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人教版高中物理选修3-3-7.2-分子的热运动

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7.2 分子热运动

一、学科素养与教学目标

1、物理观念:

( 1)了解扩散现象 .

( 2)知道什么是布朗运动 . ( 3)知道什么是分子的热运动. 2、科学思维:

(1)理解扩散现象和布朗运动产生的原因。

(2)掌握扩散现象、布朗运动与分子热运动的区别和联系.

3、科学探究: 通过观察实验现象,概括出影响扩散现象和布朗运动快慢的因素.

二、教学重点 布朗运动及其产生的原因。

三、教学难点 布朗运动与分子无规则热运动的关系。 四、教学方法

问题引导,讲练结合 五、教学用具

多媒体课件等。 六、教学过程

(一)、引入 老师陈述:各位同学,从今天开始我们将一起探究分子的热运动。请同学们思 考下面的问题。

情境展示 1:课件展示一杯冷水, 一杯热水, 同时滴入一小滴相同的红墨水。 察哪一杯水变红得更快些。

教师提问:请同学们观察一下,杯中的水都变红了,说明什么? 学生回答:墨水分子扩散到水中。

教师提问:请同学们观察一下,哪杯水变红得更快?说明了什么? 学生回答:热水变红得更快,说明温度越高,分子扩散地越快。 教师总结:像这种,不同物质能够彼此进入对方的现象,叫做扩散现象。 (二)、新课教学 Ⅰ扩散现象

板书: 扩散现象

1. 定义:不同物质能够彼此进入对方的现象叫做扩散现象. 2. 意义:表明物质分子永不停息地做无规则运动。

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3. 扩散现象可以在气态物质、液态物质、固态物质、不同状态物质 间发生。

教师陈述:我们可以通过这几段视频来直观地感受下扩散现象。 情境展示 2:展示二氧化氮和空气的扩散视频。

情境展示 3:展示密度比水大的硫酸铜溶液和水的扩散视频。

情境展示 4:展示墙角堆了煤之后, 墙会变黑,即便向里挖去一块, 也能看到黑 色的斑点。

教师提问:咱们在生活中还有哪些常见的扩散现象? 学生回答:人在客厅闻到厨房饭菜的味道;浸入盐水中的物体会变咸;“墙内 开花墙外香” 教师提问:通过冷水和热水扩散的快慢,我们可以得出什么结论? 学生回答:扩散现象与温度有关,随温度的升高而变明显。

当堂检测:例 1:下列四种现象中.属于扩散现象的有 ( )

A .雨后的天空中悬浮着很多的小水滴 B .海绵吸水

C .在一杯水中放几粒盐,整杯水很快就会变咸

D .把一块煤贴在白墙上,几年后铲下煤后发现墙中有煤 学生回答: CD

教师总结: 扩散现象是物质分子微观运动的宏观表现,这也是扩散现象与

其他 类似现象的本质区别. Ⅱ布朗运动

学生 3min 时间,阅读课本布朗运动一部分。 教师提问:布朗是谁?他有什么发现? 学生回答:布朗是英国的一位植物学家。 1827 年布朗用显微镜观察植物的花粉 微粒悬浮在静止水面上的形态时,却惊奇地发现这些花粉微粒在不 停地作无规则运动 . 布朗经过反复观察后,写下了这样的一段文字: “我确信这种运动不是由于液体的流动所引起,也不是由于液体的 逐渐蒸发所引起,而是属于粒子本身的运动 . ” 为了进一步证实这种看法,布朗把观察的对象扩大到一切物质的微

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小颗粒,结果发现,一切悬浮在液体中的微小颗粒,都会作无休止 的不规则运动。

老师陈我们把悬浮在液体 (或气体) 中的固体微粒的无休止的无述: 规则运动,

展示布朗运动视频和图片。

教师提问:在视频中我们观察到什么现象?

学生回答:微粒在做无规则运动,并且微粒越小,运动越明显。 教师提问:那么,为什么微粒在做无规则运动?或者说布朗运动的成因是什么? 学生回答:可能是微粒具有生命、 受到重力、浮力、周围液体分子的撞击力⋯⋯ 展示布朗运动成因的视频

教师总结: 布朗运动是悬浮在液体 ( 或气体)中的固体微粒的运动,不

是固体微 粒中单个分子的运动,也不是液体 ( 或气体)分子的运动.它反映了 液体 (或气体) 分子的无规则运动.

