分子热运动教学设计

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  一、引入新课
  把一块金子切成两半,接着把其中一块金子再切成两半,这样继续下去,能分割到什么程度。要么这种分割能够永远继续下去;要么有一个限度,不能进一步分割了。也就是说,物质要么是连续的,可以无限分割下去;要么物质是由不可分的粒子构成的。在他们看来,第一种说法是荒谬的,因此,他们的结论是:物质是由小得不被察觉的“a-tomos”粒子(即原子)构成。古希腊德莫克立特认为万物是由水构成的,人们对物质组成的认识更多的是体现了一种哲学思想。而在今天,我们则更多的建立在严密的实验基础上。
  [利用多媒体,逐张播放从宏观到微观观察宇宙的图片]初步建立宏观与微观观察事物的感性认识。
  二、进行新课
  1.扩散现象创设情境
  悄悄在教室的角落里打开一瓶香水,让学生们说说感受,提问:能闻到香水的原因是什么?在生活中还有哪些类似的现象?
  (由生活现象设悬疑提出问题,形象直接,能够吸引学生的注意力,激发他们的学习欲望,并能激发他们的科学思维能力。)
  分析闻到香水味的原因,并让学生对生活中扩散现象和解释展开猜想,让学生认识扩散现象。
  实验探究扩散与温度的关系(冷水和热水中扩散速度的比较)
  2.布朗运动
  演示:
  通过多媒体录象,演示花粉微粒做布朗运动
  设疑:
  a、布朗运动(如振动、对流等)是由外界影响的吗?
  b、小微粒在液体中做无规则运动说明什么?
  c、微粒越小,运动越显著,为什么?
  提示:
  (1)宏观上的物体如果受对流和振动的影响,那么会如何运动呢?
  (2)运动越显著说明运动状态越容易改变,从改变运动状态的原因入手试一试!
  结论:
  布朗运动:悬浮的颗粒所做的无规则的运动。
  温度越高,运动越激烈。
  颗粒越小,运动越激烈。
  本质:液体分子的无规则运动。
  3.油膜法测分子直径
  [过渡]上面分析知道:分子的体积是极其微小的,用肉眼和光学显微镜都不能
  要想看到;我们人类就需要巨大的微观观察系统能看到。既然分子小得看不见,那怎样能知道分子的大小呢?怎样测量呢?
  1.分子的大小。
  (1)单分子油膜法是最粗略地说明分子大小的一种方法。
  将一滴体积已知的小油滴, 滴在水面上, 在重力作用下尽可能的散开形成一层极薄的油膜, 此时油膜可看成单分子油膜,油膜的厚度看成是油酸分子的直径, 所以只要再测定出这层油膜的面积, 就可求出油分子直径的大小.
  [介绍演示]如果油在水面上尽可能地散开,可认为在水面上形成单分子油膜,可以通过幻灯观察到,并且利用已制好的方格透明胶片盖在水面上,用于测定油膜面积。
  当然,这个实验要做些简化处理:(1)把分子看成一个个小球;
  (2)油分子一个紧挨一个整齐排列;
  (3)认为油膜厚度等于分子直径.
  [提问]已知一滴油的体积V和水面上油膜面积S,那么这种油分子的直径是多少?
  [学生回答]d=V/S
  [FLASH课件模拟演示] 油膜法测分子直径
  [在此基础上,进一步指出]
  ①。我们把10的乘方数叫做数量级,那么1×10-10m和9×10-10m,数量级都是10-10m。
  ②最美物理实验,最简单的仪器和设备,发现了最根本、最单纯的科学概念,真理就在你的身边看你如何去发现。
  ③指出认为分子是小球形是一种近似模型,是简化地处理问题,实际分子结构很复杂,但通过估算分子大小的数量级,对分子的大小有了较深入的認识。
  4.分子间的作用力
  提问:
  a、分子在不停地运动,为什么固体和液体分子为什么总保持一定形状不飞散呢?b、分子有间隙,为什么压缩固体和液体很困难呢?
  引导学生从微观角度分系,由于分子无法直接感知,教师可引导学生类比“生活中的例子”提出猜想。
  类比实验演示:以弹簧连接的小球进行实验类比分子间的引力和斥力。
  用弹簧连接的小球做实验,以形象的宏观实验现象类比分子间关系。
  结论:分子之间既有 引力______又有 斥力______。当_____分子间的距离等于平衡距离时,引力 等于______斥力 ;当分子间距离小于  平衡距离时,斥力起主要作用;当分子间距离 大于______平衡距离时,引力起主要作用。引力和斥力都随距离增大而 减小_____,斥力减小的 更快____。当分子间距离大于分子直径的10倍时,分子间的作用力可以 忽略不计      。
  (三)小结
  1.分子运动论基本内容是:
  (1) 物质是由分子组成的————;
  (2) 组成物质的分子在不停地做无规则的运动————;
  (3)  分子间存在相互作用力_______________ 。
  2.阿伏伽德罗常数NA= 6.0×1023 mol--1,分子直径的数量级d=  1.0×10-10m______________。
  3.布朗运动本身不是____分子_______运动,却反映了液体 内分子运动的__________无规则性。
  4.分子之间既有 引力_____又有 斥力______ 。当   分子间的距离等于平衡距离时,引力 等于_____斥力 ;当分子间距离小于  平衡距离时,斥力起主要作用;当分子间距离___大于_______平衡距离时,引力起主要作用。引力和斥力都随距离增大而 减小______,斥力减小的 更快_____ 。当分子间距离大于分子直径的10倍时,分子间的作用力可以 忽略不计      。
  5.油膜法测分子直径:  d=V/S
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