分子熱運(yùn)動(dòng)說(shuō)課稿。
教師們總會(huì)遇到一個(gè)重要的問(wèn)題:如何撰寫一份高質(zhì)量的教案呢?在教育過(guò)程中,教師們需要憑借教案來(lái)為未來(lái)的教學(xué)做好充分的準(zhǔn)備。因此,編寫教案成為了教師們必不可少的教學(xué)技能和基本功。為了讓大家更好地掌握這項(xiàng)技能,我們?yōu)榇蠹覝?zhǔn)備了分子熱運(yùn)動(dòng)說(shuō)課稿,希望能對(duì)你有所幫助!
★教學(xué)目標(biāo)
一、知識(shí)與技能
1.通過(guò)觀察和實(shí)驗(yàn),初步了解分子動(dòng)理論的基本特點(diǎn);2.能解釋某些熱現(xiàn)象。二、過(guò)程與方法
1.通過(guò)觀察和實(shí)驗(yàn),學(xué)會(huì)運(yùn)用想象和類比等研究方法;2.培養(yǎng)學(xué)生的觀察和分析概括信息的能力。三、情感態(tài)度與價(jià)值觀
培養(yǎng)學(xué)生敢于表達(dá)自己的想法,隨時(shí)關(guān)注周圍的人和事以及有關(guān)現(xiàn)象?!镎n程內(nèi)容1、2、3、
物質(zhì)是由分子組成的
一切物體的分子總在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)分子間存在相互作用的引力和斥力
★重點(diǎn)——一切物體的分子總在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)
★難點(diǎn)——分子間存在相互作用的引力和斥力
★教具——玻板、水、水槽、彈簧測(cè)力計(jì)等★過(guò)程
一、物質(zhì)是由分子組成的
1、分子直徑數(shù)量級(jí)10-10m。2、物質(zhì)是由很多分子組成的。二、一切物體的'分子總在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)
1.擴(kuò)散現(xiàn)象——不同的物質(zhì)相互接觸時(shí)彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象叫~(見書Pa.一切固體,液體和氣體都可以發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象小結(jié)得出——擴(kuò)散速度:V氣﹥V液﹥V固演示:紅墨水在熱水和冷水中的擴(kuò)散情況
b.物體溫度越高,擴(kuò)散越快。2.分子熱運(yùn)動(dòng),分子的運(yùn)動(dòng)是無(wú)規(guī)則的。三、分子間存在相互作用的引力和斥力。
3.分子間引力和斥力的大小關(guān)系。①引力=斥力d=r0
②引力﹥斥力(斥力、引力都減小,則引力減慢,顯示引力)
d﹥r(jià)
③引力﹤斥力(斥力、引力都增大,則引力增大慢,顯示斥力)
d﹤r0
★小結(jié):引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己的理解進(jìn)行小結(jié),培養(yǎng)總結(jié)概括能力。
★作業(yè)——?jiǎng)邮謩?dòng)腦學(xué)物理1~4題
★反思:
一、教學(xué)目標(biāo)
1.物理知識(shí)方面的要求:
(1)知道并記住什么是布朗運(yùn)動(dòng),知道影響布朗運(yùn)動(dòng)激烈程度的因素,知道布朗運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的原因。
(2)知道布朗運(yùn)動(dòng)是分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映。
(3)知道什么是分子的熱運(yùn)動(dòng),知道分子熱運(yùn)動(dòng)的激烈程度與溫度的關(guān)系。
2.通過(guò)對(duì)布朗運(yùn)動(dòng)的觀察,發(fā)現(xiàn)其特征,分析概括出布朗運(yùn)動(dòng)的原因;培養(yǎng)學(xué)生概括、分析能力和推理判斷能力。
從對(duì)懸浮顆粒無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的原因分析,使學(xué)生初步接觸到用概率統(tǒng)計(jì)的觀點(diǎn)分析大量偶然事件的必然結(jié)果。
二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
1.通過(guò)學(xué)生對(duì)布朗運(yùn)動(dòng)的觀察,引導(dǎo)學(xué)生思考、分析出布朗運(yùn)動(dòng)不是外界影響產(chǎn)生的,是液體分子撞擊微粒不平衡性產(chǎn)生的。布朗運(yùn)動(dòng)是永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),反映了液體分子的永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。這一連串結(jié)論的得出是這堂課的教學(xué)重點(diǎn)。
2.學(xué)生觀察到的布朗運(yùn)動(dòng)不是分子運(yùn)動(dòng),但它又間接反映液體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。這是課堂上的難點(diǎn)。這個(gè)難點(diǎn)要從開始分析顯微鏡下看不到分子運(yùn)動(dòng)這個(gè)問(wèn)題逐漸分散解疑。
三、教 具
1.氣體和液體的擴(kuò)散實(shí)驗(yàn):分別裝有二氧化氮和空氣的玻璃儲(chǔ)氣瓶、玻璃片;250mL水杯內(nèi)盛有凈水、紅墨水。
2.制備好的有藤黃懸浮顆粒的水、顯微鏡用載物片、顯微攝像頭、大屏幕投影電視。
四、主要教學(xué)過(guò)程
(一)引入新課
讓學(xué)生觀察兩個(gè)演示實(shí)驗(yàn):
1.把盛有二氧化氮的玻璃瓶與另一個(gè)玻璃瓶豎直方向?qū)谙嘟佑|,看到二氧化氮?dú)怏w從下面的瓶?jī)?nèi)逐漸擴(kuò)展到上面瓶?jī)?nèi)。
2.在一燒杯的凈水中,滴入一二滴紅墨水后,紅墨水在水中逐漸擴(kuò)展開來(lái)。
提問(wèn):上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)屬于什么物理現(xiàn)象?這現(xiàn)象說(shuō)明什么問(wèn)題?
