物理《分子的熱運動》教學(xué)設(shè)計
一、教材分析
《分子的熱運動》是人教版高中物理選修3–3《熱學(xué)》第七章《分子動理論》的第二節(jié)的教學(xué)內(nèi)容，分子動理論是物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)學(xué)說，是宏觀與微觀本質(zhì)間聯(lián)系的紐帶，是熱學(xué)的基礎(chǔ)�！胺肿拥臒徇\動”是構(gòu)成分子動理論的重要組成部分。因此，本節(jié)課在本章中起著十分重要的作用，同時它也是高中階段物理教學(xué)中非重點知識中的重點。布朗運動是分子熱運動的實驗基礎(chǔ)，對分子熱運動的認識，是建立在對布朗運動正確理解的基礎(chǔ)上的，因此，知道布朗運動產(chǎn)生的原因，知道布朗運動的無規(guī)則性反映了液體分子的無規(guī)則性，是學(xué)好本節(jié)課的基礎(chǔ)。
二、教學(xué)目標
1．知識目標：
�。�1）知道什么是布朗運動，觀察其特點，分析其產(chǎn)生原因。
（2）學(xué)習(xí)用統(tǒng)計的觀點分析問題，知道布朗運動是分子無規(guī)則運動的反映，對宏觀現(xiàn)象作微觀解釋。
（3）知道大量分子無規(guī)則運動的激烈程度與溫度有關(guān)，溫度越高，分子的無規(guī)則運動越激烈。
2．能力目標：
通過演示實驗，說明一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則的運動，使學(xué)生知道，物體溫度越高，分子熱運動越劇烈，培養(yǎng)學(xué)生通過物理現(xiàn)象歸納規(guī)律的能力。
3．情感、態(tài)度和價值觀目標：
（1）激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和對科學(xué)的求知欲望，使學(xué)生樂于探索微觀世界和日常生活中的物理學(xué)原理。
（2）用實驗和多媒體教學(xué)素材激發(fā)學(xué)生對大千世界的興趣。使學(xué)生了解，可以通過直接感知的現(xiàn)象，認識無法直接感知的事實。
�。�3）培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題和解決問題的能力。
三、教學(xué)重點、難點
重點：分子熱運動。
難點：從宏觀出發(fā)通過直接感知的現(xiàn)象，推測無法感知的事實；
用分子熱運動觀點解釋有關(guān)現(xiàn)象。
四、學(xué)情分析
學(xué)生已有了日常生活中的常識，在初中已學(xué)過擴散現(xiàn)象等，對分子運動有初步認識，又具備了高一力學(xué)的基礎(chǔ)知識、物理學(xué)研究問題的一些方法及分析推理問題的能力。在此基礎(chǔ)上，再結(jié)合學(xué)生的心理特點及物理學(xué)科的特點，使學(xué)生通過擴散現(xiàn)象、感興趣的布朗運動實驗加深認識，引起思考，并利用已有的科學(xué)分析的方法，最終能很好地分析布朗運動產(chǎn)生原因，并理解布朗運動的無規(guī)則性反映了液體分子的無規(guī)則性。
五、教學(xué)方法
1．實驗法：多媒體展示演示實驗。
2．學(xué)案導(dǎo)學(xué)：見后面的學(xué)案。
3．設(shè)計理念：按照探究性學(xué)習(xí)方式所闡述的“有規(guī)律性更有藝術(shù)性” 為目的，充分利用多媒體輔助教學(xué)及實驗演示，使學(xué)生置身于探索問題的情境之中，通過動眼看、動口議、動手做、動筆寫、動耳聽等，激活學(xué)生內(nèi)在的潛力
4．教學(xué)的基本環(huán)節(jié)：提出問題→進行猜想→實驗探究→分析歸納→得出結(jié)論
