2024-2025學(xué)年高中物理第7章分子動理論2分子的熱運(yùn)動教案1新人教版選修3-3

PAGE1-分子的熱運(yùn)動設(shè)計(jì)思路1.本節(jié)課是學(xué)生在學(xué)完宏觀物體的有關(guān)學(xué)問后，對微觀世界的學(xué)問進(jìn)一步探究學(xué)習(xí)，為后面探討物體內(nèi)能及其有關(guān)學(xué)問做好鋪墊。但由于分子的運(yùn)動無法干脆視察，所以本節(jié)課主要采納試驗(yàn)演示擴(kuò)散現(xiàn)象，學(xué)生借助顯微鏡動手視察布朗運(yùn)動，用電子目鏡展示顯微鏡中的景象，以計(jì)算機(jī)模擬的方法為輔組織教學(xué)。2．為加深學(xué)生對擴(kuò)散這個常見現(xiàn)象的探究愛好，設(shè)計(jì)了學(xué)生熟識的香水?dāng)U散、二氧化氮?dú)怏w和空氣的擴(kuò)散、紅墨水在水中擴(kuò)散以及比較紅墨水在冷、熱水中擴(kuò)散快慢的演示試驗(yàn)。同時(shí)為實(shí)現(xiàn)物理源于生活，服務(wù)于生活，了解和分子熱運(yùn)動有關(guān)的現(xiàn)代科技，讓學(xué)生列舉擴(kuò)散現(xiàn)象在生活中的有關(guān)實(shí)例，進(jìn)一步體會分子的運(yùn)動。

3．本節(jié)須要考察的學(xué)問與技能內(nèi)容比較抽象，在學(xué)習(xí)過程中，主要充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，以學(xué)生分析、探討為主，在老師引導(dǎo)的基礎(chǔ)上，以“提出問題──試驗(yàn)探究──分析歸納──得出結(jié)論”為主線的思維過程進(jìn)行教學(xué)，培育學(xué)生邏輯思維實(shí)力和歸納總結(jié)的實(shí)力。

4．本節(jié)課為了使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，對于布朗運(yùn)動及擴(kuò)散現(xiàn)象有更詳細(xì)、清楚的了解，在相關(guān)部分設(shè)計(jì)了一些視頻展示，幫助學(xué)生理解。教學(xué)目標(biāo)1．學(xué)問與技能：（1）視察擴(kuò)散現(xiàn)象，理解推斷擴(kuò)散現(xiàn)象是由于分子運(yùn)動造成的；（2）視察布朗運(yùn)動，能夠敘述布朗運(yùn)動的特點(diǎn)；（3）能夠用分子運(yùn)動理論說明布朗運(yùn)動成因，推想宏觀表現(xiàn)的微觀成因，體會大量分子不斷撞擊微粒的情景，能夠說明布朗運(yùn)動；能夠區(qū)分布朗運(yùn)動與分子運(yùn)動；（4）相識到科學(xué)視察要細(xì)致，推斷要有充分依據(jù)。體會分子運(yùn)動的“無規(guī)則性”。2．過程與方法：（1）學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作探究和實(shí)例分析，老師適當(dāng)點(diǎn)撥、引導(dǎo)，使學(xué)生能真正理解該節(jié)內(nèi)容；（2）培育學(xué)生的分析綜合實(shí)力，理解推理實(shí)力，試驗(yàn)實(shí)力。3．情感、看法與價(jià)值觀：（1）在體會宏觀物質(zhì)的性質(zhì)由微觀結(jié)構(gòu)確定的同時(shí)相識客觀事物之間的普遍聯(lián)系；（2）體驗(yàn)自主學(xué)習(xí)過程，養(yǎng)成細(xì)致視察、勤于思索和合作溝通的實(shí)力和學(xué)習(xí)習(xí)慣；（3）留意學(xué)生人文精神的培育。重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：布朗運(yùn)動。難點(diǎn)：布朗運(yùn)動產(chǎn)生的緣由，布朗運(yùn)動與分子無規(guī)則運(yùn)動的關(guān)系。教學(xué)方法試驗(yàn)法、自學(xué)探究法、問題引領(lǐng)法、模型演示法。教具打算1．氣體和液體的擴(kuò)散演示試驗(yàn)：裝有香水的香水瓶；2．氣體和液體的擴(kuò)散演示試驗(yàn)視頻；3．