在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上總結(jié):上述實(shí)驗(yàn)是氣體、液體的擴(kuò)散現(xiàn)象,擴(kuò)散現(xiàn)象是一種熱現(xiàn)象。它說(shuō)明分子在做永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。而且擴(kuò)散現(xiàn)象的快慢直接與溫度有關(guān),溫度高,擴(kuò)散現(xiàn)象加快。這些內(nèi)容在初中物理中已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)了。
(二)新課教學(xué)過(guò)程
1.介紹布朗運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象
1827年英國(guó)植物學(xué)家布朗用顯微鏡觀察懸浮在水中的花粉,發(fā)現(xiàn)花粉顆粒在水中不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),后來(lái)把顆粒的這種無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫做布朗運(yùn)動(dòng)。不只是花粉,其他的物質(zhì)如藤黃、墨汁中的炭粒,這些小微粒懸浮在水中都有布朗運(yùn)動(dòng)存在。
介紹顯微鏡下如何觀察布朗運(yùn)動(dòng)。在載物玻璃上的凹槽內(nèi)用滴管滴入幾滴有藤黃的水滴,將蓋玻璃蓋上,放在顯微鏡載物臺(tái)上,然后通過(guò)顯微鏡觀察,在視場(chǎng)中看到大大小小的許多顆粒,仔細(xì)觀察其中某一個(gè)很小的顆粒,會(huì)發(fā)現(xiàn)在不停地活動(dòng),很像是水中的小魚蟲的運(yùn)動(dòng)。將一臺(tái)顯微鏡放在講臺(tái)上,然后讓用顯微攝像頭拍攝布朗運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)電腦在大屏幕上顯示投影成像,讓全體學(xué)生觀察,最好教師用教鞭指一個(gè)顆粒在屏幕上的位置,以此點(diǎn)為參考點(diǎn),讓學(xué)生看這顆微粒以后的一些時(shí)間內(nèi)對(duì)參考點(diǎn)運(yùn)動(dòng)情況。
讓學(xué)生看教科書上圖,圖上畫的幾個(gè)布朗顆粒運(yùn)動(dòng)的路線,指出這不是布朗微粒運(yùn)動(dòng)的軌跡,它只是每隔30s觀察到的位置的一些連線。實(shí)際上在這短短的30s內(nèi)微粒運(yùn)動(dòng)也極不規(guī)則,絕不是直線運(yùn)動(dòng)。
2.介紹布朗運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)特點(diǎn)
(1)連續(xù)觀察布朗運(yùn)動(dòng),發(fā)現(xiàn)在多天甚至幾個(gè)月時(shí)間內(nèi),只要液體不干涸,就看不到這種運(yùn)動(dòng)停下來(lái)。這種布朗運(yùn)動(dòng)不分白天和黑夜,不分夏天和冬天(只要懸浮液不冰凍),永遠(yuǎn)在運(yùn)動(dòng)著。所以說(shuō),這種布朗運(yùn)動(dòng)是永不停息的。
(2)換不同種類懸浮顆粒,如花粉、藤黃、墨汁中的炭粒等都存在布朗運(yùn)動(dòng),說(shuō)明布朗運(yùn)動(dòng)不取決于顆粒本身。更換不同種類液體,都不存在布朗運(yùn)動(dòng)。
(3)懸浮的顆粒越小,布朗運(yùn)動(dòng)越明顯。顆粒大了,布朗運(yùn)動(dòng)不明顯,甚至觀察不到運(yùn)動(dòng)。
(4)布朗運(yùn)動(dòng)隨著溫度的升高而愈加激烈。
3.分析、解釋布朗運(yùn)動(dòng)的原因
(1)布朗運(yùn)動(dòng)不是由外界因素影響產(chǎn)生的,所謂外界因素的影響,是指存在溫度差、壓強(qiáng)差、液體振動(dòng)等等。
分層次地提問(wèn)學(xué)生:若液體兩端有溫度差,液體是怎樣傳遞熱量的?液體中的懸浮顆粒將做定向移動(dòng),還是無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)?溫度差這樣的外界因素能產(chǎn)生布朗運(yùn)動(dòng)嗎?
歸納總結(jié)學(xué)生回答,液體存在著溫度差時(shí),液體依靠對(duì)流傳遞熱量,這樣懸浮顆粒將隨液體有定向移動(dòng)。但布朗運(yùn)動(dòng)對(duì)不同顆粒運(yùn)動(dòng)情況不相同,因此液體的溫度差不可能產(chǎn)生布朗運(yùn)動(dòng)。又如液體的壓強(qiáng)差或振動(dòng)等都只能使液體具有定向運(yùn)動(dòng),懸浮在液體中的小顆粒的定向移動(dòng)不是布朗運(yùn)動(dòng)。因此,推理得出外界因素的影響不是產(chǎn)生布朗運(yùn)動(dòng)的原因,只能是液體內(nèi)部造成的。
(2)布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的微小顆粒受到液體各個(gè)方向液體分子撞擊作用不平衡造成的。
顯微鏡下看到的是固體的微小懸浮顆粒,液體分子是看不到的,因?yàn)橐后w分子太小。但液體中許許多多做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的分子不斷地撞擊微小懸浮顆粒,當(dāng)微小顆粒足夠小時(shí),它受到來(lái)自各個(gè)方向的液體分子的撞擊作用是不平衡的。如教科書上的插圖所示。
在某一瞬間,微小顆粒在某個(gè)方向受到撞擊作用強(qiáng),它就沿著這個(gè)方向運(yùn)動(dòng)。在下一瞬間,微小顆粒在另一方向受到的撞擊作用強(qiáng),它又向著另一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)。任一時(shí)刻微小顆粒所受的撞擊在某一方向上占優(yōu)勢(shì)只能是偶然的,這樣就引起了微粒的無(wú)規(guī)則的布朗運(yùn)動(dòng)。
懸浮在液體中的顆粒越小,在某一瞬間跟它相撞擊的分子數(shù)越少。布朗運(yùn)動(dòng)微粒大小在10-6m數(shù)量級(jí),液體分子大小在10-10m數(shù)量級(jí),撞擊作用的不平衡性就表現(xiàn)得越明顯,因此,布朗運(yùn)動(dòng)越明顯。懸浮在液體中的微粒越大,在某一瞬間跟它相撞擊的分子越多,撞擊作用的不平衡性就表現(xiàn)得越不明顯,以至可以認(rèn)為撞擊作用互相平衡,因此布朗運(yùn)動(dòng)不明顯,甚至觀察不到。
液體溫度越高,分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)越激烈,撞擊微小顆粒的作用就越激烈,而且撞擊次數(shù)也加大,造成布朗運(yùn)動(dòng)越激烈。
5.布朗運(yùn)動(dòng)的發(fā)現(xiàn)及原因分析的重要意義
(1)結(jié)合上面的講解分析提問(wèn)學(xué)生:布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的固體微粒分子的運(yùn)動(dòng)嗎?是液體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)嗎?布朗微粒是被誰(shuí)無(wú)規(guī)則撞擊而造成的?布朗運(yùn)動(dòng)間接地反映了誰(shuí)的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)?
