《分子的热运动》导学案

《分子的热运动》导学案一、学习目标1、同学们能够理解分子热运动的概念，就像知道小伙伴们在操场上自由活动一样清楚。2、可以说出扩散现象的定义和例子，就像能说出自己爱吃的零食有哪些一样简单。3、能解释影响扩散现象快慢的因素，就像能解释为什么有的游戏玩得快有的玩得慢一样容易。4、理解布朗运动的特点和产生原因，就像理解为什么小蚂蚁会那样爬一样明白。二、知识梳理（一）扩散现象1、定义同学们，想象一下，当你在厨房，妈妈打开一瓶香水，过一会儿，整个厨房甚至客厅都能闻到香味。这就是一种扩散现象哦。扩散现象就是不同物质能够彼此进入对方的现象。比如说，把一滴墨水滴到一杯水里，墨水会慢慢在水里散开，这也是扩散现象。这里的重点就是不同物质之间的这种互相进入的情况。难点呢，就是要理解这种现象是分子在不停地做无规则运动的结果，而不是有什么外力在推动。就像小虫子在草丛里乱爬，没有什么特定的指挥，分子也是这样乱走的。2、影响扩散现象快慢的因素咱们来做个小实验，拿一杯热水和一杯冷水，同时往里面滴一滴墨水。你会发现，热水里的墨水扩散得特别快，冷水里的就慢一些。这就说明温度会影响扩散现象的快慢。温度越高，分子运动越剧烈，扩散就越快；温度越低，分子运动就不那么活跃，扩散也就慢啦。这就像我们在夏天跑步比冬天跑步更有活力一样。（二）布朗运动1、发现历程有个叫布朗的科学家，他用显微镜观察悬浮在水中的花粉颗粒。他发现这些花粉颗粒在不停地做无规则运动，就像小跳蚤一样蹦来蹦去，毫无规律。这就是布朗运动啦。2、特点布朗运动是永不停息的。花粉颗粒一会儿朝这儿动，一会儿朝那儿动，根本停不下来。这就像我们班那些调皮的同学，总是精力充沛地跑来跑去。而且布朗运动是无规则的，它的运动方向和速度都不断变化。这可比我们玩猜硬币正反面还难预测呢。3、产生原因同学们，布朗运动可不是花粉颗粒自己在调皮哦。是因为花粉颗粒受到周围水分子的撞击。水分子在做无规则运动，它们从各个方向撞击花粉颗粒，而且撞击的力量不均衡，就使得花粉颗粒也跟着做无规则运动啦。这就好像我们在人群中，如果周围的人都在乱挤，我们也会被挤得东倒西歪的。这里的重点是要理解布朗运动是间接反映了分子的无规则运动，难点就是要把花粉颗粒的运动和分子运动联系起来。（三）分子的热运动1、定义分子的热运动就是分子这种永不停息的无规则运动。不管是固体、液体还是气体中的分子，都在做这种热运动。就像全世界的小动物都在自己的小天地里忙碌地活动一样。2、与温度的关系温度越高，分子热运动越剧烈。这就好比天气热的时候，大家都更活跃，跑来跑去的；天气冷的时候，就都想缩在暖和的地方，分子也是这样的感觉。三、学习活动（一）阅读探究1、同学们，请阅读课本中关于扩散现象、布朗运动和分子热运动的部分。在阅读的时候，把你觉得重要的地方画出来，就像寻宝一样，把那些知识的宝藏标记出来。2、读完之后，试着用自己的话给同桌讲讲什么是扩散现象、布朗运动和分子热运动。如果你讲得不清楚，同桌可以提问，你们可以互相讨论，就像在分享自己的小秘密一样。（二）小组讨论1、分成小组，讨论一下生活中还有哪些扩散现象的例子。比如说，在医院里能闻到消毒水的味道，这是不是扩散现象呢？大家可以把自己想到的例子都说出来，越多越好。然后每个小组选一个代表，向全班汇报你们小组的讨论成果。2、讨论布朗运动和分子热运动的关系。为什么说布朗运动能反映分子的无规则运动呢？大家可以从我们之前讲的花粉颗粒受水分子撞击的角度去思考，也可以结合自己的理解畅所欲言。在讨论的过程中，如果有不同的意见，不要着急，大家可以像辩论选手一样，互相交流想法，说不定会碰撞出知识的火花呢。（三）实验观察1、老师给每个小组准备了一杯热水、一杯冷水和一些墨水。同学们可以亲自做一下墨水在热水和冷水中扩散的实验。在做实验的时候，仔细观察墨水扩散的过程，记录下扩散开始的时间、扩散的速度等信息。然后根据自己的观察，总结温度对扩散现象的影响。2、如果有条件的话，老师还可以用显微镜展示布朗运动的现象给同学们看。同学们要仔细观察花粉颗粒的运动轨迹，感受一下这种无规则运动的奇妙之处。看完之后，大家可以讨论一下，从这个现象中能得到什么关于分子运动的信息。四、学习指导（一）启发性问题1、当我们看到灰尘在空气中飞舞，这是不是布朗运动呢？提示一下哦，灰尘飞舞和花粉颗粒的布朗运动好像有点相似，但又不完全一样呢。2、在扩散现象中，如果两种物质的分子大小不同，扩散的速度会有什么变化呢？大家可以从分子运动的特点去思考这个问题。3、分子热运动是永不停息的，那有没有什么办法可以让分子停止运动呢？这个问题有点难哦，不过大家可以发挥自己的想象力，从温度等影响分子运动的因素去考虑。