分子的熱運動

1、分子的熱運動教學(xué)設(shè)計 一、教學(xué)目標1了解擴散現(xiàn)象是由于分子的熱運動產(chǎn)生的。2知道什么是布朗運動，理解布朗運動產(chǎn)生的原因通過實驗和分析、邏輯推理的過程，使學(xué)生知道擴散現(xiàn)象與布朗運動，理解布朗運動的成因。培養(yǎng)學(xué)生注重理論聯(lián)系實際、勤于觀察、勇于探索、善于思考的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣。3知道什么是熱運動及決定熱運動激烈程度的因素。二、教材分析“分子永不停息地做無規(guī)則的熱運動”是分子動理論的核心內(nèi)容。本節(jié)是通過一些生活中的實例和實驗來說明這一觀點的。擴散現(xiàn)象是本節(jié)的重點之一。通過實驗說明：物質(zhì)處于三態(tài)都能發(fā)生擴散現(xiàn)象；擴散現(xiàn)象發(fā)生的顯著程度與物質(zhì)的溫度有關(guān)系；擴散現(xiàn)象的顯著程度還與“已進入對方”的分子

2、濃度有關(guān)系，教學(xué)時應(yīng)強調(diào)擴散現(xiàn)象不是外界因素引起的，而是分子無規(guī)則運動的直接結(jié)果，是分子無規(guī)則運動的宏觀反映。布朗運動是本節(jié)的另一重點。教科書強調(diào)布朗運動不是外界作用引起的，是人力無法阻擋的，通過實驗引導(dǎo)學(xué)生討論，認識生命、對流、振動等因素會給布朗運動的微粒運動造成怎樣的影響，從而使學(xué)生理解宏觀因素會使大量分子進行定向運動，但布朗運動與宏觀因素?zé)o關(guān)。布朗運動產(chǎn)生的原因是本節(jié)的重點之一，布朗運動不是分子的運動，它是液體分子的無規(guī)則運動引起的，因而間接地證明了液體分子運動的無規(guī)則性。分子永不停息地做無規(guī)則運動也是本節(jié)教學(xué)的重點之一，對它的理解，應(yīng)從兩方面展開。一是“永不停息”，而是“無規(guī)則”。三、

3、教學(xué)過程（一）引入新課我們已經(jīng)知道了物質(zhì)是由大量分子組成的觀點，那么，這些大量分子都處于一個什么樣的狀態(tài)呢？本節(jié)課我們就借助發(fā)生在身邊的事實，通過邏輯推理來探究這個問題。（二）新課教學(xué)1擴散現(xiàn)象首先，請同學(xué)們認真觀察兩個實驗，提出實驗要求：實驗要求：1請同學(xué)們認真觀察實驗的現(xiàn)象特點深入思考現(xiàn)象背后隱藏的本質(zhì)規(guī)律 2在學(xué)案上做好觀察記錄?！緦?#160; 驗】打開香水瓶，它會逐漸蒸發(fā)，變?yōu)闅怏w，距瓶口一段距離,我們就會聞到香味。說明香料分子進入空氣中過一段時間，香水味均勻彌漫在整個房間，再打開窗戶，香料分子還會不會計入室外的空氣中？【觀看視頻】二氧化氮氣體的擴散現(xiàn)象請同學(xué)們思考：上述兩

4、個實驗屬于什么物理現(xiàn)象？學(xué)生回答：屬于擴散現(xiàn)象教師要求：請同學(xué)們根據(jù)觀察到的現(xiàn)象，概括擴散的定義（投影擴散定義）（1）擴散：不同物質(zhì)相互接觸時彼此進入對方的現(xiàn)象叫做擴散教師提示：是不是只有氣體間才發(fā)生擴散現(xiàn)象？學(xué)生回答：擴散現(xiàn)象在液體、固體間都能發(fā)生觀看視頻：液體和固體的擴散現(xiàn)象教師提問：所有的物態(tài)都能發(fā)生現(xiàn)象,不同物態(tài)的擴散現(xiàn)象有什么不同？學(xué)生回答：擴散顯著程度或快慢不同。教師追問：擴散現(xiàn)象的趨勢是什么？擴散現(xiàn)象，我們都非常熟悉，那么，同一物態(tài)、兩種物質(zhì)確定的情況下擴散現(xiàn)象的顯著程度還會與什么因素有關(guān)系？學(xué)生回答：還會與溫度有關(guān)。【演  示】分別向冷水和熱水中滴入一滴墨水，可觀察到