綜合學(xué)生回答歸納總結(jié):
(1)固體顆粒是由大量分子組成的,仍然是宏觀物體;顯微鏡下看到的只是固體微小顆粒,光學(xué)顯微鏡是看不到分子的;布朗運(yùn)動(dòng)不是固體顆粒中分子的運(yùn)動(dòng),也不是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),而是懸浮在液體中的固體顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的原因是液體分子對(duì)它無(wú)規(guī)則撞擊的不平衡性。因此,布朗運(yùn)動(dòng)間接地證實(shí)了液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。
(2)布朗運(yùn)動(dòng)隨溫度升高而愈加激烈,在擴(kuò)散現(xiàn)象中,也是溫度越高,擴(kuò)散進(jìn)行的越快,而這兩種現(xiàn)象都是分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映。這說(shuō)明分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)與溫度有關(guān),溫度越高,分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)越激烈。所以通常把分子的這種無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫做熱運(yùn)動(dòng)。
(三)課堂小結(jié)
1.要知道什么是布朗運(yùn)動(dòng)。它是懸浮在液體中的固體微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),是在顯微鏡下觀察到的。
2.知道布朗運(yùn)動(dòng)的三個(gè)主要特點(diǎn):永不停息地?zé)o規(guī)則運(yùn)動(dòng);顆粒越小,布朗運(yùn)動(dòng)越明顯;溫度越高,布朗運(yùn)動(dòng)越明顯。
3.產(chǎn)生布朗運(yùn)動(dòng)的原因:它是由于液體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)對(duì)固體微小顆粒各個(gè)方向撞擊的不均勻性造成的。
4.布朗運(yùn)動(dòng)間接地反映了液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),布朗運(yùn)動(dòng)、擴(kuò)散現(xiàn)象都有力地說(shuō)明物體內(nèi)大量的分子都在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。
(四)課堂練習(xí)
1.關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)的下列說(shuō)法中,正確的是 [ ]。
A.布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的熱運(yùn)動(dòng)
B.布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的固體顆粒內(nèi)的分子的無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)
C.溫度越高,布朗運(yùn)動(dòng)越激烈
D.懸浮顆粒越小,布朗運(yùn)動(dòng)越激烈
答案:C、D。
2.如圖是觀察記錄做布朗運(yùn)動(dòng)的一個(gè)微粒的運(yùn)動(dòng)路線。從微粒在A點(diǎn)開始記錄,每隔30s記錄下微粒的一個(gè)位置,得到B、C、D、E、F、G等點(diǎn),則微粒在75s末時(shí)的位置 [ ]。
A.一定在CD連線的中點(diǎn)
B.一定不在CD連線的中點(diǎn)
C.可能在CD連線上,但不一定在CD連線的中點(diǎn)
D.可能在CD連線以外的某點(diǎn)
答案:C、D。
(五)、說(shuō)明
1.本節(jié)課取得教學(xué)效果的關(guān)鍵是將布朗運(yùn)動(dòng)演示實(shí)驗(yàn)做好,讓學(xué)生都看清楚布朗運(yùn)動(dòng)。即使教學(xué)設(shè)備條件差的學(xué)校,也應(yīng)該準(zhǔn)備2~4臺(tái)生物顯微鏡,預(yù)先調(diào)好后,讓學(xué)生輪流觀察。設(shè)備條件好的學(xué)校,運(yùn)用顯微攝像頭,對(duì)準(zhǔn)載玻璃上有藤黃的懸浮液,拍攝的結(jié)果通過(guò)電腦在大屏幕投影電視上展現(xiàn)出來(lái)。用顯微鏡觀察布朗運(yùn)動(dòng)全部過(guò)程也應(yīng)拍攝出來(lái),給學(xué)生展示。
2.對(duì)于分子的永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),要注意是無(wú)規(guī)則,而不是無(wú)規(guī)律。無(wú)規(guī)則是指由于分子之間的相互碰撞,每個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)方向和速率在不斷地改變,任何時(shí)刻,液體或氣體內(nèi)部,沿各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的分子都有,而且分子運(yùn)動(dòng)的速率有大有小。對(duì)于某一個(gè)分子運(yùn)動(dòng)是無(wú)規(guī)律的,但是熱學(xué)研究的是大量分子熱運(yùn)動(dòng)的總體效果,對(duì)于大量分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)是有規(guī)律可遵循的,這就是統(tǒng)計(jì)規(guī)律。
教材分析:
教材從分子的組成入手,先說(shuō)明分之在做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),然后講到擴(kuò)散現(xiàn)象,并對(duì)分子熱運(yùn)動(dòng)進(jìn)行講解,說(shuō)明分子間存在相互作用力。
教學(xué)目標(biāo):
1、知識(shí)與技能
●知道物質(zhì)是由分子組成的,一切物質(zhì)的分子都在不停地做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)。
●能識(shí)別擴(kuò)散現(xiàn)象,并能用分子熱運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)進(jìn)行解釋。
●知道分子熱運(yùn)動(dòng)的快慢與溫度的關(guān)系彩繽紛。
●知道分子之間存在相互作用力。
2、過(guò)程與方法
●通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)說(shuō)明一切物質(zhì)的分子都在不停地做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)。
●通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)使學(xué)生推測(cè)出物體溫度越高,熱運(yùn)動(dòng)越劇烈。
●通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)以及與彈簧的彈力類比使學(xué)生了解分子之間既存在斥力又存在引力。
3、情感態(tài)度與價(jià)值觀
●用演示實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,通過(guò)交流討論培養(yǎng)學(xué)生的合作意識(shí)和能力。
教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn):
重點(diǎn):分子的熱運(yùn)動(dòng)。
難點(diǎn):通過(guò)直接感知的現(xiàn)象,推測(cè)無(wú)法直接感知的事實(shí)。
教學(xué)器材:二氧化氮?dú)怏w的廣口瓶、空瓶、鉛圓柱。
教學(xué)課時(shí):1時(shí)
教學(xué)過(guò)程:
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(guò)種種猜測(cè),有的主張萬(wàn)物之源是“氣”,有的主張萬(wàn)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(wàn)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(guò)近20xx年的探索,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。
進(jìn)行新課
