高中物理_3 分子间的作用力教学设计学情分析教材分析课后反思

分子间的作用力-教学设计
教学目标
(1)知道分子间存在空隙，且同时存在着引力和斥力，实际表现出来的分子力是引力和斥力的合力。

(2)了解分子力为零时，分子间距离r0的数量级。

(3)知道分子间的距离r＜r0时，实际表现的分子力为斥力，这个斥力随r的减小而迅速增大。

(4)知道分子间的距离r＞r0时，实际表现的分子力为引力，这个引力随r的增大而减小。

(5)了解r增大到什么数量级时，分子引力已经很微弱，可忽略不计。

(6)物理离不开生活，能用分子力解释日常生活中一些常见的现象。

教学重点、难点
重点:分子间的作用力和分子间作用力的变化。

难点:分子间作用力与距离关系的曲线的物理意义。

教学过程
1、已知的实验事实分析、推理得出分子之间存在着引力，
(1)演示实验：
①注射器内有一部分空气，把注射器密封，推动活塞空气被压缩。

②长玻璃管内，分别注入水和酒精，混合后总体积减小。

提问学生：这两个实验说明了什么问题?
总结归纳学生的回答：上述实验可以说明气体、液体的内部分子之间是有空隙的。

钢铁这样坚固的固体的分子之间也有空隙，有人用两万标准大气压的压强压缩钢筒内的油，发现油可以透过筒壁溢出。

布朗运动和扩散现象不但说明分子不停地做无规则运动，同时也说明分子间有空隙，否则分子便不能运动了。

前面第一节讨论分子的大小时，认为固体和液体分子是一个挨一个排列的，那只是估算分子直径的数量级而做的设想，实际上分子大小比估算值要小，中间存在着空隙，但数量级还是正确的。

(2)一方面分子间有空隙，另一方面，固体、液体内大量分子却能聚集在一起形成固定的形状或固定的体积，这两方面的事实，使我们推理出分子之间一定存在着相互吸引力。

(3)演示实验：两个圆柱体形铅块，当把端面刮平后，让它们端面紧压在一起，合起来后，它们不分开，而且悬挂起来后，下面还可以吊起一定量的重物。

还有平时人们用力拉伸物体时，为什么不易拉断物体。

(4)以上所有实验事实都说明分子之间存在着相互吸引力。

2．根据已知的实验事实，推理得出分子之间还存在着斥力。

提问学生：由哪些实验事实，判断得出分子之间有斥力?
综合学生的回答，总结出：固体和液体很难被压缩，即使气体压缩到了一定程度后再压缩也是很困难的；用力压缩固体(或液体、气体)时，物体内会产生反抗压缩的弹力。

这些事实都是分子之间存在
斥力的表现。

运用反证法推理，如果分子之间只存在着引力，分子之间又存在着空隙，那么物体内部分子都吸引到一起，造成所有物体都是很紧密的物质。

但事实不是这样的，说明必然还有斥力存在着。

3．分子间引力和斥力的大小跟分子间距离的关系。

(1)经过研究发现分子之间的引力和斥力都随分子间距离增大而减小。

但是分子间斥力随分子间距离加大而减小得更快些，如图表1中两条虚线所示。

(2)由于分子间同时存在引力和斥力，两种力的合力又叫做分子力。

在图表1图象中实线曲线表示引力和斥力的合力(即分子力)随距离变化的情况。

当两个分子间距在图象横坐标0r 距离时，分子间的引力
与斥力平衡，分子间作用力为零，0r 的数量级为1010-m ，相当于0r 位置叫做平衡位置。

分子间距离当r <0r 时，分子间引力和斥力都随距离减小而增大，
但斥力增加得更快，因此分子间作用力表现为斥力。

在图表1中，当r >0r 时，引力和斥力都随距离的增大而减小，但是斥力减小的更快，
因而分子间的作用力表现为引力，但它也随距离增大而迅速减小，当分子距离的数量级大于910-m 时，分子间的作用力变得十分微弱，可以忽略不计了。

