分子熱運動教案

時間：2025-02-22 09:43:42 教案

分子熱運動教案

　　作為一名默默奉獻的教育工作者，可能需要進行教案編寫工作，編寫教案有利于我們科學、合理地支配課堂時間。那么什么樣的教案才是好的呢？以下是小編為大家整理的分子熱運動教案，供大家參考借鑒，希望可以幫助到有需要的朋友。

分子熱運動教案

　　分子熱運動教案1

　　一、教學目標

　　1、物理知識方面的要求：

　　（1）知道并記住什么是布朗運動，知道影響布朗運動激烈程度的因素，知道布朗運動產生的原因。

　�。�2）知道布朗運動是分子無規則運動的反映。

　�。�3）知道什么是分子的熱運動，知道分子熱運動的激烈程度與溫度的關系。

　　2、通過對布朗運動的觀察，發現其特征，分析概括出布朗運動的原因；培養學生概括、分析能力和推理判斷能力。

　　從對懸浮顆粒無規則運動的原因分析，使學生初步接觸到用概率統計的觀點分析大量偶然事件的必然結果。

　　二、重點、難點分析

　　1、通過學生對布朗運動的觀察，引導學生思考、分析出布朗運動不是外界影響產生的，是液體分子撞擊微粒不平衡性產生的。布朗運動是永不停息的無規則運動，反映了液體分子的永不停息的無規則運動。這一連串結論的得出是這堂課的教學重點。

　　2、學生觀察到的布朗運動不是分子運動，但它又間接反映液體分子無規則運動的特點。這是課堂上的難點。這個難點要從開始分析顯微鏡下看不到分子運動這個問題逐漸分散解疑。

　　三、教具

　　1、氣體和液體的擴散實驗：分別裝有二氧化氮和空氣的玻璃儲氣瓶、玻璃片；250mL水杯內盛有凈水、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、主要教學過程

　　（一）引入新課

　　讓學生觀察兩個演示實驗：

　　1、把盛有二氧化氮的玻璃瓶與另一個玻璃瓶豎直方向對口相接觸，看到二氧化氮氣體從下面的瓶內逐漸擴展到上面瓶內。

　　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展開來。

　　提問：上述兩個實驗屬于什么物理現象？這現象說明什么問題？

　　在學生回答的基礎上總結：上述實驗是氣體、液體的擴散現象，擴散現象是一種熱現象。它說明分子在做永不停息的無規則運動。而且擴散現象的快慢直接與溫度有關，溫度高，擴散現象加快。這些內容在初中物理中已經學習過了。

　　（二）新課教學過程

　　1、介紹布朗運動現象

　　1827年英國植物學家布朗用顯微鏡觀察懸浮在水中的花粉，發現花粉顆粒在水中不停地做無規則運動，后來把顆粒的這種無規則運動叫做布朗運動。不只是花粉，其他的物質如藤黃、墨汁中的炭粒，這些小微粒懸浮在水中都有布朗運動存在。

　　介紹顯微鏡下如何觀察布朗運動。在載物玻璃上的凹槽內用滴管滴入幾滴有藤黃的水滴，將蓋玻璃蓋上，放在顯微鏡載物臺上，然后通過顯微鏡觀察，在視場中看到大大小小的許多顆粒，仔細觀察其中某一個很小的顆粒，會發現在不停地活動，很像是水中的小魚蟲的運動。將一臺顯微鏡放在講臺上，然后讓用顯微攝像頭拍攝布朗運動，經過電腦在大屏幕上顯示投影成像，讓全體學生觀察，最好教師用教鞭指一個顆粒在屏幕上的位置，以此點為參考點，讓學生看這顆微粒以后的一些時間內對參考點運動情況。

　　讓學生看教科書上圖，圖上畫的幾個布朗顆粒運動的路線，指出這不是布朗微粒運動的軌跡，它只是每隔30s觀察到的位置的一些連線。實際上在這短短的30s內微粒運動也極不規則，絕不是直線運動。