(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。如果把分子看做球形,它的直徑約10—10米,這是一個(gè)極小的長(zhǎng)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。7×1019個(gè)分子,如果人數(shù)的速度能達(dá)到每秒數(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(wú)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(lái)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?dú)怏w的廣口瓶。說(shuō)明瓶?jī)?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?jī)?nèi)裝滿了空氣。將裝有二氧化氮的瓶子向空瓶?jī)A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(shuō)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16。1—2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?jī)?nèi)?,F(xiàn)在我抽掉隔板,沒(méi)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(lái)觀察瓶?jī)?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,保持清水平靜。請(qǐng)大家向清水里慢慢的滴入一滴墨水,觀察墨水的變化情況。滴入的墨水將下沉,在清水中留下了清晰的墨跡,過(guò)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)象表明,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)大家再觀察一下剛才大家滴入清水的墨水,已經(jīng)沒(méi)有明顯的墨跡了,整杯水都變黑些了,說(shuō)明墨水和水也發(fā)生了擴(kuò)散。為了說(shuō)明液體的擴(kuò)散現(xiàn)象,我們?cè)賮?lái)做個(gè)實(shí)驗(yàn)。(按照課本圖16。2—3液體的擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)演示)現(xiàn)在我們看到無(wú)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(zhǎng)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)。(出示提前二天、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(zhǎng),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。有人用固體做過(guò)實(shí)驗(yàn),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(guò)固體的擴(kuò)散。煤矸石有的原來(lái)就是石炭巖,由于長(zhǎng)期地跟煤擠壓在一起,它的內(nèi)部也變黑了。
大量事實(shí)說(shuō)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)象表明:一切物體的分子都在不停地做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)。只有分子不停地運(yùn)動(dòng)才能相互進(jìn)入對(duì)方。同時(shí)也說(shuō)明分子不是緊密地?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(wú)規(guī)則運(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(lái)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(méi)有表現(xiàn)出吸引力。實(shí)驗(yàn)似乎得到分子間沒(méi)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。大家都知道磁鐵能夠吸引鐵釘,(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?(距離太遠(yuǎn))。剛才兩鉛塊沒(méi)有表現(xiàn)出吸引力,是不是也是因?yàn)榉肿娱g的距離不夠近呢?那么我們想法讓兩鉛塊靠的更近些。(再做實(shí)驗(yàn)時(shí),用小刀將兩鉛塊表面刮光亮,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。這表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)出來(lái)。一般分子距離要小于10—9米時(shí)才能表現(xiàn)出引力。
在實(shí)際生產(chǎn)中,人們?cè)缇屠梅肿娱g有吸引力,來(lái)進(jìn)行金屬焊接了。一般焊接是靠溶化金屬,從而使分子間的距離足夠近,金屬冷卻后就焊接到一起。近代還有爆破焊接技術(shù),它是將金屬表面清潔后靠在一起,然后靠爆炸產(chǎn)生的巨大壓力,將兩金屬壓接在一起。
液體分子之間也存在吸引力。
實(shí)驗(yàn)證實(shí)了我們關(guān)于分子引力的猜想。我們?cè)龠M(jìn)一步思考,又會(huì)發(fā)現(xiàn)新的矛盾:分子之間有間隙,分子之間又有引力,這兩者是矛盾的,分子想互吸引最終應(yīng)該相互靠緊,而不應(yīng)該有間隙。既然分子間有間隙,物體應(yīng)該很容易壓縮,但事實(shí)卻是固體、液體極難壓縮。我們只有根據(jù)事實(shí),深化我們的認(rèn)識(shí),事實(shí)表明我們對(duì)分子的認(rèn)識(shí)還不夠全面,還有沒(méi)認(rèn)識(shí)到的方面。
原來(lái)分子之間還存在斥力。分子之間既有引力,又有斥力,會(huì)不會(huì)兩種力總是相互抵消呢?當(dāng)然不會(huì),只有在特定的距離r時(shí),分子間的引力不等于斥力,這個(gè)距離r就是通常的分子間隙的距離,大約是10—10米。當(dāng)分子距離小于r時(shí),斥力和引力都增大,但斥力增大得快,分子間表現(xiàn)為斥力。當(dāng)分子間距離增大時(shí),斥力和引力都減小,但斥力減小得更快、分子間表現(xiàn)為引力。當(dāng)分子距離再增大,分子引力繼續(xù)減小,當(dāng)分子距離大于10r時(shí),分子間的作用力將變得十分微弱,可以忽略了。
有了對(duì)分子間存在斥力的認(rèn)識(shí),前面所說(shuō)的矛盾也就迎刃而解了。
小結(jié):
通過(guò)實(shí)驗(yàn)和思考,我們已經(jīng)對(duì)分子和分子的運(yùn)動(dòng)有了初步認(rèn)識(shí),現(xiàn)在我們共同回顧一下,看看我們已經(jīng)有了哪些認(rèn)識(shí)。
1、物質(zhì)是由分子組成的,分子是構(gòu)成物質(zhì)的微粒,直徑大約是10—10米。
2、分子永不停息地?zé)o規(guī)則運(yùn)動(dòng)著。
3、分子之間有間隙。
4、分子之間存在作用力,相互作用力有兩種,即引力和斥力。
以上幾點(diǎn),就是分子動(dòng)理論的基本要點(diǎn),利用這些要點(diǎn),能夠解釋很多熱現(xiàn)象。
板書設(shè)計(jì):
第一節(jié)分子熱運(yùn)動(dòng)
一、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。
2、構(gòu)成物質(zhì)的分子永不停息地運(yùn)動(dòng)著。
二、分子間的作用力
1、引力
2、斥力
作業(yè):動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理1、2、3、4
教學(xué)后記:
本節(jié)的主要目標(biāo)是讓學(xué)生知道什么是擴(kuò)散現(xiàn)象,對(duì)分子間的作用力有正確的認(rèn)識(shí),知道分子做永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。
一、教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)與技能:知道物質(zhì)是由分子組成的,一切物質(zhì)的分子都在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),能識(shí)別擴(kuò)散現(xiàn)象,并能用分子熱運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)進(jìn)行解釋,并知道分子熱運(yùn)動(dòng)的快慢與溫度的關(guān)系。
2.過(guò)程與方法:培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和由直接感知的現(xiàn)象推測(cè)無(wú)法直接感知的事實(shí)的能力。
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀:通過(guò)實(shí)驗(yàn),激發(fā)學(xué)生對(duì)大千世界的興趣,使學(xué)生了解通過(guò)直接感知的現(xiàn)象,可以認(rèn)識(shí)無(wú)法直接感知的事實(shí)。
二、教學(xué)重難點(diǎn)
重點(diǎn):理解擴(kuò)散現(xiàn)象
難點(diǎn):分子間存在相互作用力
三、教學(xué)過(guò)程
環(huán)節(jié)一:新課導(dǎo)入
情景導(dǎo)入:老師親自在課堂上拿一瓶花露水并向教室噴,問(wèn)大家是否聞到什么氣味,是什么跑到鼻子里讓我們聞到氣味的。
常見的現(xiàn)象并帶著問(wèn)題一起進(jìn)入今天的課程分子熱運(yùn)動(dòng)。
環(huán)節(jié)二:新課講授
過(guò)渡:既然我們能夠聞到香味,能夠聞到各種各樣的氣味,就說(shuō)明有東西進(jìn)入到了鼻子里。
問(wèn)題:到底是什么進(jìn)入到鼻子里讓我們聞到氣味的呢?
