分子熱運(yùn)動(dòng)教案

分子熱運(yùn)動(dòng)教案

概要：可以解釋很多熱現(xiàn)象,這一章我們就學(xué)習(xí)分子動(dòng)理論和內(nèi)能的初步知識(shí)。2.引入新課我們生活在物質(zhì)世界中,我們的周圍充滿著物質(zhì):水、空氣、石頭、金屬、動(dòng)物、植物等都是物質(zhì)。而對(duì)于物質(zhì)是怎樣構(gòu)成的,這一古老課題,很早就有過種種猜想,有的主張萬物之源是"氣";,有的主張萬物之源是"火";。公元前5世紀(jì)墨子提出的物質(zhì)的最小單位是"端";,公元前4世紀(jì)古希臘的德漠克利特認(rèn)為宇宙萬物,是由大小和質(zhì)量不同的,不可入的,運(yùn)動(dòng)不息的原子組成。此后經(jīng)過近2000年的探究,直到17世紀(jì)末,才科學(xué)地認(rèn)識(shí)到物質(zhì)是由分子組成的。3.進(jìn)展新課(1)分子和分子運(yùn)動(dòng)①物質(zhì)是由分子組成的,分子是極小的微粒。假設(shè)把分子看做球形,它的直徑約10-10米,這是一個(gè)極小的長度,不僅肉眼看不到,即使用現(xiàn)代的顯微鏡也看不清分子。由于分子極小,所以物體含分子數(shù)目大得驚人。通常情況下,1厘米3空氣里大約有2.7x1019個(gè)分子,假設(shè)人數(shù)數(shù)的速度能到達(dá)每秒數(shù)100億個(gè),要數(shù)完這個(gè)數(shù),也得用80多年。②構(gòu)成物質(zhì)的分子永不停息地運(yùn)動(dòng)著。由于分子太小,目前尚無法直接觀察分子的行為,但我們可以從宏觀的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,來判斷分子的行為。演示實(shí)驗(yàn):擴(kuò)散現(xiàn)象出示事先裝有二氧化氮(或溴氣)氣體的廣口瓶。說明瓶內(nèi)紅棕色的氣體是二氧化氮。再出示一只空的廣口瓶,其實(shí)瓶內(nèi)裝滿了空氣。將裝有二氧化氮的瓶子向空瓶傾倒,這

分子熱運(yùn)動(dòng)教案,

(一)教學(xué)目的

知道分子動(dòng)理論的初步知識(shí)。

(二)教具

廣口瓶,量筒,分子引力演示器,二氧化氮?dú)怏w,硫酸銅溶液,燒杯,細(xì)長玻璃管等。

(三)教學(xué)過程

1.全章導(dǎo)言

自然界存在著各種熱現(xiàn)象:物體溫度的變化,物質(zhì)狀態(tài)的變化,物體熱脹冷縮的現(xiàn)象等。這些熱現(xiàn)象的解釋,都涉及到熱現(xiàn)象的本質(zhì)是什么?這也是人類長期探究的問題,直到17世紀(jì)和18世紀(jì)期間,人們才開始認(rèn)識(shí)到熱現(xiàn)象是由物質(zhì)內(nèi)部大量微粒的運(yùn)動(dòng)引起的,這種認(rèn)識(shí)逐漸開展成為一種科學(xué)理論棗分子動(dòng)理論。到19世紀(jì)建立了能量的概念,人們又逐漸認(rèn)識(shí)到與熱現(xiàn)象相聯(lián)絡(luò)的能量棗內(nèi)能。用分子動(dòng)理論和內(nèi)能的觀點(diǎn),可以解釋很多熱現(xiàn)象,這一章我們就學(xué)習(xí)分子動(dòng)理論和內(nèi)能的初步知識(shí)。

2.引入新課

我們生活在物質(zhì)世界中,我們的周圍充滿著物質(zhì):水、空氣、石頭、金屬、動(dòng)物、植物等都是物質(zhì)。而對(duì)于物質(zhì)是怎樣構(gòu)成的,這一古老課題,很早就有過種種猜想,有的主張萬物之源是"氣";,有的主張萬物之源是"火";。公元前5世紀(jì)墨子提出的物質(zhì)的最小單位是"端";,公元前4世紀(jì)古希臘的德漠克利特認(rèn)為宇宙萬物,是由大小和質(zhì)量不同的,不可入的,運(yùn)動(dòng)不息的原子組成。此后經(jīng)過近2000年的探究,直到17世紀(jì)末,才科學(xué)地認(rèn)識(shí)到物質(zhì)是由分子組成的。

3.進(jìn)展新課

(1)分子和分子運(yùn)動(dòng)

①物質(zhì)是由分子組成的,分子是極小的微粒。假設(shè)把分子看做球形,它的直徑約10-10米,這是一個(gè)極小的長度,不僅肉眼看不到,即使用現(xiàn)代的顯微鏡也看不清分子。由于分子極小,所以物體含分子數(shù)目大得驚人。通常情況下,1厘米3空氣里大約有2.7x1019個(gè)分子,假設(shè)人數(shù)數(shù)的速度能到達(dá)每秒數(shù)100億個(gè),要數(shù)完這個(gè)數(shù),也得用80多年。

②構(gòu)成物質(zhì)的分子永不停息地運(yùn)動(dòng)著。由于分子太小,目前尚無法直接觀察分子的行為,但我們可以從宏觀的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,來判斷分子的行為。

