2024-2025學(xué)年高中物理第一章分子動理論與統(tǒng)計思想1物體是由大量分子組成的教案教科版選修3-3

PAGE7-物體是由大量分子組成的一、教材分析本節(jié)內(nèi)容初中物理已經(jīng)學(xué)習(xí)過。細(xì)致探討會發(fā)覺，初中講這部分學(xué)問時只是通過簡潔的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)讓學(xué)生相識分子的“微小”和數(shù)量的“巨大”。中學(xué)物理則細(xì)化了這部分內(nèi)容，講分子數(shù)量的“巨大”時引入阿伏伽德羅常數(shù)來估算，講分子的“微小”時通過油膜法來估測分子的大小。留意探究過程，對學(xué)生視察、操作、分析實力有很高的要求?；谏鲜鼍売?，本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計重在學(xué)生的自主學(xué)習(xí)與探究，老師在課堂中只是一個引導(dǎo)者的角色。通過自主探究不僅能使學(xué)生對“物體是由大量分子組成的”有更深刻的理解，而且可以有意識地讓學(xué)生在探究過程中發(fā)展視察、操作、分析實力。二、學(xué)情分析因為高一化學(xué)已經(jīng)接觸過阿伏伽德羅常數(shù)，所以本課中估測分子數(shù)量對學(xué)生而言并非難事。但油膜法估測分子大小試驗，對學(xué)生來說確定是一道坎。學(xué)生首先要在頭腦中建立分子模型；然后從測小鋼珠直徑中獲得啟發(fā)，得出油膜法估測分子大小的原理；最終是試驗操作。試驗操作對學(xué)生的動手實力要求很高，本試驗看似簡潔，但一個小細(xì)微環(huán)節(jié)失誤就可能導(dǎo)致試驗失敗。如粉的厚度，如何滴油酸等等。三、教學(xué)目標(biāo)1．學(xué)問與技能（1）知道物體是由大量分子組成的；（2）理解阿伏伽德羅常數(shù)的含義、數(shù)值和單位；（3）理解油膜法測分子大小的原理，并能利用其估測分子大??；2．過程與方法（1）通過試驗提升學(xué)生的操作、視察和分析實力；（2）領(lǐng)會放大法、轉(zhuǎn)化法、建立志向模型等物理方法在本課中的應(yīng)用；3．情感、看法與價值觀（1）通過對試驗的操作，感受探究過程的艱辛與喜悅，使學(xué)生樹立細(xì)致、嚴(yán)謹(jǐn)、實事求是的科學(xué)看法；（2）通過小組探討及分組試驗培育學(xué)生的合作精神。四、教學(xué)重點1．利用阿伏伽德羅常數(shù)估測分子數(shù)量；2．油膜法估測分子大小。五、教學(xué)難點油膜法估測分子大小。六、教學(xué)方法問題引導(dǎo)、試驗探究七、教學(xué)流程設(shè)計本節(jié)課教學(xué)流程：（主要方法和手段）（學(xué)問主線）（素養(yǎng)培育）視察、分析歸納實力展示四幅物體圖片視察、分析歸納實力展示四幅物體圖片物體是由分子組成的借助阿伏伽德羅常數(shù)估算分子數(shù)量借助阿伏伽德羅常數(shù)估算分子數(shù)量解決問題實力物體是由大量分子組成的解決問題實力物體是由大量分子組成的試驗設(shè)計實力和物理思想方法分子是很小的油膜法估測分子大小試驗設(shè)計實力和物理思想方法分子是很小的油膜法估測分子大小八、教學(xué)用具多媒體課件、量筒、燒杯、小鋼珠、油膜法估測分子大小試驗裝置等。九、教學(xué)過程（一）引入老師陳述：各位同學(xué)，從今日起先我們將進(jìn)入選修3-3模塊的學(xué)習(xí)。請同學(xué)們看四幅照片。情境展示1：PPT展示四副照片，分別是食鹽、石英石、金塊、水珠。老師提問：請同學(xué)們想想看從化學(xué)角度，這些物體是由什么組成的？學(xué)生回答：離子、原子、金屬原子、分子老師總結(jié)：組成物體的微?？