(一)物質(zhì)的構(gòu)成
說(shuō)明:其實(shí)我們之所以能夠聞到味道,是因?yàn)橛辛W语h到我們的鼻子里?,F(xiàn)代科學(xué)研究發(fā)現(xiàn),常見的物質(zhì)是由極其微小的粒子分子、原子構(gòu)成的。
如果我們把分子看成球狀的話,一般分子的直徑都特別小,通常得用
m為單位來(lái)度量,這么小的物質(zhì)用肉眼和光學(xué)顯微鏡幾乎都分辨不出來(lái),不過(guò)可以用電子顯微鏡觀察到。
如果我們想要分析構(gòu)成物質(zhì)的粒子,雖然肉眼不能直接觀察,但我們可以用一些宏觀表現(xiàn)來(lái)推斷構(gòu)成物質(zhì)的分子的情況。
(二)分子熱運(yùn)動(dòng)
演示1:在裝著紅棕色二氧化氮?dú)怏w的瓶子上面,倒扣一個(gè)空瓶子,使兩個(gè)瓶口相對(duì),之間用一塊玻璃板隔開。此時(shí)我們抽掉玻璃板,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
討論交流:觀察發(fā)現(xiàn)兩個(gè)瓶子內(nèi)的氣體會(huì)混合在一起,最后顏色變得均勻。引出了一個(gè)新的概念擴(kuò)散。也就是說(shuō)不同物質(zhì)在相互接觸時(shí)彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象,叫做擴(kuò)散。
演示2:因?yàn)檫@個(gè)實(shí)驗(yàn)需要的時(shí)間比較長(zhǎng),所以在多媒體上展示。一個(gè)量筒,量筒裝了一半的清水,并在下方注入了硫酸銅水溶液,由于硫酸銅溶液比水的密度大,所以可以清楚的看到無(wú)色的清水與藍(lán)色硫酸銅溶液之間明顯的界面,然后通過(guò)之后的三張圖觀察并描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
討論交流:之前兩種液體之間的界限明顯,后來(lái)觀察到兩種液體之間的界面變得模糊了,說(shuō)明兩種液體發(fā)生了擴(kuò)散現(xiàn)象。
老師介紹其實(shí)在固體之間也能發(fā)生擴(kuò)散。向大家介紹一下如果把磨得很光滑的鉛片和金片壓在一起,在溫室下放置五年后再將它們切開,會(huì)發(fā)現(xiàn)它們相互滲入約1mm深。
總結(jié):一切物質(zhì)的分子都在不停的做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)
演示3:分組實(shí)驗(yàn),每組同學(xué)都放置了一杯熱水和一杯冷水,分別向兩個(gè)杯子滴入一滴墨水,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并總結(jié)結(jié)論。
討論交流:發(fā)現(xiàn)熱水中的墨水?dāng)U散的更快,說(shuō)明溫度越高,分子運(yùn)動(dòng)越快。
總結(jié):溫度越高,分子運(yùn)動(dòng)越劇烈。
定義:一切物質(zhì)的分子都在不停的做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng),而且溫度越高,分子運(yùn)動(dòng)越劇烈。因?yàn)榉肿拥倪\(yùn)動(dòng)跟溫度有關(guān),所以這種無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫做分子的熱運(yùn)動(dòng)。
環(huán)節(jié)三:鞏固練習(xí)
請(qǐng)大家集思廣益想一些關(guān)于分子熱運(yùn)動(dòng)在生活中的現(xiàn)象和例子。
環(huán)節(jié)四:小結(jié)作業(yè)
復(fù)習(xí)今天知識(shí)的基礎(chǔ)上了解一下關(guān)于分子間的作用力這一部分,我們下節(jié)課講解分子間的作用力。
四、板書設(shè)計(jì)
一、教材分析
《分子的熱運(yùn)動(dòng)》是人教版高中物理選修3–3《熱學(xué)》第七章《分子動(dòng)理論》的第二節(jié)的教學(xué)內(nèi)容,分子動(dòng)理論是物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō),是宏觀與微觀本質(zhì)間聯(lián)系的紐帶,是熱學(xué)的基礎(chǔ)?!胺肿拥臒徇\(yùn)動(dòng)”是構(gòu)成分子動(dòng)理論的重要組成部分。因此,本節(jié)課在本章中起著十分重要的作用,同時(shí)它也是高中階段物理教學(xué)中非重點(diǎn)知識(shí)中的重點(diǎn)。布朗運(yùn)動(dòng)是分子熱運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),對(duì)分子熱運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí),是建立在對(duì)布朗運(yùn)動(dòng)正確理解的基礎(chǔ)上的,因此,知道布朗運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的原因,知道布朗運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性反映了液體分子的無(wú)規(guī)則性,是學(xué)好本節(jié)課的基礎(chǔ)。
二、教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)目標(biāo):
(1)知道什么是布朗運(yùn)動(dòng),觀察其特點(diǎn),分析其產(chǎn)生原因。
(2)學(xué)習(xí)用統(tǒng)計(jì)的觀點(diǎn)分析問(wèn)題,知道布朗運(yùn)動(dòng)是分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映,對(duì)宏觀現(xiàn)象作微觀解釋。
(3)知道大量分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的激烈程度與溫度有關(guān),溫度越高,分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)越激烈。
2.能力目標(biāo):
通過(guò)演示實(shí)驗(yàn),說(shuō)明一切物質(zhì)的分子都在不停地做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng),使學(xué)生知道,物體溫度越高,分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈,培養(yǎng)學(xué)生通過(guò)物理現(xiàn)象歸納規(guī)律的能力。
3.情感、態(tài)度和價(jià)值觀目標(biāo):
(1)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和對(duì)科學(xué)的求知欲望,使學(xué)生樂(lè)于探索微觀世界和日常生活中的物理學(xué)原理。
(2)用實(shí)驗(yàn)和多媒體教學(xué)素材激發(fā)學(xué)生對(duì)大千世界的興趣。使學(xué)生了解,可以通過(guò)直接感知的現(xiàn)象,認(rèn)識(shí)無(wú)法直接感知的事實(shí)。
(3)培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
三、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
重點(diǎn):分子熱運(yùn)動(dòng)。
難點(diǎn):從宏觀出發(fā)通過(guò)直接感知的現(xiàn)象,推測(cè)無(wú)法感知的事實(shí);
用分子熱運(yùn)動(dòng)觀點(diǎn)解釋有關(guān)現(xiàn)象。
四、學(xué)情分析