在图表1中表示分子间距离r 不同的三种情况下，分
子间引力斥力大小的情况。

4．固体、液体和气体的分子运动情况。

分子动理论告诉我们物体中的分子永不停息地做无规则运动，它们之间又存在着相互作用力。

分子力的作用要使分子聚集起来，而分子的无规则运动又要使它们分散开来。

由于这两种相反因素的作用结果，有固体、液体和气体三种不同的物质状态。

例1．如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于r轴上，甲、乙两分子间作用力与分子间距离关系图象如图。

现把乙分子从r
3处由静止释放，则( )
A．乙分子从r
3到
1
r一直加速
B．乙分子从r
3到
2
r过程中呈现引力，从2r到1r过程中呈现斥力
C．乙分子从
3
r到1r过程中，两分子间的分子力先增大后减小
D．乙分子从
3
r到距离甲最近的位置过程中，两分子间的分子力
先减小后增大
解析：乙分子从
r到1r一直受甲分子的引力作用，且分子间作用
3
力先增大后减小，故乙分子做加速运动，A、C正确；乙分子从
r到1r
3
过程中一直呈现引力，B错误；乙分子从
r到距离甲最近的位置过程
3
中，两分子间的分子力先增大后减小再增大，D错误。

课堂练习
１、关于分子间的相互作用力的以下说法中，正确的是( ) A．当分子间的距离r＝r0时，分子力为零，说明此时分子间不存在作用力
B．当r＞r0时，随着分子间距离的增大分子间引力和斥力都增大，但引力比斥力增加得快，故分子力表现为引力
C． r＜r0时，随着分子间距离的增大分子间引力和斥力都增大，但斥力比引力增加得快，故分子力表现为斥力
D．当分子间的距离r＞10-9m时，分子间的作用力可以忽略不计
２、两个分子从靠近的不能再近的位置开始，使二者之间的距离逐渐增大，直到大于分子直径的10倍以上，这一过程中关于分子间的相互作用力的下述说法中正确的是（）
A．分子间的引力和斥力都在减小
B．分子间的斥力在减小，引力在增大
C．分子间的作用力在逐渐减小
D．分子间的作用力，先减小后增大，再减小到零
３、对下列现象的解释正确的是( )
A．两块铁经过高温加压将连成一整块，这说明铁分子间有吸引力B．一定质量的气体能充满整个容器，这说明在一般情况下，气体分子间的作用力很微弱
C．电焊能把二块金属连接成一整块是分子间的引力起作用
D．破碎的玻璃不能把它们拼接在一起是因为其分子间斥力作用的结果
课堂小结
发挥学生学习主动性，学生完成本节课知识点的总结。

课下作业
练习题目
分子间的作用力-学情分析
学生是学习的主体，教师要根据学生的实际情况组织教材内容进行授课。

高中学生已经具备了良好的逻辑思维及抽象想象能力，有了一定的微观思想，也知道了物体是由大量分子组成的，分子很小以及分子
在做永不停息的无规则运动。

但是还处于一种似懂非懂的状态，而本节课的内容要分析分子间的作用力，相对于前面的内容来说难度要大一些，因此需要老师在讲解的时候尽量结合一些宏观的例子进行引导，通过实验，让学生充分认识到分子间作用力的存在，在理解宏观现象的基础上去分析微观状态。

分子间的作用力-效果分析
我在处理这一节内容时，根据课标要求，设计演示实验，从生活情景中引入新课，是为了激发学生的好奇心，活跃课堂学习氛围，同时能培养学生学习物理的兴趣，达到了预期效果。

