分子的热运动

选修3——3 7.2 《分子的热运动》 设计
一、教材分析
《分子的热运动》是人教版高中物理选修3?3《热学》第七章《分子动理论》的第二节的内容，分子动理论是物质的微观结构学说，是宏观与微观本质间联系的纽带，是热学的基础。“分子的热运动”是构成分子动理论的重要组成部分。因此，本节课在本章中起着十分重要的作用，同时它也是高中阶段物理教学中非重点知识中的重点。布朗运动是分子热运动的实验基础，对分子热运动的认识，是建立在对布朗运动正确理解的基础上的，因此，知道布朗运动产生的原因，知道布朗运动的无规则性反映了液体分子的无规则性，是学好本节课的基础。
二、教学目标
1．知识目标：
（1）知道什么是布朗运动，观察其特点，分析其产生原因。
（2）学习用统计的观点分析问题，知道布朗运动是分子无规则运动的反映，对宏观现象作微观解释。
（3）知道大量分子无规则运动的激烈程度与温度有关，温度越高，分子的无规则运动越激烈。
2．能力目标：
通过演示实验，说明一切物质的分子都在不停地做无规则的运动，使学生知道，物体温度越高，分子热运动越剧烈，培养学生通过物理现象归纳规律的能力。
3．情感、态度和价值观目标：
（1）激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望，使学生乐于探索微观世界和日常生活中的物理学原理。
（2）用实验和多媒体教学素材激发学生对大千世界的兴趣。使学生了解，可以通过直接感知的现象，认识无法直接感知的事实。
（3）培养学生发现问题、提出问题和解决问题的能力。
三、教学重点、难点
重点：分子热运动。
难点：从宏观出发通过直接感知的现象，推测无法感知的事实；
用分子热运动观点解释有关现象。
四、学情分析
学生已有了日常生活中的常识，在初中已学过扩散现象等，对分子运动有初步认识，又具备了高一力学的基础知识、物理学研究问题的一些方法及分析推理问题的能力。在此基础上，再结合学生的心理特点及物理学科的特点，使学生通过扩散现象、感兴趣的布朗运动实验加深认识，引起思考，并利用已有的科学分析的方法，最终能很好地分析布朗运动产生原因，并理解布朗运动的无规则性反映了液体分子的无规则性。
五、教学方法
1．实验法：多媒体展示演示实验。
2．学案导学：见后面的学案。
3．设计理念：按照探究性学习方式所阐述的“有规律性更有艺术性” 为目的，充分利用多媒体辅助教学及实验演示，使学生置身于探索问题的情境之中，通过动眼看、动口议、动手做、动笔写、动耳听等，激活学生内在的潜力
4．教学的基本环节：提出问题→进行猜想→实验探究→分析归纳→得出结论
六、课前准备
1．学生的学习准备：预习学案与课本中的图片。
2．教师的教学准备：多媒体课件制作，实验器材的准备。
七、课时安排：1课时
八、教学过程
（一）观察实验 整体感知
1．（课件投影）观察演示实验（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。）这是什么物理现象？这现象说明什么问题？
（设计意图：用实验引入激发学生学习新知识的欲望，将学生注意力集中起来。）
2．（课件投影）请观察课件演示的扩散过程。
（设计意图：用计算机演示扩散过程，可以把抽象的问题具体化，使学生理解起来更容易说明分子做无规则热运动）
3．（课件投影）请完成实验（在两个烧杯中分别装有冷水和热水，滴入1-2滴红墨水后，红墨水在水中逐渐扩展开来。），然后回答：扩散现象的剧烈程度与温度有关吗？举例说明。
（设计意图：在学生亲自实验基础上，来解决自己的问题，同学间可以合作讨论，彼此交流，自己得出结论加深理解，巩固记忆，并培养科学探索精神。）
4．（课件投影）请观察布朗运动。
（设计意图：布朗运动是分子无规则运动的实验基础，对分子热运动的认识，是建立在对布朗运动的正确理解的基础上。介绍并演示实验起着十分重要的作用，不但能使学生知道什么是布朗运动，还能使学生发现布朗运动的特点，为布朗运动产生原因的分析奠定了实验基础。）