學(xué)生已有了日常生活中的常識(shí),在初中已學(xué)過(guò)擴(kuò)散現(xiàn)象等,對(duì)分子運(yùn)動(dòng)有初步認(rèn)識(shí),又具備了高一力學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)、物理學(xué)研究問(wèn)題的一些方法及分析推理問(wèn)題的能力。在此基礎(chǔ)上,再結(jié)合學(xué)生的心理特點(diǎn)及物理學(xué)科的特點(diǎn),使學(xué)生通過(guò)擴(kuò)散現(xiàn)象、感興趣的布朗運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)加深認(rèn)識(shí),引起思考,并利用已有的科學(xué)分析的方法,最終能很好地分析布朗運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生原因,并理解布朗運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性反映了液體分子的無(wú)規(guī)則性。
五、教學(xué)方法
1.實(shí)驗(yàn)法:多媒體展示演示實(shí)驗(yàn)。
2.學(xué)案導(dǎo)學(xué):見后面的學(xué)案。
3.設(shè)計(jì)理念:按照探究性學(xué)習(xí)方式所闡述的“有規(guī)律性更有藝術(shù)性” 為目的,充分利用多媒體輔助教學(xué)及實(shí)驗(yàn)演示,使學(xué)生置身于探索問(wèn)題的情境之中,通過(guò)動(dòng)眼看、動(dòng)口議、動(dòng)手做、動(dòng)筆寫、動(dòng)耳聽等,激活學(xué)生內(nèi)在的潛力
4.教學(xué)的基本環(huán)節(jié):提出問(wèn)題→進(jìn)行猜想→實(shí)驗(yàn)探究→分析歸納→得出結(jié)論
六、課前準(zhǔn)備
1.學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備:預(yù)習(xí)學(xué)案與課本中的圖片。
2.教師的教學(xué)準(zhǔn)備:多媒體課件制作,實(shí)驗(yàn)器材的準(zhǔn)備。
七、課時(shí)安排:1課時(shí)
八、教學(xué)過(guò)程
(一)觀察實(shí)驗(yàn) 整體感知
1.(課件投影)觀察演示實(shí)驗(yàn)(把盛有二氧化氮的玻璃瓶與另一個(gè)玻璃瓶豎直方向?qū)谙嘟佑|,看到二氧化氮?dú)怏w從下面的瓶?jī)?nèi)逐漸擴(kuò)展到上面瓶?jī)?nèi)。)這是什么物理現(xiàn)象?這現(xiàn)象說(shuō)明什么問(wèn)題?
(設(shè)計(jì)意圖:用實(shí)驗(yàn)引入激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)的欲望,將學(xué)生注意力集中起來(lái)。)
2.(課件投影)請(qǐng)觀察課件演示的擴(kuò)散過(guò)程。
(設(shè)計(jì)意圖:用計(jì)算機(jī)演示擴(kuò)散過(guò)程,可以把抽象的問(wèn)題具體化,使學(xué)生理解起來(lái)更容易說(shuō)明分子做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng))
3.(課件投影)請(qǐng)完成實(shí)驗(yàn)(在兩個(gè)燒杯中分別裝有冷水和熱水,滴入1-2滴紅墨水后,紅墨水在水中逐漸擴(kuò)展開來(lái)。),然后回答:擴(kuò)散現(xiàn)象的劇烈程度與溫度有關(guān)嗎?舉例說(shuō)明。
(設(shè)計(jì)意圖:在學(xué)生親自實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,來(lái)解決自己的問(wèn)題,同學(xué)間可以合作討論,彼此交流,自己得出結(jié)論加深理解,鞏固記憶,并培養(yǎng)科學(xué)探索精神。)
4.(課件投影)請(qǐng)觀察布朗運(yùn)動(dòng)。
(設(shè)計(jì)意圖:布朗運(yùn)動(dòng)是分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),對(duì)分子熱運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí),是建立在對(duì)布朗運(yùn)動(dòng)的正確理解的基礎(chǔ)上。介紹并演示實(shí)驗(yàn)起著十分重要的作用,不但能使學(xué)生知道什么是布朗運(yùn)動(dòng),還能使學(xué)生發(fā)現(xiàn)布朗運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),為布朗運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生原因的分析奠定了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。)
(簡(jiǎn)要實(shí)錄:在載物玻璃上的凹槽內(nèi)用滴管滴入幾滴有小炭粒的水滴,將蓋玻片蓋上,放在顯微鏡載物臺(tái)上,然后通過(guò)顯微鏡觀察,在視場(chǎng)中看到大大小小的許多顆粒,仔細(xì)觀察其中某一個(gè)很小的顆粒,會(huì)發(fā)現(xiàn)在不停地活動(dòng),很像是水中的小魚蟲的運(yùn)動(dòng)。將一臺(tái)顯微鏡放在講臺(tái)上,用顯微攝像頭拍攝布朗運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)電腦在大屏幕上顯示投影成像,讓全體學(xué)生觀察,然后教師指著一個(gè)顆粒在屏幕上的位置,以此點(diǎn)為參考點(diǎn),讓學(xué)生觀察這顆微粒在以后的一段時(shí)間內(nèi)相對(duì)參考點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況,并用計(jì)算機(jī)課件(動(dòng)畫)演示小炭粒運(yùn)動(dòng)情況。實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的很順利,學(xué)生十分注意觀察,許多學(xué)生看出小炭粒運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性,從而師生一起總結(jié)出布朗運(yùn)動(dòng)的概念。)
(二)分析原因 認(rèn)識(shí)本質(zhì)
(課件投影)閱讀課本中有關(guān)布朗運(yùn)動(dòng)的敘述,了解布朗運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。
(設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)閱讀加深理解布朗運(yùn)動(dòng)。)
(投影):
1、固體微粒的運(yùn)動(dòng)是極不規(guī)則的。如圖畫的幾個(gè)布朗顆粒運(yùn)動(dòng)的路線,這不是布朗微粒運(yùn)動(dòng)的軌跡,它只是每隔30秒觀察到的該顆粒位置的一些連線,實(shí)際上在這短短的30秒內(nèi)微粒運(yùn)動(dòng)也極不規(guī)則,絕不是直線運(yùn)動(dòng)。
2、布朗運(yùn)動(dòng)是永不停息的。因?yàn)檫B續(xù)觀察布朗運(yùn)動(dòng),發(fā)現(xiàn)在多天甚至幾個(gè)月時(shí)間內(nèi),只要液體不干涸,這種運(yùn)動(dòng)就永不停息。
3、任何固體微粒懸浮在液體中,在任何溫度下都會(huì)做布朗運(yùn)動(dòng)。若懸浮的顆粒越小,布朗運(yùn)動(dòng)越明顯;顆粒越大,布朗運(yùn)動(dòng)越不明顯,甚至觀察不到。布朗運(yùn)動(dòng)隨著溫度的升高而愈加激烈。)
(課件投影)懸浮顆粒無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的原因是什么?是由外界因素影響產(chǎn)生的,還是液體內(nèi)部原因?
