資源簡介

《分子熱運動》教學設計
課題名 13.1分子熱運動
教學目標 一、物理觀念 1.知道物質是由分子、原子構成的，知道一切物質的分子都在永不停 息地做無規(guī)則運動，知道分子熱運動. 2.能識別擴散現(xiàn)象，并能用分子運動論的觀點進行解釋. 3.知道分子之間存在相互作用力，能利用分子之間的相互作用力解釋 固、液、氣三態(tài)之間的關系。 二、科學思維 通過觀察和實驗，學會運用想象和類比等研究方法，培養(yǎng)學生的觀察 和分析、概括能力. 三、科學探究 通過小組合作探究分子熱運動劇烈程度與溫度的關系，體會科學探究 過程 . 四、科學態(tài)度與責任 用演示實驗激發(fā)學生對大千世界的興趣，使學生知道可以通過直接感 知的現(xiàn)象推測無法直接感知的事實.
教學重點 通過觀察和實驗，了解分子熱運動，并能用其解釋某些熱現(xiàn)象
教學難點 分子熱運動劇烈程度與溫度的關系
教學準備 教師：多媒體課件、一塊冰糖、廢舊的玻璃杯、蠟燭、鉛柱、一杯大米、 若干條小魚、兩只溫度計、
教學過程 一、新課導入 宇宙萬物，大到銀河系，小到原子、分子都有一定的尺度，廣闊無垠 的宇宙大得難以想象，銀河系的直徑約有100000光年。人的頭發(fā)絲的直 徑大約是60～80 μm;一個細胞的長度大約在10 μm,即10000nm,這 是人眼無法直接觀察的尺度；光學顯微鏡分辨力的極限是0.2 μm。在這 個尺度下，我們可以數(shù)清楚分子或原子的個數(shù)。 那么,構成物質的小微粒究竟小到什么程度呢 換句話說，物質又是
1
由什么構成的呢 從古到今，人們一直在探尋著這個問題的答案.古希臘 人認為宇宙萬物是由水、火、土、氣四元素組成；我們的祖先認為宇宙萬 物是由金、木、水、火、土五行組成.但這些看法都不科學，到底物質是由 什么構成的呢 二、新課教學 (一)物質的構成 經過科學證明，常見的物質是由極其微小的粒子——分子、原子構成 的。下面請大家分組做分割物質實驗，進行探究： 小組1:撕紙，看哪一組撕得最碎. 小組2:打碎廢舊的玻璃杯(提醒學生注意安全，千萬不要噴撒到眼 睛里，可以用布包住玻璃杯后，用錘子敲打).每打碎一次拿出來看看， 探究打得更碎時，玻璃有何變化 小組3:打碎冰糖(用錘子敲打),每打碎一次拿出來看看，探究打得 更碎時，冰糖味道有何變化 小組代表回答：無論紙撕得多么細小，紙還是紙；玻璃無論研磨得多 么細小還是玻璃；冰糖無論研磨得多么細小還是冰糖(分割后仍然具有甜 味) . 師那是因為我們分得還不夠細小，如果分到我們肉眼不能看到的細 小微粒，它們會是如何呢 將紙、玻璃、冰糖等不停地分割下去，當分割 到一定限度時，即它們的直徑只有10-10米時(當然，肉眼不能看到，只 能借助電子顯微鏡觀察),紙就不再是紙，玻璃不再是玻璃，冰糖不再具有 甜味.因此，分割到這一限度時，小粒子保持了物質原來的性質，我們稱這 些粒子叫做分子. (意大利物理學家阿伏加德羅第一個把這些粒子叫做分 子 ) 用容積為1cm3的盒子裝一盒空氣，空氣分子數(shù)量大約有2.7×1019 個。假設人數(shù)數(shù)的速度可以達到10000000000次/秒，這個人數(shù)完這些分 子也需要84年。分子的特征：①體積小 ②數(shù)目多 師除了分子以外，我們還要知道一種粒子——原子，原子是由原子 核和核外電子構成的，這些知識我們以后將學習，本節(jié)課我們主要學習分
2
子的相關知識，因此關于原子本課就不多講了. 【例1】下列說法中不正確的是( ) A.物質是由分子、原子構成的 B.分子是保持物質化學性質的最小微粒 C.分子是不可再分的最小微粒 D.分子的直徑約為10-10m 解析：物質是由分子、原子構成的，分子是保持了物質原來性質(化 學性質)的最小微粒，分子很小，直徑約10-10m,肉眼無法看到，必須 借助電子顯微鏡才能觀察.分子不是最小的微粒，分子由原子構成.隨著科 學技術的發(fā)展，人類對分子的研究已經不斷深入. 答案：C (二)分子熱運動 1.擴散現(xiàn)象 師食物距離人的鼻子是有一段距離的，食物的氣味是如何傳播到人 的鼻子里呢 這個猜想中，我們用肉眼是不能直接觀察到分子在運動，但通過聞到 氣味這個我們能感知的現(xiàn)象來進行推測的。 通過直接感知的現(xiàn)象，推測無法直接感知的事物，這是物理學中常用 的一種研究方法。 如何了解構成物體的分子的情況 通過物體的一些宏觀表現(xiàn)來推斷構成物體的分子的情況。 接下來我們來證明分子是運動的。 請同學觀察以下實驗： [活動一]:氣體擴散實驗 把一個空瓶子倒扣放在裝有紅棕色二氧化氮氣體的瓶子上方，使兩個 瓶口相對，之間用一塊玻璃板隔開。抽掉玻璃板后，會有什么現(xiàn)象 二氧化氮的密度比空氣大，它能進到上面的瓶子里去嗎 請同學們看實驗視頻：[播放視頻] 由實驗可以看到，抽掉玻璃板后，