視察布朗運(yùn)動的試驗(yàn)視頻。教學(xué)過程新課引入自我介紹——引入“布朗運(yùn)動”。布朗運(yùn)動是什么運(yùn)動呢？這就是我們這節(jié)課所要探討的主要內(nèi)容之一，本節(jié)課我們一起來學(xué)習(xí)課本的其次節(jié)分子的熱運(yùn)動。（打開香水瓶）新課講解通過前面的學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)知道分子大小的數(shù)量級僅為10-10m，很小的物體中都含有大量的分子，如1cm3水中含有的分子數(shù)約為3.3×1022個，還要像探討宏觀物體做機(jī)械運(yùn)動的方法來探討每一個分子的運(yùn)動，明顯是不行能的。但我們可以通過對一些宏觀現(xiàn)象進(jìn)行分析來探討分子的運(yùn)動，比如我們初中已經(jīng)學(xué)過的擴(kuò)散現(xiàn)象。（一）擴(kuò)散現(xiàn)象請問前排的學(xué)生有沒有聞到什么特別的氣味。（學(xué)生聞到香水味，香水發(fā)生了擴(kuò)散現(xiàn)象，香水分子運(yùn)動了。）【視察演示試驗(yàn)視頻】濃氨水和空氣的擴(kuò)散。大家看到什么現(xiàn)象？罩在一個大玻璃瓶下的酚酞試驗(yàn)漸漸變紅了（是由于氨分子和空氣分子在運(yùn)動，彼此進(jìn)入了對方。這就是我們學(xué)過的氣體擴(kuò)散現(xiàn)象。）1、我們把不同物質(zhì)相互接觸時(shí)彼此進(jìn)入對方的現(xiàn)象叫做擴(kuò)散．氣體與氣體之間可以發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象，液體和液體之間呢？【演示試驗(yàn)】在水溶液中注入硫酸銅溶液，由于密度的不同，硫酸銅溶液沉在水溶液的下方，經(jīng)過一段時(shí)間放置之后，會發(fā)覺水溶液和硫酸銅溶液之間的界限越來越模糊，直至最終兩個溶液完全融合在一起，這個過程須要至少30天。（視頻）向裝有水的燒杯中滴入幾滴紅墨水，視察水的顏色改變。水漸漸全變紅了，紅墨水已擴(kuò)散到整個水中，液體也同樣發(fā)生了擴(kuò)散現(xiàn)象。說明白液體分子在運(yùn)動。你們猜猜看，固體間能發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象嗎？（能）由于固體間的擴(kuò)散速度相對較慢一些，想視察到他們間的擴(kuò)散過程要花很長的時(shí)間，有的甚至幾年，今日無法在課堂上演示，舉例說明：堆放煤炭的地方，去除煤炭后，把墻壁表層鏟去后，墻的內(nèi)部仍舊是黑色的。這說明白什么？（說明碳分子進(jìn)入了墻壁，固體間也發(fā)生了擴(kuò)散現(xiàn)象。固體分子在運(yùn)動。）2、擴(kuò)散現(xiàn)象在氣體、液體、固體中都能發(fā)生。只不過固體間擴(kuò)散發(fā)生慢，氣體、液體相對擴(kuò)散發(fā)生快。擴(kuò)散的快慢除了和物體的狀態(tài)有關(guān)，還和什么因素有關(guān)呢？（溫度）【視察演示試驗(yàn)視頻】分別向相同質(zhì)量的冷水和熱水中同時(shí)滴入幾滴紅墨水。（留意比較擴(kuò)散的快慢。）3、特點(diǎn)：溫度越高，擴(kuò)散現(xiàn)象越明顯。擴(kuò)散現(xiàn)象在我們的生活中是比較常見的，請舉出你生活中的與擴(kuò)散有關(guān)的一些現(xiàn)象。（如酒好不怕巷子深、腌制食品、炒菜等。）介紹擴(kuò)散現(xiàn)象在生活、科學(xué)探討和生產(chǎn)技術(shù)中的應(yīng)用?；仡^再看一下氣體和液體的擴(kuò)散現(xiàn)象，說明擴(kuò)散總的趨勢是濃度趨于一樣，濃度一樣后此時(shí)分子仍在運(yùn)動。4、擴(kuò)散現(xiàn)象是物質(zhì)分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動的證明。分子的永不停息運(yùn)動是建立在試驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上的，但我們能干脆看到分子在運(yùn)動嗎？（不能）我們?nèi)庋壑荒軈^(qū)分10-4m的物體，大家想不想看到小于10-4m物體的運(yùn)動呢？