物理《分子的熱運動》教學設計

　　一、教材分析

　　《分子的熱運動》是人教版高中物理選修3–3《熱學》第七章《分子動理論》的第二節(jié)的教學內(nèi)容，分子動理論是物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)學說，是宏觀與微觀本質(zhì)間聯(lián)系的紐帶，是熱學的基礎�！胺肿拥臒徇\動”是構(gòu)成分子動理論的重要組成部分。因此，本節(jié)課在本章中起著十分重要的作用，同時它也是高中階段物理教學中非重點知識中的重點。布朗運動是分子熱運動的實驗基礎，對分子熱運動的認識，是建立在對布朗運動正確理解的基礎上的，因此，知道布朗運動產(chǎn)生的原因，知道布朗運動的無規(guī)則性反映了液體分子的無規(guī)則性，是學好本節(jié)課的基礎。

　　二、教學目標

　　1．知識目標：

　�。�1）知道什么是布朗運動，觀察其特點，分析其產(chǎn)生原因。

　　（2）學習用統(tǒng)計的觀點分析問題，知道布朗運動是分子無規(guī)則運動的反映，對宏觀現(xiàn)象作微觀解釋。

　�。�3）知道大量分子無規(guī)則運動的激烈程度與溫度有關，溫度越高，分子的無規(guī)則運動越激烈。

　　2．能力目標：

　　通過演示實驗，說明一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則的運動，使學生知道，物體溫度越高，分子熱運動越劇烈，培養(yǎng)學生通過物理現(xiàn)象歸納規(guī)律的能力。

　　3．情感、態(tài)度和價值觀目標：

　�。�1）激發(fā)學生的學習興趣和對科學的求知欲望，使學生樂于探索微觀世界和日常生活中的物理學原理。

　�。�2）用實驗和多媒體教學素材激發(fā)學生對大千世界的興趣。使學生了解，可以通過直接感知的現(xiàn)象，認識無法直接感知的事實。

　　（3）培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題和解決問題的能力。

　　三、教學重點、難點

　　重點：分子熱運動。

　　難點：從宏觀出發(fā)通過直接感知的現(xiàn)象，推測無法感知的事實；

　　用分子熱運動觀點解釋有關現(xiàn)象。

　　四、學情分析

　　學生已有了日常生活中的常識，在初中已學過擴散現(xiàn)象等，對分子運動有初步認識，又具備了高一力學的基礎知識、物理學研究問題的一些方法及分析推理問題的能力。在此基礎上，再結(jié)合學生的心理特點及物理學科的特點，使學生通過擴散現(xiàn)象、感興趣的布朗運動實驗加深認識，引起思考，并利用已有的科學分析的方法，最終能很好地分析布朗運動產(chǎn)生原因，并理解布朗運動的無規(guī)則性反映了液體分子的無規(guī)則性。

　　五、教學方法

　　1．實驗法：多媒體展示演示實驗。

　　2．學案導學：見后面的學案。

　　3．設計理念：按照探究性學習方式所闡述的“有規(guī)律性更有藝術性” 為目的，充分利用多媒體輔助教學及實驗演示，使學生置身于探索問題的情境之中，通過動眼看、動口議、動手做、動筆寫、動耳聽等，激活學生內(nèi)在的潛力

　　4．教學的基本環(huán)節(jié)：提出問題→進行猜想→實驗探究→分析歸納→得出結(jié)論

　　六、課前準備

　　1．學生的學習準備：預習學案與課本中的圖片。

　　2．教師的教學準備：多媒體課件制作，實驗器材的準備。

　　七、課時安排：

　　1課時

　　八、教學過程

　　（一）觀察實驗 整體感知

　　1．（課件投影）觀察演示實驗（把盛有二氧化氮的玻璃瓶與另一個玻璃瓶豎直方向?qū)�口相接觸，看到二氧化氮氣體從下面的瓶內(nèi)逐漸擴展到上面瓶內(nèi)。）這是什么物理現(xiàn)象？這現(xiàn)象說明什么問題？

　　（設計意圖：用實驗引入激發(fā)學生學習新知識的欲望，將學生注意力集中起來。）

　　2．（課件投影）請觀察課件演示的擴散過程。

　�。ㄔO計意圖：用計算機演示擴散過程，可以把抽象的問題具體化，使學生理解起來更容易說明分子做無規(guī)則熱運動）

　　3．（課件投影）請完成實驗（在兩個燒杯中分別裝有冷水和熱水，滴入1-2滴紅墨水后，紅墨水在水中逐漸擴展開來。），然后回答：擴散現(xiàn)象的劇烈程度與溫度有關嗎？舉例說明。

　�。ㄔO計意圖：在學生親自實驗基礎上，來解決自己的問題，同學間可以合作討論，彼此交流，自己得出結(jié)論加深理解，鞏固記憶，并培養(yǎng)科學探索精神。）

