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1、分子的热运动教学设计高二物理备课组一、知识与能力目标1了解扩散现象是由于分子的热运动产生的。2知道什么是布朗运动，理解布朗运动产生的原因通过实验和分析、逻辑推理的过程，使学生知道扩散现象与布朗运动，理解布朗运动的成因。培养学生注重理论联系实际、勤于观察、勇于探索、善于思考的良好学习习惯。3知道什么是热运动及决定热运动激烈程度的因素。 二、过程与方法1.演示实验，深入理解，启发学生积极思考。 2.观察实验，合作讨论，总结原因。三、 情感态度与价值观 推理必须以事实，实验，实践作为依据，培养学生尊重事实，从实践中来，再到实践中去的理论联系实际的作风。 四、教材分析“分子永不停息地无规则的热运动”是
2、分子动理论的核心内容。本节是通过一些生活中的实例和实验来说明这一观点的。扩散现象是本节的重点之一。通过实验说明：物质处于三态都能发生扩散现象；扩散现象发生的显著程度与物质的温度有关系；扩散现象的显著程度还与“已进入对方”的分子浓度有关系，教学时应强调扩散现象不是外界因素引起的，而是分子无规则运动的直接结果，是分子无规则运动的宏观反映。布朗运动是本节的另一重点。教科书强调布朗运动不是外界作用引起的，是人力无法阻挡的，通过实验引导学生讨论，认识生命、对流、振动等因素会给布朗运动的微粒运动造成怎样的影响，从而使学生理解宏观因素会使大量分子进行定向运动，但布朗运动与宏观因素无关。布朗运动产生的原因是本
3、节的重点之一，布朗运动不是分子的运动，它是液体分子的无规则运动引起的，因而间接地证明了液体分子运动的无规则性。分子永不停息地做无规则运动也是本节教学的重点之一，对它的理解，应从两方面展开。一是“永不停息”，而是“无规则”。三、教学过程（一）引入新课我们已经知道了物质是由大量分子组成的观点，那么，这些大量分子都处于一个什么样的状态呢？本节课我们就借助发生在身边的事实，通过逻辑推理来探究这个问题。（二）新课教学I扩散现象首先，请同学们认真观察两个实验，提出实验要求：实验要求：1请同学们认真观察实验的现象特点深入思考现象背后隐藏的本质规律2在学案上做好观察记录。【实 验】打开香水瓶，它会逐渐蒸发，变
4、为气体，距瓶口一段距离,我们就会闻到香味。说明香料分子进入空气中过一段时间，香水味均匀弥漫在整个房间，再打开窗户，香料分子还会不会进入室外的空气中？【观看视频】二氧化氮气体的扩散现象请同学们思考：上述两个实验属于什么物理现象？学生回答：属于扩散现象教师要求：请同学们根据观察到的现象，概括扩散的定义（投影扩散定义）（1）扩散：不同物质相互接触时彼此进入对方的现象叫做扩散教师提示：是不是只有气体间才发生扩散现象？学生回答：扩散现象在液体、固体间都能发生观看视频：液体和固体的扩散现象教师提问：所有的物态都能发生现象,不同物态的扩散现象有什么不同？学生回答：扩散显著程度或快慢不同。教师追问：扩散现象的
5、趋势是什么？扩散现象，我们都非常熟悉，那么，同一物态、两种物质确定的情况下扩散现象的显著程度还会与什么因素有关系？学生回答：还会与温度有关。【演 示】分别向冷水和热水中滴入一滴墨水，可观察到热水很快变成黑色，而冷水变成黑色稍慢（通过实验证实：扩散快慢与温度有关）教师要求：请同学们讨论、归纳扩散现象的特点。学生总结：（2）投影扩散现象的特点：若没空间限制，永远进行。扩散现象的趋势：两种物质均匀混合。温度越高，扩散现象越明显教师提示：请同学们根据扩散的特点思考：第二个问题：该现象是说明了什么问题？扩散现象是外界因素引起的吗？是化学反应吗？扩散揭示了什么问题？师生互动：既然不是外界因素的影响,分子会
6、自己进入对方,说明分子在运动。从扩散的现象,我们还能推测分子运动的特点吗？比方说：扩散的均匀性又揭示着什么问题呢？分子运动的无规则性。投影展示：共同得出的结论：（3）分子在做永不停息的无规则运动，温度越高，分子运动越激烈。（4）扩散现象的应用：利用扩散现象可以有很多用处，学生举例。学生易列举生活中的应用：腌制咸菜、喷洒香水等。提示我们更应关注在科学技术中：半导体器件的制作、透析等。II布朗运动教师简介：下面，再向大家介绍一种非常著名的运动： 1827年英国植物学家布朗首先在显微镜下发现并研究了这种运动布朗时代,人们对分子的存在还存有质疑,这种运动的发现，有力的支持了分子的真实性及分子动理论的正