（简要实录：在载物玻璃上的凹槽内用滴管滴入几滴有小炭粒的水滴，将盖玻片盖上，放在显微镜载物台上，然后通过显微镜观察，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。将一台显微镜放在讲台上，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，然后教师指着一个颗粒在屏幕上的位置，以此点为参考点，让学生观察这颗微粒在以后的一段时间内相对参考点的运动情况，并用计算机课件（动画）演示小炭粒运动情况。实验进行的很顺利，学生十分注意观察,许多学生看出小炭粒运动的无规则性，从而师生一起总结出布朗运动的概念。）
（二）分析原因 认识本质
（课件投影）阅读课本中有关布朗运动的叙述，了解布朗运动的特点。
（设计意图：通过阅读加深理解布朗运动。）
（投影）：
1、固体微粒的运动是极不规则的。如图画的几个布朗颗粒运动的路线，这不是布朗微粒运动的轨迹，它只是每隔30秒观察到的该颗粒位置的一些连线，实际上在这短短的30秒内微粒运动也极不规则，绝不是直线运动。
2、布朗运动是永不停息的。因为连续观察布朗运动，发现在多天甚至几个月时间内，只要液体不干涸，这种运动就永不停息。
3、任何固体微粒悬浮在液体中，在任何温度下都会做布朗运动。若悬浮的颗粒越小，布朗运动越明显；颗粒越大，布朗运动越不明显，甚至观察不到。布朗运动随着温度的升高而愈加激烈。）
（课件投影）悬浮颗粒无规则运动的原因是什么？是由外界因素影响产生的，还是液体内部原因？
（设计意图：此问题是解决问题的根本。学生只有认识到不是外界因素的影响，才能推理到内部分子作用的结果。）
（课件投影）请观察演示课件演示的动画：悬浮在液体中的微小颗粒，当它足够小时，受到来自各个方向的液体分子的撞击作用是不平衡的。在某一瞬间，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。
（设计意图：课件的展示使抽象的事物变成可以感知的事物，起到降低台阶、化抽象为具体、变难为易的作用。同时从对悬浮颗粒无规则运动的原因分析，使学生初步接触到用概率统计的观点分析大量偶然事件的必然结果。）
（三）课堂小结
（四）及时反馈 巩固提高
1、布朗运动是说明分子运动的重要事实，则布朗运动是指（ ）
A、液体分子的运动
B、悬浮在液体中的固体分子的运动
C、固体微粒的运动
D、液体分子与固体分子的共同运动
2、关于布朗运动剧烈程度，下面说法不正确的是（ ）
A、固体微粒越小，布朗运动越显著
B、液体温度越高，布朗运动越显著
C、与固体微粒碰撞的液体分子数目越多，布朗运动越显著
D、与固体微粒碰撞的液体分子数目越少，布朗运动越显著
3、下列说法正确的是（ ）
A、温度越高，物体的运动越剧烈
B、温度越高，物体内大量分子的无规则运动越剧烈
C、温度升高，物体内每个分子的运动速度都增大
D、温度降低，对于物体内的某个分子而言，其运动速度可能增大
（四）发导学案、布置预习
九、板书设计
分子热运动
1、扩散现象：不同的物质接触时，互相进入对方的现象。
2、扩散现象说明：一切物质的分子都在不停地做无规则运动。
3、由于分子的运动跟温度有关，所以这种无规则运动叫分子的热运动。温度越高，热运动越剧烈。
十、教学反思
子运动比较抽象，本节课通过实验的引入激发了学生学习的兴趣，并通过类比的方法，让学生理解分子运动的特点、掌握分子动理论的内容。由于本节课通过大量的实验和例题，使学生对分子运动有了很深刻的认识，为后面研究物体内能及其有关知识做好铺垫。整个教学活动重点突出学生为主体，同时培养学生分析和解决问题的能力，掌握物理学中研究问题的方法。
选修3——3 7.2【导学案】