5、熱水很快變成黑色，而冷水變成黑色稍慢（通過實驗證實：擴散快慢與溫度有關(guān)）教師要求：請同學(xué)們討論、歸納擴散現(xiàn)象的特點。學(xué)生總結(jié)：（2）投影擴散現(xiàn)象的特點： ·若沒空間限制，永遠進行。·擴散現(xiàn)象的趨勢：兩種物質(zhì)均勻混合。·溫度越高，擴散現(xiàn)象越明顯教師提示：請同學(xué)們根據(jù)擴散的特點思考：第二個問題：該現(xiàn)象是說明了什么問題？擴散現(xiàn)象是外界因素引起的嗎？是化學(xué)反應(yīng)嗎？擴散揭示了什么問題？師生互動：既然不是外界因素的影響,分子會自己進入對方,說明分子在運動。從擴散的現(xiàn)象,我們還能推測分子運動的特點嗎？比方說：擴散的均勻性又揭示著什么問題呢？分子運動的無規(guī)則性。

6、0;投影展示：共同得出的結(jié)論：（3）分子在做永不停息的無規(guī)則運動，溫度越高，分子運動越激烈。（4）擴散現(xiàn)象的應(yīng)用：·利用擴散現(xiàn)象可以有很多用處，學(xué)生舉例。學(xué)生易列舉生活中的應(yīng)用：腌制咸菜、噴灑香水等。·提示我們更應(yīng)關(guān)注在科學(xué)技術(shù)中：半導(dǎo)體器件的制作、透析等。II布朗運動教師提問：視窗中看到的是什么？ 學(xué)生回答：分子或固體小顆粒,最后肯定不是分子,是固體小顆粒。 教師要求：請同學(xué)們相互配合，分組實驗,觀察顆粒的運動情況,特別注意觀察大、小顆粒運動的區(qū)別。 學(xué)生實驗：觀察布朗運動。 教師提問：請同學(xué)們描述看到的現(xiàn)象 師生互動：共

7、同得出： 1布朗運動的現(xiàn)象：不停地做無規(guī)則運動。 教師展示：布朗運動的定義。 2定義：懸浮在液體中的固體微粒永不停息的無規(guī)則運動叫做布朗運動它是為紀念植物學(xué)家布朗對物理學(xué)所做的貢獻以他的名字命名的。   教師展示：三個微觀粒子的位置連線以證明布朗運動的無規(guī)則性。 教師提問：請同學(xué)們討論、歸納布朗運動的特點。 投影展示： 3布朗運動的特點： ·無規(guī)則 ·永不停息性 ·顆粒越小，運動越明顯 ·液體溫度越高，運動越明顯 教師提問：布

8、朗運動運動很特別，當時人們就思考布朗運動是怎樣產(chǎn)生的？ 教師提示：其實在布朗那個年代,由于科學(xué)水平的限制,他根本解決不了這個問題,但精于觀察和實驗,肯定了這種運動的客觀存在,發(fā)現(xiàn)了問題,真實的記錄下來實驗事實,為后人愛因斯坦科學(xué)地解決這個問題做出了開拓性的貢獻。這個問題的解決需要新的理論,這個理論就連對今天的我們也是嶄新的。 讓我們一起來經(jīng)歷一下前人的推理過程： （1）這種運動最早是由英國植物學(xué)家布朗用顯微鏡觀察懸浮在 水中的花粉微粒時發(fā)現(xiàn)的那么，布朗運動是不是生命現(xiàn)象？ 學(xué)生討論：最后得出不是的結(jié)論。 教師展示：布朗對該運動的記錄：

