物质是由大量分子组成的教案(3)

物质是由大量分子组成的教案(3)

‎ ‎ ‎ 物质是由大量分子组成的 课 题 物质是由大量分子组成的 教学目标 ‎1、理解物质是由大量分子组成的 ‎2、理解单分子油膜法测分子直径的原理 ‎3、理解阿伏伽德罗常量的物理意义及作用 ‎4、体会通过测量宏观量来研究微观量的思想方法 教学重点、难点 单分子油膜法测分子直径演示实验 教学设备 投影仪、平板玻璃、量筒、塑料尺、水槽、透明方格纸、滑石粉（用纱布包好）、一次性针筒（5ml）、一小袋小白菜菜籽、洗洁精酒精溶液（1∶200）、长玻璃管、红墨水、酒精 一、教学分析 这一课的知识内容是简单的，但它所涉及的是高中学生很少接触的微观领域。一直沉浸在宏观现象和牛顿力学中的学生对微观现象几乎无感性认识，对研究微观现象的物理思想方法更是一无所知。我觉得通过对本课的学习，仅让学生理解知识本身是绝对不够的，还必须让学生初步把握微观领域的一些特点，体会物理学在研究微观现象时的思想方法。由此，我确定了上述的教学目标。‎ 其中，单分子油膜法实验是增加学生感性认识、了解微观领域特点的重要途径。该实验蕴含的实验方法充分体现了物理学研究微观现象最基本的思想方法（放大法）。本节课成败的关键在于该实验的教学。‎ 根据以上分析，我确定了“知识为线索、实验为中心、素质培养为重点”的教学指导思想，以实验为基础的启发式教学为基本教学方式。‎ 二、教学手段 由教学指导思想到顺利完成教学目标，在很大程度上取决于教学方式，而教学方式的选择又必须依靠充分的教学手段。‎ 考虑到学生较难想到单分子油膜法测分子直径的实验方法，我在教材和资料提供的两个实验的基础上，补充了一个辅助性的实验。本课共有三个演示实验。‎ ‎1、单分子油膜法测分子直径实验的辅助实验：用米尺和量筒测出小白菜菜籽的直径。实际教学中学生提出的方案有三种：①、把100粒菜籽紧密排成一排，用米尺量其长度，再求直径；②、用量筒量出几百粒菜籽的体积，点出菜籽的颗数，先求出一粒菜籽的体积，再求出菜籽的直径；③、用量筒量出一定体积（V）的菜籽，把菜籽紧密地平摊成一层菜籽的矩形，再利用米测出萁面积（S），最后由d=V/S算出菜籽的厚度，即菜籽的直径。‎ 4‎ ‎ ‎ ‎2、单分子油膜法估测分子直径。在课堂上定量演示该实验存在三处障碍，我在教学法中作了相应处理（见下表），成功地完成了该实验，取得了令人满意的教学效果。‎ 实 验 障 碍 处 理 方 法 ‎1‎ 一般的油（如菜油、煤油等）不易在水面形成油膜，而较好的试剂（如油酸等）不易采购。‎ 经试验，采用浓缩洗洁精代替油，既易采购，又能取得较好效果。‎ ‎2‎ 由于分子直径很小，油滴形成的油膜面积太大，不适合课堂演示。‎ 用酒精稀释洗洁精，再用一次性针筒滴出很小的油滴（每毫升液体大约可滴二百多滴）。‎ ‎3‎ 该实验的可见度低 用透明水槽盛水，在水面上均匀地撒上适当的滑石粉，通过投影仪来展现油膜的形成过程、所形成的油膜形状及测量油膜面积的过程。‎ ‎3、水和酒精混合后总体积减小。该实验证实分子间存在空隙，对单分子油膜法测分子直径用到的分子模型起补充说明作用。‎ 三、教学流程 根据以上对本节课教学目标的分析和教学方法、教学手段的选择，我设计了如下的教学流程：‎ ‎ （主要方法和手段） （知识主线） （ 素质培养）‎ 学生回忆旧知识教师补充介绍 ‎1、物质是由分子组成的 科学观念的培养 单分子油膜法估测分子直径 ‎2、分子是很小的 物理思想方法和实验设计能力 ‎ 实 验 ‎3、分子模型 近似处理的思想方法 通过例题计算阿伏伽德罗常量 ‎4、分子是很多的 宏观与微观 的辩证关系 通过例题计算水分子质量 ‎5、分子是很轻的 运用知识解决实际问题的能力 ‎ 课 堂 ‎ 小 结 物质是由大量分子组成的 概括能力、物理思想方法点拨 四、教学实施 ㈠、由古代及现代物质结构观点引入课题，给出观点一：物质是由分子组成的。‎ ㈡、简单介绍观点二：分子是很小的，数量级是10-10m。‎ 教 师 主 要 活 动 学 生 主 要 活 动 ‎1、引导学生阅读课本插图，让学生明确可用场离子显微镜来观察分子并测量其大小，而光学显微镜不行。‎ ‎1、阅读课本插图，比较光学显微镜和场离子显微镜的放大倍数。‎ ‎2、投影例题1：把分子依次紧密排成1m，大约要多少个分子？‎ ‎2、计算例题1。‎ ㈢、重点突破单分子油膜法测分子直径实验，培养学生实验设计能力，让学生体会物理学处理微观领域问题的方法，并强化观点二。‎ 教 师 主 要 活 动 学 生 主 要 活 动 ‎1、提出问题：从例1的结果可以知道分子确实是很小的，怎样在课堂上测出它的大小呢？（不要求学生回答）‎ ‎1、思考。