第七章第2节—分子的热运动
课前预习学案
一、预习目标：
1．知道物质是由分子组成的，一切物质的分子都在不停地做无规则运动。
2．能识别扩散现象，并能用分子热运动的观点进行解释。
3．知道分子热运动的快慢与温度的关系。
二、预习内容：
（预习要求：请同学们根据“预习目标”，仔细阅读课本的相关内容，简要回答以下几个问题，请将你的答案写在题目下面的空白处，要保证自独立完成。）
1、试举出两个有关扩散现象的事例。

2、物体内部的分子做什么样的运动？我们把这种运动叫做什么？

3、分子之间是否存在作用力？

三、在你预习的过程中，你还有哪些自己不能解决的疑问，请记录下来。（每人至少要提出一个问题）


课内探究导学案
一、明确学习目标：
（请四人一组交流“预习导学案”中的问题，将在预习过程中自己解决不了的疑问在小组内汇总起来，写到黑板上）
二、合作探究，精讲拓展
1：分子运动。
问题：为什么打开一瓶香水瓶，很快就会闻到香味，是什么跑到鼻子里去了？
你的回答：是一些带有香味的 ，从香水瓶中挥发出来，进入空气中，向各个方向 开来，当它们到达你的鼻子里，你就会闻到香味，我们把这种现象叫做 。
2：气体的扩散现象。
教师实验：在装有红棕色二氧化氮气体的瓶子上面，倒扣一个空瓶子，使瓶口相对，把玻璃板抽掉。请认真观察你会发现： 。
这说明了气体的 现象。
3：液体的扩散现象及固体的扩散现象。
请你阅读课本124页—125页有关扩散现象的材料。
我们从中可知：气体、固体和液体都存在 现象。
通过整合2：和3：可以知道：一切物质的分子都在 。
4：影响扩散的主要因素是什么？
探究实验：向凉水和热水中分别滴墨水。
学生完成实验后，小组讨论。
你们组得出的结论是：温度越高，分子的运动越 。
三、课堂小结，反思整合：
（请同学们整理、反思刚才的学习内容，用简短的语言完成下列知识网络，然后小组内交流完善。并提出对于本节课的学习还有什么疑惑？）
1．通过这节课的学习，大家知道物质是由大量 组成的，分子在永不停息的做 运动，且温度越高，分子的热运动就越 。我们又称这种现象为 。
2．对于本节的学习，你还存在哪些疑惑？


四、达标测试，反馈提升：
（请先独立完成以下题目，然后小组内交流，并提出存在疑问的题目）
1．下列说法中，错误的是
A．温度越高，分子的热运动越快 B．温度越高，扩散现象越明显
C．扩散现象在高温条件下和低温条件下都能进行
D．扩散的快慢与温度无关
2．关于布朗运动的下列说法中，正确的是
A．布朗运动就是液体分子的热运动
B．布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒内的分子的无规则热运动
C．温度越高，布朗运动越激烈
D．悬浮颗粒越小，布朗运动越激烈
3．如图是观察记录做布朗运动的一个微粒的运动路线。从微粒在A点开始记录，每隔30s记录下微粒的一个位置，得到B、C、D、E、F、G等点，则微粒在75s末时的位置
A．一定在CD连线的中点
B．一定不在CD连线的中点
C．可能在CD连线上，但不一定在CD连线的中点
D．可能在CD连线以外的某点
课后练习与提高
1．下列现象中，能用扩散现象解释的是（ ）
A．春天，柳絮飞扬 B．夏天，雷雨阵阵
C．秋天，丹桂飘香 D．冬天，雪花漫天
2．通常把萝卜腌制成咸菜需要较长时间，而把萝卜炒成熟菜，使之具有相同的咸味，仅需几分钟，造成这种现象的原因是（ ）
A．盐分子减少了，很容易进入萝卜里 B．盐分子有相互作用的引力
C．萝卜分子间有空隙，易扩散 D．炒菜时温度高，分子热运动加快
3．试用分子热运动的观点解释：在长期堆放煤球的墙角，若用小刀从墙上刮去一薄层，可看到里面呈现黑色。

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