六、課前準備
1．學(xué)生的學(xué)習(xí)準備：預(yù)習(xí)學(xué)案與課本中的圖片。
2．教師的教學(xué)準備：多媒體課件制作，實驗器材的準備。
七、課時安排：
1課時
八、教學(xué)過程
�。ㄒ唬┯^察實驗 整體感知
1．（課件投影）觀察演示實驗（把盛有二氧化氮的玻璃瓶與另一個玻璃瓶豎直方向?qū)谙嘟佑|，看到二氧化氮氣體從下面的瓶內(nèi)逐漸擴展到上面瓶內(nèi)。）這是什么物理現(xiàn)象？這現(xiàn)象說明什么問題？
（設(shè)計意圖：用實驗引入激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)新知識的欲望，將學(xué)生注意力集中起來。）
2．（課件投影）請觀察課件演示的擴散過程。
�。ㄔO(shè)計意圖：用計算機演示擴散過程，可以把抽象的問題具體化，使學(xué)生理解起來更容易說明分子做無規(guī)則熱運動）
3．（課件投影）請完成實驗（在兩個燒杯中分別裝有冷水和熱水，滴入1-2滴紅墨水后，紅墨水在水中逐漸擴展開來。），然后回答：擴散現(xiàn)象的劇烈程度與溫度有關(guān)嗎？舉例說明。
�。ㄔO(shè)計意圖：在學(xué)生親自實驗基礎(chǔ)上，來解決自己的問題，同學(xué)間可以合作討論，彼此交流，自己得出結(jié)論加深理解，鞏固記憶，并培養(yǎng)科學(xué)探索精神。）
4．（課件投影）請觀察布朗運動。
�。ㄔO(shè)計意圖：布朗運動是分子無規(guī)則運動的實驗基礎(chǔ)，對分子熱運動的認識，是建立在對布朗運動的正確理解的基礎(chǔ)上。介紹并演示實驗起著十分重要的作用，不但能使學(xué)生知道什么是布朗運動，還能使學(xué)生發(fā)現(xiàn)布朗運動的特點，為布朗運動產(chǎn)生原因的分析奠定了實驗基礎(chǔ)。）
�。ê喴獙嶄洠涸谳d物玻璃上的凹槽內(nèi)用滴管滴入幾滴有小炭粒的水滴，將蓋玻片蓋上，放在顯微鏡載物臺上，然后通過顯微鏡觀察，在視場中看到大大小小的許多顆粒，仔細觀察其中某一個很小的顆粒，會發(fā)現(xiàn)在不停地活動，很像是水中的小魚蟲的運動。將一臺顯微鏡放在講臺上，用顯微攝像頭拍攝布朗運動，經(jīng)過電腦在大屏幕上顯示投影成像，讓全體學(xué)生觀察，然后教師指著一個顆粒在屏幕上的位置，以此點為參考點，讓學(xué)生觀察這顆微粒在以后的一段時間內(nèi)相對參考點的運動情況，并用計算機課件（動畫）演示小炭粒運動情況。實驗進行的很順利，學(xué)生十分注意觀察,許多學(xué)生看出小炭粒運動的無規(guī)則性，從而師生一起總結(jié)出布朗運動的概念。）
�。ǘ┓治鲈� 認識本質(zhì)
（課件投影）閱讀課本中有關(guān)布朗運動的敘述，了解布朗運動的特點。
�。ㄔO(shè)計意圖：通過閱讀加深理解布朗運動。）
（投影）：
1、固體微粒的運動是極不規(guī)則的。如圖畫的幾個布朗顆粒運動的路線，這不是布朗微粒運動的軌跡，它只是每隔30秒觀察到的該顆粒位置的一些連線，實際上在這短短的30秒內(nèi)微粒運動也極不規(guī)則，絕不是直線運動。
2、布朗運動是永不停息的。因為連續(xù)觀察布朗運動，發(fā)現(xiàn)在多天甚至幾個月時間內(nèi)，只要液體不干涸，這種運動就永不停息。
3、任何固體微粒懸浮在液體中，在任何溫度下都會做布朗運動。若懸浮的顆粒越小，布朗運動越明顯；顆粒越大，布朗運動越不明顯，甚至觀察不到。布朗運動隨著溫度的升高而愈加激烈。）
（課件投影）懸浮顆粒無規(guī)則運動的原因是什么？是由外界因素影響產(chǎn)生的，還是液體內(nèi)部原因？
�。ㄔO(shè)計意圖：此問題是解決問題的根本。學(xué)生只有認識到不是外界因素的影響，才能推理到內(nèi)部分子作用的結(jié)果。）
