分子热运动教案

第第页分子热运动教案

分子热运动教案1

★教学目标

一、知识与技能

1.通过观测和试验，初步了解分子动理论的基本特点；2.能说明某些热现象。二、过程与方法

1.通过观测和试验，学会运用想象和类比等讨论方法;2.培育同学的观测和分析概括信息的技能。三、情感立场与价值观

培育同学敢于表达自己的想法，随时关注四周的人和事以及有关现象。★课程内容1、2、3、

物质是由分子组成的

一切物体的分子总在不停地做无规章运动分子间存在相互作用的引力和斥力

★重点——一切物体的分子总在不停地做无规章运动

★难点——分子间存在相互作用的引力和斥力

★教具——玻板、水、水槽、弹簧测力计等★过程

一、物质是由分子组成的

1、分子直径数量级10-10m。2、物质是由许多分子组成的。二、一切物体的分子总在不停地做无规章运动

1.扩散现象——不同的物质相互接触时彼此进入对方的现象叫～〔见书Pa.一切固体，液体和气体都可以发生扩散现象小结得出——扩散速度：V气﹥V液﹥V固演示：红墨水在热水和冷水中的扩散状况

b.物体温度越高，扩散越快。2.分子热运动，分子的运动是无规章的。三、分子间存在相互作用的引力和斥力。

3.分子间引力和斥力的大小关系。①引力=斥力d=r0

②引力﹥斥力〔斥力、引力都减小，那么引力减慢，显示引力〕

d﹥r

③引力﹤斥力〔斥力、引力都增大，那么引力增大慢，显示斥力〕

d﹤r0

★小结：引导同学依据自己的理解进行小结，培育总结概括技能。

★作业——动手动脑学物理1～4题

★反思：

分子热运动教案2

本节讲解并描述“分子热运动”．在讲分子运动之前先提出“能否径直用肉眼看到分子运动”的问题，然后再让同学想想“为什么打开一瓶香水，很快就会闻到香味，是什么跑到鼻子里了?”让同学新奇，接下来通过演示二氧化氮气体扩散试验、硫酸铜和清水扩散试验，说明扩散现象和扩散现象随温度上升而加快的现象．还通过实物演示知道除气体、液体有扩散现象，固体也有扩散现象．然后，通过对“想想议议”的争论得出一切物质的分子都在不停地做无规章的运动，这种无规章运动叫做分子的热运动．再通过铅柱演示试验，证明了分子之间存在引力，还引导同学进一步思索，扩散现象说明分子间有间隙；固体和液体很难被压缩的事实，说明分子间存在斥力．那么同学对分子间既有引力又有斥力有一个较形象的认识．

教学目标

一、知识目标

1．知道物质是由分子组成的，一切物质的分子都在不停地做无规章的运动．

2．能识别扩散现象，并能用分子热运动的观点进行说明．

3．知道分子热运动的快慢与温度的关系．

4．知道分子之间存在相互作用力

二、技能目标

1．通过对演示试验的观测，提高同学的观测试验技能．

2．从宏观现象推论分子特征，渗透物理学的讨论方法，并培育同学想象力．

三、德育目标

用演示试验激发同学对大千世界的爱好，使同学了解通过径直感知的现象，可以认识无法径直感知的事实．

教学重点

通过对演示试验的观测、分析、推理，了解分子动理论的初知识．

教学难点

指导同学从对演示试验的观测、分析、推理，用宏观的物理现象揭示物质的微观结构．

教学方法

演示法：通过演示试验，让同学有直观感觉，再进行分析、归纳，得出结论．

教具预备

香水；盛有二氧化氮的广口瓶、空广口瓶、硫酸铜溶液、试管、铅柱、投影、录像．

课时安排

1课时

教学过程

一、导入新课

我们生活的物质世界中，充斥着各式各样的物质．在远古时代，人们就猜想物质是由许多很小的微粒组成的．现代的科学技术已证明古人的猜想，请看投影．

表面上看起来连成一片的水，其实是由一个具的水分子组成．

[生]我们肉眼看不到，分子体积很小．

[师]那我们怎么能知道分子是否运动?

[生]我们用显微镜．

[师]这个方法可取，有没有其他方法呢，我们打开桌子上放的那瓶香水或打开那盒香皂，有什么感觉?

