分子的热运动

编辑: 逍遥路 关键词: 高二 来源: 高中学习网

选修3——3 7.2 《分子的热运动》 设计
一、教材分析
《分子的热运动》是人教版高中物理选修3?3《热学》第七章《分子动理论》的第二节的内容,分子动理论是物质的微观结构学说,是宏观与微观本质间联系的纽带,是热学的基础。“分子的热运动”是构成分子动理论的重要组成部分。因此,本节课在本章中起着十分重要的作用,同时它也是高中阶段物理教学中非重点知识中的重点。布朗运动是分子热运动的实验基础,对分子热运动的认识,是建立在对布朗运动正确理解的基础上的,因此,知道布朗运动产生的原因,知道布朗运动的无规则性反映了液体分子的无规则性,是学好本节课的基础。
二、教学目标
1.知识目标:
(1)知道什么是布朗运动,观察其特点,分析其产生原因。
(2)学习用统计的观点分析问题,知道布朗运动是分子无规则运动的反映,对宏观现象作微观解释。
(3)知道大量分子无规则运动的激烈程度与温度有关,温度越高,分子的无规则运动越激烈。
2.能力目标:
通过演示实验,说明一切物质的分子都在不停地做无规则的运动,使学生知道,物体温度越高,分子热运动越剧烈,培养学生通过物理现象归纳规律的能力。
3.情感、态度和价值观目标:
(1)激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望,使学生乐于探索微观世界和日常生活中的物理学原理。
(2)用实验和多媒体教学素材激发学生对大千世界的兴趣。使学生了解,可以通过直接感知的现象,认识无法直接感知的事实。
(3)培养学生发现问题、提出问题和解决问题的能力。
三、教学重点、难点
重点:分子热运动。
难点:从宏观出发通过直接感知的现象,推测无法感知的事实;
用分子热运动观点解释有关现象。
四、学情分析
学生已有了日常生活中的常识,在初中已学过扩散现象等,对分子运动有初步认识,又具备了高一力学的基础知识、物理学研究问题的一些方法及分析推理问题的能力。在此基础上,再结合学生的心理特点及物理学科的特点,使学生通过扩散现象、感兴趣的布朗运动实验加深认识,引起思考,并利用已有的科学分析的方法,最终能很好地分析布朗运动产生原因,并理解布朗运动的无规则性反映了液体分子的无规则性。
五、教学方法
1.实验法:多媒体展示演示实验。
2.学案导学:见后面的学案。
3.设计理念:按照探究性学习方式所阐述的“有规律性更有艺术性” 为目的,充分利用多媒体辅助教学及实验演示,使学生置身于探索问题的情境之中,通过动眼看、动口议、动手做、动笔写、动耳听等,激活学生内在的潜力
4.教学的基本环节:提出问题→进行猜想→实验探究→分析归纳→得出结论
六、课前准备
1.学生的学习准备:预习学案与课本中的图片。
2.教师的教学准备:多媒体课件制作,实验器材的准备。
七、课时安排:1课时
八、教学过程
(一)观察实验 整体感知
1.(课件投影)观察演示实验(把盛有二氧化氮的玻璃瓶与另一个玻璃瓶竖直方向对口相接触,看到二氧化氮气体从下面的瓶内逐渐扩展到上面瓶内。)这是什么物理现象?这现象说明什么问题?
(设计意图:用实验引入激发学生学习新知识的欲望,将学生注意力集中起来。)
2.(课件投影)请观察课件演示的扩散过程。
(设计意图:用计算机演示扩散过程,可以把抽象的问题具体化,使学生理解起来更容易说明分子做无规则热运动)
3.(课件投影)请完成实验(在两个烧杯中分别装有冷水和热水,滴入1-2滴红墨水后,红墨水在水中逐渐扩展开来。),然后回答:扩散现象的剧烈程度与温度有关吗?举例说明。
(设计意图:在学生亲自实验基础上,来解决自己的问题,同学间可以合作讨论,彼此交流,自己得出结论加深理解,巩固记忆,并培养科学探索精神。)
4.(课件投影)请观察布朗运动。