本节课难点得到突破，特别是分子间力的作用效果，学生掌握的不错。

同样也有很多细节问题还应该再强化一些。

1、没有鼓励学生大胆质疑，学生只是一味地受老师引导，但没有产生自己的疑问，思考不够，说明老师还没有完全激发学生的自主思考。

2、言词不够简练，有时略显啰嗦，重复。

以后要多注意改正。

3、细节研究有待加强，应该细化问题，对分子间作用力与距离的关系进行进一步的总结与巩固。

4、设置问题要有层次和梯度，教师的课堂提问是将知识引向深入的重要渠道，从引入新课到课后小结，尽力设计适当的问题。

创造物理情境，进行有意识的引导，点拨，激发学生的求知欲，在本课的
教学中，有几个关键性的设问对课堂内容的展开起到了推波助澜的作用。

在以后的教学中应引导学生充分运用已知的物理知识和方法进行分析和探索，使学生在实践中亲自体验实践出真知的重要性，形成愿意运用科学思维方法和研究方法去解决问题的科学价值观。

分子间的作用力-教材分析
《分子间的作用力》这一节是人教版高中物理选修3-3第七章第3节的内容，前两节分别是《物体是由大量分子组成的》和《分子的热运动》，这三节共同构成了“分子动理论”的内容，因此教材在本节课设置了两部分的内容，一是分子间作用力，另一个就是分子动理论。

本节在本章中既是前三节的一个小结，也为后面的第五节《内能》中关于“分子势能”的学习做了准备。

教学目标
(1)知道分子间存在空隙；且同时存在着引力和斥力，实际表现出来的分子力是引力和斥力的合力。

(2)了解分子力为零时，分子间距离r0的数量级。

(3)知道分子间的距离r＜r0时，实际表现的分子力为斥力，这个斥力随r的减小而迅速增大。

(4)知道分子间的距离r＞r0时，实际表现的分子力为引力，这个引力随r的增大而减小。

(5)了解r增大到什么数量级时，分子引力已经很微弱，可忽略不计。

(6)物理离不开生活，能用分子力解释日常生活中一些常见的现象。

教学重点、难点
重点:分子间的作用力和分子间作用力的变化。

重点分析：重点内容有两个，一是通过分子之间存在间隙和分子之间有引力和斥力的一些演示实验和事实，推理论证出分子之间存在着引力和斥力；二是分子间的引力和斥力都随分子间距离的变化而变化，而分子力是引力和斥力的合力，能正确理解分子间作用力与距离关系的曲线的物理意义。