梢允请x子、原子和分子。但物理中只探討它們的運動規(guī)律，不考慮化學(xué)改變中所起的作用，所以本模塊把它們統(tǒng)稱為分子。（此時寫標(biāo)題：物體是由分子組成的。并在“由”和“分”之間空兩格）（二）新課教學(xué)1．估算分子的數(shù)目——阿伏伽德羅常數(shù)情境展示2：將事先倒在瓶蓋中的純凈水，一飲而盡。老師提問：若僅供應(yīng)量筒，同學(xué)們能否估算出剛才一口喝掉了多少水分子？學(xué)生回答：……可以先測出體積V，然后依據(jù)計算老師提問：式中的NA指什么？它的含義是什么？學(xué)生回答：NA是阿伏伽德羅常數(shù)，它指的是1mol任何物質(zhì)都含有相同的粒子數(shù)。老師總結(jié)：1mol物質(zhì)所含的粒子數(shù)叫做阿伏伽德羅常數(shù)。通常取NA=6.02×1023mol-1，粗略計算時取NA=6.0×1023mol-1老師陳述：有了阿伏伽德羅常數(shù)后，我們還須要測出水的體積。剛才我已將杯中的水位做了標(biāo)記，現(xiàn)在倒入相同量的水用量筒測出其體積。老師陳述：現(xiàn)在就請同學(xué)們來估測一下水分子的數(shù)量。（并請學(xué)生回答估測的數(shù)量）老師提問：假如全世界70億人不分男女老少都來數(shù)這些分子（估算的結(jié)果），每人每秒數(shù)1個，須要多長的時間才能數(shù)完？（已知一年是3.2×107s）老師總結(jié)：剛才估測的分子數(shù)量是個“浩大”的數(shù)字，可見物體是由大量分子組成的（將標(biāo)題補(bǔ)充完整，并在投影上呈現(xiàn)這節(jié)課的標(biāo)題）。老師提問：如此小的體積含有如此多的分子，也間接地說明分子是極其微小的。那能否測量分子的大小呢？2.估測分子的大小——油膜法老師陳述：探討分子時為了減小問題的難度，時常把它簡化成球體。所以分子的質(zhì)量、體積、直徑等都能反映分子的大小。但由于時間關(guān)系，本節(jié)課我們只探究分子直徑的大小。首先請同學(xué)們來探討一個簡潔的問題，在每組同學(xué)的桌面上放有數(shù)量不等的小鋼珠，你們能否利用手中的工具測出小鋼珠的直徑？學(xué)生回答：試驗方案……老師總結(jié)：上述的方法能否用來測量分子的直徑。（引導(dǎo)學(xué)生將其一一解除）老師提問：是否還有其它方法？（這個問題較難，學(xué)生很難回答）老師操作：將許多小鋼珠放在量筒中，再將小鋼珠倒入較大面積的容器中形成單層。老師提問：一層鋼珠的厚度表示什么？該如何測量？學(xué)生回答：首先測鋼珠的總體積V,再測出小鋼珠鋪成單層時的面積S，則。（有了前面的引導(dǎo)，學(xué)生很簡潔答出）老師提問：能否用上述原理估測分子的大小呢？（答案是確定的）我們這節(jié)課就利用該方案來估測油酸分子的大小。老師陳述：之所以選擇油酸，是因為油酸分子一部分對水有很強(qiáng)的親和力；另一部分對水沒有親和力而要冒出水面。（用球體來表示油酸分子，紅色表示對水有很強(qiáng)的親和力）水面水水面水面水面足夠大老師提問：只有水面足夠大時，油酸才能形成單分子油膜，但在試驗室中水槽的面積有限的，如何解決這個問題？學(xué)生回答：（1）試驗時僅滴入一滴油酸；（2）將油酸配成油酸酒精溶液（學(xué)生假如預(yù)習(xí)，很簡潔回答）老師提問：如何測量一滴油酸的體積？（展示一滴油酸酒精溶液的圖片）學(xué)生回答：測量多滴油酸體積，用總體積除以滴數(shù)再乘以百分比濃度。即老師提問：如何測量油膜的面積？老師陳述：為了清楚的望見油膜的輪廓，試驗時要在水槽中撒入適量的石膏粉或痱子粉。老師提問：假如得到如圖所示的油膜，如何測量其面積呢？學(xué)生回答：……老師總結(jié)：方法：不足半格的舍去，多于半格的按一個計算。老師提問：請同學(xué)們探討一下，該試驗應(yīng)如何操作？