2019-2020年高中物理《分子的熱運動》教案4 新人教版選修3-3.doc

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2019-2020年高中物理《分子的熱運動》教案4 新人教版選修3-3 要 點：布朗運動的現(xiàn)象和產(chǎn)生機理 如何證明分子在運動──宏觀代替微觀的方法 教學難點：布朗運動的所見與結(jié)論之間的關(guān)系 考試要求：高考Ⅰ（分子的熱運動，布朗運動），會考 課堂設(shè)計：本教時是學生第一次用（宏觀）實驗的手段來證實微觀的結(jié)論，所以應(yīng)重視學生對這種方法上的適應(yīng)。教學中要強調(diào)布朗運動的現(xiàn)象背后所在的原因，從而使學生的思維跨越現(xiàn)象，了解其最本質(zhì)的。因為教學是依據(jù)實驗的結(jié)論來展開的，做好布朗運動這個實驗是至關(guān)重要的，若在分組觀察有困難的情況下，至少應(yīng)保證有一組的觀察，利用課前課后的時間，力爭讓更多的同學觀察，打好由宏觀進入微觀的第一仗。 解決難點：學生總會依賴所見的來推斷，既要鼓勵其尊重實驗的物理方法，又要指出進入微觀領(lǐng)域后思維在研究中的重要性，教學活動要依靠學生總結(jié)看到什么、反映什么，在理解的層次上登一個臺階。 學生現(xiàn)狀：顯微鏡下的就是微觀的，所以看到的就是分子的運動； 理解布朗運動明顯的原理有欠缺，常會出現(xiàn)相反的結(jié)論； 看到的現(xiàn)象還需要經(jīng)過思維去理解，尚要進行一定的訓練。 培養(yǎng)能力：分析綜合能力，理解推理能力，實驗?zāi)芰? 思想教育：唯物主義世界觀，尊重事實 課堂教具：顯微鏡（大于500倍），火柴，電源接線，布朗運動演示儀（氣體） 備 注：觀察布朗運動的實驗刻抓緊在課前課后的間隙進行 一、新課引入 根據(jù)分子動理論，構(gòu)成物體的分子永不停息地做無規(guī)則運動，這個結(jié)論也是實驗事實的基礎(chǔ)上得到的，本節(jié)課我們就從實驗說明分子的無規(guī)則運動。 二、擴散現(xiàn)象 學生觀察兩個實驗： 1.將盛有二氧化氮的集氣瓶與另一集氣瓶豎直方向?qū)诮佑| ,看到二氧化氮氣體從下面的瓶子慢慢擴展到上面瓶內(nèi)。 2.在一燒杯的水中，滴入幾滴紅墨水后，紅墨水在水中逐漸擴展。 【問】：這兩個實驗屬于什么物理現(xiàn)象？它說明了什么？ 學生回答問題，教師總結(jié)：上述實驗是氣體，液體的擴散現(xiàn)象，說明分子在做永不停息的熱運動。 【問】舉例說明在固體之間也會存在擴散現(xiàn)象。（堆在地面上的煤） 固體的擴散現(xiàn)象比較緩慢，不特別觀察很難直接觀察到。 【問】擴散的快慢與什么因素有關(guān)？ 演示實驗：同時將紅墨水分別滴入冷水和熱水中，學生觀察擴散的快慢。 結(jié)論：擴散的快慢與溫度有關(guān)，溫度高，擴散現(xiàn)象加快，說明分子運動更加激烈。 【問】分子究竟做什么樣的運動？能否直接用肉眼觀察到分子的無規(guī)則運動？ 回憶分子直經(jīng)、體積，得出不可能的 看到的顏色變化是分子的群體遷移（類似云、水珠） 【問】借助于儀器（如顯微鏡）能否觀察到？ 三、布朗運動 可以更明顯的觀察證實分子的無規(guī)則運動的現(xiàn)象是布朗運動。 1.介紹布朗運動 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(fā)現(xiàn)花粉顆粒在水中不停地在做無規(guī)則運動，后來就把懸浮顆粒的無規(guī)則運動叫做布朗運動。 閱讀實驗，思考： “小碳?！笔遣皇欠肿?？ “位置連線”是路程還是位移？（位移） 時間間隔延長，折線更復(fù)雜還是更簡單？（復(fù)雜） 分析：從圖11-4可以看出,各個微粒的運動情況是不相同的，同一微粒在相等的時間內(nèi)通過的位移也是不同的，說明布朗運動是無規(guī)則的。 2.介紹布朗運動的特點 （1）連續(xù)觀察布朗運動，發(fā)現(xiàn)只要液體不干涸，無論白天黑夜，它總是不停地在做無規(guī)則運動。所以說，布朗運動是永不停息的。 （2）更換不同的懸浮顆粒，如花粉，藤黃，墨汁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。 （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。 （4）布朗運動隨著溫度的升高而愈加劇烈。 3. 針對上述特點，分析布朗運動的原因 （1）布朗運動并不是外界因素影響而產(chǎn)生 a. 不管觀察多少時間布朗運動總是不停止 b.如果外界因素影響，那么在同一條件下，觀察到的微粒的運動情況應(yīng)相同。 （2）布朗運動是懸浮在液體中的小顆粒受到各個方向的液體分子的撞擊不平衡造成的。在某一瞬間，微小顆粒在某個方向受到液體分子的撞擊作用強，它就沿這個方向運動。在下一瞬間，微小顆粒在另一方向受到的撞擊作用強，它就沿另一方向運動。所以布朗運動并不是顆粒中分子的運動，而是懸浮在液體中的固體顆粒受到液體分子的無規(guī)則撞擊而產(chǎn)生的無規(guī)則運動，布朗運動的無規(guī)則性間接地反映了液體分子的無規(guī)則運動。 （3）為什么懸浮顆粒越小，布朗運動越明顯？ a. 顆粒越小，在某一瞬間與它撞擊的分子數(shù)越少，撞擊作用的不平衡性表現(xiàn)得越明顯，因此，布朗運動越明顯。 b.顆粒越大，在某一瞬間與它撞擊的分子數(shù)越多，撞擊作用的不平衡性表現(xiàn)得越不明顯，因此，布朗運動越不明顯，甚至觀察不到。 （4）布朗運動隨著溫度的升高而更加激烈 溫度越高，分子做無規(guī)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(shù)也更頻繁，造成布朗運動越激烈。而擴散現(xiàn)象也是溫度越高，擴散進行得越快，這兩種現(xiàn)象都是分子無規(guī)則運動的反映。這說明分子的無規(guī)則運動與溫度有關(guān)，溫度越高，分子的無規(guī)則運動越激烈。所以，通常把分子的無規(guī)則運動叫做熱運動。 四、復(fù)習鞏固 擴散運動說明物體的分子在作無規(guī)則運動 布朗運動中看到的是微粒的運動，反映的是分子運動 布朗運動的明顯程度受溫度和顆粒的大學影響 鞏固練習：課本P75 練習二 用蠟燭在玻璃板上熏燒出煙塵，刮入水中，搗碎片刻，取中間部分（4010顯微鏡） 學生的觀察時間較長，應(yīng)安排在課前、課中、課后觀察，如果條件允許，可多擺設(shè)幾組（在實驗室）。 考慮到這個實驗是“劃時代”的——由宏觀進入微觀，由宏觀代替微觀的第一次實驗，應(yīng)力爭開出。 作業(yè)：課外活頁《布朗運動》 板書設(shè)計：