（想）怎么辦呢？接下來我們就一起來探討一種我們僅憑肉眼看不到的也與分子運(yùn)動有關(guān)的現(xiàn)象，也是剛起先我所介紹的——布朗運(yùn)動。（二）布朗運(yùn)動介紹布朗。1、懸浮微粒所做的無規(guī)則運(yùn)動叫布朗運(yùn)動。大家想看到布朗運(yùn)動嗎？問題：怎樣來視察布朗運(yùn)動呢？（可借助于顯微鏡來視察。）（視頻展示）用顯微鏡視察布朗運(yùn)動。這些運(yùn)動的小黑點(diǎn)就是懸浮在水中的花粉微粒。問題：請問你看到這些小微粒在干什么？（運(yùn)動）問題：你猜猜看會不會停下來？小顆粒的運(yùn)動有規(guī)則嗎？（沒有規(guī)則）問題：再細(xì)致視察一下，這些懸浮在水中的花粉小微粒大小一樣嗎？（不一樣）問題：它們同樣明顯嗎？（小的的更明顯）剛剛在擴(kuò)散現(xiàn)象中大家知道溫度越高，擴(kuò)散越快，你猜猜看布朗運(yùn)動呢？假如給顏料溶液加熱后，視察到布朗運(yùn)動也越明顯。（板書，投影出布朗運(yùn)動的特點(diǎn)）2、布朗運(yùn)動的特點(diǎn)：永不停息、無規(guī)則，微粒越小、溫度越高布朗運(yùn)動越明顯。投影出每隔30S視察的花粉微粒的折線圖；思索：這些折線是不是微粒運(yùn)動的軌跡？（類比今日在常州，明天到泰州，后天去南京了）試驗(yàn)得出的每隔肯定時(shí)間微粒所處位置的連線，不是微粒的運(yùn)動軌跡。（三）布朗運(yùn)動的說明了解了布朗運(yùn)動后，想想布朗運(yùn)動中的小微粒為什么會運(yùn)動呢？請同學(xué)們閱讀課本第6頁的第1段到第3段。各小組成員間溝通你自己的理解。液體分子對小微粒的碰撞是現(xiàn)行物理學(xué)家們對布朗運(yùn)動的最準(zhǔn)確的說明。分析單個微粒，受到大量的做無規(guī)則運(yùn)動水分子的碰撞不平衡而產(chǎn)生的。為了便于理解，我們一起來觀看一段模擬視頻?！灸M展示布朗運(yùn)動的成因】我們找學(xué)生來演示一下布朗運(yùn)動產(chǎn)生的模擬場景，選10個左右的學(xué)生來演示水分子的運(yùn)動，再選幾個學(xué)生來演示花粉微粒。1、布朗運(yùn)動產(chǎn)生的緣由：大量液體分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動時(shí)，對懸浮在其中的微粒撞擊作用的不平衡性是產(chǎn)生布朗運(yùn)動的緣由。產(chǎn)生布朗運(yùn)動的根本緣由就是液體分子永不停息的無規(guī)則運(yùn)動造成的。2、【分組探討】為什么懸浮微粒越小，布朗運(yùn)動越明顯？一般能做明顯布朗運(yùn)動的微粒大小的數(shù)量級為10-6m，肉眼看不到。3、【思索探討】布朗運(yùn)動是分子的運(yùn)動嗎？（不是，為什么？各組相互補(bǔ)充。）（從布朗運(yùn)動產(chǎn)生的緣由、數(shù)量級上都可以說明布朗運(yùn)動不是分子的運(yùn)動。）布朗運(yùn)動既不是液體分子的運(yùn)動，也不是懸浮小微粒分子的運(yùn)動，而是懸浮小微粒的運(yùn)動。但它是液體分子運(yùn)動的反映。布朗運(yùn)動與擴(kuò)散現(xiàn)象的區(qū)分：擴(kuò)散現(xiàn)象是物質(zhì)分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動的證明；布朗運(yùn)動間接反映了液體分子在做永不停息的無規(guī)則運(yùn)動。其實(shí)在滿意肯定的條件下，布朗運(yùn)動在氣體中也能視察到。（四）熱運(yùn)動擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動都表明分子在永不停息地作無規(guī)則的運(yùn)動，而且溫度越高，分子的無規(guī)則運(yùn)動就越猛烈。這說明物體的溫度凹凸是與內(nèi)部分子無規(guī)則運(yùn)動的猛烈程度干脆相關(guān)的。物體內(nèi)部大量分子的永不停的無規(guī)則運(yùn)動與溫度有關(guān)，被稱為分子的熱運(yùn)動。布朗運(yùn)動不是熱運(yùn)動，但是熱運(yùn)動的反映。課堂小結(jié)：1