人教版高中物理选修33第七章分子动理论第二节分子的热运动教学设计+教案+学案+巩固 案.docx
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人教版高中物理选修33第七章分子动理论第二节分子的热运动教学设计+教案+学案+巩固案
《分子的热运动》教学设计和三案
一、教案背景与设计理念
新一轮课程改革的基本理念之一就是在课程实施中倡导以“主动•探究•合作”为特征的探究性学习方式。
为了在课堂教学设计以及以此为基础和前提下实施的课堂教学中渗透探究性学习方式，<<普通高中物理课程标准（实验）>>强调指出：
“高中物理课程应促进学生自主学习，让学生积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考。
通过多样化的教学方式，帮助学生学习物理知识与技能，培养其科学探究能力，使其逐步形成科学态度与科学精神。
”为了体现新课程所倡导的崭新的教学理念，我按照素质教育的要求、突破传统教学中“知识本位”的惯性，本着“以人为本”的教学思想，以《普通高中课程标准实验教科书物理选修3-3》为载体，尝试在旧教材中对高二学生采用新课程的教学理念来探究“分子的热运动”。
本教时是学生第一次用（宏观）实验的手段来证实微观的理论，所以应重视学生对这种方法上的适应。
教学中要强调布朗运动的现象背后所在的原因，从而使学生的思维跨越现象，了解其本质。
因为教学是依据实验的结论来展开的，所以做好扩散现象的相关实验和布朗运动实验的模拟是至关重要的，力争让学生有一个直观的认识，打好由宏观进入微观的第一仗。
为此，我在设计（包括实施）中力图体现以下教学理念：
一是以学生发展为本；二是比结论更重要的是过程；三是把思考还给学生。
二、教材内容分析与学情简析
1、教材内容分析
“分子永不停息的做无规则的热运动”是分子动理论的核心内容，分子动理论是对热现象进行微观分析的基础，分子动理论的观点贯穿本模块的各章之中。
因此本章的内容对整个热学模块的学习起基础性作用。
扩散现象是本节的重点之一，教学中应结合生活实例帮助学生理解扩散现象不是外界因素引起的，而是分子无规则运动的直接结果，是分子无规则运动的宏观反映。
理解对布朗运动的成因是这节课的重难点，通过动画模拟和“说一说”让学生经历分析问题和解决问题的过程，帮助学生理解以增强他们的逻辑分析能力和理论联系实际的能力。
要解决这问题也不是一蹴而就的，需要通过实例分析慢慢接受。
2、学生情况简单分析
学生在初中时对本节内容就已经有了初步的认识，而且课前又做了充分的预习。
并且本班学生具有较好的思考与质疑、交流与合作的学习习惯。
通过高二上学期的教学，本人基本了解了所教学生的学习现状和发展潜能，确定合适的教学起点、教学侧重点，使教学设计和教学实施具有针对性，避免盲目性。
这是现代课常教学设计中不可或缺的重要一环。
三、三案
第二节分子的热运动——预习案
编制人：
审核人：
班级：
姓名：
学习小组
【学习目标】
1、了解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，知道影响布朗运动激烈程度的因素，理解布朗运动产生的原因。
3、知道什么是分子的热运动，知道分子热运动的激烈程度与温度的关系。
【诱思导学】
1.扩散现象
问题一：
什么是扩散现象，它说明了什么？
问题二：
扩散现象的快慢程度与什么因素有关？
在日常生活中哪些现象是扩散?
你能举例说明吗？
2．布朗运动
问题一：
什么是布朗运动?