[生]闻到香味．

[师]为什么能闻到香水或香皂的香味?

[生]是由于香水和香皂的气味跑到鼻子里．

二、新课教学

[师]不是气味，是一些带有香味的分子，从香水或香皂中跑出来，进入空气中，向各个方向散布开来．

当它们到达我们的鼻子里时，我们就会闻到香味，我们再来通过试验证明分子是运动的．

1．扩散现象

[生甲]我们组是往盛有水的烧杯中，滴入红墨水，过一会儿，观测到烧杯中水变红．

[生乙]我们组是将一个空瓶子，倒扣在一个装着红棕色二氧化氮气体的瓶子上面，抽掉盖在二氧化氮瓶上的玻璃板，过一会儿，发觉上面空瓶有红色．

[师]同学们做得很好，我们看录像．

[录像]

在量简里装一半清水，水下面注入硫酸铜溶液．硫酸铜溶液的密度比水大，沉在量筒下部，可以看到无色的清水与蓝色硫酸铜溶液之间有明显的界面．一每天过去，发觉界面渐渐模糊不清了．

[师]我们上面做的试验是一种扩散现象．不同的物质在接触时彼此进入对方的现象，叫做扩散．在我们日常生活中，扩散现象很常见．举出几个例子．

[生甲]到医院闻到消毒液味．

[生乙]在花园里闻到花香．

[生丙]……

[师]从这些可以看出气体和液体都有扩散现象．固体有没有扩散现象?看投影．

[投影]

把磨得很光的铅片和金片紧压在一起，在室温下放置5年后再将它们切开，可以看到它们相互渗入约1深．

[生]从投影看出固体也有扩散现象．

[师]固、液、气体都有扩散现象，想想对同样的一个扩散试验，能否转变一个因素，从而转变扩散进行的快慢呢?

[生]在一个烧杯中装半杯热水，另一个同样的烧杯中装等量的凉水．用滴管分别在两个杯底注入蓝墨水，发觉装热水的烧杯很快变蓝了．说明热水扩散得快，扩散现象与温度有关．

[师]请看投影，通过谈论回答下列问题．

[投影]

想想议议

[生甲]从前面的几个试验能说明分子是在不停地运动着的．

[生乙]分子的运动快慢跟温度有关．扩散进行得快，是由于分子运动得快；扩散进行得慢，是由于分子运动得慢．

[师]一切物质的分子都在不停地做无规章的运动．由于分子的运动跟温度有关，所以这种无规章的运动叫做分子的热运动．请看录像．

[录像]

展示扩散现象发生的过程中两种物质的分子是如何进行扩散的．蓝色小球代表一种分子，粉色小球代表另外一种分子．分子都在不停地做无规章的热运动，由图可以看到分子的运动方向是杂乱无章的，有时两个分子会撞到一起．正是分子的无序运动的宏观效果，一种分子混入另一种分子中去，宏观上就是扩散现象．

2．分子间的作用力

[师]这是一个铅块，我们知道它是由铅分子组成的，组成它的分子在不停地运动着，那么为什么铅块没有飞散开?是什么缘由使它们聚合在一起呢?

[生]分子之间有引力．

[师]请看演示试验，这个试验说明白什么?

[演示]

将两个铅柱的底面削平、削洁净，然后紧紧地压在一起，两块铅就会结合起来，下面吊一个重物都不能把它们分开．

[生]这个试验说明分子之间存在引力．

[师]分子间的引力使得固体和液体能保持肯定的体积，那么，我想把粉笔压缩得短一些，简单做到吗?为什么?

[生]分子之间存在斥力．

[师]是由于斥力的存在，使得分子已经离得很近的固体和液体很难进一步被压缩．请看投影．

[投影]

课本图15．1-6

分子之间既有引力又有斥力，这就似乎被弹簧连着的小球．当分子间的距离很小时，作用力表现为斥力：当分子间的距离稍大时，作用力表现为引力．假如分子相距很远，作用力就变得非常微弱，可以忽视．