7、确性，为以后爱因斯坦建立完整的布朗运动的统计理论并导致统计热力学的产生打下了坚实的实验基础。下面我们做一个类似的实验。【投影演示】把墨汁用清水稀释成悬浊液,取出一滴，用显微镜观察到上图。教师提问：视窗中看到的是什么？学生回答：分子或固体小颗粒,最后肯定不是分子,是固体小颗粒。教师要求：请同学们相互配合，分组实验,观察颗粒的运动情况,特别注意观察大、小颗粒运动的区别。学生实验：观察布朗运动。教师提问：请同学们描述看到的现象师生互动：共同得出：1布朗运动的现象：不停地做无规则运动。教师展示：布朗运动的定义。2定义：悬浮在液体中的固体微粒永不停息的无规则运动叫做布朗运动它是为纪念植物学家布朗对物理学
8、所做的贡献以他的名字命名的。 教师展示：三个微观粒子的位置连线以证明布朗运动的无规则性。教师提问：请同学们讨论、归纳布朗运动的特点。投影展示：3布朗运动的特点：无规则永不停息性颗粒越小，运动越明显液体温度越高，运动越明显教师提问：布朗运动很特别，当时人们就思考布朗运动是怎样产生的？教师提示：其实在布朗那个年代,由于科学水平的限制,他根本解决不了这个问题,但精于观察和实验,肯定了这种运动的客观存在,发现了问题,真实的记录下来实验事实,为后人爱因斯坦科学地解决这个问题做出了开拓性的贡献。这个问题的解决需要新的理论,这个理论就连对今天的我们也是崭新的。让我们一起来经历一下前人的推理过程：（1）这种运
9、动最早是由英国植物学家布朗用显微镜观察悬浮在水中的花粉微粒时发现的那么，布朗运动是不是生命现象？学生讨论：最后得出不是的结论。教师展示：布朗对该运动的记录：只要颗粒足够小，任何颗粒都能发生。（2）布朗运动是不是由外界因素影响产生的，如对流、振动等。为什么？师生互动：共同探讨答案：不是生命现象，也不是对流、振动等外界原因引起。教师提示：用所学的知识：力和运动的关系试着分析。教师设疑：这是不是布朗运动产生的原因？请同学们看书寻找答案。教师设疑：我们刚才推出的结论，好像也不错，但和书上的揭示的相比，好想又有点不同，不同点是什么呢？教师讲解：缺了新的理论思想，即统计的观点。对吧？！教师提问：你能试着用
10、自己的话说说布朗运动产生的原因吗？师生互动：解释布朗运动产生的原因教师展示：布朗运动产生的原因4布朗运动产生的原因：大量液体分子永不停息地做无规则运动时，对悬浮在其中的微粒撞击作用在各个方向的不平衡是产生布朗运动的原因。教师展示：5布朗运动的物理意义：布朗运动本身不是分子的无规则运动，但它反映了液体分子永不停息地做无规则运动III热运动教师引导：请同学们归纳：扩散现象与布朗运动的联系教师投影展示。布朗运动与扩散现象的区别与联系：（1）不同点：发生扩散的对象是分子。进行布朗运动的对象是悬浮在液体中固体颗粒。（2）相同点：都反映了分子在做永不停息的无规则运动。扩散与布朗运动的明显程度都与温度有关系
11、。师生互动：探讨得出分子的运动与温度有关，得出分子热运动的定投影展示：热运动的定义1定义：分子的无规则运动与温度有关，温度越高，分子无规则运动越激烈。所以把分子永不停息的无规则运动叫做热运动。请同学们，归纳热运动的特点。教师展示2分子热运动的特点：（1）永不停息：分子的运动无条件的永远地进行。（2）无规则：因为分子间的碰撞频繁，分子热运动的速度大小和方向都在不断变化。 （3）温度越高，分子运动越激烈。（三）问题与练习1请你通过一个日常生活中的扩散现象来说明：温度越高，分子运动越激烈。2以下关于布朗运动的说法是否正确？说明道理。（1）布朗运动就是分子的无规则运动。（2）布朗运动证明，组成固体小颗
12、粒的分子在做无规则运动。（3）一锅水中撒一点胡椒粉，加热时发现水中的胡椒粉在翻滚，这说明温度越高布朗运动越激烈。（4）在显微镜下可以观察到煤油中小粒灰尘的布朗运动，这说明煤油分子在做无规则运动。3小张在显微镜下观察水中悬浮的细微粉笔末的运动。他把小颗粒每隔一定时间的位置记录在坐标纸上（如图）于是得出结论：固体小颗粒的无规则运动证明水分子的运动是无规则的。小李不同意小张的结论，他认为：“小颗粒沿着笔直的折线运动，说明水分子在短时间内的运动是规则的，否则小颗粒怎么会沿直线运动？”对此，请说说你的看法。（四）课堂小结请同学在学案上，把本节课总结一下，并写下本节课的学习心得。一、扩散现象是分子无规则运动的直接结果，是分子无规则运动的宏观反映应用：半导体器件的制作。二、布朗运动定义：悬浮颗粒的永不停息的无规则运动产生条件和原因：足够小的悬浮颗粒；液体分子无规则运动对固体微小颗粒各个方向撞击的不平衡性造成的。特点：永不停息地无规则运动；颗粒越小，布朗运动越明显；温度越高，布朗运动越明显。意义：间接地证实了液体分子的无规则运动。三、热运动定义：分子永不停息的无规则运动宏观表现：布朗运动、扩散现象特点：分子越高，分子运动越激烈（五）作业1完成学案上的课外练习，2展示布朗运动的应用（课外延伸）