（二）提示1、对于灰尘飞舞这个问题，大家要想到布朗运动是悬浮微粒的运动，而灰尘的飞舞更多是受到气流等宏观因素的影响，和分子撞击的布朗运动是不同的。2、分子大小不同的两种物质扩散速度的问题，要考虑分子运动时受到的阻碍等因素。分子小的可能更容易在其他物质中穿梭，扩散可能会快一些，但这还和分子间的作用力等因素有关哦。3、关于让分子停止运动，从我们学过的温度影响分子热运动来看，似乎温度降到极低的时候分子运动就会变得很微弱，但绝对零度（273.15摄氏度）是很难达到的，而且即使接近绝对零度，分子也还会有微弱的运动，这是量子力学里的一些奇妙现象呢。五、练习题（一）基础练习1、下列现象中属于扩散现象的是（）A.春天，柳絮飞扬B.夏天，荷花飘香C.秋天，树叶飘落D.冬天，雪花纷飞答案：B。解析：扩散现象是不同物质彼此进入对方的现象，荷花飘香是香气分子在空气中扩散的结果。而柳絮飞扬、树叶飘落、雪花纷飞都是宏观物体的运动，不是分子的扩散现象。2、关于布朗运动，下列说法正确的是（）A.布朗运动就是分子的无规则运动B.布朗运动反映了液体分子的无规则运动C.布朗运动是悬浮微粒有规则的运动D.布朗运动的剧烈程度与温度无关答案：B。解析：布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，它是由于液体分子无规则运动撞击悬浮微粒产生的，所以布朗运动反映了液体分子的无规则运动。A选项错误，布朗运动不是分子运动；C选项错误，布朗运动是无规则的；D选项错误，温度越高，布朗运动越剧烈。3、扩散现象说明（）A.物质是由分子组成的B.分子永不停息地做无规则运动C.分子间存在着引力和斥力D.分子之间可能有间隙答案：B。解析：扩散现象是不同物质的分子彼此进入对方的现象，这表明分子在永不停息地做无规则运动。A选项物质由分子组成不是扩散现象主要说明的；C选项分子间引力和斥力与扩散现象关系不大；D选项分子间有间隙虽然也和扩散现象有关，但主要体现的还是分子的无规则运动。（二）提升练习1、把一块铅和一块金的表面磨光后紧压在一起，在常温下放置五年后再将它们分开，可以看到它们互相渗入约1毫米深。这个现象说明（）A.分子在永不停息地做无规则运动B.分子间存在引力C.分子间存在斥力D.分子间有间隙答案：A。解析：铅和金互相渗入，这是扩散现象，扩散现象说明分子在永不停息地做无规则运动。B选项分子间引力主要体现在物体不容易被拉伸等现象；C选项分子间斥力体现在物体不容易被压缩等方面；D选项分子间有间隙虽然也是扩散现象的一个体现，但主要还是说明分子的无规则运动。2、如图所示，是关于布朗运动的实验，下列说法正确的是（）A.图中记录的是分子无规则运动的情况B.图中记录的是微粒做布朗运动的轨迹C.实验中可以看到，微粒越大，布朗运动越明显D.实验中可以看到，温度越高，布朗运动越明显答案：D。解析：A选项，图中记录的是悬浮微粒的运动，不是分子运动；B选项，图中记录的不是微粒做布朗运动的轨迹，因为布朗运动是无规则的，图中的连线只是为了表示微粒的运动过程；C选项，微粒越小，布朗运动越明显，因为小的微粒受到分子撞击更容易不平衡；D选项，温度越高，分子运动越剧烈，对微粒的撞击更不均衡，布朗运动越明显。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.是布朗运动B.不是布朗运动C.是自由落体运动D.是热运动答案：B。解析：这些悬浮在空气中的微粒在较暗房间里的运动不是布朗运动，因为这些微粒的运动主要是由于空气的流动等宏观因素引起的，而布朗运动是由于分子无规则运动撞击悬浮微粒产生的无规则运动。C选项自由落体运动是物体在重力作用下的运动，这里的微粒不是自由落体运动；D选项热运动是分子的运动，不是这些微粒的运动。（三）拓展练习1、请解释为什么在腌咸菜的时候，菜要过一段时间才会变咸，而炒菜的时候，菜很快就会有咸味了。答案：腌咸菜的时候，盐分子要扩散到菜里，由于是在固体和液体之间的扩散，分子运动相对缓慢，而且温度相对较低，分子热运动不剧烈，所以需要较长时间菜才会变咸。而炒菜的时候，菜是在高温的油和水中，温度高，分子热运动剧烈，盐分子在液体中的扩散速度很快，所以菜很快就会有咸味了。2、假设我们能够看到分子的运动，想象一下在一杯热水和一杯冷水中分子运动的场景有什么不同？答案：在一杯热水中，分子运动得非常剧烈。就像一群疯狂的小舞者，它们快速地跑来跑去，互相碰撞，而且运动的方向毫无规律。分子之间的距离也比较大，因为温度高，分子的热运动使得它们有更大的活动空间。而在一杯冷水中，分子就像一群懒洋洋的小虫子，它们慢慢地移动，碰撞的频率也比较低，而且分子之间的距离相对较小，整体看起来比较安静、有序。3、研究布朗运动对我们理解分子运动有什么重要意义？答案：布朗运动虽然是悬浮