资源简介

《分子热运动》教学设计
课题名 13.1分子热运动
教学目标 一、物理观念 1.知道物质是由分子、原子构成的，知道一切物质的分子都在永不停 息地做无规则运动，知道分子热运动. 2.能识别扩散现象，并能用分子运动论的观点进行解释. 3.知道分子之间存在相互作用力，能利用分子之间的相互作用力解释 固、液、气三态之间的关系。 二、科学思维 通过观察和实验，学会运用想象和类比等研究方法，培养学生的观察 和分析、概括能力. 三、科学探究 通过小组合作探究分子热运动剧烈程度与温度的关系，体会科学探究 过程 . 四、科学态度与责任 用演示实验激发学生对大千世界的兴趣，使学生知道可以通过直接感 知的现象推测无法直接感知的事实.
教学重点 通过观察和实验，了解分子热运动，并能用其解释某些热现象
教学难点 分子热运动剧烈程度与温度的关系
教学准备 教师：多媒体课件、一块冰糖、废旧的玻璃杯、蜡烛、铅柱、一杯大米、 若干条小鱼、两只温度计、
教学过程 一、新课导入 宇宙万物，大到银河系，小到原子、分子都有一定的尺度，广阔无垠 的宇宙大得难以想象，银河系的直径约有100000光年。人的头发丝的直 径大约是60～80 μm;一个细胞的长度大约在10 μm,即10000nm,这 是人眼无法直接观察的尺度；光学显微镜分辨力的极限是0.2 μm。在这 个尺度下，我们可以数清楚分子或原子的个数。 那么,构成物质的小微粒究竟小到什么程度呢 换句话说，物质又是
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由什么构成的呢 从古到今，人们一直在探寻着这个问题的答案.古希腊 人认为宇宙万物是由水、火、土、气四元素组成；我们的祖先认为宇宙万 物是由金、木、水、火、土五行组成.但这些看法都不科学，到底物质是由 什么构成的呢 二、新课教学 (一)物质的构成 经过科学证明，常见的物质是由极其微小的粒子——分子、原子构成 的。下面请大家分组做分割物质实验，进行探究： 小组1:撕纸，看哪一组撕得最碎. 小组2:打碎废旧的玻璃杯(提醒学生注意安全，千万不要喷撒到眼 睛里，可以用布包住玻璃杯后，用锤子敲打).每打碎一次拿出来看看， 探究打得更碎时，玻璃有何变化 小组3:打碎冰糖(用锤子敲打),每打碎一次拿出来看看，探究打得 更碎时，冰糖味道有何变化 小组代表回答：无论纸撕得多么细小，纸还是纸；玻璃无论研磨得多 么细小还是玻璃；冰糖无论研磨得多么细小还是冰糖(分割后仍然具有甜 味) . 师那是因为我们分得还不够细小，如果分到我们肉眼不能看到的细 小微粒，它们会是如何呢 将纸、玻璃、冰糖等不停地分割下去，当分割 到一定限度时，即它们的直径只有10-10米时(当然，肉眼不能看到，只 能借助电子显微镜观察),纸就不再是纸，玻璃不再是玻璃，冰糖不再具有 甜味.因此，分割到这一限度时，小粒子保持了物质原来的性质，我们称这 些粒子叫做分子. (意大利物理学家阿伏加德罗第一个把这些粒子叫做分 子 ) 用容积为1cm3的盒子装一盒空气，空气分子数量大约有2.7×1019 个。假设人数数的速度可以达到10000000000次/秒，这个人数完这些分 子也需要84年。分子的特征：①体积小 ②数目多 师除了分子以外，我们还要知道一种粒子——原子，原子是由原子 核和核外电子构成的，这些知识我们以后将学习，本节课我们主要学习分
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子的相关知识，因此关于原子本课就不多讲了. 【例1】下列说法中不正确的是( ) A.物质是由分子、原子构成的 B.分子是保持物质化学性质的最小微粒 C.分子是不可再分的最小微粒 D.分子的直径约为10-10m 解析：物质是由分子、原子构成的，分子是保持了物质原来性质(化 学性质)的最小微粒，分子很小，直径约10-10m,肉眼无法看到，必须 借助电子显微镜才能观察.分子不是最小的微粒，分子由原子构成.随着科 学技术的发展，人类对分子的研究已经不断深入. 答案：C (二)分子热运动 1.扩散现象 师食物距离人的鼻子是有一段距离的，食物的气味是如何传播到人 的鼻子里呢 这个猜想中，我们用肉眼是不能直接观察到分子在运动，但通过闻到 气味这个我们能感知的现象来进行推测的。 