三、小结

本节课我们学习了以下内容

1．扩散现象．

2．分子间的作用力．

分子热运动教案3

教材分析：

教材从分子的组成入手，先说明分之在做无规章运动，然后讲到扩散现象，并对分子热运动进行讲解，说明分子间存在相互作用力。

教学目标：

1、知识与技能

●知道物质是由分子组成的，一切物质的分子都在不停地做无规章的运动。

●能识别扩散现象，并能用分子热运动的观点进行说明。

●知道分子热运动的快慢与温度的关系彩缤纷。

●知道分子之间存在相互作用力。

2、过程与方法

●通过演示试验说明一切物质的分子都在不停地做无规章的运动。

●通过演示试验使同学推想出物体温度越高，热运动越猛烈。

●通过演示试验以及与弹簧的弹力类比使同学了解分子之间既存在斥力又存在引力。

3、情感立场与价值观

●用演示试验激发同学的学习爱好，通过沟通争论培育同学的合作意识和技能。

教学重点与难点：

重点：分子的热运动。

难点：通过径直感知的现象，推想无法径直感知的事实。

教学器材：二氧化氮气体的广口瓶、空瓶、铅圆柱。

教学课时：1时

教学过程：

引入新课

我们生活在物质世界中，我们的四周充斥着物质：水、空气、石头、金属、动物、植物等都是物质。而对于物质是怎样构成的，这一古老课题，很早就有过种种猜想，有的主见万物之源是“气”，有的主见万物之源是“火”。公元前5世纪墨子提出的物质的最小单位是“端”，公元前4世纪古希腊的德漠克利特认为宇宙万物，是由大小和质量不同的，不可入的，运动不息的原子组成。此后经过近20**年的探究，直到17世纪末，才科学地认识到物质是由分子组成的。

进行新课

〔1〕分子和分子运动

①物质是由分子组成的，分子是微小的微粒。假如把分子看做球形，它的直径约10—10米，这是一个微小的长度，不仅肉眼看不到，即运用现代的显微镜也看不清分子。由于分子微小，所以物体含分子数目大得惊人。通常状况下，1厘米3空气里大约有2。7×1019个分子，假如人数的速度能达到每秒数100亿个，要数完这个数，也得用80多年。

②构成物质的分子永不停息地运动着。由于分子太小，目前尚无法径直观测分子的行为，但我们可以从宏观的试验现象，来判断分子的行为。

演示试验：扩散现象

出示事先装有二氧化氮气体的广口瓶。说明瓶内红棕色的气体是二氧化氮。再出示一只空的广口瓶，其实瓶内装满了空气。将装有二氧化氮的瓶子向空瓶倾倒，这时看到红棕色气体流入空瓶，开始先沉到瓶底。此现象说明二氧化氮的密度大于空气的密度。

另取一只“空”瓶，按课本图16。1—2所示，将其倒扣在装有二氧化氮气体的瓶子上。这时要强调：装有密度较大的二氧化氮气体的瓶子在下，装有空气的瓶子在上，抽掉玻璃隔板，二氧化氮气体不会流进空气瓶内。现在我抽掉隔板，没有涌现二氧化氮气体流淌的现象，我们停一会儿再来观测瓶内涌现的现象。

在等候期间，组织同学自己做墨水扩散试验：同学们课桌上的烧杯里盛有清水，大家不要振动桌子，保持清水镇静。请大家向清水里渐渐的滴入一滴墨水，观测墨水的改变状况。滴入的墨水将下沉，在清水中留下了清楚的墨迹，过一段时间墨迹的轮廓变模糊，墨迹变淡，四周的水色变墨。

组织同学观测前面已做的气体扩散试验。此时空气瓶涌现了红棕色，下面红棕色的二氧化氮瓶中颜色变淡。试验现象说明，二氧化氮气体进入了空气，空气进入了二氧化氮气体中。像这样，不同的物体在相互接触时，彼此进入对方的现象，叫做扩散。

扩散现象也可以发生在液体之间。请大家再观测一下刚才大家滴入清水的墨水，已经没有明显的墨迹了，整杯水都变黑些了，说明墨水和水也发生了扩散。为了说明液体的扩散现象，我们再来做个试验。〔根据课本图16。2—3液体的扩散试验演示〕现在我们看到无色的清水和蓝色的硫酸铜溶液之间有明显的界面，要观测到扩散现象需要较长的时间。为了节约课堂时间，几天前我就做了同样的试验，请大家看几天前的试验。〔出示提前二天、四天、六天做的试验样本〕这些试验告知我们，静放的时间越长，界面变得越模糊不清，彼此进入对方越深。