看课本P6图7.2-5，图上画的几个布朗微粒位置的连线是不是微粒运动的轨迹？
问题二：
布朗运动形成的原因是什么？
若液体两端有温度差，液体是怎样传递热量的？
液体中的悬浮微粒将做定向移动，还是无规则运动？
温度差这样的外界因素能产生布朗运动吗？
问题三：
为什么布朗运动随着温度的升高而更加激烈
问题四：
为什么悬浮微粒越小，布朗运动越明显？
问题五：
布朗运动的激烈程度与哪些因素有关？
问题六、什么叫做热运动？
谈谈你对“永不停息”和“无规则”的理解。
【自学检测】
1．扩散现象说明了（）
A．气体没有固定的形状和体积B．分子之间相互排斥
C．分子在不停地运动着D．不同分子之间可以相互转变
2．关于布朗运动的说法中，正确的是（）
A．布朗运动是组成固体微粒的分子做无规则运动的反映
B．布朗运动是液体分子无规则运动的反映
C.布朗运动反映了分子运动，布朗运动停止了，分子运动也会暂时停止
D.液体的温度越低，布朗运动越显著
E．悬浮微粒越小，布朗运动越显著
F.与固体微粒相碰撞的液体分子数目越多，布朗运动越显著
G.与固体微粒相碰撞的液体分子数目越少，布朗运动越显著
H．观察时间越长，布朗运动越显著
I.布朗运动的无规则性是由于温度，压强无规则的不断变化而引起的
J．布朗运动产生的原因是液体分子对小微粒的吸引力不平衡引起的
K．布朗运动产生的原因是液体分子对小微粒碰撞时产生的作用力不平衡引起的
3．关于布朗运动和扩散现象，下列说法正确的是（）
A．布朗运动和扩散现象都能在气体、液体、固体中发生
B．布朗运动和扩散现象都是分子的运动
C．布朗运动和扩散现象都是温度越高越明显
D．布朗运动和扩散现象都是热运动
4．如图7．2–1所示，是观察布朗运动中，每隔10s记录一次小微粒所在位置的连线，有关折线的说法中正确的是（）
A．是液体分子运动的轨迹
B．是小微粒运动的轨迹
C．表示小微粒在做极短促的、无定向的跳动
D．观察时间内小微粒的实际运动比图示更复杂
5．对“热运动”的含义理解正确的是（）
A、物体的温度越高，物体运动越快
B、物体的温度越高，物体里的分子的无规则运动越激烈
C、物体的温度越高，物体里每个分子的无规则运动都越激烈
D、大量分子的无规则运动就是热运动
第二节分子的热运动——教案
一、教学目标
（一）知识与技能
1、了解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，理解布朗运动产生的原因。
3、知道什么是热运动及决定热运动激烈程度的因素。
（二）过程与方法
1、通过对布朗运动的观察，发现其特征，分析概括出布朗运动的原因；培养学生概括、分析能力和推理判断能力。
2、从对悬浮颗粒无规则运动的原因分析，使学生初步接触到用概率统计的观点分析大量偶然事件的必然结果。
（三）情感、态度与价值观
1、利用生活中的实例来认识扩散现象，培养学生大胆发言，并学以致用。
2、培养科学研究问题的态度和唯物主义世界观。
3、利用动画演示布朗运动，帮助学生理解问题。
二、教学重点
1、布朗运动的现象和产生机理
2、布朗运动的所见与结论之间的关系
三、教学难点：
布朗运动的所见与结论之间的关系
四、教学准备：
1、气体和液体的扩散实验：
分别装有二氧化氮和空气的玻璃储气瓶、玻璃片；250毫升水杯内盛有净水、高锰酸钾
2、布朗运动演示仪、多媒体、实物投影仪。
五、教学过程
师生双边活动细目
流程
教学内容及教师活动
学生活动
活动目标
演示实验
1．把盛有二氧化氮的玻璃瓶与另一个玻璃瓶竖直方向对口相接触，看到二氧化氮气体从下面的瓶内逐渐扩展到上面瓶内。
2．在一烧杯的净水中，放入一小块高锰酸钾，高锰酸钾在水中逐渐扩展开来。
学生观察两个演示实验。
实验演示，激发学习兴趣。
问题探究
1
1、上述两个实验属于什么物理现象？
这现象说明什么问题？
2、举例说明在固体之间也会存在扩散现象。
观察归纳：
上述实验是气体、液体的扩散现象，扩散现象是一种热现象。
它说明分子在做永不停息的无规则运动。
