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高二物理分子的熱運(yùn)動(dòng)教案
作為一名辛苦耕耘的教育工作者，常常要寫(xiě)一份優(yōu)秀的教案，編寫(xiě)教案助于積累教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，不斷提高教學(xué)質(zhì)量。我們?cè)撛趺慈?xiě)教案呢？以下是小編收集整理的高二物理分子的熱運(yùn)動(dòng)教案，供大家參考借鑒，希望可以幫助到有需要的朋友。
高二物理分子的熱運(yùn)動(dòng)教案1
一、教學(xué)目標(biāo)
1.物理知識(shí)方面的要求：
(1)知道并記住什么是布朗運(yùn)動(dòng)，知道影響布朗運(yùn)動(dòng)激烈程度的因素，知道布朗運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的原因。
(2)知道布朗運(yùn)動(dòng)是分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映。
(3)知道什么是分子的熱運(yùn)動(dòng)，知道分子熱運(yùn)動(dòng)的激烈程度與溫度的關(guān)系。
2.通過(guò)對(duì)布朗運(yùn)動(dòng)的觀察，發(fā)現(xiàn)其特征，分析概括出布朗運(yùn)動(dòng)的原因;培養(yǎng)學(xué)生概括、分析能力和推理判斷能力。
從對(duì)懸浮顆粒無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的原因分析，使學(xué)生初步接觸到用概率統(tǒng)計(jì)的觀點(diǎn)分析大量偶然事件的必然結(jié)果。
二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
1.通過(guò)學(xué)生對(duì)布朗運(yùn)動(dòng)的觀察，引導(dǎo)學(xué)生思考、分析出布朗運(yùn)動(dòng)不是外界影響產(chǎn)生的，是液體分子撞擊微粒不平衡性產(chǎn)生的。布朗運(yùn)動(dòng)是永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，反映了液體分子的永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。這一連串結(jié)論的得出是這堂課的教學(xué)重點(diǎn)。
2.學(xué)生觀察到的布朗運(yùn)動(dòng)不是分子運(yùn)動(dòng)，但它又間接反映液體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。這是課堂上的難點(diǎn)。這個(gè)難點(diǎn)要從開(kāi)始分析顯微鏡下看不到分子運(yùn)動(dòng)這個(gè)問(wèn)題逐漸分散解疑。
三、教 具
1.氣體和液體的擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)：分別裝有二氧化氮和空氣的玻璃儲(chǔ)氣瓶、玻璃片;250mL水杯內(nèi)盛有凈水、紅墨水。
2.制備好的有藤黃懸浮顆粒的水、顯微鏡用載物片、顯微攝像頭、大屏幕投影電視。
四、主要教學(xué)過(guò)程
(一)引入新課
讓學(xué)生觀察兩個(gè)演示實(shí)驗(yàn)：
1.把盛有二氧化氮的玻璃瓶與另一個(gè)玻璃瓶豎直方向?qū)谙嘟佑|，看到二氧化氮?dú)怏w從下面的瓶?jī)?nèi)逐漸擴(kuò)展到上面瓶?jī)?nèi)。
2.在一燒杯的凈水中，滴入一二滴紅墨水后，紅墨水在水中逐漸擴(kuò)展開(kāi)來(lái)。
提問(wèn)：上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)屬于什么物理現(xiàn)象?這現(xiàn)象說(shuō)明什么問(wèn)題?