液体分子在不停地做无规则运动,不断撞击微粒。当悬浮的微粒足

够小时,来自各个方向的液体分子撞击作用的不平衡性就表现出来

了。在某一瞬间,微粒在某个方向受到的撞击作用较强,在下一瞬

间,微粒受到另一方向的撞击作用较强,这样就引起了微粒的无规 则运动。

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悬浮在液体中的微粒越小, 在某一瞬间与它相撞的液体分子数越少, 撞击作用的不平衡性就表现得越明显,因而布朗运动越明显。如果

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悬浮的微粒很大,在某一瞬间与它撞击的分子数很多,各个方向的

撞击作用接**衡,这时就很难观察到布朗运动了。 教师提问:

影响布朗运动的因素除了微粒大小还有什么? 学生回答:还和温度的高低有关。 教师总结:布朗运动是悬浮固体微粒的运动,不是单个液体分子的运动,但布

朗运动间接反映了液体分子运动的无规则性;

固体微粒的运动是极不规则的,课本中图 7— 2—5 所示并非固体微 粒的运动轨迹,而是每隔 30 s 时间微粒位置的连线,其轨迹无法知 道。

Ⅲ热运动 老师陈述:咱们刚才可以发现,液体分子的运动与温度有关,温度越高,液体 分子的运动越激烈,我们把分子的这种运动称为分子热运动,因为 它和温度有关。

板书: 分子热运动

1、定义:物体里大量分子永不停息的无规则的运动。 2、特征: (1) 无规则性

(2) 温度越高.分子的热运动加剧。 温度是反映分子热运动的剧烈程度 的物理量。

老师陈述: 在任一时刻,物体内既具有速率大的分子.也具有速率小的分子,

速率很大和速率很小的分子的个数所占的比例相对较少,大多数分 子的速率都在平均速率附近.通常所说分子运动的速率,均指它们 的平均速率而言.

分子的平均速率是很大的,且和物体的温度以及分子的种类有

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关.通常情况下,气体分子热运动的平均速率的数量级为 10m/s

当堂检测:例 2:如图所示的是做布朗运动小颗粒的运动路线记录的放大

图.以小颗粒在 A点开始计时,每隔 30s 记下小颗粒的位置,得到 B、C、D、E.F、G等点,则 小颗粒在第 75s 末时位置,以 下叙述中正确的是( )

A.一定在 CD连线的中点 B.一定不在 CD连线的中点

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C.可能在 CD连线上,但不一 定在 CD连线中点

D.可能在 CD连线以外的某点上 学生回答: CD

(三)、课堂小结:

Ⅰ扩散现象

1. 定义:不同物质能够彼此进入对方的现象叫做扩散现象. 2. 意义:表明物质分子永不停息地做无规则运动。

3. 扩散现象可以在气态物质、液态物质、固态物质、不同状态物 质间发生。

Ⅱ布朗运动 布朗运动是悬浮在液体 ( 或气体)中的固体微粒的运动,它反映了液 体(或气体 ) 分子的无规则运动.颗粒越小,液体温度越高,布朗运 动就越明显。

Ⅲ分子热运动 1、定义:物体里大量分子永不停息的无规则的运动。

2、特征:

(1) 无规则性

(2) 温度越高.分子的热运动加剧。温度是反映分子热运动的剧烈 程度的物理量。

七、板书设计

Ⅰ扩散现象

1. 定义:不同物质能够彼此进入对方的现象叫做扩散现象. 2. 意义:表明物质分子永不停息地做无规则运动。

3. 扩散现象可以在气态物质、液态物质、固态物质、不同状态物质 间发生。 Ⅱ布朗运动

布朗运动是悬浮在液体 ( 或气体)中的固体微粒的运动,它反映了液 体(或气体 ) 分子的无规则运动.颗粒越小,液体温度越高,布朗运 动就越明显。

Ⅲ分子热运动 1、定义:物体里大量分子永不停息的无规则的运动。

2、特征:

(1) 无规则性

(2) 温度越高.分子的热运动加剧。温度是反映分子热运动的

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剧烈

程度的物理量。

八、课后作业

1. 丛书练习册本节内容。

九、教学反思 本节课学习了热学的第二节,本节重点就是布朗运动及产生的原因.本节 需要考察的知识与技能要求较低但内容抽象,在学习过程中,主要充分调动学 生的学习积极性,以学生讨论为主,在教师引导的基础上,运用“讨论 ?实验? 探究?创造?反思”五位一体的教学模式,以“提出问题──进行类比──形成 假说──分析推断──实验检验──得出结论”为主线的思维程度进行

教学, 利于培养学生逻辑思维能力和归纳总结的能力。

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