(設(shè)計(jì)意圖:此問(wèn)題是解決問(wèn)題的根本。學(xué)生只有認(rèn)識(shí)到不是外界因素的影響,才能推理到內(nèi)部分子作用的結(jié)果。)
(課件投影)請(qǐng)觀察演示課件演示的動(dòng)畫:懸浮在液體中的微小顆粒,當(dāng)它足夠小時(shí),受到來(lái)自各個(gè)方向的液體分子的撞擊作用是不平衡的。在某一瞬間,在某個(gè)方向受到撞擊作用強(qiáng),它就沿著這個(gè)方向運(yùn)動(dòng)。在下一瞬間,微小顆粒在另一方向受到的撞擊作用強(qiáng),它又向著另一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)。
(設(shè)計(jì)意圖:課件的展示使抽象的事物變成可以感知的事物,起到降低臺(tái)階、化抽象為具體、變難為易的作用。同時(shí)從對(duì)懸浮顆粒無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的原因分析,使學(xué)生初步接觸到用概率統(tǒng)計(jì)的觀點(diǎn)分析大量偶然事件的必然結(jié)果。)
(三)課堂小結(jié)
(四)及時(shí)反饋 鞏固提高
1、布朗運(yùn)動(dòng)是說(shuō)明分子運(yùn)動(dòng)的重要事實(shí),則布朗運(yùn)動(dòng)是指( )
A、液體分子的運(yùn)動(dòng)
B、懸浮在液體中的固體分子的運(yùn)動(dòng)
C、固體微粒的運(yùn)動(dòng)
D、液體分子與固體分子的共同運(yùn)動(dòng)
2、關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)劇烈程度,下面說(shuō)法不正確的是( )
A、固體微粒越小,布朗運(yùn)動(dòng)越顯著
B、液體溫度越高,布朗運(yùn)動(dòng)越顯著
C、與固體微粒碰撞的液體分子數(shù)目越多,布朗運(yùn)動(dòng)越顯著
D、與固體微粒碰撞的液體分子數(shù)目越少,布朗運(yùn)動(dòng)越顯著
3、下列說(shuō)法正確的是( )
A、溫度越高,物體的運(yùn)動(dòng)越劇烈
B、溫度越高,物體內(nèi)大量分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈
C、溫度升高,物體內(nèi)每個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)速度都增大
D、溫度降低,對(duì)于物體內(nèi)的某個(gè)分子而言,其運(yùn)動(dòng)速度可能增大
(四)發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)
九、板書設(shè)計(jì)
分子熱運(yùn)動(dòng)
1、擴(kuò)散現(xiàn)象:不同的物質(zhì)接觸時(shí),互相進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象。
2、擴(kuò)散現(xiàn)象說(shuō)明:一切物質(zhì)的分子都在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。
3、由于分子的運(yùn)動(dòng)跟溫度有關(guān),所以這種無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫分子的熱運(yùn)動(dòng)。溫度越高,熱運(yùn)動(dòng)越劇烈。
十、教學(xué)反思
子運(yùn)動(dòng)比較抽象,本節(jié)課通過(guò)實(shí)驗(yàn)的引入激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,并通過(guò)類比的方法,讓學(xué)生理解分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)、掌握分子動(dòng)理論的內(nèi)容。由于本節(jié)課通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)和例題,使學(xué)生對(duì)分子運(yùn)動(dòng)有了很深刻的認(rèn)識(shí),為后面研究物體內(nèi)能及其有關(guān)知識(shí)做好鋪墊。整個(gè)教學(xué)活動(dòng)重點(diǎn)突出學(xué)生為主體,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力,掌握物理學(xué)中研究問(wèn)題的方法。
本節(jié)講述“分子熱運(yùn)動(dòng)”.在講分子運(yùn)動(dòng)之前先提出“能否直接用肉眼看到分子運(yùn)動(dòng)”的問(wèn)題,然后再讓學(xué)生想想“為什么打開一瓶香水,很快就會(huì)聞到香味,是什么跑到鼻子里了?”讓學(xué)生好奇,接下來(lái)通過(guò)演示二氧化氮?dú)怏w擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)、硫酸銅和清水?dāng)U散實(shí)驗(yàn),說(shuō)明擴(kuò)散現(xiàn)象和擴(kuò)散現(xiàn)象隨溫度升高而加快的現(xiàn)象.還通過(guò)實(shí)物演示知道除氣體、液體有擴(kuò)散現(xiàn)象,固體也有擴(kuò)散現(xiàn)象.然后,通過(guò)對(duì)“想想議議”的討論得出一切物質(zhì)的分子都在不停地做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng),這種無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫做分子的熱運(yùn)動(dòng).再通過(guò)鉛柱演示實(shí)驗(yàn),證實(shí)了分子之間存在引力,還引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步思考,擴(kuò)散現(xiàn)象說(shuō)明分子間有間隙;固體和液體很難被壓縮的事實(shí),說(shuō)明分子間存在斥力.那么學(xué)生對(duì)分子間既有引力又有斥力有一個(gè)較形象的認(rèn)識(shí).
教學(xué)目標(biāo)
一、知識(shí)目標(biāo)
1.知道物質(zhì)是由分子組成的,一切物質(zhì)的分子都在不停地做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng).
2.能識(shí)別擴(kuò)散現(xiàn)象,并能用分子熱運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)進(jìn)行解釋.
3.知道分子熱運(yùn)動(dòng)的快慢與溫度的關(guān)系.
4.知道分子之間存在相互作用力
二、能力目標(biāo)
1.通過(guò)對(duì)演示實(shí)驗(yàn)的觀察,提高學(xué)生的觀察實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?/p>
2.從宏觀現(xiàn)象推論分子特征,滲透物理學(xué)的研究方法,并培養(yǎng)學(xué)生想象力.
三、德育目標(biāo)
用演示實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生對(duì)大千世界的興趣,使學(xué)生了解通過(guò)直接感知的現(xiàn)象,可以認(rèn)識(shí)無(wú)法直接感知的事實(shí).
教學(xué)重點(diǎn)
通過(guò)對(duì)演示實(shí)驗(yàn)的觀察、分析、推理,了解分子動(dòng)理論的初知識(shí).
教學(xué)難點(diǎn)
指導(dǎo)學(xué)生從對(duì)演示實(shí)驗(yàn)的觀察、分析、推理,用宏觀的物理現(xiàn)象揭示物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu).
教學(xué)方法
演示法:通過(guò)演示實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生有直觀感覺(jué),再進(jìn)行分析、歸納,得出結(jié)論.
教具準(zhǔn)備
香水;盛有二氧化氮的廣口瓶、空廣口瓶、硫酸銅溶液、試管、鉛柱、投影、錄像.
