2024-2025學年高中物理第7章分子動理論2分子的熱運動教案1新人教版選修3-3

PAGE1-分子的熱運動設(shè)計思路1.本節(jié)課是學生在學完宏觀物體的有關(guān)學問后，對微觀世界的學問進一步探究學習，為后面探討物體內(nèi)能及其有關(guān)學問做好鋪墊。但由于分子的運動無法干脆視察，所以本節(jié)課主要采納試驗演示擴散現(xiàn)象，學生借助顯微鏡動手視察布朗運動，用電子目鏡展示顯微鏡中的景象，以計算機模擬的方法為輔組織教學。2．為加深學生對擴散這個常見現(xiàn)象的探究愛好，設(shè)計了學生熟識的香水擴散、二氧化氮氣體和空氣的擴散、紅墨水在水中擴散以及比較紅墨水在冷、熱水中擴散快慢的演示試驗。同時為實現(xiàn)物理源于生活，服務(wù)于生活，了解和分子熱運動有關(guān)的現(xiàn)代科技，讓學生列舉擴散現(xiàn)象在生活中的有關(guān)實例，進一步體會分子的運動。

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

4．本節(jié)課為了使學生在學習過程中，對于布朗運動及擴散現(xiàn)象有更詳細、清楚的了解，在相關(guān)部分設(shè)計了一些視頻展示，幫助學生理解。教學目標1．學問與技能：（1）視察擴散現(xiàn)象，理解推斷擴散現(xiàn)象是由于分子運動造成的；（2）視察布朗運動，能夠敘述布朗運動的特點；（3）能夠用分子運動理論說明布朗運動成因，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，能夠說明布朗運動；能夠區(qū)分布朗運動與分子運動；（4）相識到科學視察要細致，推斷要有充分依據(jù)。體會分子運動的“無規(guī)則性”。2．過程與方法：（1）學生自主學習、合作探究和實例分析，老師適當點撥、引導，使學生能真正理解該節(jié)內(nèi)容；（2）培育學生的分析綜合實力，理解推理實力，試驗實力。3．情感、看法與價值觀：（1）在體會宏觀物質(zhì)的性質(zhì)由微觀結(jié)構(gòu)確定的同時相識客觀事物之間的普遍聯(lián)系；（2）體驗自主學習過程，養(yǎng)成細致視察、勤于思索和合作溝通的實力和學習習慣；（3）留意學生人文精神的培育。重點難點重點：布朗運動。難點：布朗運動產(chǎn)生的緣由，布朗運動與分子無規(guī)則運動的關(guān)系。教學方法試驗法、自學探究法、問題引領(lǐng)法、模型演示法。教具打算1．氣體和液體的擴散演示試驗：裝有香水的香水瓶；2．氣體和液體的擴散演示試驗視頻；3．視察布朗運動的試驗視頻。教學過程新課引入自我介紹——引入“布朗運動”。布朗運動是什么運動呢？這就是我們這節(jié)課所要探討的主要內(nèi)容之一，本節(jié)課我們一起來學習課本的其次節(jié)分子的熱運動。（打開香水瓶）新課講解通過前面的學習，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械運動的方法來探討每一個分子的運動，明顯是不行能的。但我們可以通過對一些宏觀現(xiàn)象進行分析來探討分子的運動，比如我們初中已經(jīng)學過的擴散現(xiàn)象。（一）擴散現(xiàn)象請問前排的學生有沒有聞到什么特別的氣味。（學生聞到香水味，香水發(fā)生了擴散現(xiàn)象，香水分子運動了。）【視察演示試驗視頻】濃氨水和空氣的擴散。大家看到什么現(xiàn)象？罩在一個大玻璃瓶下的酚酞試驗漸漸變紅了（是由于氨分子和空氣分子在運動，彼此進入了對方。這就是我們學過的氣體擴散現(xiàn)象。）1、我們把不同物質(zhì)相互接觸時彼此進入對方的現(xiàn)象叫做擴散．氣體與氣體之間可以發(fā)生擴散現(xiàn)象，液體和液體之間呢？【演示試驗】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，紅墨水已擴散到整個水中，液體也同樣發(fā)生了擴散現(xiàn)象。說明白液體分子在運動。你們猜猜看，固體間能發(fā)生擴散現(xiàn)象嗎？（能）由于固體間的擴散速度相對較慢一些，想視察到他們間的擴散過程要花很長的時間，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？（說明碳分子進入了墻壁，固體間也發(fā)生了擴散現(xiàn)象。