　　2、介紹布朗運動的幾個特點

　�。�1）連續觀察布朗運動，發現在多天甚至幾個月時間內，只要液體不干涸，就看不到這種運動停下來。這種布朗運動不分白天和黑夜，不分夏天和冬天（只要懸浮液不冰凍），永遠在運動著。所以說，這種布朗運動是永不停息的。

　�。�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動，說明布朗運動不取決于顆粒本身。更換不同種類液體，都不存在布朗運動。

　　（3）懸浮的顆粒越小，布朗運動越明顯。顆粒大了，布朗運動不明顯，甚至觀察不到運動。

　　（4）布朗運動隨著溫度的升高而愈加激烈。

　　3、分析、解釋布朗運動的原因

　　（1）布朗運動不是由外界因素影響產生的，所謂外界因素的影響，是指存在溫度差、壓強差、液體振動等等。

　　分層次地提問學生：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，還是無規則運動？溫度差這樣的外界因素能產生布朗運動嗎？

　　歸納總結學生回答，液體存在著溫度差時，液體依靠對流傳遞熱量，這樣懸浮顆粒將隨液體有定向移動。但布朗運動對不同顆粒運動情況不相同，因此液體的溫度差不可能產生布朗運動。又如液體的壓強差或振動等都只能使液體具有定向運動，懸浮在液體中的小顆粒的定向移動不是布朗運動。因此，推理得出外界因素的影響不是產生布朗運動的原因，只能是液體內部造成的。

　�。�2）布朗運動是懸浮在液體中的微小顆粒受到液體各個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，因為液體分子太小。但液體中許許多多做無規則運動的分子不斷地撞擊微小懸浮顆粒，當微小顆粒足夠小時，它受到來自各個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，微小顆粒在某個方向受到撞擊作用強，它就沿著這個方向運動。在下一瞬間，微小顆粒在另一方向受到的撞擊作用強，它又向著另一個方向運動。任一時刻微小顆粒所受的撞擊在某一方向上占優勢只能是偶然的`，這樣就引起了微粒的無規則的布朗運動。

　　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越少。布朗運動微粒大小在10—6m數量級，液體分子大小在10—10m數量級，撞擊作用的不平衡性就表現得越明顯，因此，布朗運動越明顯。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得越不明顯，以至可以認為撞擊作用互相平衡，因此布朗運動不明顯，甚至觀察不到。

　　液體溫度越高，分子做無規則運動越激烈，撞擊微小顆粒的作用就越激烈，而且撞擊次數也加大，造成布朗運動越激烈。

　　5、布朗運動的發現及原因分析的重要意義

　�。�1）結合上面的講解分析提問學生：布朗運動是懸浮在液體中的固體微粒分子的運動嗎？是液體分子無規則運動嗎？布朗微粒是被誰無規則撞擊而造成的？布朗運動間接地反映了誰的無規則運動？

　　綜合學生回答歸納總結：

　�。�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，光學顯微鏡是看不到分子的；布朗運動不是固體顆粒中分子的運動，也不是液體分子的無規則運動，而是懸浮在液體中的固體顆粒的無規則運動。無規則運動的原因是液體分子對它無規則撞擊的不平衡性。因此，布朗運動間接地證實了液體分子的無規則運動。

　�。�2）布朗運動隨溫度升高而愈加激烈，在擴散現象中，也是溫度越高，擴散進行的越快，而這兩種現象都是分子無規則運動的反映。這說明分子的無規則運動與溫度有關，溫度越高，分子無規則運動越激烈。所以通常把分子的這種無規則運動叫做熱運動。