堆在地面上的煤，时间久了会“渗进”墙里；金片和铝片压在一起几年后会互相进入对方等。
培养学生的观察、分析、表述能力。
设疑
扩散的快慢与什么因素有关？
请用现有的器材设计实验证实你的猜想。
设计实验：
同时将高锰酸钾分别放入冷水和热水中，学生观察扩散的快慢。
结论：
扩散的快慢与温度有关，温度高，扩散现象加快，说明分子运动更加激烈
激发学生探究意识，培养实验操作、表述能力，以及分析问题的严谨性。
总结
（投影）不同物质相互接触时彼此进入对方的现象叫做扩散．扩散现象是一种热现象。
它说明分子在做永不停息的无规则运动，它是分子运动的结果。
而且扩散现象的快慢直接与温度有关，温度高，扩散现象加快。
扩散现象在气体、液体、固体中都能发生．扩散现象的应用：
在真空、高温条件下在半导体材料中掺入一些其他元素来制造
观看、归纳
培养解决问题的能力和总结分析能力
设疑
分子究竟做什么样的运动？
能否直接用肉眼观察到分子的无规则运动？
借助于仪器（如显微镜）能否观察到？
回忆分子直经、体积，得出用肉眼不可能看的到分子的运动。
看到的颜色变化是分子的群体迁移（类似云、水珠）
激发学生探究意识，以及分析问题的严谨性。
问题探究
2
多媒体展示：
布朗运动的实验
观看实验，思考：
“小碳粒”是不是分子？
“位置连线”是路程还是位移？
（位移）
时间间隔延长，折线更复杂还是更简单？
（简单）
观看动画，对布朗运动的学习产生期待。
分析：
从图7.2-5可以看出,各个微粒的运动情况是不相同的，同一微粒在相等的时间内通过的位移也是不同的，说明布朗运动是无规则的
创设情境，激发学习兴趣。
培养学生科学研究问题的态度和唯物主义世界观
讲解补充
布朗运动：
悬浮在液体中的固体微粒永不停息的无规则运动叫做布朗运动．它首先是由英国植物学家布朗在1827年用显微镜观察悬浮在水中的花粉微粒时发现的。
它是分子运动的表现。
多媒体打出布朗的照片及生平：
让我们用掌声对这位科学宗师表示崇敬！
倾听、思考、并阅读
培养学生的阅读能力
动画模拟
边介绍边用多媒体播放布朗运动的模拟动态出以下效果：
1、“小颗粒”在“蓝色分子”的撞击下做永不停息的无规则运动
2、“小颗粒”越小且碰撞的分子越少运动的越剧烈
3、温度越高“小颗粒”运动越剧烈
根据这一现象得出了什么样的结论？
观察讨论交流：
布朗运动的特点及其原因
培养学生知识的总结能力
问题探究
3
引导学生认识、总结布朗运动的特点：
（投影）
1、连续观察布朗运动，发现只要液体不干涸，无论白天黑夜，它总是不停地在做无规则运动。
所以说，布朗运动是永不停息的。
2、更换不同的悬浮颗粒，如花粉，藤黄，等都存在布朗运动，说明布朗运动不取决于颗粒本身。
3、悬浮的颗粒越小，布朗运动越明显。
颗粒大了，布朗运动不明显，甚至观察不到。
4、布朗运动随着温度的升高而愈加剧烈。
阅读课文，讨论交流总结布朗运动的特点。
培养学生的阅读归纳总结能力.
问题探究4-5
针对上述特点，分析布朗运动形成的原因是什么？
是不是由外界因素影响产生的？
（所谓外界因素的影响，是指存在温度差、压强差、液体振动等等。
）
补充说明：
1、任何固体微粒悬浮在液体内，在任何温度下都会做布朗运动．
2、悬浮在气体中的微粒也存在布朗运动，它是由大量气体分子撞击微粒的不平衡性所造成的，反映了气体分子永不停息地做无规则运动．
3、布朗运动中固体微粒的运动极不规则．实验得出的每隔一定时间微粒所处位置的连线，不是固体微粒的运动轨迹．
4、、显微镜下看到的是固体的微小悬浮颗粒，液体分子是看不到的，因为液体分子太小。
但液体中许许多多做无规则运动的分子不断地撞击微小悬浮颗粒，当微小颗粒足够小时，它受到来自各个方向的液体分子的撞击作用是不平衡的。
如教科书上的插图所示。
悬浮在液体中的颗粒越小，在某一瞬间跟它相撞击的分子数越小。
布朗运动微粒大小在10
m数量级，液体分子大小在10
m数量级，撞击作用的不平衡性就表现得越明显。
思考并回答：
1、布朗运动并不是外界因素影响而产生