难点:用分子动理论解释有关现象。

难点分析：难点是形象化理解分子间作用力跟分子间距离关系的曲线的物理意义。

知道分子同时存在着相互作用的引力和斥力，表现出的分子力是引力和斥力的合力。

能够根据曲线知道分子力随分子间距离变化而变化的定性规律，知道分子间距离是
r时分子力为零，知
道
r的数量级。

分子间的作用力-过关检测
一、选择题
1．分子间相互作用力由两部分F引和F斥组成，以下说法错误的是( )
A．F引和F斥同时存在
B．F引和F斥都随分子间距增大而减小
C．分子力指F引和F斥的合力
D．随分子间距增大，F斥减小，F引增大
2．关于分子间相互作用力，以下说法正确的是( )
A．分子间的相互作用力是由组成分子的原子内部的带电粒子间的相互作用而引起的
B．温度越高，分子间的相互作用力就越大
C．分子力实质上就是分子间的万有引力
D．分子引力不等于分子斥力时，违背了牛顿第三定律
3．有两个分子，设想它们之间相隔10倍直径以上的距离，逐渐被压缩到不能再靠近的距离，在这过程中，下面关于分子力变化的说法正确的是( )
A．分子间的斥力增大，引力变小
B．分子间的斥力变小，引力变大
C．分子间的斥力和引力都变大，只不过斥力比引力变大的快
D．当分子间距离r＝r0时，引力和斥力均为零
4．下面证明分子间存在引力和斥力的实验，哪个是错误的( ) A．两块铅块压紧以后能连成一块，说明分子间存在引力
B．一般固体、液体很难压缩，说明分子间存在着相互排斥力
C．拉断一根绳子需要一定大小的拉力，说明分子间存在相互引力D．碎玻璃不能拼在一块，是由于分子间存在斥力
5．下列现象可以说明分子之间有引力的是( )
A．水和酒精混合后的体积小于两者原来体积之和
B．用粉笔写字在黑板上留下字迹
C．正、负电荷相互吸引
D．磁体吸引附近的小铁钉
6．分子间同时存在引力和斥力，下列说法正确的是( )
A．固体分子间的吸引力总是大于排斥力
B．气体能充满任何容器是因为分子间的排斥力大于吸引力
C．分子间的吸引力和排斥力都随分子间距离的增大而减小
D．分子间吸引力随分子间距离的增大而增大，而排斥力随距离的增大而减小
7．把两块纯净的铅压紧后，它们会合成一块，而两块光滑的玻璃紧贴在一起，却不能合在一起，其原因是( )
A．两块玻璃分子间距离太大
B．玻璃分子间不存在相互作用力
C．铅分子运动较快
D．玻璃分子运动较缓慢
8．以下几种现象的分析，说法正确的是( )
A．因为空气分子之间存在着斥力，所以打气筒给自行车打气时，要用力才能将空气压缩
B．用手捏面包，面包体积会缩小，这是因为分子间有间隙
C．把碳素墨水滴入清水中，观察到布朗运动，是水分子对碳微粒有斥力的结果
D．以上说法都不正确
9．两个分子甲和乙相距较远(此时它们分子之间的作用力可忽略)，设甲固定不动，乙逐渐向甲靠近直到不能再靠近的整个过程中，正确的是( )
A．分子力总是对乙做正功
B．乙总是克服分子力做功
C．先是乙克服分子力做功，然后分子力对乙做功
D．先是分子力对乙做正功，然后乙克服分子力做功
10．液体和固体很难被压缩，这是因为( )
A．分子间斥力随分子间距离减小而剧增
B．分子在不停地做无规则运动
C．分子间没有空隙
D．压缩时温度升高，产生膨胀
11．下面证明分子间存在引力和斥力的实验，哪个是错误的( ) A．两块纯净的铅压紧以后能连成一块，说明存在引力
B．一般固体、液体很难压缩，说明存在着相互斥力
C．拉断一根绳子需要一定大小的拉力，说明存在相互引力
D．碎玻璃不能拼在一块，是由于分子间存在斥力
12．在通常情况下固体分子间的平均距离为r0，分子间的引力和斥力相互平衡，由此可以判定，在通常情况下( )
A．固体膨胀时，分子间距增大，分子力近乎为零
B．固体膨胀时，分子间距增大，分子力表现为斥力
C．固体收缩时，分子间距减小，分子力表现为引力
D．固体收缩时，分子间距减小，分子力表现为斥力
二、填空题
13．将下列实验事实与其产生的原因对应起来。

实验事实有以下五个：
A．水与酒精混合后体积变小
B．固体很难被压缩
C．细绳不易被拉断
D．糖在热水中溶解得快
E．冰冻食品也会变干
其产生的原因如下：
a．固体分子也在不停地运动
b．分子运动的激烈程度与温度有关
c．分子之间存在着空隙
d．分子间存在着引力
e．分子间存在着斥力
与A、B、C、D、E五个实验事实相对应的原因分别是①______，②______，③_______，④_______，⑤______(在横线上分别填上与实验事实相对应的原因前的字母代号) 。

三、问答题
14．试从分子动理论的观点，说明物体三态(固态、液态、气态)为什么有不同的宏观特性？
15．液体温度越高，蒸发越快，试分析其主要原因。

16．怎样利用分子动理论的有关知识来解释某些固体能溶解于水中，而另一些固体却不能？
分子间的作用力-课后反思
物理学习的核心素养是从物理学视角形成的关于物质、运动与相互作用、能量等的基本认识。