固体之间也会发生扩散现象。有人用固体做过试验，将铅片和金片紧压在一起，放置5年后再将它们分开，可以看到它们相渗入约1毫米。其实在日常生活中，我们也观测到过固体的扩散。煤矸石有的原来就是石炭岩，由于长期地跟煤挤压在一起，它的内部也变黑了。

大量事实说明气体、液体、固体都有扩散现象，即使在日常生活中大家也能找到很多事例。例如，某同学擦点凉爽油，四周同学就能闻到凉爽油味。

扩散现象说明：一切物体的分子都在不停地做无规章的运动。只有分子不停地运动才能相互进入对方。同时也说明分子不是紧密地挤在一起，而是彼此间存有间隙。

〔2〕分子间的作用力

固体、液体的分子都在不停地做无规章运动，且分子间又有间隙，为什么分子不会飞散开，反而聚合在一起呢？引导同学猜想，这可能是分子间存在着吸引力，这个猜想是否正确呢？需要我们用试验来证明。

演示试验：分子引力试验

出示演示分子引力的两个铅圆柱。任意将它们对在一起，这时两铅块并没有表现出吸引力。试验好像得到分子间没有引力的结果，但是我们不要轻易地放弃我们的猜想，应再进一步分析缘由。大家都知道磁铁能够吸引铁钉，〔边讲边演示〕但把铁钉远离磁铁，这时磁铁不能吸起铁钉〔演示〕，这是为什么？〔距离太远〕。刚才两铅块没有表现出吸引力，是不是也是由于分子间的距离不够近呢？那么我们想法让两铅块靠的更近些。〔再做试验时，用小刀将两铅块表面刮光亮，然后用力将两铅块挤压在一起〕

试验结果两铅块能吸引在一起，并能负重达500克以上。这说明分子之间的吸引力，这种吸引力只有在分子靠得很近时，才能表现出来。一般分子距离要小于10—9米时才能表现出引力。

在实际生产中，人们早就利用分子间有吸引力，来进行金属焊接了。一般焊接是靠溶化金属，从而使分子间的距离足够近，金属冷却后就焊接到一起。近代还有爆破焊接技术，它是将金属表面清洁后靠在一起，然后靠爆炸产生的巨大压力，将两金属压接在一起。

液体分子之间也存在吸引力。

试验证明了我们关于分子引力的猜想。我们再进一步思索，又会发觉新的冲突：分子之间有间隙，分子之间又有引力，这两者是冲突的，分子想互吸引最终应当相互靠紧，而不应当有间隙。既然分子间有间隙，物体应当很简单压缩，但事实却是固体、液体极难压缩。我们只有依据事实，深化我们的认识，事实说明我们对分子的认识还不够全面，还有没认识到的方面。

原来分子之间还存在斥力。分子之间既有引力，又有斥力，会不会两种力总是相互抵消呢？当然不会，只有在特定的距离r时，分子间的引力不等于斥力，这个距离r就是通常的分子间隙的距离，大约是10—10米。当分子距离小于r时，斥力和引力都增大，但斥力增大得快，分子间表现为斥力。当分子间距离增大时，斥力和引力都减小，但斥力减小得更快、分子间表现为引力。当分子距离再增大，分子引力继续减小，当分子距离大于10r时，分子间的作用力将变得非常微弱，可以忽视了。

有了对分子间存在斥力的认识，前面所说的冲突也就迎刃而解了。

小结：

通过试验和思索，我们已经对分子和分子的运动有了初步认识，现在我们共同回顾一下，看看我们已经有了哪些认识。

1、物质是由分子组成的，分子是构成物质的微粒，直径大约是10—10米。

2、分子永不停息地无规章运动着。

3、分子之间有间隙。

4、分子之间存在作用力，相互作用力有两种，即引力和斥力。

以上几点，就是分子动理论的基本要点，利用这些要点，能够说明许多热现象。

板书设计：

第一节分子热运动

一、分子和分子运动

1、物质是由分子组成的，分子是微小的微粒。

2、构成物质的分子永不停息地运动着。

二、分子间的作用力

1、引力

2、斥力

作业：动手动脑学物理1、2、3、4

教学后记：

本节的主要目标是让同学知道什么是扩散现象，对分子间的作用力有正确的认识，知道分子做永不停息的无规章运动。

分子热运动教案4

一、教材分析

《分子的热运动》是人教版高中物理选修3–3《热学》第七章《分子动理论》的第二节的教学内容，分子动理论是物质的微观结构学说，是宏观与微观本质间联系的纽带，是热学的基础。“分子的热运动”是构成分子动理论的重要组成部分。因此，本节课在本章中起着非常重要的作用，同时它也是高中阶段物理教学中非重点知识中的重点。布朗运动是分子热运动的试验基础，对分子热运动的认识，是建立在对布朗运动正确理解的基础上的，因此，知道布朗运动产生的缘由，知道布朗运动的无规章性反映了液体分子的无规章性，是学好本节课的基础。

