教科版高中物理选修3-3 第一章 第2节 分子的热运动 课件+教学设计 （12份打包）

二、分子的热运动 教学目标 1．知道扩散现象是由于分子的热运动产生的。 2．知道什么是布朗运动，能够用分子动理论解释布朗运动的成因；能够区分布朗运动和分子的热运动。 3．理解影响布朗运动的因素。 4．培养学生注重理论联系实际、勤于观察、勇于探索、善于思考的良好学习习惯。 重点难点 重点：扩散现象，布朗运动，以及它们产生的原因和影响因素。 难点：布朗运动产生的原因分析，以及它与分子热运动的区别。 设计思想  “分子永不停息地做无规则的热运动”是分子动理论的核心内容。学生在初中时已经学过扩散现象，因此本节课先从气体和液体的扩散实验入手，分析原因，揭示其分子热运动的本质。由于固体的扩散非常缓慢，可以通过视频、图片等素材展现。 布朗运动是本节课的重中之重，安排教学时，建议先介绍有关物理学史，让学生了解什么是布朗运动，然后再通过显微镜让同学们分组观察，以增加观察时的有效性。没有条件的学校可以播放视频，同样也能获得好的教学效果。在分析布朗运动产生的原因以及影响因素时，通过模拟动画展现液体分子对悬浮颗粒的撞击，帮助学生理解肉眼看不见的微观现象，降低学习难度。 教学资源 《分子的热运动》多媒体课件，二氧化氮气体，硫酸铜溶液 教学设计 【课堂引入】 问题：我们已经知道了物质是由大量分子组成的观点，那么，这些大量分子都处于一个什么样的状态呢？ 演示：打开香水瓶，大家会闻到香味。 （我们闻到香味，说明香料分子进入空气中。这现象说明了分子是在运动的。） 学习活动一：认识扩散现象 演示一：二氧化氮气体和空气之间的扩散现象 问题1：实验中的现象叫什么？它说明了什么？ （这种现象叫扩散现象，它是不同物质相互接触时彼此进入对方的现象。它说明了分子是运动的。） 问题2：除了气体能发生扩散之外，液体、固体能不能也发生扩散现象？ 演示二：硫酸铜溶液与水之间的扩散现象，（视频）固体的扩散 （以上实验表明液体、固体也会发生扩散，即它们的分子也是运动的。） 问题3：扩散的快慢与什么因素有关？ 演示三：分别在热水和冷水中滴入一滴墨水，观察现象。 （墨水在热水中扩散快，说明扩散的快慢除了与物质本身之外，还与温度有关。） 扩散现象概念的建立 定义：不同物质相互接触时彼此进入对方的现象叫做扩散. 影响因素：不同的物质扩散的快慢不同，气体扩散得最快，固体扩散得最慢。同种物质，扩散的快慢和温度有关，温度越高，扩散越快。 本质：扩散现象的本质是分子的无规则运动。 学习活动二：认识布朗运动 介绍布朗运动 1827年布朗用显微镜观察悬浮在水中的花粉颗粒时，发现花粉颗粒在水中不停地作无规则运动，颗粒越小越活跃。开始他怀疑是否是由于花粉有生命才出现这种运动的，于是他把花粉浸在酒精里将其杀死、晒干，再放人水中观察，他还用无机物玻璃碎片、小石块碾成的细粉末代替花粉放人水中作试验，同样观察到了这种现象，从而否定了这种运动是由于植物花粉有生命造成的想法。布朗把实验的详细经过、结果记录下来，写成《植物花粉的显微观察》一书，于1828年出版。书中写道：“在经过多次重复的观察以后，我确信这些运动既不是由于液体的流动也不是由于液体的逐渐蒸发所引起的，而是属于粒子本身的运动。”虽然布朗当时并不能解释这种运动的原因，但他精于观察和实验，肯定了这种运动的客观存在，发现了问题，并把问题详尽地记载下来，为后人的进一步研究做出了开拓性的贡献，这种运动后来被称为布朗运动。 实验：观察布朗运动（没有条件的可以播放视频） 问题1： 显微镜下看到的不停运动的颗粒是分子吗？ （分子很小，普通的光学显微镜无法观察到，因此那些不停运动的颗粒不可能是分子，而是悬浮在液体里的固体颗粒。） 问题2： 从显微镜中观察到的颗粒运动有规则吗？这说明了什么？ （颗粒在做无规则的运动，说明它的运动状态不断发生变化，从而表明它受到力的作用。） 问题3：通过显微镜观察，所有的颗粒都在做无规则运动吗？这又说明了什么？ （可以看到，一些比较小的颗粒无规则运动明显，而较大的颗粒只做微弱的运动，甚至是几乎不动。这说明布朗运动与颗粒的大小有关，较大的颗粒受力几乎不能改变其运动状态，即受力是几乎是平衡的。） 问题4：造成小颗粒做明显的布朗运动的原因是什么？它说明了什么？ （小颗粒做无规则运动必定是受到了不平衡的力，这个力来自于周围液体分子的撞击，由于液体分子做无规则的运动，因此分子对颗粒的撞击也没有规则。若颗粒越小，这些撞击力就越不平衡，所以小颗粒能做无规则的运动；而较大的颗粒由于受到周围分子的撞击力较多，几乎各个方向都有，所以它们的合力几乎为零，颗粒也就几乎不动了。这个现象间接说明了分子在做无规则的运动。） 问题5：既然布朗运动的原因是因为液体分子的运动，那么影响布朗运动的因素除了有颗粒的大小之外，还有什么？ （扩散现象表明，温度