3
(1)空氣瓶中由無色到有色：說明下方的二氧化氮運動到了空氣瓶 中 。 (2)二氧化氮瓶顏色變淺：說明二氧化氮運動到空氣瓶的同時，空 氣也運動到二氧化氮瓶中。 兩個瓶子放置一段時間，氣體會混合在一起，最后顏色變均勻。 像實驗中，不同的物質在互相接觸時彼此進入對方的現(xiàn)象，叫做擴散 現(xiàn)象。二氧化氮氣體擴散的現(xiàn)象，說明了氣體的分子是在運動。 同時，又因為二氧化氮氣體和空氣能彼此進入對方，所以，剛才的擴 散現(xiàn)象還說明氣體分子并不是緊挨著的，分子間是有空隙。 [活動二]:液體擴散實驗 氣體分子在運動，液體分子運動嗎 液體之間也可以發(fā)生擴散現(xiàn)象 嗎 請同學們觀看視頻 [播放視頻]:CuS04溶液的擴散現(xiàn)象 為了更好的對比現(xiàn)象，老師也做了這個實驗，稍有不同的是，連續(xù)每 天做一個，每次拿同樣的量筒用相同的方法注入同質量的清水和硫酸銅溶 液。幾天后，將各個量筒對比。 可以看到，隨著時間的推移，越早做的量筒分界面變模糊，再靜放幾 天，最后整個量筒顏色均勻，說明分界面處的硫酸銅溶液和水這兩種物質 的分子彼此運動進入對方了。液體之間也可以發(fā)生擴散現(xiàn)象，說明液體分 子是在運動的。固體呢 [活動三]:固體擴散現(xiàn)象 動畫：金與鉛的擴散現(xiàn)象。 固體之間也能發(fā)生擴散，說明固體分子也是在運動的。 擴散現(xiàn)象是我們可以直接感知的宏觀現(xiàn)象，大量事實和實驗證實擴散 現(xiàn)象表明了：一切物質的分子都在不停地做無規(guī)則的運動；分子之間有間 隙，如水和酒精混合后總體積變小。 【例2】在剛剛裝修好的房間內，能聞到強烈的甲醛氣味，這是由 于甲醛分子造成的.研究表明吸入或接觸甲醛會對人體造成多種危害，因
4
此應盡量避免吸入或接觸甲醛. 解析：進入剛裝修完的房間內，能聞到強烈的甲醛氣味，是由于甲醛 分子在不停地做無規(guī)則運動的緣故，這種現(xiàn)象叫做擴散現(xiàn)象. 答案：無規(guī)則運動 2.探究分子的運動與溫度的關系 我們前面學過類似的研究方法嗎 學生討論，回憶研究方法：轉換法、模型法、類比法等. 教師可以打比方，來確定研究方法. 展示實物：一杯大米、有一條小魚的一杯水、有許多條小魚的一杯水， 引導學生確定與分子運動相似的物體. 學生觀察交流，找到與分子運動相似的物體運動：水中運動的大量小 魚 . 師我們就用這種類比的方法來研究分子是如何運動的. 展示實物：兩杯盛有等量水和小魚的水杯. (兩水杯分別裝有冷水和 熱水，且熱水的溫度不能太高，水溫可以使小魚能夠承受). 讓學生仔細觀察，發(fā)現(xiàn)兩個水杯中小魚運動快慢明顯不同，學生覺得 好奇，不妨請一個學生用手摸下兩個水杯，感受有何不同.這樣讓學生有 個猜測：小魚的運動快慢與水的溫度有關；水的溫度越高，小魚運動的越 快 . 教師引導學生類推分子的運動與溫度的關系. 由實驗現(xiàn)象可知：熱水中的墨水擴散的快。可推斷，溫度越高，分子 運動得越快。由于溫度不同，分子的運動情況不同，所以分子這種無規(guī)則 運動叫做分子的熱運動。相同溫度下物質狀態(tài)不同，擴散快慢不同，一般 氣體擴散最快，固體擴散最慢。 (三)分子間的作用力 1.分子間的引力 師既然分子在不停地運動，固體、液體分子為什么不會分散開，而 總是聚合在一起保持一定的體積呢 教師用多媒體展示課件：用力擠壓兩塊鉛柱，然后下面加掛上重物的
5