二、教学目标

1．知识目标：

〔1〕知道什么是布朗运动，观测其特点，分析其产生缘由。

〔2〕学习用统计的观点分析问题，知道布朗运动是分子无规章运动的反映，对宏观现象作微观说明。

〔3〕知道大量分子无规章运动的激烈程度与温度有关，温度越高，分子的无规章运动越激烈。

2．技能目标：

通过演示试验，说明一切物质的分子都在不停地做无规章的运动，使同学知道，物体温度越高，分子热运动越猛烈，培育同学通过物理现象归纳规律的技能。

3．情感、立场和价值观目标：

〔1〕激发同学的学习爱好和对科学的求知欲望，使同学乐于探究微观世界和日常生活中的物理学原理。

〔2〕用试验和多媒体教学素材激发同学对大千世界的爱好。使同学了解，可以通过径直感知的现象，认识无法径直感知的事实。

〔3〕培育同学发觉问题、提出问题和解决问题的技能。

三、教学重点、难点

重点：分子热运动。

难点：从宏观出发通过径直感知的现象，推想无法感知的事实；

用分子热运动观点说明有关现象。

四、学情分析

同学已有了日常生活中的常识，在中学已学过扩散现象等，对分子运动有初步认识，又具备了高一力学的基础知识、物理学讨论问题的一些方法及分析推理问题的技能。在此基础上，再结合同学的心理特点及物理学科的特点，使同学通过扩散现象、感爱好的布朗运动试验加深认识，引起思索，并利用已有的科学分析的方法，最终能很好地分析布朗运动产生缘由，并理解布朗运动的无规章性反映了液体分子的无规章性。

五、教学方法

1．试验法：多媒体展示演示试验。

2．学案导学：见后面的学案。

3．设计理念：根据探究性学习方式所阐述的“有规律性更有艺术性”为目的，充分利用多媒体帮助教学及试验演示，使同学置身于探究问题的情境之中，通过动眼看、动口议、动手做、动笔写、动耳听等，激活同学内在的潜力

4．教学的基本环节：提出问题→进行猜想→试验探究→分析归纳→得出结论

六、课前预备

1．同学的学习预备：预习学案与课本中的图片。

2．老师的教学预备：多媒体课件制作，试验器材的预备。

七、课时安排：1课时

八、教学过程

〔一〕观测试验整体感知

1．〔课件投影〕观测演示试验〔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渐渐扩展到上面瓶内。〕这是什么物理现象？这现象说明什么问题？

〔设计意图：用试验引入激发同学学习新知识的欲望，将同学留意力集中起来。〕

2．〔课件投影〕请观测课件演示的扩散过程。

〔设计意图：用计算机演示扩散过程，可以把抽象的问题详细化，使同学理解起来更简单说明分子做无规章热运动〕

3．〔课件投影〕请完成试验〔在两个烧杯中分别装有冷水和热水，滴入1-2滴红墨水后，红墨水在水中渐渐扩开展来。〕，然后回答：扩散现象的猛烈程度与温度有关吗？举例说明。

〔设计意图：在同学亲自试验基础上，来解决自己的问题，同学间可以合作争论，彼此沟通，自己得出结论加深理解，巩固记忆，并培育科学探究精神。〕

4．〔课件投影〕请观测布朗运动。

〔设计意图：布朗运动是分子无规章运动的试验基础，对分子热运动的认识，是建立在对布朗运动的正确理解的基础上。介绍并演示试验起着非常重要的作用，不但能使同学知道什么是布朗运动，还能使同学发觉布朗运动的特点，为布朗运动产生缘由的分析奠定了试验基础。〕