演示實(shí)驗(yàn):擴(kuò)散現(xiàn)象

出示事先裝有二氧化氮(或溴氣)氣體的廣口瓶。說明瓶內(nèi)紅棕色的氣體是二氧化氮。再出示一只空的廣口瓶,其實(shí)瓶內(nèi)裝滿了空氣。將裝有二氧化氮的瓶子向空瓶傾倒,這時(shí)看到紅棕色氣體流入空瓶,開始先沉到瓶底。此現(xiàn)象說明二氧化氮的密度大于空氣的密度。

另取一只"空";瓶,按課本圖2梍1所示,將其倒扣在裝有二氧化氮?dú)怏w的瓶子上。這時(shí)要強(qiáng)調(diào):裝有密度較大的二氧化氮?dú)怏w的瓶子在下,裝有空氣的瓶子在上,抽掉玻璃隔板,二氧化氮?dú)怏w不會(huì)流進(jìn)空氣瓶內(nèi)。如今我抽掉隔板,沒有出現(xiàn)二氧化氮?dú)怏w流動(dòng)的現(xiàn)象,我們停一會(huì)兒再來觀察瓶內(nèi)出現(xiàn)的現(xiàn)象。

在等候期間,組織學(xué)生自己做墨水?dāng)U散實(shí)驗(yàn):同學(xué)們課桌上的燒杯里盛有清水,大家不要振動(dòng)桌子,保持清程度靜。請(qǐng)大家向清水里漸漸的滴入一滴墨水,觀察墨水的變化情況。滴入的墨水將下沉,在清水中留下了明晰的墨跡,過一段時(shí)間墨跡的輪廓變模糊,墨跡變淡,周圍的水色變墨。

組織學(xué)生觀察前面已做的氣體擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)。此時(shí)空氣瓶出現(xiàn)了紅棕色,下面紅棕色的二氧化氮瓶中顏色變淡。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明,二氧化氮?dú)怏w進(jìn)入了空氣,空氣進(jìn)入了二氧化氮?dú)怏w中。像這樣,不同的物體在互相接觸時(shí),彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象,叫做擴(kuò)散。

擴(kuò)散現(xiàn)象也可以發(fā)生在液體之間。請(qǐng)大家再觀察一下剛剛大家滴入清水的墨水,已經(jīng)沒有明顯的墨跡了,整杯水都變黑些了,說明墨水和水也發(fā)生了擴(kuò)散。為了說明液體的擴(kuò)散現(xiàn)象,我們?cè)賮碜鰝€(gè)實(shí)驗(yàn)。(按照課本圖2-3液體的擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)演示)如今我們看到無色的清水和藍(lán)色的硫酸銅溶液之間有明顯的界面,要觀察到擴(kuò)散現(xiàn)象需要較長的時(shí)間。為了節(jié)省課堂時(shí)間,幾天前我就做了同樣的實(shí)驗(yàn),請(qǐng)大家看幾天前的實(shí)驗(yàn)。(出示提早二天、四天、六天做的實(shí)驗(yàn)樣本)這些實(shí)驗(yàn)告訴我們,靜放的時(shí)間越長,界面變得越模糊不清,彼此進(jìn)入對(duì)方越深。

固體之間也會(huì)發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象。將鉛片和金片緊壓在一起,放置5年后再將它們分開,可以看到它們相滲入約1毫米。其實(shí)在日常生活中,我們也觀察到過固體的擴(kuò)散。煤矸石有的原來就是石炭巖,由于長期地跟煤擠壓在一起,它的內(nèi)部也變黑了。

大量事實(shí)說明氣體、液體、固體都有擴(kuò)散現(xiàn)象,即使在日常生活中大家也能找到許多事例。例如,某同學(xué)擦點(diǎn)清涼油,周圍同學(xué)就能聞到清涼油味。

擴(kuò)散現(xiàn)象說明:一切物體的分子都在不停地做無規(guī)那么的運(yùn)動(dòng)。只有分子不停地運(yùn)動(dòng)才能互相進(jìn)入對(duì)方。同時(shí)也說明分子不是嚴(yán)密地?cái)D在一起,而是彼此間存有間隙。

(2)分子間的作用力

固體、液體的分子都在不停地做無規(guī)那么運(yùn)動(dòng),且分子間又有間隙,為什么分子不會(huì)飛散開,反而聚合在一起呢?引導(dǎo)學(xué)生猜想,這可能是分子間存在著吸引力,這個(gè)猜想是否正確呢?需要我們用實(shí)驗(yàn)來證實(shí)。

演示實(shí)驗(yàn):分子引力實(shí)驗(yàn)

出示演示分子引力的兩個(gè)鉛圓柱。隨意將它們對(duì)在一起,這時(shí)兩鉛塊并沒有表現(xiàn)出吸引力。實(shí)驗(yàn)似乎得到分子間沒有引力的結(jié)果,但是我們不要輕易地放棄我們的猜想,應(yīng)再進(jìn)一步分析原因。大家都知道磁鐵可以吸引鐵釘,(邊講邊演示)但把鐵釘遠(yuǎn)離磁鐵,這時(shí)磁鐵不能吸起鐵釘(演示),這是為什么?(間隔太遠(yuǎn))。剛剛兩鉛塊沒有表現(xiàn)出吸引力,是不是也是因?yàn)榉肿娱g的間隔不夠近呢?那么我們想法讓兩鉛塊靠的更近些。(再做實(shí)驗(yàn)時(shí),用小刀將兩鉛塊外表刮光亮,然后用力將兩鉛塊擠壓在一起)

實(shí)驗(yàn)結(jié)果兩鉛塊能吸引在一起,并能負(fù)重達(dá)500克以上。這說明分子之間的吸引力,這種吸引力只有在分子靠得很近時(shí),才能表現(xiàn)