(设计意图:布朗运动是分子无规则运动的实验基础,对分子热运动的认识,是建立在对布朗运动的正确理解的基础上。介绍并演示实验起着十分重要的作用,不但能使学生知道什么是布朗运动,还能使学生发现布朗运动的特点,为布朗运动产生原因的分析奠定了实验基础。)
(简要实录:在载物玻璃上的凹槽内用滴管滴入几滴有小炭粒的水滴,将盖玻片盖上,放在显微镜载物台上,然后通过显微镜观察,在视场中看到大大小小的许多颗粒,仔细观察其中某一个很小的颗粒,会发现在不停地活动,很像是水中的小鱼虫的运动。将一台显微镜放在讲台上,用显微摄像头拍摄布朗运动,经过电脑在大屏幕上显示投影成像,让全体学生观察,然后教师指着一个颗粒在屏幕上的位置,以此点为参考点,让学生观察这颗微粒在以后的一段时间内相对参考点的运动情况,并用计算机课件(动画)演示小炭粒运动情况。实验进行的很顺利,学生十分注意观察,许多学生看出小炭粒运动的无规则性,从而师生一起总结出布朗运动的概念。)
(二)分析原因 认识本质
(课件投影)阅读课本中有关布朗运动的叙述,了解布朗运动的特点。
(设计意图:通过阅读加深理解布朗运动。)
(投影):
1、固体微粒的运动是极不规则的。如图画的几个布朗颗粒运动的路线,这不是布朗微粒运动的轨迹,它只是每隔30秒观察到的该颗粒位置的一些连线,实际上在这短短的30秒内微粒运动也极不规则,绝不是直线运动。
2、布朗运动是永不停息的。因为连续观察布朗运动,发现在多天甚至几个月时间内,只要液体不干涸,这种运动就永不停息。
3、任何固体微粒悬浮在液体中,在任何温度下都会做布朗运动。若悬浮的颗粒越小,布朗运动越明显;颗粒越大,布朗运动越不明显,甚至观察不到。布朗运动随着温度的升高而愈加激烈。)
(课件投影)悬浮颗粒无规则运动的原因是什么?是由外界因素影响产生的,还是液体内部原因?
(设计意图:此问题是解决问题的根本。学生只有认识到不是外界因素的影响,才能推理到内部分子作用的结果。)
(课件投影)请观察演示课件演示的动画:悬浮在液体中的微小颗粒,当它足够小时,受到来自各个方向的液体分子的撞击作用是不平衡的。在某一瞬间,在某个方向受到撞击作用强,它就沿着这个方向运动。在下一瞬间,微小颗粒在另一方向受到的撞击作用强,它又向着另一个方向运动。
(设计意图:课件的展示使抽象的事物变成可以感知的事物,起到降低台阶、化抽象为具体、变难为易的作用。同时从对悬浮颗粒无规则运动的原因分析,使学生初步接触到用概率统计的观点分析大量偶然事件的必然结果。)
(三)课堂小结
(四)及时反馈 巩固提高
1、布朗运动是说明分子运动的重要事实,则布朗运动是指( )
A、液体分子的运动
B、悬浮在液体中的固体分子的运动
C、固体微粒的运动
D、液体分子与固体分子的共同运动
2、关于布朗运动剧烈程度,下面说法不正确的是( )
A、固体微粒越小,布朗运动越显著
B、液体温度越高,布朗运动越显著
C、与固体微粒碰撞的液体分子数目越多,布朗运动越显著
D、与固体微粒碰撞的液体分子数目越少,布朗运动越显著
3、下列说法正确的是( )
A、温度越高,物体的运动越剧烈
B、温度越高,物体内大量分子的无规则运动越剧烈
C、温度升高,物体内每个分子的运动速度都增大
D、温度降低,对于物体内的某个分子而言,其运动速度可能增大
(四)发导学案、布置预习
九、板书设计
分子热运动
1、扩散现象:不同的物质接触时,互相进入对方的现象。
2、扩散现象说明:一切物质的分子都在不停地做无规则运动。
3、由于分子的运动跟温度有关,所以这种无规则运动叫分子的热运动。温度越高,热运动越剧烈。
十、教学反思
子运动比较抽象,本节课通过实验的引入激发了学生学习的兴趣,并通过类比的方法,让学生理解分子运动的特点、掌握分子动理论的内容。由于本节课通过大量的实验和例题,使学生对分子运动有了很深刻的认识,为后面研究物体内能及其有关知识做好铺垫。整个教学活动重点突出学生为主体,同时培养学生分析和解决问题的能力,掌握物理学中研究问题的方法。
选修3——3 7.2【导学案】