〔简要实录：在载物玻璃上的凹槽内用滴管滴入几滴有小炭粒的水滴，将盖玻片盖上，放在显微镜载物台上，然后通过显微镜观测，在视场中看到大大小小的很多颗粒，认真观测其中某一个很小的颗粒，会发觉在不停地活动，很像是水中的小鱼虫的运动。将一台显微镜放在讲台上，用显微摄像头拍摄布朗运动，经过电脑在大屏幕上显示投影成像，让全体同学观测，然后老师指着一个颗粒在屏幕上的位置，以此点为参考点，让同学观测这颗微粒在以后的一段时间内相对参考点的运动状况，并用计算机课件〔动画〕演示小炭粒运动状况。试验进行的很顺当，同学非常留意观测,很多同学看出小炭粒运动的无规章性，从而师生一起总结出布朗运动的概念。〕

〔二〕分析缘由认识本质

〔课件投影〕阅读课本中有关布朗运动的表达，了解布朗运动的特点。

〔设计意图：通过阅读加深理解布朗运动。〕

〔投影〕：

1、固体微粒的运动是极不规章的。如图画的几个布朗颗粒运动的路径，这不是布朗微粒运动的轨迹，它只是每隔30秒观测到的该颗粒位置的一些连线，事实上在这短短的30秒内微粒运动也极不规章，绝不是直线运动。

2、布朗运动是永不停息的。由于连续观测布朗运动，发觉在多天甚至几个月时间内，只要液体不干枯，这种运动就永不停息。

3、任何固体微粒悬浮在液体中，在任何温度下都会做布朗运动。假设悬浮的颗粒越小，布朗运动越明显；颗粒越大，布朗运动越不明显，甚至观测不到。布朗运动随着温度的上升而愈加激烈。〕

〔课件投影〕悬浮颗粒无规章运动的缘由是什么？是由外界因素影响产生的，还是液体内部缘由？

〔设计意图：此问题是解决问题的根本。同学只有认识到不是外界因素的影响，才能推理到内部分子作用的结果。〕

〔课件投影〕请观测演示课件演示的动画：悬浮在液体中的微小颗粒，当它足够小时，受到来自各个方向的液体分子的撞击作用是不平衡的。在某一瞬间，在某个方向受到撞击作用强，它就沿着这个方向运动。在下一瞬间，微小颗粒在另一方向受到的撞击作用强，它又向着另一个方向运动。

〔设计意图：课件的展示使抽象的事物变成可以感知的事物，起到降低台阶、化抽象为详细、变难为易的作用。同时从对悬浮颗粒无规章运动的缘由分析，使同学初步接触到用概率统计的观点分析大量偶然事项的必定结果。〕

〔三〕课堂小结

〔四〕实时反馈巩固提高

1、布朗运动是说明分子运动的重要事实，那么布朗运动是指〔〕

A、液体分子的运动

B、悬浮在液体中的固体分子的运动

C、固体微粒的运动

D、液体分子与固体分子的共同运动

2、关于布朗运动猛烈程度，下面说法不正确的选项是〔〕

A、固体微粒越小，布朗运动越显著

B、液体温度越高，布朗运动越显著

C、与固体微粒碰撞的液体分子数目越多，布朗运动越显著

D、与固体微粒碰撞的液体分子数目越少，布朗运动越显著

3、以下说法正确的选项是〔〕

A、温度越高，物体的运动越猛烈

B、温度越高，物体内大量分子的无规章运动越猛烈

C、温度上升，物体内每个分子的运动速度都增大

D、温度降低，对于物体内的某个分子而言，其运动速度可能增大

〔四〕发导学案、布置预习

九、板书设计

分子热运动

1、扩散现象：不同的物质接触时，相互进入对方的现象。

2、扩散现象说明：一切物质的分子都在不停地做无规章运动。

3、由于分子的运动跟温度有关，所以这种无规章运动叫分子的热运动。温度越高，热运动越猛烈。

十、教学反思

子运动比较抽象，本节课通过试验的引入激发了同学学习的爱好，并通过类比的方法，让同学理解分子运动的特点、掌控分子动理论的内容。由于本节课通过大量的试验和例题，使同学对分子运动有了很深刻的认识，为后面讨论物体内能及其有关知识做好铺垫。整个教学活动重点突出同学为主体，同时培育同学分析和解决问题的技能，掌控物理学中讨论问题的方法。