（課件投影）請觀察演示課件演示的動畫：懸浮在液體中的微小顆粒，當它足夠小時，受到來自各個方向的液體分子的撞擊作用是不平衡的。在某一瞬間，在某個方向受到撞擊作用強，它就沿著這個方向運動。在下一瞬間，微小顆粒在另一方向受到的撞擊作用強，它又向著另一個方向運動。
�。ㄔO(shè)計意圖：課件的展示使抽象的事物變成可以感知的事物，起到降低臺階、化抽象為具體、變難為易的作用。同時從對懸浮顆粒無規(guī)則運動的原因分析，使學(xué)生初步接觸到用概率統(tǒng)計的觀點分析大量偶然事件的必然結(jié)果。）
�。ㄈ┱n堂小結(jié)
（四）及時反饋 鞏固提高
1、布朗運動是說明分子運動的重要事實，則布朗運動是指（ ）
A、液體分子的運動
B、懸浮在液體中的固體分子的運動
C、固體微粒的運動
D、液體分子與固體分子的共同運動
2、關(guān)于布朗運動劇烈程度，下面說法不正確的是（ ）
A、固體微粒越小，布朗運動越顯著
B、液體溫度越高，布朗運動越顯著
C、與固體微粒碰撞的`液體分子數(shù)目越多，布朗運動越顯著
D、與固體微粒碰撞的液體分子數(shù)目越少，布朗運動越顯著
3、下列說法正確的是（ ）
A、溫度越高，物體的運動越劇烈
B、溫度越高，物體內(nèi)大量分子的無規(guī)則運動越劇烈
C、溫度升高，物體內(nèi)每個分子的運動速度都增大
D、溫度降低，對于物體內(nèi)的某個分子而言，其運動速度可能增大
�。ㄋ模┌l(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)
九、板書設(shè)計
分子熱運動
1、擴散現(xiàn)象：不同的物質(zhì)接觸時，互相進入對方的現(xiàn)象。
2、擴散現(xiàn)象說明：一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則運動。
3、由于分子的運動跟溫度有關(guān)，所以這種無規(guī)則運動叫分子的熱運動。溫度越高，熱運動越劇烈。
十、教學(xué)反思
子運動比較抽象，本節(jié)課通過實驗的引入激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，并通過類比的方法，讓學(xué)生理解分子運動的特點、掌握分子動理論的內(nèi)容。由于本節(jié)課通過大量的實驗和例題，使學(xué)生對分子運動有了很深刻的認識，為后面研究物體內(nèi)能及其有關(guān)知識做好鋪墊。整個教學(xué)活動重點突出學(xué)生為主體，同時培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力，掌握物理學(xué)中研究問題的方法。
選修3——3 7.2【導(dǎo)學(xué)案】
第七章第2節(jié)—分子的熱運動
課前預(yù)習(xí)學(xué)案
一、預(yù)習(xí)目標：
1．知道物質(zhì)是由分子組成的，一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則運動。
2．能識別擴散現(xiàn)象，并能用分子熱運動的觀點進行解釋。
3．知道分子熱運動的快慢與溫度的關(guān)系。
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容：
�。A(yù)習(xí)要求：請同學(xué)們根據(jù)“預(yù)習(xí)目標”，仔細閱讀課本的相關(guān)內(nèi)容，簡要回答以下幾個問題，請將你的答案寫在題目下面的空白處，要保證自獨立完成。）
1、試舉出兩個有關(guān)擴散現(xiàn)象的事例。
2、物體內(nèi)部的分子做什么樣的運動？我們把這種運動叫做什么？
3、分子之間是否存在作用力？