为了在课堂教学中顺利地实现核心素养目标，课后针对本节课的观察和反思，总结以下几点尚需改进之处：1、我对这一堂课有两个成功的实验案例
实验一：
导入过程运用50ml的水喝50ml的酒精混合后探究他们的体积，带动学生的学习热情。

实验二：
通过观察演示两个铝块重新连在一起的实验让学生更直观地理解分子间引力的存在。

只有让学生在参与探究活动的过程中获得成功，才能更好地让学生体会到学习物理的乐趣与价值，才能让学生在学习的过程中迸发出激情的火花。

2、课堂上的知识点要及时小结，在课堂最后来一次总结，使课堂教学更富层次感，也使知识能在学生心中逐步固化；课堂上研究问题的提出要精练且有条理，不宜给出过大的难度，善于把大的问题分成几个小的问题解决，否则学生易失去学习信心及兴趣；课堂教学要前后呼应，如总结的时候可以重新提一下课前的情景实验。

3、鉴于学生基础参差不齐，课堂内容的编排和难度的取舍要照顾大部分学生的接受能力，本次课堂整体内容设计的难度并不大，但也应加强稍深一点有难度的问题设计，巩固学生的基础，同时防止有的学生吃不饱。

4、加强师生互动，运用知识，分析探究，解决实际问题，通过应用巩固所学内容。

引导学生积极参与其中，并让学生获得成功，让学生感受学习物理的快乐，领悟自然的和谐与奇妙。

本节课基本完成预先设定的教学目标。

教学尝试采用问题探索、问题启发式教学法，加强自主性、探究性、合作性学习，使学生通过亲自参与探究发现问题、解决问题的全过程，学习科学探究的方法，加深对物理知识的理解，使他们在创新精神和实践能力方面得到发展和提高。

分子间的作用力-课标分析
课程总目标指出学生终身发展必备的物理基础知识和技能，了解这些知识与技能在生活、生产中的应用，关注科学技术的现状及发展趋势。

学生应学习科学探究方法，发展自主学习能力，养成良好的思维习惯，能运用物理知识和科学探究方法解决一些问题。

发展学生好奇心与求知欲，发展科学探索兴趣，有坚持真理、勇于创新、实事求是的科学态度与科学精神，有振兴中华，将科学服务于人类的社会责任感。

了解科学与技术、经济和社会的互动作用，认识人与自然、社会的关系，有可持续发展意识和全球观念。

本节课课程具体目标
（一）知识与技能
1．通过实验充分认识分子间引力的存在。

2．了解分子间的引力与斥力是同时存在的，知道分子间引力与斥力与分子间距离的关系。

3．掌握分子间作用力与分子间距离的关系。

4. 知道分子动理论的概念。

（二）过程与方法
1．经历50ml水与50ml酒精混合后总体积是否等于100ml的实验探究过程，认识科学探究的意义，尝试应用科学探究的方法研究物理问题，验证物理规律。

2．通过数学工具在物理学发展过程中的作用。

3．能计划并调控自己的学习过程，通过自己的努力能解决学习
中遇到的一些物理问题，解释生活中的相关物理现象，有一定的自主学习能力。

（三）情感态度与价值观
通过两个铝块重新结合在一起的物理实验，让学生了解物理学的研究方法，认识物理实验、物理模型。

1．有参与科技活动的热情，有将物理知识应用于生活和生产实
践的意识，勇于探究与日常生活有关的物理学问题。

2．具有敢于坚持真理、勇于创新和实事求是的科学态度和科学
精神，具有判断大众传媒有关信息是否科学的意识。

3课堂中通过物理实验. 有主动与他人合作的精神，有将自己的见解与他人交流的愿望，敢于坚持正确观点，勇于修正错误，具有团队精神。

在3-3模块中，学生将从宏观和微观两个角度认识热现象的规律，应用统计思想和能量转化与守恒规律解释现象、处理问题。

在本模块中首次涉及统计思想，学生在学习中要注意统计思想在日常生活和解释自然现象中的普遍意义。