4.2.4 用粒子模型描述物質的三態一、 教學分析： 【教材分析】 第四章主要是學習物質的微觀結構，屬于“物質科學”部分，是學生第一次涉及微觀世界的內容。用粒子模型描述物質的三態是科學（上海牛津版）第四章物質的粒子模型第五課時。是在“粒子理論”的基礎上，建立粒子模型，并用粒子模型去解釋物質三態的特性，所以本節課是第四章第二主題的升華，又是第四章的核心內容。學生學習了物質的粒子模型后，就可以用粒子模型來解釋一些簡單的物理現象，這也為后續學習“氣壓”打下基礎。 【學情分析】 雖然前面已經學過了物質是由粒子組成的，但是學生對于三種物態的物質中粒子是如何分布的，有什么特點等，還是處于一個比較懵懂的狀態。所以本節課在學生了解了模型的意義，先建立一個建模的思想。之后通過動畫演示、圖片等肉眼能看得見的宏觀現象，來讓學生感受三種物態的微觀粒子特點。由于本節課是科學教學中第一次提出“控制變量法”的思想。因此，在“固體、液體、氣體受壓后體積的變化”和“溫度對粒子運動速度的影響”兩個探究活動中，開始時由老師指導實驗設計，然后讓學生獨立或合作自己去嘗試進行實驗設計，層層遞進，讓學生在課堂中不僅僅學到了科學知識，也學會了一些科學研究的方法。在建立模型與運用模型的過程中，為了使得一些抽象、難以理解的內容變得容易理解，在教學中，還設計了一些小游戲活動，給學生的學習增加了一些趣味性，讓學生在游戲中學會并掌握了知識。二、教學目標 1.知道物質的粒子模型，能夠運用粒子模型解釋物質的三態特征。 2.在用控制變量法探究實驗的過程中，知道溫度能加快粒子的運動。 3.在模擬、探究活動中逐步養成合作、交流、共享的學習習慣和質疑求真的學習態度。 三、教學重難點 【重點】 固體、液體、氣體粒子間的距離是不同的。【難點】 運用粒子的觀點理解物質的三態、物體被壓縮的難易程度等性質。 四、教學準備 實驗用品：紅墨水、兩只相同的帶有刻度的燒杯、滴管、涼水、熱水、針筒、小木柱、橡皮泥。 教學資源：PPT、電腦、視頻。 五、教學過程教學環節 教師活動 學生活動 設計意圖引入：物質的粒子模型生活中我們見過的各種模型； 建立模型的意義。 觀看模型圖片； 體會模型的特點及優點。為建立物質三態粒子抽象模型作好鋪墊。一、粒子模型： 模擬1：用粒子模型解釋固體特征回顧物質三態的特性； 播放動畫演示固體的粒子模型圖片演示； 引導學生觀察固體粒子模型的特點。 引導學生體會固體粒子排列特點決定了固體的特性。回憶物質三態的特性。 觀看動畫：學生觀察構成固體的粒子的特點，并描述在模擬過程中，粒子排列整齊么？粒子之間的間隙如何？運動范圍？； 思考：固體粒子之間的作用力如何？固體粒子的運動狀態/范圍？固體的形狀體積如何？ 體會：組成固體粒子的特點：因為固體粒子間的相互作用力很大，把粒子緊緊吸引在一起，粒子只能在固定的位置振動。所以固體有固定形狀和體積。思考，回答。預備年級的學生尚處于形象思維階段，通過模擬的粒子模型和伴隨其中的觀察和體驗將抽象的微觀知識形象化，完成了本節課的重點：固體、液體、氣體粒子間的距離是不同的，運動特點也是不同的。模擬 2：用粒子模型解釋液體特征播放動畫模擬液體的粒子模型圖片演示；引導學生觀察固體粒子模型的特點。引導學生體會固體粒子排列特點決定了固體的特性。觀看動畫：觀察構成液體的粒子的特點。 并描述在模擬過程中，粒子排列整齊么？粒子之間的間隙如何？運動范圍？ 思考，回答： 液體粒子之間的作用力如何？固體粒子的運動狀態/范圍？固體的形狀體積如何？ 體會：液體粒子的排列無規則，在一定范圍內自由運動，相互之間有一定的作用力；決定了液體的宏觀性質沒有固定的形狀但有固定的體積。有了上一個活動的基礎，這個活動過程中的思維容量適當的增大，增多，讓學生直接思考猜測粒子的特點與物質宏觀性質的關系提高了思維的要求。模擬3：用粒子模型解釋氣體特征問：猜想氣體的粒子結構特點。 播放動畫演示氣體的粒子模型，演示圖片； 引導學驗證自己的猜想。 引導學生體會固體粒子排列特點決定了固體的特性。小結提出猜想，交流： （因為氣體也沒有固定的形狀，所以構成氣體的粒子之間的間隙應該更大；氣體的流動性更大，因此氣體粒子的運動應該更加自由。） 觀看動畫：在模擬過程中，粒子排列整齊么？粒子之間的間隙如何？運動范圍？驗證自己的猜想。 思考，回答：氣體粒子之間的作用力如何？固體粒子的運動狀態/范圍？固體的形狀體積如何？ 體會：氣體粒子的排列無規則，任何方向自由運動，相互之間作用力幾乎沒有；決定了氣體的宏觀性質沒有固定的形狀和體積。 完成小結：固體、液體和氣體的粒子間隙和作用力的大小以前兩個活動獲得的知識為基礎，發揮學生的想象力運用類比的思想，提出氣體粒子的結構特征的猜想，思維要求進一步提高。鞏固 布置利用橡皮泥和牙簽建立物質三態的模型。教師評價。 小結。小組討論并合作建立物質三態的粒子模型。利用橡皮泥和牙簽建立物質三態的模型。 小組交流及評價。發揮學生的想象力建立模型，鞏固物質三態模型的特點。二、壓縮物質實驗提出探究目標。 指導實驗設計，說清實驗步驟。 引導實驗中注意控制變量。思考。 思考需要控制的變量，交流。 指導“控制變量法”設計實驗。三、物體的溫度與粒子的運動提出問題：講：由于條件所限我們今天只研究溫度對粒子運動速度的影響。請每個小組討論設計實驗方案。做出假設： 設計實驗： 證據的收集與描述：（巡視，提供幫助） （實驗員演示實驗） 結論： 演示：動畫視頻演示加熱后三種物質狀態的粒子運動。獨立思考：構成物質的粒子是不斷運動的，粒子的運動有沒有快慢之分呢？影響他們運動快慢的因素有那些呢？并說明依據。 提出假設：溫度對粒子運動的影響。 （溫度越高，粒子運動越快；溫度越低，粒子運動越慢；溫度對粒子的運動沒有影響。） 設計實驗：小組討論交流實驗方案。 實驗并交流結果：熱水杯中的紅墨水擴散的比較快。 結論：溫度升高加快物質粒子的運動。觀看，思考。課堂總結問：這節課你學到了什么？談收獲： 獨立思考，并回答。 培養學生總結能力。六、板書設計 用粒子模型描述物質的三態一、三種物態的粒子模型特點：二、比較固體、液體和氣體受壓時體積的變化 三、物體的溫度與粒子的運動 七、教學反思