　　（三）課堂小結

　　1、要知道什么是布朗運動。它是懸浮在液體中的固體微粒的無規則運動，是在顯微鏡下觀察到的。

　　2、知道布朗運動的三個主要特點：永不停息地無規則運動；顆粒越小，布朗運動越明顯；溫度越高，布朗運動越明顯。

　　3、產生布朗運動的原因：它是由于液體分子無規則運動對固體微小顆粒各個方向撞擊的不均勻性造成的。

　　4、布朗運動間接地反映了液體分子的無規則運動，布朗運動、擴散現象都有力地說明物體內大量的分子都在永不停息地做無規則運動。

　　（四）課堂練習

　　1、關于布朗運動的下列說法中，正確的是[]。

　　A、布朗運動就是液體分子的熱運動

　　B、布朗運動是懸浮在液體中的固體顆粒內的分子的無規則熱運動

　　C、溫度越高，布朗運動越激烈

　　D、懸浮顆粒越小，布朗運動越激烈

　　答案：C、D。

　　2、如圖是觀察記錄做布朗運動的一個微粒的運動路線。從微粒在A點開始記錄，每隔30s記錄下微粒的一個位置，得到B、C、D、E、F、G等點，則微粒在75s末時的位置[]。

　　A、一定在CD連線的中點

　　B、一定不在CD連線的中點

　　C、可能在CD連線上，但不一定在CD連線的中點

　　D、可能在CD連線以外的某點

　　答案：C、D。

　　（五）、說明

　　1、本節課取得教學效果的關鍵是將布朗運動演示實驗做好，讓學生都看清楚布朗運動。即使教學設備條件差的學校，也應該準備2～4臺生物顯微鏡，預先調好后，讓學生輪流觀察。設備條件好的學校，運用顯微攝像頭，對準載玻璃上有藤黃的懸浮液，拍攝的結果通過電腦在大屏幕投影電視上展現出來。用顯微鏡觀察布朗運動全部過程也應拍攝出來，給學生展示。

　　2、對于分子的永不停息的無規則運動，要注意是無規則，而不是無規律。無規則是指由于分子之間的相互碰撞，每個分子的運動方向和速率在不斷地改變，任何時刻，液體或氣體內部，沿各個方向運動的分子都有，而且分子運動的速率有大有小。對于某一個分子運動是無規律的，但是熱學研究的是大量分子熱運動的總體效果，對于大量分子的無規則運動是有規律可遵循的，這就是統計規律。

　　分子熱運動教案2

　　本節講述“分子熱運動”。在講分子運動之前先提出“能否直接用肉眼看到分子運動”的問題，然后再讓學生想想“為什么打開一瓶香水，很快就會聞到香味，是什么跑到鼻子里了？”讓學生好奇，接下來通過演示二氧化氮氣體擴散實驗、硫酸銅和清水擴散實驗，說明擴散現象和擴散現象隨溫度升高而加快的現象。還通過實物演示知道除氣體、液體有擴散現象，固體也有擴散現象。然后，通過對“想想議議”的討論得出一切物質的分子都在不停地做無規則的運動，這種無規則運動叫做分子的熱運動。再通過鉛柱演示實驗，證實了分子之間存在引力，還引導學生進一步思考，擴散現象說明分子間有間隙；固體和液體很難被壓縮的事實，說明分子間存在斥力。那么學生對分子間既有引力又有斥力有一個較形象的認識。