固體分子在運動。）2、擴散現(xiàn)象在氣體、液體、固體中都能發(fā)生。只不過固體間擴散發(fā)生慢，氣體、液體相對擴散發(fā)生快。擴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）【視察演示試驗視頻】分別向相同質(zhì)量的冷水和熱水中同時滴入幾滴紅墨水。（留意比較擴散的快慢。）3、特點：溫度越高，擴散現(xiàn)象越明顯。擴散現(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。）介紹擴散現(xiàn)象在生活、科學探討和生產(chǎn)技術(shù)中的應用。回頭再看一下氣體和液體的擴散現(xiàn)象，說明擴散總的趨勢是濃度趨于一樣，濃度一樣后此時分子仍在運動。4、擴散現(xiàn)象是物質(zhì)分子永不停息地做無規(guī)則運動的證明。分子的永不停息運動是建立在試驗事實的基礎(chǔ)上的，但我們能干脆看到分子在運動嗎？（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動有關(guān)的現(xiàn)象，也是剛起先我所介紹的——布朗運動。（二）布朗運動介紹布朗。1、懸浮微粒所做的無規(guī)則運動叫布朗運動。大家想看到布朗運動嗎？問題：怎樣來視察布朗運動呢？（可借助于顯微鏡來視察。）（視頻展示）用顯微鏡視察布朗運動。這些運動的小黑點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？（運動）問題：你猜猜看會不會停下來？小顆粒的運動有規(guī)則嗎？（沒有規(guī)則）問題：再細致視察一下，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）剛剛在擴散現(xiàn)象中大家知道溫度越高，擴散越快，你猜猜看布朗運動呢？假如給顏料溶液加熱后，視察到布朗運動也越明顯。（板書，投影出布朗運動的特點）2、布朗運動的特點：永不停息、無規(guī)則，微粒越小、溫度越高布朗運動越明顯。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動的軌跡？（類比今日在常州，明天到泰州，后天去南京了）試驗得出的每隔肯定時間微粒所處位置的連線，不是微粒的運動軌跡。（三）布朗運動的說明了解了布朗運動后，想想布朗運動中的小微粒為什么會運動呢？請同學們閱讀課本第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)行物理學家們對布朗運動的最準確的說明。分析單個微粒，受到大量的做無規(guī)則運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展示布朗運動的成因】我們找學生來演示一下布朗運動產(chǎn)生的模擬場景，選10個左右的學生來演示水分子的運動，再選幾個學生來演示花粉微粒。1、布朗運動產(chǎn)生的緣由：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的不平衡性是產(chǎn)生布朗運動的緣由。產(chǎn)生布朗運動的根本緣由就是液體分子永不停息的無規(guī)則運動造成的。2、【分組探討】為什么懸浮微粒越小，布朗運動越明顯？一般能做明顯布朗運動的微粒大小的數(shù)量級為10-6m，肉眼看不到。3、【思索探討】布朗運動是分子的運動嗎？（不是，為什么？各組相互補充。）（從布朗運動產(chǎn)生的緣由、數(shù)量級上都可以說明布朗運動不是分子的運動。）布朗運動既不是液體分子的運動，也不是懸浮小微粒分子的運動，而是懸浮小微粒的運動。但它是液體分子運動的反映。布朗運動與擴散現(xiàn)象的區(qū)分：擴散現(xiàn)象是物質(zhì)分子永不停息地做無規(guī)則運動的證明；布朗運動間接反映了液體分子在做永不停息的無規(guī)則運動。其實在滿意肯定的條件下，布朗運動在氣體中也能視察到。（四）熱運動擴散現(xiàn)象和布朗運動都表明分子在永不停息地作無規(guī)則的運動，而且溫度越高，分子的無規(guī)則運動就越猛烈。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)則運動與溫度有關(guān)，被稱為分子的熱運動。布朗運動不是熱運動，但是熱運動的反映。課堂小結(jié)：1