分子热运动教案5

一、教学目标

1.物理知识方面的要求：

(1)知道并记住什么是布朗运动，知道影响布朗运动激烈程度的因素，知道布朗运动产生的缘由。

(2)知道布朗运动是分子无规章运动的反映。

(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。

2.通过对布朗运动的观测，发觉其特征，分析概括出布朗运动的缘由;培育同学概括、分析技能和推理判断技能。

从对悬浮颗粒无规章运动的缘由分析，使同学初步接触到用概率统计的观点分析大量偶然事项的必定结果。

二、重点、难点分析

1.通过同学对布朗运动的观测，引导同学思索、分析出布朗运动不是外界影响产生的，是液体分子撞击微粒不平衡性产生的。布朗运动是永不停息的无规章运动，反映了液体分子的永不停息的无规章运动。这一连串结论的得出是这堂课的教学重点。

2.同学观测到的布朗运动不是分子运动，但它又间接反映液体分子无规章运动的特点。这是课堂上的难点。这个难点要从开始分析显微镜下看不到分子运动这个问题渐渐分散解疑。

三、教具

1.气体和液体的扩散试验：分别装有二氧化氮和空气的玻璃储气瓶、玻璃片;250mL水杯内盛有净水、红墨水。

2.制备好的有藤黄悬浮颗粒的水、显微镜用载物片、显微摄像头、大屏幕投影电视。

四、主要教学过程

(一)引入新课

让同学观测两个演示试验：

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渐渐扩展到上面瓶内。

2.在一烧杯的净水中，滴入一二滴红墨水后，红墨水在水中渐渐扩开展来。

提问：上述两个试验属于什么物理现象?这现象说明什么问题?

在同学回答的基础上总结：上述试验是气体、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章运动。而且扩散现象的快慢径直与温度有关，温度高，扩散现象加快。这些内容在中学物理中已经学习过了。

(二)新课教学过程

1.介绍布朗运动现象

1827年英国植物学家布朗用显微镜观测悬浮在水中的花粉，发觉花粉颗粒在水中不停地做无规章运动，后来把颗粒的这种无规章运动叫做布朗运动。不只是花粉，其他的物质如藤黄、墨汁中的炭粒，这些小微粒悬浮在水中都有布朗运动存在。

介绍显微镜下如何观测布朗运动。在载物玻璃上的凹槽内用滴管滴入几滴有藤黄的水滴，将盖玻璃盖上，放在显微镜载物台上，然后通过显微镜观测，在视场中看到大大小小的很多颗粒，认真观测其中某一个很小的颗粒，会发觉在不停地活动，很像是水中的小鱼虫的运动。将一台显微镜放在讲台上，然后让用显微摄像头拍摄布朗运动，经过电脑在大屏幕上显示投影成像，让全体同学观测，最好老师用教鞭指一个颗粒在屏幕上的位置，以此点为参考点，让同学看这颗微粒以后的一些时间内对参考点运动状况。

让同学看教科书上图，图上画的几个布朗颗粒运动的路径，指出这不是布朗微粒运动的轨迹，它只是每隔30s观测到的位置的一些连线。事实上在这短短的30s内微粒运动也极不规章，绝不是直线运动。

2.介绍布朗运动的几个特点

(1)连续观测布朗运动，发觉在多天甚至几个月时间内，只要液体不干枯，就看不到这种运动停下来。这种布朗运动不分白天和黑夜，不分夏天和冬天(只要悬浮液不冰冻)，永久在运动着。所以说，这种布朗运动是永不停息的。

(2)换不同种类悬浮颗粒，如花粉、藤黄、墨汁中的'炭粒等都存在布朗运动，说明布朗运动不取决于颗粒本身。更换不同种类液体，都不存在布朗运动。

(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，甚至观测不到运动。

(4)布朗运动随着温度的上升而愈加激烈。

3.分析、说明布朗运动的缘由

(1)布朗运动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。

分层次地提问同学：假设液体两端有温度差，液体是怎样传递热量的?液体中的悬浮颗粒将做定向移动，还是无规章运动?温度差这样的外界因素能产生布朗运动吗?