a.不管观察多少时间布朗运动总是不停止
b.如果外界因素影响，那么在同一条件下，观察到的微粒的运动情况应相同。
2、布朗运动是悬浮在液体中的小颗粒受到各个方向的液体分子的撞击不平衡造成的。
所以布朗运动并不是颗粒中分子的运动，而是悬浮在液体中的固体颗粒受到液体分子的无规则撞击而产生的无规则运动，布朗运动的无规则性间接地反映了液体分子的无规则运动。
3、a.颗粒越小，在某一瞬间与它撞击的分子数越少，撞击作用的不平衡性表现得越明显，因此，布朗运动越明显。
b.颗粒越大，在某一瞬间与它撞击的分子数越多，撞击作用的不平衡性表现得越不明显，因此，布朗运动越不明显，甚至观察不到。
4、温度越高，分子做无规则运动越激烈，撞击微小颗粒的作用就越激烈，而且撞击次数也更频繁，造成布朗运动越激烈。
培养思考分析解决问题的能力
探究问题
6
热运动：
大量分子永不停息的无规则运动
“永不停息”是指不分白天和黑夜，不分季节永远进行。
“无规则”不是毫无规律。
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，大多数分子的速率和某一平均速率相差很小。
通常所说分子运动的速率，均指它们的平均速率而言。
阅读归纳给出热运动概念
发表对“永不停息”和“无规则”的理解
培养学生解读教科书的能力
典例分析
【例1】下列关于布朗运动的说法中正确的是（ ）
A．布朗运动是液体的分子的无规则运动
B．布朗运动是指悬浮在液体中的固体分子的无规则运动
C．布朗运动说明了液体分子与悬浮颗粒之间存在着相互作用力
D．观察布朗运动会看到，悬浮的颗粒越小，温度越高，布朗运动越剧烈．
【例2】如下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
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
和老师一起分析例题
【解析】布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的运动，小颗粒由许多分子组成，所以布朗运动不是分子运动，也不是指悬浮颗粒内固体分子的运动，故A、B均错，布朗运动虽然是由液体分子与悬浮颗粒间相互作用引起的，但其重要意义是反映了液体分子的无规则运动，不是反映分子间的相互作用，故C错．观察布朗运动会看到固体颗粒越小，温度越高，布朗运动越明显．故D正确．正确答案是D．
【解析】图中的各点的连线不是微粒的运动轨迹，它是为了表明微粒在做极短促的无定向运动过程中的移动的顺序而做的连线．
由以上分析，在第75s末，小颗粒可能在CD连线上，但不一定在CD中点，也可能在CD连线外的位置．因此选CD，正确答案CD．
通过解析激发学生求知欲望，培养思维、推断能力
培养发散思维和知识的迁移能力
课堂检测
1.“布朗运动”是说明分子运动的重要实验事实。
则布朗运动是指（）
A.液体分子的运动B.悬浮在液体中的固体分子的运动
C.悬浮在液体中的固体微粒的运动D.液体分子和固体分子的共同运动
2.关于布朗运动，下列说法正确的是（）
A.布朗运动用眼睛可直接观察到B.布朗运动在冬天观察不到
C.布朗运动是液体分子无规则运动的反映
D.布朗运动可以在气体、液体、固体中发生且温度越高运动越激烈
课本P7《问题与练习》2、3两题
完成检测
展示、交流
培养学生理论联系实际和应用能力
小结
扩散现象是分子无规则运动的结果．布朗运动是分子无规则运动的反映，扩散现象和布朗运动，不但说明分子永不停息地做无规则运动．同时也说明分子间是有空隙的．
观看投影回顾本节课的内容要点。
完成课堂检测
培养学生知识的总结能力，形成知识网络体系。
布置作业
课堂作业：
课本：
P7T23-
课后完成：
《巩固案》
板书设计
2分子的热运动
一、扩散现象
l、概念：
不同物质彼此进入
2、实质：
物质分子的运动
3、影响因素：
温度
二、布朗运动
1、现象：
悬浮在液体中的固体微粒不停地做无规则运动。