實驗 . 學生思考、討論. 教師引導分析，得出結論：分子間存在引力，正是這種引力才使得固 體、液體保持一定的體積，使它們里面的分子不至于散開. 2.分子間的斥力 教師演示實驗：壓縮鉛塊、壓縮裝滿水的礦泉水的瓶子.請學生觀察 并分析為什么固體、液體難被壓縮，然后得出結論. 生：物質處于固態(tài)和液態(tài)時，分子間還存在斥力，使得固體、液體很 難被壓縮. 師是不是其他狀態(tài)下分子間就沒有引力和斥力呢 生討論，師引導，作答：氣體分子之間同樣有引力和斥力，只不過相 對來說比較小. 師(教師出示與彈簧連接的2個小球)請大家閱讀教材P5第1自然 段，類比老師手中的兩個與彈簧連接的小球(如圖),理解分子間既( 有引力又有斥力，分析分子之間的引力與斥力如何變化 學生根據(jù)小球間距離的變化，體會分子之間作用力的表現(xiàn)方式. 師就學生回答進行整理、歸納. 固體：分子間距離小，分子之間作用力較大，不易被壓縮和拉伸，所 以固體既有一定體積又有一定形狀。 氣體：分子間距離很遠，分子之間作用力十分微弱，可以忽略，所以 氣體既沒有一定的體積又沒有固定的形狀。 液態(tài)：分子間距離比氣體的小，比固體的大，分子間作用力也比氣體 的大，比固體的小，所以液體有一定的體積，沒有固定的形狀。 3.用分子動理論的知識解釋固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)的微觀模型 師同學們，請大家回憶下，我們在物態(tài)變化的章節(jié)學習中知道了物 質通常有幾種狀態(tài) 生：有三種狀態(tài)，即固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài). 師那么同種物質處于不同狀態(tài)時具有的物理性質相同嗎 請舉例說 明 .
6
生：不同.例如水，當溫度降低時，水結冰，溫度升高時變成水蒸氣. 水結冰后變硬，有一定的形狀；變成水蒸氣后體積明顯增大.而且液態(tài)水 和水蒸氣都沒有形狀，具有流動性。 師回答得很好.同學們，請大家猜想為什么固、液、氣三態(tài)會具有這 樣的宏觀特點 生：這可能是與物質的分子的相互作用力(或分子之間的距離)有關. 師好，下面，我們分組進行實驗探討： 小組1:把一節(jié)蠟燭放在金屬筒中進行加熱使其熔化，接著冷卻，觀 察由固態(tài)到液態(tài)，再到固態(tài)，體積有何變化 小組2:把一塊冰(事先準備好，從冰箱里取出)放入金屬筒中進行 加熱使其熔化，接著放入冰箱冷卻，觀察由固態(tài)到液態(tài)，再到固態(tài)，體積 有何變化 (學生可以先猜想假設，然后進行實驗探究，并得出結論.) 師大多數(shù)物質從液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)時，體積變小. 物質的狀態(tài)變化時，體積發(fā)生變化，主要是由于構成物質的分子之間 的距離及相互作用力(或分子排列方式)發(fā)生了變化. 教師引導學生總結分子動理論的相關知識，并進行板書. 次測量取平均值才能盡量地減小誤差。 三、課堂小結 本節(jié)課我們學習了： 1、常見的物質是由分子、原子構成的 2、一切物質的分子都在不停的做無規(guī)則運動 3、溫度不同，分子的運動情況不同，分子這種無規(guī)則運動叫做分子 的熱運動。
布置作業(yè) 課后題
7
板書設計 (
分子熱運動
)1.物質是由大量分子、原子構成的，分子很小，直徑大約10- °m,分子間有間隙. 2.分子都在不停地做無規(guī)則運動——分子的熱運動.溫度越高，分子熱運動越劇烈 3.擴散現(xiàn)象》不同的物質在相互接觸時，會彼此進入對方，這種現(xiàn)象為擴散現(xiàn)象 (1)擴散現(xiàn)象表明分子在不停地做無規(guī)則運動. (2)擴散現(xiàn)象可以在固體、液體、氣體彼此間進行. (1)引力→ 固體和液體能保持一定的體積 4.分子間的作用力 (2)斥力→ 固體、液體難以壓縮 (3)利用分子間的距離和相互作用力的變化去解釋固、液、 氣三態(tài)的特點
教學反思 本節(jié)需要考察的知識與技能要求較低但內容抽象，在學習過程中，充 分調動學生的學習積極性，以學生討論為主，然后在教師引導的基礎上， 運用“討論 ·實驗 ·探究 ·創(chuàng)新 ·反思”五位一體的教學模式，以“提出 問題—進行類比—形成假說—分析推斷—實驗檢驗—得出結論”為主線進 行教學，利于培養(yǎng)學生邏輯思維能力和歸納總結的能力。
8

展開更多......

收起↑