通过直接感知的现象，推测无法直接感知的事物，这是物理学中常用 的一种研究方法。 如何了解构成物体的分子的情况 通过物体的一些宏观表现来推断构成物体的分子的情况。 接下来我们来证明分子是运动的。 请同学观察以下实验： [活动一]:气体扩散实验 把一个空瓶子倒扣放在装有红棕色二氧化氮气体的瓶子上方，使两个 瓶口相对，之间用一块玻璃板隔开。抽掉玻璃板后，会有什么现象 二氧化氮的密度比空气大，它能进到上面的瓶子里去吗 请同学们看实验视频：[播放视频] 由实验可以看到，抽掉玻璃板后，
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(1)空气瓶中由无色到有色：说明下方的二氧化氮运动到了空气瓶 中 。 (2)二氧化氮瓶颜色变浅：说明二氧化氮运动到空气瓶的同时，空 气也运动到二氧化氮瓶中。 两个瓶子放置一段时间，气体会混合在一起，最后颜色变均匀。 像实验中，不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象，叫做扩散 现象。二氧化氮气体扩散的现象，说明了气体的分子是在运动。 同时，又因为二氧化氮气体和空气能彼此进入对方，所以，刚才的扩 散现象还说明气体分子并不是紧挨着的，分子间是有空隙。 [活动二]:液体扩散实验 气体分子在运动，液体分子运动吗 液体之间也可以发生扩散现象 吗 请同学们观看视频 [播放视频]:CuS04溶液的扩散现象 为了更好的对比现象，老师也做了这个实验，稍有不同的是，连续每 天做一个，每次拿同样的量筒用相同的方法注入同质量的清水和硫酸铜溶 液。几天后，将各个量筒对比。 可以看到，随着时间的推移，越早做的量筒分界面变模糊，再静放几 天，最后整个量筒颜色均匀，说明分界面处的硫酸铜溶液和水这两种物质 的分子彼此运动进入对方了。液体之间也可以发生扩散现象，说明液体分 子是在运动的。固体呢 [活动三]:固体扩散现象 动画：金与铅的扩散现象。 固体之间也能发生扩散，说明固体分子也是在运动的。 扩散现象是我们可以直接感知的宏观现象，大量事实和实验证实扩散 现象表明了：一切物质的分子都在不停地做无规则的运动；分子之间有间 隙，如水和酒精混合后总体积变小。 【例2】在刚刚装修好的房间内，能闻到强烈的甲醛气味，这是由 于甲醛分子造成的.研究表明吸入或接触甲醛会对人体造成多种危害，因
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此应尽量避免吸入或接触甲醛. 解析：进入刚装修完的房间内，能闻到强烈的甲醛气味，是由于甲醛 分子在不停地做无规则运动的缘故，这种现象叫做扩散现象. 答案：无规则运动 2.探究分子的运动与温度的关系 我们前面学过类似的研究方法吗 学生讨论，回忆研究方法：转换法、模型法、类比法等. 教师可以打比方，来确定研究方法. 展示实物：一杯大米、有一条小鱼的一杯水、有许多条小鱼的一杯水， 引导学生确定与分子运动相似的物体. 学生观察交流，找到与分子运动相似的物体运动：水中运动的大量小 鱼 . 师我们就用这种类比的方法来研究分子是如何运动的. 展示实物：两杯盛有等量水和小鱼的水杯. (两水杯分别装有冷水和 热水，且热水的温度不能太高，水温可以使小鱼能够承受). 让学生仔细观察，发现两个水杯中小鱼运动快慢明显不同，学生觉得 好奇，不妨请一个学生用手摸下两个水杯，感受有何不同.这样让学生有 个猜测：小鱼的运动快慢与水的温度有关；水的温度越高，小鱼运动的越 快 . 教师引导学生类推分子的运动与温度的关系. 由实验现象可知：热水中的墨水扩散的快。可推断，温度越高，分子 运动得越快。由于温度不同，分子的运动情况不同，所以分子这种无规则 运动叫做分子的热运动。相同温度下物质状态不同，扩散快慢不同，一般 气体扩散最快，固体扩散最慢。 (三)分子间的作用力 1.分子间的引力 师既然分子在不停地运动，固体、液体分子为什么不会分散开，而 总是聚合在一起保持一定的体积呢 教师用多媒体展示课件：用力挤压两块铅柱，然后下面加挂上重物的