2、决定因素：
温度、微粒大小
3、形成原因：
液体（气体）分子对微粒撞击作用的不平衡
三、热运动
大量分子永不停息的无规则运动
四、典例五、课堂检测
例1：
D
例2：
BD
例3：
CD
课后反思
利用计算机辅助教学，丰富本节课内容，加大了课堂教学容量，激发了学生学习的兴趣，充分调动了学生学习的积极性。
本节课学生积极性极高，课堂气氛活跃，教学目标落实的较好，达到了培养学生的动手能力、观察能力、归纳能力及逻辑思维能力的目的。
但由于学生刚从宏观进入微观，对产生原因的理解还是不很透彻。
第二节分子的热运动——巩固案
1．关于扩散，下列说法中正确的是（）
A．扩散只存在于相互接触的两种气体之间
B．扩散只存在于相互接触的两种液体之间
C．相互接触的固体之间也会产生扩散现象
D．任何两种不同的物质相互接触时都会产生扩散现象
2．下列现象属于扩散的是（）
A．将米粉和面粉揉在一起做成一种食品原料
B．放入水中的糖块过一会不见了，而水变甜了
C．在高温条件下向半导体材料中掺入其他元素
D．放在衣柜内的樟脑丸经过较长时间后变小了
3．在较暗的房间里，从射进来的阳光中，可以看到悬浮在空气中的微粒在不停地运动，这些微粒的运动（）
A．是由于空气分子对微粒的不平衡性撞击引起的，属于布朗运动
B．是由于分子无规则运动引起的扩散现象
C．是微粒在重力作用下的自由落体运动
D．是由于空气对流和重力引起的运动
4．关于布朗运动，下列说法中正确的是（）
A．布朗运动就是液体分子的热运动
B．布朗运动间接表明液体的分子运动
C．悬浮的小微粒越大，撞击它的分子数越多，布朗运动越激烈
D．液体的温度越高，布朗运动越激烈
5．在观察布朗运动时，若悬浮在液体中的微粒越大，可能看到的现象和正确的解释是（）
A．微粒的布朗运动越明显，因为撞击微粒的液体分子越多
B．微粒的布朗运动越不明显，因为撞击作用相互平衡
C．微粒的布朗运动越明显，因为大的微粒更容易观察
D．观察不到微粒的布朗运动，因为液体分子不运动了
6．如图所示是在显微镜下看到的微粒做布朗运动位置的连线。
对这个图的正确说法是（）
A．图中记录的是三颗微粒运动位置的连线
B．微粒在任何两个相邻位置间的运动时间是相等的
C．连线表示的是微粒做布朗运动时经过的路径
D．微粒的运动只能在较短的时间内观察
７．在长期放着煤的墙角处，地面和墙角有相当厚的一层染上黑色，这说明（）
A．分子是在不停的运动B．煤是由大量分子组成的
C．分子间没有空隙D．分子运动有时会停止
8．下面所列举的现象，不能说明分子是不断运动着的是（）
A．将香水瓶盖打开以后能闻到香味
B．汽车开过后，公路上尘土飞扬
C．洒在地上的水，过一段时间就干了
D．悬浮在水中的花粉做无规则运动
9．有下列四种现象
海绵状塑料可以吸水
揉面团时，加入小苏打，小苏打可以揉进面团内
放一匙食糖于一杯开水中，水会变甜
把一盆盛开的腊梅放入室内，会满室生香
以上几种现象中属于扩散的是（）
A．
B．
C．
D．
10．放在房间一端的香水，打开瓶塞后，位于房间另一端的人将（）
A．立即嗅到香味，因为分子热运动速率很大，穿过房间所需时间极短
B．过一会儿才能嗅到香味，因为分子热运动的速率不大，穿过房间需要一段时间
C．过一会儿才能嗅到香味，因为分子热运动速率虽然很大，但由于是无规则运动，且与空气分子不断碰撞，要嗅到足够多的香水分子必须经一段时间
D．过一会儿才能嗅到香味，因为分子热运动速率虽然很大，但必须有足够多的香水分子，才能引起嗅觉
二、问答题
11．通常把萝卜腌成咸菜需要几天或更长的时间，而把萝卜炒成熟菜，使之具有相同的咸味，只需几分钟时间，思考一下，造成这种差别的主要原因是什么
12.在房间的一角打开一瓶香水，如果没有空气对流，在房间另一角的人并不能马上闻到香味，这是由于气体分子运动速率不大造成的。
这种说法对吗？
为什么？
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