　　4．（課件投影）請觀察布朗運動。

　　（設計意圖：布朗運動是分子無規(guī)則運動的實驗基礎，對分子熱運動的認識，是建立在對布朗運動的正確理解的基礎上。介紹并演示實驗起著十分重要的作用，不但能使學生知道什么是布朗運動，還能使學生發(fā)現(xiàn)布朗運動的特點，為布朗運動產(chǎn)生原因的分析奠定了實驗基礎。）

　�。ê喴獙嶄洠涸谳d物玻璃上的凹槽內(nèi)用滴管滴入幾滴有小炭粒的水滴，將蓋玻片蓋上，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(fā)現(xiàn)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，用顯微攝像頭拍攝布朗運動，經(jīng)過電腦在大屏幕上顯示投影成像，讓全體學生觀察，然后教師指著一個顆粒在屏幕上的位置，以此點為參考點，讓學生觀察這顆微粒在以后的一段時間內(nèi)相對參考點的運動情況，并用計算機課件（動畫）演示小炭粒運動情況。實驗進行的很順利，學生十分注意觀察,許多學生看出小炭粒運動的無規(guī)則性，從而師生一起總結(jié)出布朗運動的概念。）

　�。ǘ�）分析原因 認識本質(zhì)

　�。ㄕn件投影）閱讀課本中有關布朗運動的敘述，了解布朗運動的特點。

　�。ㄔO計意圖：通過閱讀加深理解布朗運動。）

　�。ㄍ队埃�：

　　1、固體微粒的運動是極不規(guī)則的。如圖畫的幾個布朗顆粒運動的路線，這不是布朗微粒運動的軌跡，它只是每隔30秒觀察到的該顆粒位置的一些連線，實際上在這短短的30秒內(nèi)微粒運動也極不規(guī)則，絕不是直線運動。

　　2、布朗運動是永不停息的。因為連續(xù)觀察布朗運動，發(fā)現(xiàn)在多天甚至幾個月時間內(nèi)，只要液體不干涸，這種運動就永不停息。

　　3、任何固體微粒懸浮在液體中，在任何溫度下都會做布朗運動。若懸浮的顆粒越小，布朗運動越明顯；顆粒越大，布朗運動越不明顯，甚至觀察不到。布朗運動隨著溫度的升高而愈加激烈。）

　�。ㄕn件投影）懸浮顆粒無規(guī)則運動的原因是什么？是由外界因素影響產(chǎn)生的，還是液體內(nèi)部原因？

　�。ㄔO計意圖：此問題是解決問題的根本。學生只有認識到不是外界因素的影響，才能推理到內(nèi)部分子作用的結(jié)果。）

　�。ㄕn件投影）請觀察演示課件演示的動畫：懸浮在液體中的微小顆粒，當它足夠小時，受到來自各個方向的液體分子的撞擊作用是不平衡的。在某一瞬間，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。

　�。ㄔO計意圖：課件的展示使抽象的事物變成可以感知的事物，起到降低臺階、化抽象為具體、變難為易的作用。同時從對懸浮顆粒無規(guī)則運動的原因分析，使學生初步接觸到用概率統(tǒng)計的觀點分析大量偶然事件的必然結(jié)果。）

　�。ㄈ�）課堂小結(jié)

　�。ㄋ模┘皶r反饋 鞏固提高

　　1、布朗運動是說明分子運動的重要事實，則布朗運動是指（ ）

　　A、液體分子的運動

　　B、懸浮在液體中的固體分子的運動

　　C、固體微粒的運動

　　D、液體分子與固體分子的共同運動

　　2、關于布朗運動劇烈程度，下面說法不正確的是（ ）

　　A、固體微粒越小，布朗運動越顯著

　　B、液體溫度越高，布朗運動越顯著

　　C、與固體微粒碰撞的`液體分子數(shù)目越多，布朗運動越顯著

　　D、與固體微粒碰撞的液體分子數(shù)目越少，布朗運動越顯著

　　3、下列說法正確的是（ ）

　　A、溫度越高，物體的運動越劇烈

　　B、溫度越高，物體內(nèi)大量分子的無規(guī)則運動越劇烈

　　C、溫度升高，物體內(nèi)每個分子的運動速度都增大

　　D、溫度降低，對于物體內(nèi)的某個分子而言，其運動速度可能增大

　�。ㄋ模┌l(fā)導學案、布置預習

　　九、板書設計

　　分子熱運動

　　1、擴散現(xiàn)象：不同的物質(zhì)接觸時，互相進入對方的現(xiàn)象。

　　2、擴散現(xiàn)象說明：一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則運動。

　　3、由于分子的運動跟溫度有關，所以這種無規(guī)則運動叫分子的熱運動。溫度越高，熱運動越劇烈。

　　十、教學反思

　　子運動比較抽象，本節(jié)課通過實驗的引入激發(fā)了學生學習的興趣，并通過類比的方法，讓學生理解分子運動的特點、掌握分子動理論的內(nèi)容。由于本節(jié)課通過大量的實驗和例題，使學生對分子運動有了很深刻的認識，為后面研究物體內(nèi)能及其有關知識做好鋪墊。整個教學活動重點突出學生為主體，同時培養(yǎng)學生分析和解決問題的能力，掌握物理學中研究問題的方法。