　　教學目標

　　一、知識目標

　　1、知道物質是由分子組成的，一切物質的分子都在不停地做無規則的運動。

　　2、能識別擴散現象，并能用分子熱運動的觀點進行解釋。

　　3、知道分子熱運動的快慢與溫度的關系。

　　4、知道分子之間存在相互作用力

　　二、能力目標

　　1、通過對演示實驗的觀察，提高學生的觀察實驗能力。

　　2、從宏觀現象推論分子特征，滲透物理學的研究方法，并培養學生想象力。

　　三、德育目標

　　用演示實驗激發學生對大千世界的興趣，使學生了解通過直接感知的現象，可以認識無法直接感知的事實。

　　教學重點

　　通過對演示實驗的觀察、分析、推理，了解分子動理論的初知識。

　　教學難點

　　指導學生從對演示實驗的觀察、分析、推理，用宏觀的物理現象揭示物質的微觀結構。

　　教學方法

　　演示法：通過演示實驗，讓學生有直觀感覺，再進行分析、歸納，得出結論。

　　教具準備

　　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。

　　課時安排

　　1課時

　　教學過程

　　一、導入新課

　　我們生活的物質世界中，充滿著各種各樣的物質。在遠古時代，人們就猜想物質是由很多很小的微粒組成的。現代的科學技術已證實古人的猜想，請看投影。

　　表面上看起來連成一片的水，其實是由一個具的水分子組成。

　　[生]我們肉眼看不到，分子體積很小。

　　[師]那我們怎么能知道分子是否運動？

　　[生]我們用顯微鏡。

　　[師]這個方法可取，有沒有其他方法呢，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？

　　[生]聞到香味。

　　[師]為什么能聞到香水或香皂的香味？

　　[生]是因為香水和香皂的氣味跑到鼻子里。

　　二、新課教學

　　[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，進入空氣中，向各個方向散布開來。

　　當它們到達我們的鼻子里時，我們就會聞到香味，我們再來通過實驗證實分子是運動的。

　　1、擴散現象

　　[生甲]我們組是往盛有水的燒杯中，滴入紅墨水，過一會兒，觀察到燒杯中水變紅。

　　[生乙]我們組是將一個空瓶子，倒扣在一個裝著紅棕色二氧化氮氣體的瓶子上面，抽掉蓋在二氧化氮瓶上的玻璃板，過一會兒，發現上面空瓶有紅色。

　　[師]同學們做得很好，我們看錄像。

　　[錄像]

　　在量簡里裝一半清水，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，可以看到無色的清水與藍色硫酸銅溶液之間有明顯的界面。一天天過去，發現界面逐漸模糊不清了。

　　[師]我們上面做的實驗是一種擴散現象。不同的物質在接觸時彼此進入對方的現象，叫做擴散。在我們日常生活中，擴散現象很常見。舉出幾個例子。

　　[生甲]到醫院聞到消毒液味。

　　[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散現象。固體有沒有擴散現象？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散現象。

　　[師]固、液、氣體都有擴散現象，想想對同樣的一個擴散實驗，能否改變一個因素，從而改變擴散進行的快慢呢？

　　[生]在一個燒杯中裝半杯熱水，另一個同樣的燒杯中裝等量的.涼水。用滴管分別在兩個杯底注入藍墨水，發現裝熱水的燒杯很快變藍了。說明熱水擴散得快，擴散現象與溫度有關。

　　[師]請看投影，通過議論回答問題。

　　[投影]

　　想想議議

　　[生甲]從前面的幾個實驗能說明分子是在不停地運動著的。

　　[生乙]分子的運動快慢跟溫度有關。擴散進行得快，是由于分子運動得快；擴散進行得慢，是由于分子運動得慢。

　　[師]一切物質的分子都在不停地做無規則的運動。由于分子的運動跟溫度有關，所以這種無規則的運動叫做分子的熱運動。請看錄像。

　　[錄像]

　　展示擴散現象發生的過程中兩種物質的分子是如何進行擴散的。藍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規則的熱運動，由圖可以看到分子的運動方向是雜亂無章的，有時兩個分子會撞到一起。正是分子的無序運動的宏觀效果，一種分子混入另一種分子中去，宏觀上就是擴散現象。

　　2、分子間的作用力

　　[師]這是一個鉛塊，我們知道它是由鉛分子組成的，組成它的分子在不停地運動著，那么為什么鉛塊沒有飛散開？是什么原因使它們聚合在一起呢？

　　[生]分子之間有引力。

　　[師]請看演示實驗，這個實驗說明了什么？

　　[演示]

　　將兩個鉛柱的底面削平、削干凈，然后緊緊地壓在一起，兩塊鉛就會結合起來，下面吊一個重物都不能把它們分開。

　　[生]這個實驗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，使得分子已經離得很近的固體和液體很難進一步被壓縮。請看投影。

　　[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。當分子間的距離很小時，作用力表現為斥力：當分子間的距離稍大時，作用力表現為引力。如果分子相距很遠，作用力就變得十分微弱，可以忽略。

　　三、小結

　　本節課我們學習了以下內容

　　1、擴散現象。

　　2、分子間的作用力。

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