學(xué)生回答：……老師總結(jié)：數(shù)格數(shù)格灑粉數(shù)滴滴油描跡計算學(xué)生試驗：（將學(xué)生操作過程中的失誤，用相機(jī)拍攝，然后回放，請學(xué)生作出點評）學(xué)生總結(jié)：試驗的留意事項：（1）石膏粉的厚度要適中；（2）滴油酸溶液時注射器距水面在1cm以內(nèi)；（3）描油層輪廓時視線要垂直；數(shù)據(jù)處理：……（留給學(xué)生回答）老師總結(jié)：除了有些有機(jī)物質(zhì)的大分子外，一般分子直徑的數(shù)量級為10-10m老師提問：上述試驗中我們認(rèn)為分子是如何排布的？分子真的是球形嗎？它們之間真是緊密無隙的嗎？石墨表面原子的照片情境展示：石墨表面原子的照片說明：圖中的亮斑為碳原子黑點為分子間隙可見：分子之間有間隙。將分子看成緊密排布的小球，只是一種簡化了的模型。老師提問：在這個試驗中我們用到了哪些物理方法？學(xué)生回答：……老師總結(jié)：物理方法：放大法、轉(zhuǎn)化法、建立志向模型十、板書設(shè)計物體是由大量分子組成的1．估算分子數(shù)量——阿伏伽德羅常數(shù)2．估測分子的大小——油膜法（1）原理：（2）分子直徑的數(shù)量級為10-10m十一、課后作業(yè)1．試分析油膜法估測分子大小的誤差來源。2．總結(jié)本節(jié)課涉及的物理方法在中學(xué)物理中有哪些應(yīng)用。3．能否通過阿伏伽德羅常數(shù)估算分子的直徑？4．能否將氣體分子看成緊挨排列的球體？十二、教學(xué)反思《物體是由大量分子組成的》是學(xué)生步入微觀領(lǐng)域的第一課。由于分子微小，無法通過肉眼識別，所以學(xué)生會感覺很抽象?？傮w而言，本節(jié)內(nèi)容給人的感覺是老師難教、學(xué)生難懂。為使學(xué)生更好理解所學(xué)內(nèi)容，把握好課堂節(jié)奏，須要對本課內(nèi)容進(jìn)行合理的統(tǒng)籌支配。基于上述兩個緣由，課堂中我對教材做了如下處理：一、留意物理和生活的聯(lián)系。例如讓學(xué)生估算一口水的分子數(shù)，借助小鋼珠建立分子模型等。由于貼近生活，學(xué)生有愛好又易理解。就拿估算一口水的分子數(shù)為例，通過估算的結(jié)果，讓學(xué)生自己去體會分子數(shù)量的“巨大”和微小，很有勸服力。二、問題設(shè)計要有明確的指向性和啟發(fā)性。新課程重視學(xué)生的自主探究學(xué)習(xí)，但絕不是放羊式。我覺得老師在課堂中扮演的是主持人的角色，學(xué)生的活動就是一個個節(jié)目。老師的作用是在有限的時間內(nèi)將每個節(jié)目連貫的串起來，依據(jù)老師預(yù)設(shè)的方向走。記得在設(shè)計學(xué)生估算分子數(shù)目時，我很糾結(jié)要不要限定僅運用量筒，經(jīng)過慎重考慮，還是加上去了。假如不加學(xué)生可能會有許多種回答，在這個問題上勢必會糾結(jié)更多的時間。三、合理調(diào)整書本的學(xué)問結(jié)構(gòu)。課本的學(xué)問結(jié)構(gòu)先是讓學(xué)生通過試驗探究分子的大小，然后是借助阿伏伽德羅常數(shù)估算分子數(shù)目。這樣的支配是專家們的慎重考慮，也比較合理。但正如劉炳升老師所說教材給人的感覺有點頭重腳輕。本課我將阿伏伽德羅常數(shù)提前，這樣做有兩個方面的好處。即：過渡自然和時間可控。阿伏伽德羅常數(shù)在高一化學(xué)中已經(jīng)學(xué)過，不必糾結(jié)太多，但又不能不講。把它提前既保證課堂的完整性又可以作為本課的引子過渡到油膜法估測分子大小。本節(jié)的重點和難點是油膜法估測分子大小試驗，課堂中需學(xué)生自己動手探究，這一活動時間較長，但也是可控的，把它放在后面可以避開出現(xiàn)時