在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上總結(jié)：上述實(shí)驗(yàn)是氣體、液體的擴(kuò)散現(xiàn)象，擴(kuò)散現(xiàn)象是一種熱現(xiàn)象。它說(shuō)明分子在做永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。而且擴(kuò)散現(xiàn)象的快慢直接與溫度有關(guān)，溫度高，擴(kuò)散現(xiàn)象加快。這些內(nèi)容在初中物理中已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)了。
(二)新課教學(xué)過(guò)程
1.介紹布朗運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象
1827年英國(guó)植物學(xué)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做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，后來(lái)把顆粒的這種無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫做布朗運(yùn)動(dòng)。不只是花粉，其他的物質(zhì)如藤黃、墨汁中的炭粒，這些小微粒懸浮在水中都有布朗運(yùn)動(dòng)存在。
介紹顯微鏡下如何觀察布朗運(yùn)動(dòng)。在載物玻璃上的凹槽內(nèi)用滴管滴入幾滴有藤黃的水滴，將蓋玻璃蓋上，放在顯微鏡載物臺(tái)上，然后通過(guò)顯微鏡觀察，在視場(chǎng)中看到大大小小的許多顆粒，仔細(xì)觀察其中某一個(gè)很小的顆粒，會(huì)發(fā)現(xiàn)在不停地活動(dòng)，很像是水中的小魚(yú)蟲(chóng)的運(yùn)動(dòng)。將一臺(tái)顯微鏡放在講臺(tái)上，然后讓用顯微攝像頭拍攝布朗運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)電腦在大屏幕上顯示投影成像，讓全體學(xué)生觀察，最好教師用教鞭指一個(gè)顆粒在屏幕上的位置，以此點(diǎn)為參考點(diǎn)，讓學(xué)生看這顆微粒以后的一些時(shí)間內(nèi)對(duì)參考點(diǎn)運(yùn)動(dòng)情況。
讓學(xué)生看教科書(shū)上圖，圖上畫(huà)的幾個(gè)布朗顆粒運(yùn)動(dòng)的路線，指出這不是布朗微粒運(yùn)動(dòng)的軌跡，它只是每隔30s觀察到的位置的一些連線。實(shí)際上在這短短的30s內(nèi)微粒運(yùn)動(dòng)也極不規(guī)則，絕不是直線運(yùn)動(dòng)。
2.介紹布朗運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)特點(diǎn)
(1)連續(xù)觀察布朗運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)在多天甚至幾個(gè)月時(shí)間內(nèi)，只要液體不干涸，就看不到這種運(yùn)動(dòng)停下來(lái)。這種布朗運(yùn)動(dòng)不分白天和黑夜，不分夏天和冬天(只要懸浮液不冰凍)，永遠(yuǎn)在運(yùn)動(dòng)著。所以說(shuō)，這種布朗運(yùn)動(dòng)是永不停息的。
(2)換不同種類(lèi)懸浮顆粒，如花粉、藤黃、墨汁中的炭粒等都存在布朗運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明布朗運(yùn)動(dòng)不取決于顆粒本身。更換不同種類(lèi)液體，都不存在布朗運(yùn)動(dòng)。
(3)懸浮的顆粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯。顆粒大了，布朗運(yùn)動(dòng)不明顯，甚至觀察不到運(yùn)動(dòng)。
(4)布朗運(yùn)動(dòng)隨著溫度的升高而愈加激烈。
3.分析、解釋布朗運(yùn)動(dòng)的原因
(1)布朗運(yùn)動(dòng)不是由外界因素影響產(chǎn)生的，所謂外界因素的影響，是指存在溫度差、壓強(qiáng)差、液體振動(dòng)等等。
分層次地提問(wèn)學(xué)生：若液體兩端有溫度差，液體是怎樣傳遞熱量的?液體中的懸浮顆粒將做定向移動(dòng)，還是無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)?溫度差這樣的.外界因素能產(chǎn)生布朗運(yùn)動(dòng)嗎?