‎ ‎2、出示下列器材：一袋小白菜菜籽、一只10ml量筒、一把塑料尺，并提出问题“怎样测出菜籽直径”。‎ ‎2、思考，提出实验方案，并在教师引导下加以修正。‎ 4‎ ‎ ‎ ‎3、综合讲评学生方案，通过投影仪定性演示实验：量取3ml菜籽；在投影仪载物台上加放玻璃；在玻璃上把菜籽平摊成矩形。‎ ‎3、观察实验，回答出计算菜籽直径的关系式是d=V/S。‎ ‎4、引导学生小结出“测菜籽直径的办法是通过测量较大量来研究较小量”，再引伸成“测分子直径的办法是通过测量宏观量来研究微观量”。‎ ‎4、设计出可把油滴在面上从而把油与菜籽一样平摊成一层。‎ ‎5、投影例2 ：把1ml油滴在水面上，形成单分子油膜，其面积约为多少？‎ ‎5、计算例2。‎ ‎6、提出问题引导学生思考，提问1：在课堂上完成该实验的关键是什么？提问2：怎样清楚地显示出油膜？‎ ‎6、在教师帮助下回答两个问题，从而明确必须先把油滴稀释才能在课堂上完成该实验，知道在水面上洒滑石粉来显示油膜的办法。‎ ‎7、通过投影仪演示单分子油膜法估测分子直径实验，并测出分子直径数量级：把课前准备好的洗洁精酒精溶液（体积比1∶200），用针筒在接近水面处滴一滴到已洒了滑石粉的水面上，形成 单分子油膜。‎ ‎7、观察油膜形成过程及油膜形状，并提出测量油膜面积的办法（如用透明方格纸或用直尺量直径等）。‎ ‎8、量出油膜直径，填入投影出的例3的空格处，待学生给出解题思路后，投影解题过程并适当 讲解。‎ 例3：洗洁精酒精溶液体积比是1∶200，1ml溶液可由针筒滴成230滴，滴该溶液一滴到水面形成 的油膜面积是 cm2，可求得冼洁精（看成由单一分子组成）分子直径是多少？‎ ‎8、计算油膜面积，回答解题思路，看、听解题过程。‎ ‎9、实验小结：①通过测量宏观量来研究微观量；②分子确实很小。‎ ‎9、与教师一起小结。‎ ㈣、初步了解分子模型。‎ 教 师 主 要 活 动 学 生 主 要 活 动 ‎1、提出问题：在上述实验中，我们认为分子是怎样排列的？‎ ‎1、回答问题（分子成球形，一个紧挨一个排列）。‎ ‎2、提出问题：分子间真是紧密无隙的吗？并演示水和酒精的混合实验。‎ ‎2、思考，观察，得出结论：分子间有空隙；体会“近似”是处理物理问题的方法之一。‎ ㈤、围绕阿伏伽德罗常量说明观点三：组成宏观物体的分子是很多的。‎ 教 师 主 要 活 动 学 生 主 要 活 动 ‎1、由观点二逻辑推理至观点三。‎ ‎1、回忆化学中学过的阿伏伽德罗常量。‎ ‎2、投影例4：水的摩尔体积是18cm3/mol，水分子直径是4.0×10-10m，试计算阿伏伽德罗常量。‎ ‎2、计算例4。‎ 4‎ ‎ ‎ ‎3、投影并讲解下列事例：①、一年大约有3×107秒，6×1023秒约为2×1016年，即2亿亿年，而太阳寿命仅为100亿年；②、1cm3的酒精滴入100亿立方米的水库中，分布均匀后，每立方厘米水中仍有100万个以上的酒精分子；③兴奋剂检测。‎ ‎3、比较各事例中的数据，体会观点三。‎ ‎4、分析阿伏伽德罗常量的物理意义：联系宏观与微观的桥梁。‎ ‎4、回忆并写出阿伏伽德罗常量联系宏观与微观看关系式：‎ N=V摩尔/V分子 N=M摩尔/M分子 ㈥、通过例5直接导出观点四：分子的质量是很小的。‎ 例5：水的摩尔质量是18g/mol，，试计算一个水分子的质量。‎ ㈦、课堂小结 ‎1、四观点统一于“物质是由大量分子组成的”；‎ ‎2、研究方法小结：处理微观领域问题有别于用牛顿力学处理宏观领域问题，往往需要通过测量宏观量来间接研究微观量；‎ ‎3、单分子油膜法用到的分子模型；‎ ‎4、阿伏伽德罗常量的重要意义及作用。‎ 物质是由大量分子组成的 一、物质是由分子组成的 二、分子是很小的，数量级是10-10m ‎1、观察测量：场离子显微镜 ‎2、粗测：单分子油膜法 d=V/S ‎3、分子模型：一个个紧密排列的小球 三、分子间有空隙 四、组成宏观物质的分子是很多的：‎ ‎1、N=6.02×1023mol-1‎ ‎2、N=V摩尔/V分子 N=M摩尔/M分子 五、分子的质量是很小的 m水=3×10-26kg 五、板书设计 回忆自己对本课的设计过程和教学实践，消化同行们的评课，在下列各处有一定的收获：‎ ‎1、本课注重素质培养，如在教学过程中让学生体会物理学的研究方法，培养学生的实验设计能力等等。‎ ‎2、演示实验有所突破。测菜籽直径实验有助于学生理解单分子油膜法测分子直径的实验原理，课堂演示单分子油膜法估测分子直径实验实验过程清晰，并能实际测出分子的直径 ，给学生强烈的振憾，印象深刻。‎ ‎3、实验设计的引导过程处理细致，给学生“一波未平一波又起”的感觉，节奏感强，使学生学得紧张，学得愉快。‎ 4‎