　　選修3——3 7.2【導學案】

　　第七章第2節(jié)—分子的熱運動

　　課前預習學案

　　一、預習目標：

　　1．知道物質(zhì)是由分子組成的，一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則運動。

　　2．能識別擴散現(xiàn)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。

　　二、預習內(nèi)容：

　�。�預習要求：請同學們根據(jù)“預習目標”，仔細閱讀課本的相關內(nèi)容，簡要回答以下幾個問題，請將你的答案寫在題目下面的空白處，要保證自獨立完成。）

　　1、試舉出兩個有關擴散現(xiàn)象的事例。

　　2、物體內(nèi)部的分子做什么樣的運動？我們把這種運動叫做什么？

　　3、分子之間是否存在作用力？

　　三、在你預習的過程中，你還有哪些自己不能解決的疑問，請記錄下來。（每人至少要提出一個問題）

　　課內(nèi)探究導學案

　　一、明確學習目標：

　　（請四人一組交流“預習導學案”中的問題，將在預習過程中自己解決不了的疑問在小組內(nèi)匯總起來，寫到黑板上）

　　二、合作探究，精講拓展

　　1：分子運動。

　　問題：為什么打開一瓶香水瓶，很快就會聞到香味，是什么跑到鼻子里去了？

　　你的回答：是一些帶有香味的 ，從香水瓶中揮發(fā)出來，進入空氣中，向各個方向 開來，當它們到達你的鼻子里，你就會聞到香味，我們把這種現(xiàn)象叫做 。

　　2：氣體的擴散現(xiàn)象。

　　教師實驗：在裝有紅棕色二氧化氮氣體的瓶子上面，倒扣一個空瓶子，使瓶口相對，把玻璃板抽掉。請認真觀察你會發(fā)現(xiàn)： 。

　　這說明了氣體的 現(xiàn)象。

　　3：液體的擴散現(xiàn)象及固體的擴散現(xiàn)象。

　　請你閱讀課本124頁—125頁有關擴散現(xiàn)象的材料。

　　我們從中可知：氣體、固體和液體都存在 現(xiàn)象。

　　通過整合2：和3：可以知道：一切物質(zhì)的分子都在 。

　　4：影響擴散的主要因素是什么？

　　探究實驗：向涼水和熱水中分別滴墨水。

　　學生完成實驗后，小組討論。

　　你們組得出的結(jié)論是：溫度越高，分子的運動越 。

　　三、課堂小結(jié)，反思整合：

　　（請同學們整理、反思剛才的學習內(nèi)容，用簡短的語言完成下列知識網(wǎng)絡，然后小組內(nèi)交流完善。并提出對于本節(jié)課的學習還有什么疑惑？）

　　1．通過這節(jié)課的學習，大家知道物質(zhì)是由大量 組成的，分子在永不停息的做 運動，且溫度越高，分子的熱運動就越 。我們又稱這種現(xiàn)象為 。

　　2．對于本節(jié)的學習，你還存在哪些疑惑？

　　四、達標測試，反饋提升：

　　（請先獨立完成以下題目，然后小組內(nèi)交流，并提出存在疑問的題目）

　　1．下列說法中，錯誤的是

　　A．溫度越高，分子的熱運動越快 B．溫度越高，擴散現(xiàn)象越明顯

　　C．擴散現(xiàn)象在高溫條件下和低溫條件下都能進行

　　D．擴散的快慢與溫度無關

　　2．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(nèi)的分子的無規(guī)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

　　3．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

　　課后練習與提高

　　1．下列現(xiàn)象中，能用擴散現(xiàn)象解釋的是（ ）

　　A．春天，柳絮飛揚 B．夏天，雷雨陣陣

　　C．秋天，丹桂飄香 D．冬天，雪花漫天

　　2．通常把蘿卜腌制成咸菜需要較長時間，而把蘿卜炒成熟菜，使之具有相同的咸味，僅需幾分鐘，造成這種現(xiàn)象的原因是（ ）

　　A．鹽分子減少了，很容易進入蘿卜里 B．鹽分子有相互作用的引力

　　C．蘿卜分子間有空隙，易擴散 D．炒菜時溫度高，分子熱運動加快

　　3．試用分子熱運動的觀點解釋：在長期堆放煤球的墻角，若用小刀從墻上刮去一薄層，可看到里面呈現(xiàn)黑色。

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