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实验 . 学生思考、讨论. 教师引导分析，得出结论：分子间存在引力，正是这种引力才使得固 体、液体保持一定的体积，使它们里面的分子不至于散开. 2.分子间的斥力 教师演示实验：压缩铅块、压缩装满水的矿泉水的瓶子.请学生观察 并分析为什么固体、液体难被压缩，然后得出结论. 生：物质处于固态和液态时，分子间还存在斥力，使得固体、液体很 难被压缩. 师是不是其他状态下分子间就没有引力和斥力呢 生讨论，师引导，作答：气体分子之间同样有引力和斥力，只不过相 对来说比较小. 师(教师出示与弹簧连接的2个小球)请大家阅读教材P5第1自然 段，类比老师手中的两个与弹簧连接的小球(如图),理解分子间既( 有引力又有斥力，分析分子之间的引力与斥力如何变化 学生根据小球间距离的变化，体会分子之间作用力的表现方式. 师就学生回答进行整理、归纳. 固体：分子间距离小，分子之间作用力较大，不易被压缩和拉伸，所 以固体既有一定体积又有一定形状。 气体：分子间距离很远，分子之间作用力十分微弱，可以忽略，所以 气体既没有一定的体积又没有固定的形状。 液态：分子间距离比气体的小，比固体的大，分子间作用力也比气体 的大，比固体的小，所以液体有一定的体积，没有固定的形状。 3.用分子动理论的知识解释固态、液态、气态的微观模型 师同学们，请大家回忆下，我们在物态变化的章节学习中知道了物 质通常有几种状态 生：有三种状态，即固态、液态和气态. 师那么同种物质处于不同状态时具有的物理性质相同吗 请举例说 明 .
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生：不同.例如水，当温度降低时，水结冰，温度升高时变成水蒸气. 水结冰后变硬，有一定的形状；变成水蒸气后体积明显增大.而且液态水 和水蒸气都没有形状，具有流动性。 师回答得很好.同学们，请大家猜想为什么固、液、气三态会具有这 样的宏观特点 生：这可能是与物质的分子的相互作用力(或分子之间的距离)有关. 师好，下面，我们分组进行实验探讨： 小组1:把一节蜡烛放在金属筒中进行加热使其熔化，接着冷却，观 察由固态到液态，再到固态，体积有何变化 小组2:把一块冰(事先准备好，从冰箱里取出)放入金属筒中进行 加热使其熔化，接着放入冰箱冷却，观察由固态到液态，再到固态，体积 有何变化 (学生可以先猜想假设，然后进行实验探究，并得出结论.) 师大多数物质从液态变为固态时，体积变小. 物质的状态变化时，体积发生变化，主要是由于构成物质的分子之间 的距离及相互作用力(或分子排列方式)发生了变化. 教师引导学生总结分子动理论的相关知识，并进行板书. 次测量取平均值才能尽量地减小误差。 三、课堂小结 本节课我们学习了： 1、常见的物质是由分子、原子构成的 2、一切物质的分子都在不停的做无规则运动 3、温度不同，分子的运动情况不同，分子这种无规则运动叫做分子 的热运动。
布置作业 课后题
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板书设计 (
分子热运动
)1.物质是由大量分子、原子构成的，分子很小，直径大约10- °m,分子间有间隙. 2.分子都在不停地做无规则运动——分子的热运动.温度越高，分子热运动越剧烈 3.扩散现象》不同的物质在相互接触时，会彼此进入对方，这种现象为扩散现象 (1)扩散现象表明分子在不停地做无规则运动. (2)扩散现象可以在固体、液体、气体彼此间进行. (1)引力→ 固体和液体能保持一定的体积 4.分子间的作用力 (2)斥力→ 固体、液体难以压缩 (3)利用分子间的距离和相互作用力的变化去解释固、液、 气三态的特点
教学反思 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，充 分调动学生的学习积极性，以学生讨论为主，然后在教师引导的基础上， 运用“讨论 ·实验 ·探究 ·创新 ·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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