分子的热运动教案(1)

分子的热运动教案(1)

‎ ‎ ‎ 分子的热运动 ‎【教学目标】‎ 一、知识与技能 ‎ ‎1．了解扩散现象是由于分子的热运动产生的，理解扩散现象是分子热运动的表现（实验依据）。‎ ‎2．知道什么是布朗运动，理解布朗运动产生的原因和知道影响布朗运动激烈程度的因素。‎ ‎3．知道布朗运动的实质是分子无规则运动的反映 。‎ ‎4．知道什么是分子的热运动，知道分子热运动的激烈程度与温度有关。‎ 二、过程与方法 ‎1、通过对布朗运动的解释渗透统计的观点。‎ 三、情感态度与价值观 ‎1．了解人类对分子热运动的认识过程，激发学生对科学的好奇心与求知欲，乐于探究自然界的奥秘。‎ ‎【教学重点、难点分析】‎ ‎ 1．重点：通过学生对布朗运动的观察，引导学生思考、分析出布朗运动不是外界影响产生的，是液体分子撞击微粒不平衡性产生的。布朗运动是永不停息的无规则运动，反映了液体分子的永不停息的无规则运动。这一连串结论的得出是这堂课的教学重点。‎ ‎ 2．难点：学生观察到的布朗运动不是分子运动，但它又间接反映液体分子无规则运动的特点。这是课堂上的难点。这个难点要从开始分析显微镜下看不到分子运动这个问题逐渐分散解疑。‎ ‎【 教材分析】‎ ‎　　分析一：本节教材内容特点是先实验（扩散现象和布朗运动两个实验现象），后得出结论（分子的无规则运动），并根据现象说明热运动与温度有关，因此做好演示实验是关键． 　　分析二：由于液体或空气分子在热运动过程中对悬浮于其中的颗粒的碰撞的不平衡性，使这些颗粒受力不平衡而开始运动，这就是布朗运动．由于分子运动的无规则性，造成布朗运动的不规则性．另外，温度越高，分子热运动越快，对颗粒的撞击更强，布朗运动更显著． 　　分析三：温度越高，分子无规则运动平均速度越快，这是一个宏观统计结果，而对于具体某个分子，温度与其运动速度并不一定存在这一关系，也许温度升高，这个分子的运动速度相反可能在降低．‎ ‎【教学用具】‎ ‎ 1．气体和液体的扩散实验：分别装有H氧化氮和空气的玻璃储气瓶、玻璃片；250毫升水杯内盛有净水、红墨水。‎ 4‎ ‎ ‎ ‎ 2．制备好的有藤黄悬浮颗粒的水、显微镜用载物片、显微摄像头、大屏幕投影电视。‎ ‎【教学过程】‎ ‎ （－）创设情景引入新课 ‎ 请一个学生代表做（其他学生观察）如下两个演示实验：‎ ‎ 1．把盛有二氧化氮的玻璃瓶与另一个玻璃瓶竖直方向对口相接触，看到二氧化氮气体从下面的瓶内逐渐扩展到上面瓶内。‎ ‎ 2．在一烧杯的净水中，滴入一二滴红墨水后，红墨水在水中逐渐扩展开来。‎ ‎（二）进行科学探究 ‎1． 提出问题 ‎（1）上述两个实验属于什么物理现象？这现象说明什么问题？‎ ‎2．学生讨论 ‎ （2） 在学生讨论的基础上，播放课件模拟实验1、模拟实验2。‎ 师生共同讨论的基础上总结：上述实验是气体、液体的扩散现象，扩散现象是一种热现象。它说明分子在做永不停息的无规则运动。而且扩散现象的快慢直接与温度有关，温度高，扩散现象加快。这些内容在初中物理中已经学习过了 ‎ 3．布朗运动探密 ‎（1）请几个学生代表上台通过显微镜（老师已调节好）观察藤黄悬浮颗粒在水中的运动情况。‎ ‎（2）学生代表口头汇报观察到的现象。‎ ‎（3）老师将一台显微镜放在讲台上，然后让用显微摄像头拍摄布朗运动，经过电脑在大屏幕上显示投影成像，让全体学生观察，最好教师用教鞭指一个颗粒在屏幕上的位置，以此点为参考点，让学生看这颗微粒以后的一些时间内对参考点运动情况。‎ ‎（4）老师口头表述实验现象：在视场中看到大大小小的许多颗粒，仔细观察其中某一个很小的颗粒，会发现在不停地活动，很像是水中的小鱼虫的运动。‎ ‎（提问：观察到的颗粒是什么物质？-----藤黄悬浮颗粒，不是分子更不是水分子。）‎ ‎（5）在师生讨论的基础上，播放课件模拟实验3。‎ ‎4．播放模拟实验4并结合模拟实验介绍布朗运动的几个特点（影响布朗运动的因素）‎ 4‎ ‎ ‎ ‎ （1）连续观察布朗运动，发现在多天甚至几个月时间内，只要液体不干涸，就看不到这种运动停下来。这种布朗运动不分白天和黑夜，不分夏天和冬天（只要悬浮液不冰冻），永远在运动着。