9、 只要顆粒足夠小，任何顆粒都能發(fā)生。 （2）布朗運動是不是由外界因素影響產(chǎn)生的，如對流、振動等。為什么？ 師生互動：共同探討答案：不是生命現(xiàn)象，也不是對流、振動等外界原因引起。 教師提示：用所學(xué)的知識：力和運動的關(guān)系試著分析。  教師設(shè)疑：這是不是布朗運動產(chǎn)生的原因？請同學(xué)們看書尋找答案。 教師設(shè)疑：我們剛才推出的結(jié)論，好像也不錯，但和書上的揭示的相比，好想又有點不同，不同點是什么呢？ 教師講解：缺了新的理論思想，即統(tǒng)計的觀點。對吧？！ 教師提問：你能試著用自己的話說說布朗運動產(chǎn)生的原因嗎？ 師

10、生互動：解釋布朗運動產(chǎn)生的原因 教師展示：布朗運動產(chǎn)生的原因 4布朗運動產(chǎn)生的原因：大量液體分子永不停息地做無規(guī)則運動時，對懸浮在其中的微粒撞擊作用在各個方向的不平衡是產(chǎn)生布朗運動的原因。  教師展示： 5布朗運動的物理意義：布朗運動本身不是分子的無規(guī)則運動，但它反映了液體分子永不停息地做無規(guī)則運動   III熱運動 教師引導(dǎo)：請同學(xué)們歸納：擴散現(xiàn)象與布朗運動的聯(lián)系。 教師投影展示。 布朗運動與擴散現(xiàn)象的區(qū)別與聯(lián)系： （1）不同點： 發(fā)生擴散的對象是分子。 

11、;進行布朗運動的對象是懸浮在液體中固體顆粒。 （2）相同點： 都反映了分子在做永不停息的無規(guī)則運動。 擴散與布朗運動的明顯程度都與溫度有關(guān)系。 師生互動：探討得出分子的運動與溫度有關(guān)，得出分子熱運動的定義 投影展示：熱運動的定義 1定義：分子的無規(guī)則運動與溫度有關(guān)，溫度越高，分子無規(guī)則運動越激烈。所以把分子永不停息的無規(guī)則運動叫做熱運動。 請同學(xué)們，歸納熱運動的特點。 教師展示 2分子熱運動的特點： （1）永不停息：分子的運動無條件的永遠地進行。 （2）無規(guī)則：因為分子間的碰撞頻繁，分

12、子熱運動的速度大小和方向都在不斷變化。  （3）溫度越高，分子運動越激烈。 （三）問題與練習(xí) 1請你通過一個日常生活中的擴散現(xiàn)象來說明： 溫度越高，分子運動越激烈。 2以下關(guān)于布朗運動的說法是否正確？說明道理。 （1）布朗運動就是分子的無規(guī)則運動。 （2）布朗運動證明，組成固體小顆粒的分子在做無規(guī)則運動。 （3）一鍋水中撒一點胡椒粉，加熱時發(fā)現(xiàn)水中的胡椒粉在翻滾，這說明 溫度越高布朗運動與人激烈。 （4）在顯微鏡下可以觀察到煤油中小?；覊m的布朗運動，這說明煤油分子在做無規(guī)則運動。 3小

13、張在顯微鏡下觀察水中懸浮的細微粉筆末的運動。他把小顆粒每隔一定時間的位置記錄在坐標紙上（如圖）于是得出結(jié)論：固體小顆粒的無規(guī)則運動證明水分子的運動是無規(guī)則的。小李不同意小張的結(jié)論，他認為：“小顆粒沿著筆直的折線運動，說明水分子在短時間內(nèi)的運動是規(guī)則的，否則小顆粒怎么會沿直線運動？”對此，請說說你的看法。   （四）課堂小結(jié) 請同學(xué)在學(xué)案上，把本節(jié)課總結(jié)一下，并寫下本節(jié)課的學(xué)習(xí)心得。 一、擴散現(xiàn)象 是分子無規(guī)則運動的直接結(jié)果，是分子無規(guī)則運動的宏觀反映。 應(yīng)用：半導(dǎo)體器件的制作。 二、布朗運動 定義：懸浮顆粒的永不停息的無規(guī)則運動 產(chǎn)生條件和原因：足夠小的懸浮顆粒；液體分子無規(guī)則運動對固體微小顆粒各個方