歸納總結(jié)學(xué)生回答，液體存在著溫度差時(shí)，液體依靠對(duì)流傳遞熱量，這樣懸浮顆粒將隨液體有定向移動(dòng)。但布朗運(yùn)動(dòng)對(duì)不同顆粒運(yùn)動(dòng)情況不相同，因此液體的溫度差不可能產(chǎn)生布朗運(yùn)動(dòng)。又如液體的壓強(qiáng)差或振動(dòng)等都只能使液體具有定向運(yùn)動(dòng)，懸浮在液體中的小顆粒的定向移動(dòng)不是布朗運(yùn)動(dòng)。因此，推理得出外界因素的影響不是產(chǎn)生布朗運(yùn)動(dòng)的原因，只能是液體內(nèi)部造成的。
(2)布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的微小顆粒受到液體各個(gè)方向液體分子撞擊作用不平衡造成的。
顯微鏡下看到的是固體的微小懸浮顆粒，液體分子是看不到的，因?yàn)橐后w分子太小。但液體中許許多多做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的分子不斷地撞擊微小懸浮顆粒，當(dāng)微小顆粒足夠小時(shí)，它受到來(lái)自各個(gè)方向的液體分子的撞擊作用是不平衡的。如教科書(shū)上的插圖所示。
在某一瞬間，微小顆粒在某個(gè)方向受到撞擊作用強(qiáng)，它就沿著這個(gè)方向運(yùn)動(dòng)。在下一瞬間，微小顆粒在另一方向受到的撞擊作用強(qiáng)，它又向著另一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)。任一時(shí)刻微小顆粒所受的撞擊在某一方向上占優(yōu)勢(shì)只能是偶然的，這樣就引起了微粒的無(wú)規(guī)則的布朗運(yùn)動(dòng)。
懸浮在液體中的顆粒越小，在某一瞬間跟它相撞擊的分子數(shù)越少。布朗運(yùn)動(dòng)微粒大小在10-6m數(shù)量級(jí)，液體分子大小在10-10m數(shù)量級(jí)，撞擊作用的不平衡性就表現(xiàn)得越明顯，因此，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯。懸浮在液體中的微粒越大，在某一瞬間跟它相撞擊的分子越多，撞擊作用的不平衡性就表現(xiàn)得越不明顯，以至可以認(rèn)為撞擊作用互相平衡，因此布朗運(yùn)動(dòng)不明顯，甚至觀察不到。
液體溫度越高，分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)越激烈，撞擊微小顆粒的作用就越激烈，而且撞擊次數(shù)也加大，造成布朗運(yùn)動(dòng)越激烈。
5.布朗運(yùn)動(dòng)的發(fā)現(xiàn)及原因分析的重要意義
(1)結(jié)合上面的講解分析提問(wèn)學(xué)生：布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的固體微粒分子的運(yùn)動(dòng)嗎?是液體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)嗎?布朗微粒是被誰(shuí)無(wú)規(guī)則撞擊而造成的?布朗運(yùn)動(dòng)間接地反映了誰(shuí)的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)?
綜合學(xué)生回答歸納總結(jié)：
(1)固體顆粒是由大量分子組成的，仍然是宏觀物體;顯微鏡下看到的只是固體微小顆粒，光學(xué)顯微鏡是看不到分子的;布朗運(yùn)動(dòng)不是固體顆粒中分子的運(yùn)動(dòng)，也不是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，而是懸浮在液體中的固體顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的原因是液體分子對(duì)它無(wú)規(guī)則撞擊的不平衡性。因此，布朗運(yùn)動(dòng)間接地證實(shí)了液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。
(2)布朗運(yùn)動(dòng)隨溫度升高而愈加激烈，在擴(kuò)散現(xiàn)象中，也是溫度越高，擴(kuò)散進(jìn)行的越快，而這兩種現(xiàn)象都是分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映。這說(shuō)明分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)與溫度有關(guān)，溫度越高，分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)越激烈。所以通常把分子的這種無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫做熱運(yùn)動(dòng)。
(三)課堂小結(jié)
1.要知道什么是布朗運(yùn)動(dòng)。它是懸浮在液體中的固體微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，是在顯微鏡下觀察到的。
2.知道布朗運(yùn)動(dòng)的三個(gè)主要特點(diǎn)：永不停息地?zé)o規(guī)則運(yùn)動(dòng);顆粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯;溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯。
3.產(chǎn)生布朗運(yùn)動(dòng)的原因：它是由于液體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)對(duì)固體微小顆粒各個(gè)方向撞擊的不均勻性造成的。