課時(shí)安排
1課時(shí)
教學(xué)過(guò)程
一、導(dǎo)入新課
我們生活的物質(zhì)世界中,充滿著各種各樣的物質(zhì).在遠(yuǎn)古時(shí)代,人們就猜想物質(zhì)是由很多很小的微粒組成的.現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù)已證實(shí)古人的猜想,請(qǐng)看投影.
表面上看起來(lái)連成一片的水,其實(shí)是由一個(gè)具的水分子組成.
[生]我們?nèi)庋劭床坏?,分子體積很?。?/p>
[師]那我們?cè)趺茨苤婪肿邮欠襁\(yùn)動(dòng)?
[生]我們用顯微鏡.
[師]這個(gè)方法可取,有沒(méi)有其他方法呢,我們打開桌子上放的那瓶香水或打開那盒香皂,有什么感覺(jué)?
[生]聞到香味.
[師]為什么能聞到香水或香皂的香味?
[生]是因?yàn)橄闼拖阍淼臍馕杜艿奖亲永铮?/p>
二、新課教學(xué)
[師]不是氣味,是一些帶有香味的分子,從香水或香皂中跑出來(lái),進(jìn)入空氣中,向各個(gè)方向散布開來(lái).
當(dāng)它們到達(dá)我們的鼻子里時(shí),我們就會(huì)聞到香味,我們?cè)賮?lái)通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)分子是運(yùn)動(dòng)的.
1.?dāng)U散現(xiàn)象
[生甲]我們組是往盛有水的燒杯中,滴入紅墨水,過(guò)一會(huì)兒,觀察到燒杯中水變紅.
[生乙]我們組是將一個(gè)空瓶子,倒扣在一個(gè)裝著紅棕色二氧化氮?dú)怏w的瓶子上面,抽掉蓋在二氧化氮瓶上的玻璃板,過(guò)一會(huì)兒,發(fā)現(xiàn)上面空瓶有紅色.
[師]同學(xué)們做得很好,我們看錄像.
[錄像]
在量簡(jiǎn)里裝一半清水,水下面注入硫酸銅溶液.硫酸銅溶液的密度比水大,沉在量筒下部,可以看到無(wú)色的清水與藍(lán)色硫酸銅溶液之間有明顯的界面.一天天過(guò)去,發(fā)現(xiàn)界面逐漸模糊不清了.
[師]我們上面做的實(shí)驗(yàn)是一種擴(kuò)散現(xiàn)象.不同的物質(zhì)在接觸時(shí)彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象,叫做擴(kuò)散.在我們?nèi)粘I钪?,擴(kuò)散現(xiàn)象很常見.舉出幾個(gè)例子.
[生甲]到醫(yī)院聞到消毒液味.
[生乙]在花園里聞到花香.
[生丙]……
[師]從這些可以看出氣體和液體都有擴(kuò)散現(xiàn)象.固體有沒(méi)有擴(kuò)散現(xiàn)象?看投影.
[投影]
把磨得很光的鉛片和金片緊壓在一起,在室溫下放置5年后再將它們切開,可以看到它們互相滲入約1 深.
[生]從投影看出固體也有擴(kuò)散現(xiàn)象.
[師]固、液、氣體都有擴(kuò)散現(xiàn)象,想想對(duì)同樣的一個(gè)擴(kuò)散實(shí)驗(yàn),能否改變一個(gè)因素,從而改變擴(kuò)散進(jìn)行的快慢呢?
[生]在一個(gè)燒杯中裝半杯熱水,另一個(gè)同樣的燒杯中裝等量的涼水.用滴管分別在兩個(gè)杯底注入藍(lán)墨水,發(fā)現(xiàn)裝熱水的燒杯很快變藍(lán)了.說(shuō)明熱水?dāng)U散得快,擴(kuò)散現(xiàn)象與溫度有關(guān).
[師]請(qǐng)看投影,通過(guò)議論回答問(wèn)題.
[投影]
想想議議
[生甲]從前面的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)苷f(shuō)明分子是在不停地運(yùn)動(dòng)著的.
[生乙]分子的運(yùn)動(dòng)快慢跟溫度有關(guān).?dāng)U散進(jìn)行得快,是由于分子運(yùn)動(dòng)得快;擴(kuò)散進(jìn)行得慢,是由于分子運(yùn)動(dòng)得慢.
[師]一切物質(zhì)的分子都在不停地做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng).由于分子的運(yùn)動(dòng)跟溫度有關(guān),所以這種無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)叫做分子的熱運(yùn)動(dòng).請(qǐng)看錄像.
[錄像]
展示擴(kuò)散現(xiàn)象發(fā)生的過(guò)程中兩種物質(zhì)的分子是如何進(jìn)行擴(kuò)散的.藍(lán)色小球代表一種分子,粉色小球代表另外一種分子.分子都在不停地做無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng),由圖可以看到分子的運(yùn)動(dòng)方向是雜亂無(wú)章的,有時(shí)兩個(gè)分子會(huì)撞到一起.正是分子的無(wú)序運(yùn)動(dòng)的宏觀效果,一種分子混入另一種分子中去,宏觀上就是擴(kuò)散現(xiàn)象.
2.分子間的作用力
[師]這是一個(gè)鉛塊,我們知道它是由鉛分子組成的,組成它的分子在不停地運(yùn)動(dòng)著,那么為什么鉛塊沒(méi)有飛散開?是什么原因使它們聚合在一起呢?
[生]分子之間有引力.
[師]請(qǐng)看演示實(shí)驗(yàn),這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么?
[演示]
將兩個(gè)鉛柱的底面削平、削干凈,然后緊緊地壓在一起,兩塊鉛就會(huì)結(jié)合起來(lái),下面吊一個(gè)重物都不能把它們分開.
[生]這個(gè)實(shí)驗(yàn)表明分子之間存在引力.
[師]分子間的引力使得固體和液體能保持一定的體積,那么,我想把粉筆壓縮得短一些,容易做到嗎?為什么?
[生]分子之間存在斥力.
[師]是由于斥力的存在,使得分子已經(jīng)離得很近的固體和液體很難進(jìn)一步被壓縮.請(qǐng)看投影.
[投影]
課本圖15.1-6
分子之間既有引力又有斥力,這就好像被彈簧連著的小球.當(dāng)分子間的距離很小時(shí),作用力表現(xiàn)為斥力:當(dāng)分子間的距離稍大時(shí),作用力表現(xiàn)為引力.如果分子相距很遠(yuǎn),作用力就變得十分微弱,可以忽略.
三、小結(jié)
本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了以下內(nèi)容
1.?dāng)U散現(xiàn)象.
2.分子間的作用力.
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