归纳总结同学回答，液体存在着温度差时，液体依靠对流传递热量，这样悬浮颗粒将随液体有定向移动。但布朗运动对不同颗粒运动状况不相同，因此液体的温度差不可能产生布朗运动。又如液体的压强差或振动等都只能使液体具有定向运动，悬浮在液体中的小颗粒的定向移动不是布朗运动。因此，推理得出外界因素的影响不是产生布朗运动的缘由，只能是液体内部造成的。

(2)布朗运动是悬浮在液体中的微小颗粒受到液体各个方向液体分子撞击作用不平衡造成的。

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，由于液体分子太小。但液体中许很多多做无规章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。

在某一瞬间，微小颗粒在某个方向受到撞击作用强，它就沿着这个方向运动。在下一瞬间，微小颗粒在另一方向受到的撞击作用强，它又向着另一个方向运动。任一时刻微小颗粒所受的撞击在某一方向上占优势只能是偶然的，这样就引起了微粒的无规章的布朗运动。

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少。布朗运动微粒大小在10-6m数量级，液体分子大小在10-10m数量级，撞击作用的不平衡性就表现得越明显，因此，布朗运动越明显。悬浮在液体中的微粒越大，在某一瞬间跟它相撞击的分子越多，撞击作用的不平衡性就表现得越不明显，以至可以认为撞击作用相互平衡，因此布朗运动不明显，甚至观测不到。

液体温度越高，分子做无规章运动越激烈，撞击微小颗粒的作用就越激烈，而且撞击次数也加大，造成布朗运动越激烈。

5.布朗运动的发觉及缘由分析的重要意义

(1)结合上面的讲解分析提问同学：布朗运动是悬浮在液体中的固体微粒分子的运动吗?是液体分子无规章运动吗?布朗微粒是被谁无规章撞击而造成的?布朗运动间接地反映了谁的无规章运动?

综合同学回答归纳总结：

(1)固体颗粒是由大量分子组成的，仍旧是宏观物体;显微镜下看到的只是固体微小颗粒，光学显微镜是看不到分子的;布朗运动不是固体颗粒中分子的运动，也不是液体分子的无规章运动，而是悬浮在液体中的固体颗粒的无规章运动。无规章运动的缘由是液体分子对它无规章撞击的不平衡性。因此，布朗运动间接地证明了液体分子的无规章运动。

(2)布朗运动随温度上升而愈加激烈，在扩散现象中，也是温度越高，扩散进行的越快，而这两种现象都是分子无规章运动的反映。这说明分子的无规章运动与温度有关，温度越高，分子无规章运动越激烈。所以通常把分子的这种无规章运动叫做热运动。

(三)课堂小结

1.要知道什么是布朗运动。它是悬浮在液体中的固体微粒的无规章运动，是在显微镜下观测到的。

2.知道布朗运动的三个主要特点：永不停息地无规章运动;颗粒越小，布朗运动越明显;温度越高，布朗运动越明显。

3.产生布朗运动的缘由：它是由于液体分子无规章运动对固体微小颗粒各个方向撞击的不匀称性造成的。

4.布朗运动间接地反映了液体分子的无规章运动，布朗运动、扩散现象都有力地说明物体内大量的分子都在永不停息地做无规章运动。

(四)课堂练习

1.关于布朗运动的以下说法中，正确的选项是[]。

A.布朗运动就是液体分子的热运动

B.布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒内的分子的无规章热运动

C.温度越高，布朗运动越激烈

D.悬浮颗粒越小，布朗运动越激烈

答案：C、D。

2.如图是观测记录做布朗运动的一个微粒的运动路径。从微粒在A点开始记录，每隔30s记录下微粒的一个位置，得到B、C、D、E、F、G等点，那么微粒在75s末时的位置[]。

A.肯定在CD连线的中点

B.肯定不在CD连线的中点

C.可能在CD连线上，但不肯定在CD连线的中点

D.可能在CD连线以外的某点

答案：C、D。

(五)、说明

1.本节课取得教学效果的关键是将布朗运动演示试验做好，让同学都看清晰布朗运动。即使教学设备条件差的学校，也应当预备2～4台生物显微镜，预先调好后，让同学轮番观测。设备条件好的学校，运用显微摄像头，对准载玻璃上有藤黄的悬浮液，拍摄的结果通过电脑在大屏幕投影电视上呈现出来。用显微镜观测布朗运动全部过程也应拍摄出来，给同学展示。

2.对于分子的永不停息的无规章运动，要留意是无规章，而不是无规律。无规章是