第七章第2节—分子的热运动
课前预习学案
一、预习目标:
1.知道物质是由分子组成的,一切物质的分子都在不停地做无规则运动。
2.能识别扩散现象,并能用分子热运动的观点进行解释。
3.知道分子热运动的快慢与温度的关系。
二、预习内容:
(预习要求:请同学们根据“预习目标”,仔细阅读课本的相关内容,简要回答以下几个问题,请将你的答案写在题目下面的空白处,要保证自独立完成。)
1、试举出两个有关扩散现象的事例。

2、物体内部的分子做什么样的运动?我们把这种运动叫做什么?

3、分子之间是否存在作用力?

三、在你预习的过程中,你还有哪些自己不能解决的疑问,请记录下来。(每人至少要提出一个问题)


课内探究导学案
一、明确学习目标:
(请四人一组交流“预习导学案”中的问题,将在预习过程中自己解决不了的疑问在小组内汇总起来,写到黑板上)
二、合作探究,精讲拓展
1:分子运动。
问题:为什么打开一瓶香水瓶,很快就会闻到香味,是什么跑到鼻子里去了?
你的回答:是一些带有香味的 ,从香水瓶中挥发出来,进入空气中,向各个方向 开来,当它们到达你的鼻子里,你就会闻到香味,我们把这种现象叫做 。
2:气体的扩散现象。
教师实验:在装有红棕色二氧化氮气体的瓶子上面,倒扣一个空瓶子,使瓶口相对,把玻璃板抽掉。请认真观察你会发现: 。
这说明了气体的 现象。
3:液体的扩散现象及固体的扩散现象。
请你阅读课本124页—125页有关扩散现象的材料。
我们从中可知:气体、固体和液体都存在 现象。
通过整合2:和3:可以知道:一切物质的分子都在 。
4:影响扩散的主要因素是什么?
探究实验:向凉水和热水中分别滴墨水。
学生完成实验后,小组讨论。
你们组得出的结论是:温度越高,分子的运动越 。
三、课堂小结,反思整合:
(请同学们整理、反思刚才的学习内容,用简短的语言完成下列知识网络,然后小组内交流完善。并提出对于本节课的学习还有什么疑惑?)
1.通过这节课的学习,大家知道物质是由大量 组成的,分子在永不停息的做 运动,且温度越高,分子的热运动就越 。我们又称这种现象为 。
2.对于本节的学习,你还存在哪些疑惑?


四、达标测试,反馈提升:
(请先独立完成以下题目,然后小组内交流,并提出存在疑问的题目)
1.下列说法中,错误的是
A.温度越高,分子的热运动越快 B.温度越高,扩散现象越明显
C.扩散现象在高温条件下和低温条件下都能进行
D.扩散的快慢与温度无关
2.关于布朗运动的下列说法中,正确的是
A.布朗运动就是液体分子的热运动
B.布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒内的分子的无规则热运动
C.温度越高,布朗运动越激烈
D.悬浮颗粒越小,布朗运动越激烈
3.如图是观察记录做布朗运动的一个微粒的运动路线。从微粒在A点开始记录,每隔30s记录下微粒的一个位置,得到B、C、D、E、F、G等点,则微粒在75s末时的位置
A.一定在CD连线的中点
B.一定不在CD连线的中点
C.可能在CD连线上,但不一定在CD连线的中点
D.可能在CD连线以外的某点
课后练习与提高
1.下列现象中,能用扩散现象解释的是( )
A.春天,柳絮飞扬 B.夏天,雷雨阵阵
C.秋天,丹桂飘香 D.冬天,雪花漫天
2.通常把萝卜腌制成咸菜需要较长时间,而把萝卜炒成熟菜,使之具有相同的咸味,仅需几分钟,造成这种现象的原因是( )
A.盐分子减少了,很容易进入萝卜里 B.盐分子有相互作用的引力
C.萝卜分子间有空隙,易扩散 D.炒菜时温度高,分子热运动加快
3.试用分子热运动的观点解释:在长期堆放煤球的墙角,若用小刀从墙上刮去一薄层,可看到里面呈现黑色。

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