思】1、在这堂课中，关于分子间作用力的概念讲解是否清晰？有没有同学还是不太理解