所以说，这种布朗运动是永不停息的。‎ ‎ （2）换不同种类悬浮颗粒，如花粉、藤黄、墨汁中的炭粒等都存在布朗运动，说明布朗运动不取决于颗粒本身。更换不同种类液体，都不存在布朗运动。‎ ‎ （3）悬浮的颗粒越小，布朗运动越明显。颗粒大了，布朗运动不明显，甚至观察不到运动。‎ ‎ （4）布朗运动随着温度的升高而愈加激烈。‎ ‎ 5．分析、解释布朗运动的原因 ‎ （1）布朗运动不是由外界因素影响产生的，所谓外界因素的影响，是指存在温度差、压强差、液体振动等等。‎ ‎ 分层次地提问学生：若液体两端有温度差，液体是怎样传递热量的？液体中的悬浮颗粒将做定向移动，还是无规则运动？温度差这样的外界因素能产生布朗运动吗？‎ ‎ 归纳总结学生回答，液体存在着温度差时，液体依靠对流传递热量，这样是浮颗粒将随液体有定向移动。但布朗运动对不同颗粒运动情况不相同，因此液体的温度差不可能产生布朗运动。又如液体的压强差或振动等都只能使液体具有走向运动，悬浮在液体中的小颗粒的定向移动不是布朗运动。因此，推理得出外界因素的影响不是产生布朗运动的原因，只能是液体内部造成的。‎ ‎（2）布朗运动是悬浮在液体中的微小颗粒受到液体各个方向液体分子撞击作用不平衡造成的。‎ 显微镜下看到的是固体的微小悬浮颗粒，液体分子是看不到的，因为液体分子太小。但液体中许许多多做无规则运动的分子不断地撞击微小悬浮颗粒，当微小颗粒足够小时，它受到来自各个方向的液体分子的撞击作用是不平衡的。如教科书上的插图所示。‎ ‎ 在某一瞬间，微小颗粒在某个方向受到撞击作用强，它就沿着这个方向运动。在下一瞬间，微小颗粒在另一方向受到的撞击作用强，它又向着另一个方向运动。任一时刻微小颗粒所受的撞击在某一方向上占优势只能是偶然的，这样就引起了微粒的无规则的布朗运动。‎ ‎ 悬浮在液体中的颗粒越小，在某一瞬间跟它相撞击的分子数越小。布朗运动微粒大小在10－’m数量级，液体分子大小在 10－“m数量级，撞击作用的不平衡性就表现得越明显，因此，布朗运动越明显。悬浮在液体中的微粒越大，在某一瞬间跟它相撞击的分子越多，撞击作用的不平衡性就表现得越不明显，以至可以认为撞击作用互相平衡，因此布朗运动不明显，甚至观察不到。‎ ‎5．热运动 　　 由布朗运动和扩散运动说明分子的无规则运动与温度的关系．‎ 4‎ ‎ ‎ ‎（三）、作业：‎ ‎1．关于布朗运动，下列说法正确的是 （ ） 　　A、布朗运动是指悬浮在液体中的固体分子的运动 　　B、布朗运动是指液体分子的运动 　　C、布朗运动是液体分子无规则运动的反映 　　D、布朗运动是指悬浮在液体中的颗粒的无规则运动　　答案：CD ‎2．下面关于扩散现象和布朗运动的说法中,正确的是:( )‎ ‎(A)它们是分子动理论的实验基础.‎ ‎(B)它们从不同角度说明了组成物体的分子间是有空隙的.‎ ‎(C)它们从不同角度说明了组成物体的分子不停息地做无规则运动.‎ ‎(D)它们都说明了分子热运动的激烈程度随温度的升高而加剧 答案 ABCD ‎3．在较暗房间,从射进来的阳光中,可以看到悬浮在空气中的微粒在不停地运动,这些微粒的运动( )‎ A.是布朗运动; B.不是布朗运动;‎ C.是自由落体运动; D.是由气流和重力引起的. 答案是BD ‎4．关于布朗运动的说法正确是（ ）‎ A、温度越高布朗运动越激烈，因此布朗运动就是分子的热运动 B、布朗运动反映了液体分子的运动 C、布朗运动同时还证明了固体微粒的分子在做无规则的热运动 D、悬浮的颗粒越大，布朗运动越明显 E、在室内看到的尘埃不停地运动是布朗运动，是由于空气分子碰撞尘埃造成的答案：B ‎5．用显微镜观察放在水中的花粉,追踪几粒花粉,每隔30s记下它们的位置,用折线分别依次连接这些点.如图所示,图示折线是否为花粉的运动径迹?是否为水分子的径迹? 答案：都不是 ‎【本课点评】：‎ 熟知布朗运动的实质是解决本题的关键 ‎【探究活动延伸】 题目：研究不同物质形态间扩散速度快慢 组织：个人或分组 方案：比较气体、液体、固体间的扩散速度，并得出结论 评价：实验的科学性、创新性，实验报告的规范性 4‎