三、在你預(yù)習(xí)的過程中，你還有哪些自己不能解決的疑問，請記錄下來。（每人至少要提出一個問題）
課內(nèi)探究導(dǎo)學(xué)案
一、明確學(xué)習(xí)目標：
�。ㄕ埶娜艘唤M交流“預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案”中的問題，將在預(yù)習(xí)過程中自己解決不了的疑問在小組內(nèi)匯總起來，寫到黑板上）
二、合作探究，精講拓展
1：分子運動。
問題：為什么打開一瓶香水瓶，很快就會聞到香味，是什么跑到鼻子里去了？
你的回答：是一些帶有香味的 ，從香水瓶中揮發(fā)出來，進入空氣中，向各個方向 開來，當它們到達你的鼻子里，你就會聞到香味，我們把這種現(xiàn)象叫做 。
2：氣體的擴散現(xiàn)象。
教師實驗：在裝有紅棕色二氧化氮氣體的瓶子上面，倒扣一個空瓶子，使瓶口相對，把玻璃板抽掉。請認真觀察你會發(fā)現(xiàn)： 。
這說明了氣體的 現(xiàn)象。
3：液體的擴散現(xiàn)象及固體的擴散現(xiàn)象。
請你閱讀課本124頁—125頁有關(guān)擴散現(xiàn)象的材料。
我們從中可知：氣體、固體和液體都存在 現(xiàn)象。
通過整合2：和3：可以知道：一切物質(zhì)的分子都在 。
4：影響擴散的主要因素是什么？
探究實驗：向涼水和熱水中分別滴墨水。
學(xué)生完成實驗后，小組討論。
你們組得出的結(jié)論是：溫度越高，分子的運動越 。
三、課堂小結(jié)，反思整合：
�。ㄕ埻瑢W(xué)們整理、反思剛才的學(xué)習(xí)內(nèi)容，用簡短的語言完成下列知識網(wǎng)絡(luò)，然后小組內(nèi)交流完善。并提出對于本節(jié)課的學(xué)習(xí)還有什么疑惑？）
1．通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)，大家知道物質(zhì)是由大量 組成的，分子在永不停息的做 運動，且溫度越高，分子的熱運動就越 。我們又稱這種現(xiàn)象為 。
2．對于本節(jié)的學(xué)習(xí)，你還存在哪些疑惑？
四、達標測試，反饋提升：
�。ㄕ埾泉毩⑼瓿梢韵骂}目，然后小組內(nèi)交流，并提出存在疑問的題目）
1．下列說法中，錯誤的是
A．溫度越高，分子的熱運動越快 B．溫度越高，擴散現(xiàn)象越明顯
C．擴散現(xiàn)象在高溫條件下和低溫條件下都能進行
D．擴散的快慢與溫度無關(guān)
2．關(guān)于布朗運動的下列說法中，正確的是
A．布朗運動就是液體分子的熱運動
B．布朗運動是懸浮在液體中的固體顆粒內(nèi)的分子的無規(guī)則熱運動
C．溫度越高，布朗運動越激烈
D．懸浮顆粒越小，布朗運動越激烈
3．如圖是觀察記錄做布朗運動的一個微粒的運動路線。從微粒在A點開始記錄，每隔30s記錄下微粒的一個位置，得到B、C、D、E、F、G等點，則微粒在75s末時的位置
A．一定在CD連線的中點
B．一定不在CD連線的中點
C．可能在CD連線上，但不一定在CD連線的中點
D．可能在CD連線以外的某點
課后練習(xí)與提高
1．下列現(xiàn)象中，能用擴散現(xiàn)象解釋的是（ ）
A．春天，柳絮飛揚 B．夏天，雷雨陣陣
C．秋天，丹桂飄香 D．冬天，雪花漫天
2．通常把蘿卜腌制成咸菜需要較長時間，而把蘿卜炒成熟菜，使之具有相同的咸味，僅需幾分鐘，造成這種現(xiàn)象的原因是（ ）
A．鹽分子減少了，很容易進入蘿卜里 B．鹽分子有相互作用的引力
C．蘿卜分子間有空隙，易擴散 D．炒菜時溫度高，分子熱運動加快
3．試用分子熱運動的觀點解釋：在長期堆放煤球的墻角，若用小刀從墻上刮去一薄層，可看到里面呈現(xiàn)黑色。
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