4.布朗運(yùn)動(dòng)間接地反映了液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，布朗運(yùn)動(dòng)、擴(kuò)散現(xiàn)象都有力地說(shuō)明物體內(nèi)大量的分子都在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。
(四)課堂練習(xí)
1.關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)的下列說(shuō)法中，正確的是 [ ]。
A.布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的熱運(yùn)動(dòng)
B.布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的固體顆粒內(nèi)的分子的無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)
C.溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越激烈
D.懸浮顆粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越激烈
答案：C、D。
2.如圖是觀察記錄做布朗運(yùn)動(dòng)的一個(gè)微粒的運(yùn)動(dòng)路線。從微粒在A點(diǎn)開(kāi)始記錄，每隔30s記錄下微粒的一個(gè)位置，得到B、C、D、E、F、G等點(diǎn)，則微粒在75s末時(shí)的位置 [ ]。
A.一定在CD連線的中點(diǎn)
B.一定不在CD連線的中點(diǎn)
C.可能在CD連線上，但不一定在CD連線的中點(diǎn)
D.可能在CD連線以外的某點(diǎn)
答案：C、D。
(五)、說(shuō)明
1.本節(jié)課取得教學(xué)效果的關(guān)鍵是將布朗運(yùn)動(dòng)演示實(shí)驗(yàn)做好，讓學(xué)生都看清楚布朗運(yùn)動(dòng)。即使教學(xué)設(shè)備條件差的學(xué)校，也應(yīng)該準(zhǔn)備2～4臺(tái)生物顯微鏡，預(yù)先調(diào)好后，讓學(xué)生輪流觀察。設(shè)備條件好的學(xué)校，運(yùn)用顯微攝像頭，對(duì)準(zhǔn)載玻璃上有藤黃的懸浮液，拍攝的結(jié)果通過(guò)電腦在大屏幕投影電視上展現(xiàn)出來(lái)。用顯微鏡觀察布朗運(yùn)動(dòng)全部過(guò)程也應(yīng)拍攝出來(lái)，給學(xué)生展示。
2.對(duì)于分子的永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，要注意是無(wú)規(guī)則，而不是無(wú)規(guī)律。無(wú)規(guī)則是指由于分子之間的相互碰撞，每個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)方向和速率在不斷地改變，任何時(shí)刻，液體或氣體內(nèi)部，沿各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的分子都有，而且分子運(yùn)動(dòng)的速率有大有小。對(duì)于某一個(gè)分子運(yùn)動(dòng)是無(wú)規(guī)律的，但是熱學(xué)研究的是大量分子熱運(yùn)動(dòng)的總體效果，對(duì)于大量分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)是有規(guī)律可遵循的，這就是統(tǒng)計(jì)規(guī)律。
高二物理分子的熱運(yùn)動(dòng)教案2
教學(xué) 目標(biāo)
�。�1）知道什么是熱運(yùn)動(dòng)，知道分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈程度與溫度有關(guān)．
�。�2）知道布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象，并能簡(jiǎn)單解釋其原因
教學(xué) 建議
教材分析
分析一：本節(jié)教材內(nèi)容特點(diǎn)是先實(shí)驗(yàn)（擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象），后得出結(jié)論（分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)），并根據(jù)現(xiàn)象說(shuō)明熱運(yùn)動(dòng)與溫度有關(guān)，因此做好演示實(shí)驗(yàn)是關(guān)鍵．
分析二：由于液體或空氣分子在熱運(yùn)動(dòng)過(guò)程中對(duì)懸浮于其中的顆粒的碰撞的不平衡性，使這些顆粒受力不平衡而開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，這就是布朗運(yùn)動(dòng)．由于分子運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性，造成布朗運(yùn)動(dòng)的不規(guī)則性．另外，溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)越快，對(duì)顆粒的撞擊更強(qiáng)，布朗運(yùn)動(dòng)更顯著．
分析三：溫度越高，分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)平均速度越快，這是一個(gè)宏觀統(tǒng)計(jì)結(jié)果，而對(duì)于具體某個(gè)分子，溫度與其運(yùn)動(dòng)速度并不一定存在這一關(guān)系，也許溫度升高，這個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)速度相反可能在降低．
教法建議
建議一：做好演示實(shí)驗(yàn)是關(guān)鍵，擴(kuò)散現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)和布朗運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)都需要認(rèn)真做．在做觀察布朗運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，用稀釋的墨汁做懸濁液，過(guò)稀時(shí)液體中的微粒太少，過(guò)濃時(shí)亮度變暗，而且微粒連在一起，不便觀察，可以多試幾次．墨汁也可以不放在載片玻璃的凹槽中而只簡(jiǎn)單地滴一滴在載片玻璃上，蓋上蓋玻璃就可以．顯微鏡的放大率在40倍左右最合適．
建議二：在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，推出分子在不停地?zé)徇\(yùn)動(dòng)后，要注意再用熱運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)解釋造成該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的原因，以便鞏固、加深學(xué)生的認(rèn)識(shí)．
建議三：有關(guān)布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)除做好演示實(shí)驗(yàn)外，若有條件，最好能用計(jì)算機(jī)模擬一下該運(yùn)動(dòng)的微觀機(jī)制，這樣有利于學(xué)生對(duì)該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的理解．
教學(xué) 設(shè)計(jì)方案
教學(xué) 重點(diǎn)：知道分子不停地?zé)o規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，知道布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)
教學(xué) 難點(diǎn)：布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的微觀解釋
一、擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)
1、演示實(shí)驗(yàn)
空氣與二氧化氮?dú)怏w間的擴(kuò)散現(xiàn)象
2、概念：擴(kuò)散現(xiàn)象
3、擴(kuò)散現(xiàn)象的微觀解釋?zhuān)悍肿拥臒o(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)
4、計(jì)算機(jī)演示擴(kuò)散過(guò)程
5、對(duì)比實(shí)驗(yàn)：紅墨水在熱水和冷水中的擴(kuò)散快慢．
結(jié)論：溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)越劇烈，擴(kuò)散越快
6、列舉日常生活中的擴(kuò)散現(xiàn)象：如香水味等
二、布朗運(yùn)動(dòng)
1、學(xué)生觀察布朗運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象
2、微觀解釋布朗運(yùn)動(dòng)：分子撞擊不平衡
3、觀察布朗運(yùn)動(dòng)與溫度高低、顆粒大小關(guān)系：溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越顯著；顆粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越顯著．
4、計(jì)算機(jī)演示布朗運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象以及產(chǎn)生原理
例：關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是
A、布朗運(yùn)動(dòng)是指懸浮在液體中的固體分子的運(yùn)動(dòng)
B、布朗運(yùn)動(dòng)是指液體分子的運(yùn)動(dòng)
C、布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的`反映
D、布朗運(yùn)動(dòng)是指懸浮在液體中的顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)
答案：CD
評(píng)析：熟知布朗運(yùn)動(dòng)的實(shí)質(zhì)是解決本題的關(guān)鍵．
三、熱運(yùn)動(dòng)
由布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)說(shuō)明分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)與溫度的關(guān)系．
四、作業(yè)
探究活動(dòng)
題目：研究不同物質(zhì)形態(tài)間擴(kuò)散速度快慢
組織：個(gè)人或分組
方案：比較氣體、液體、固體間的擴(kuò)散速度，并得出結(jié)論
評(píng)價(jià)：實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性、創(chuàng)新性，實(shí)驗(yàn)報(bào)告的規(guī)范性
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