1、普通高中课程标准实验教科书物理选修 33人教版 第七章 分子动理论 2.分子的热运动 苏焦奎 新泰二中 教学目标 （一）知识与技能 1了解扩散现象是由于分子的热运动产生的。 2知道什么是布朗运动，理解布朗运动产生的原因。 3知道什么是热运动及决定热运动激烈程度的因素。 4培养良好的分析综合能力，理论推理能力。 （二）过程与方法 通过对热运动的探究，培养间接分析问题的思想方法。 （三）情感、态度与价值观 培养学生的唯物主义的世界观，尊重事实，理性思考的能力。 教学重点 分子热运动的规律及相关因素。 教学难点 布朗运动的本质原因。 教学方法 演示法 分组讨论法 教具准备 1 扩散实验：分别装有一氧
2、化氮和空气的集气瓶，玻璃片； 成有适量水的水杯、红墨水、硫酸铜溶液、香水、适量热水。 2布朗运动：微小颗粒，大小不等的几种；烧杯、清水、显微镜 6 组。 教学过程 引入新课 教师：上节课我们分析了分子的大小，知道了分子很小，数量级为 10-10m，在初中我 们还知道分子永不停息的运动，我们如何能够知道分子的运动呢？这节课我们一起通过实 验来分析分子的运动规律。 进行新课 （一）扩散现象 教师：进行实验打开香水的瓶盖，问学生闻到了什么？ 学生：闻到了香味（思考为什么） 教师：我们能够闻到香水的香味是香水分子跑到了我们的鼻子里，这就说明了分子的运动。 我们再来通过实验来进一步分析分子的运动。找 4
3、 个学生分两组分别做溴蒸气的扩散和硫 酸铜的扩散实验。 完成，提问学生观察到的现象并引导学生分析原因。 在学生回答的基础上总结：在日常生活中我们经常观察到类似的现象物理上我们称为扩 散现象。 板书扩散现象：不同物质能够彼此进入对方的现象。 上面两个实验分别就是气体和液体的扩散现象。扩散现象是一种热现象，它说明了分子在 做永不停息的无规则运动（强调） 。 引导学生列举生活中见到的扩散现象。 （如：腌咸菜，放煤的墙角，押在一起的金片和铅 片）并加以引导纠正使学生充分理解扩散现象，扩散现象在物体的三种形态中都能够发 生。 教师：我们继续做个类比实验分别在成有凉水和热水的杯子里滴入一滴红墨水（可以提
4、问学生是否是扩散现象）观察发生的现象，提问为什么，说明了什么问题？（学生进行讨 论热水中的红色墨水扩散的快） 在学生回答的基础上得出结论：扩散的快慢程度与温度有关，温度高则扩散的快。它也间 接的说明分子运动的快慢程度与温度有关。 举例说明：腌咸菜，菜变咸的慢；而炒菜，菜 变咸的就很快。 扩散现象在科学技术中也有很多应用，举例：半导体器件的生产等。 除了扩散现象能够说明分子运动之外，在生活中还有哪些例子能够证实分子的运动呢？我 们看下下面这个实例 （二）布朗运动 教师：介绍布朗运动现象 1827 年英国植物学家布朗用显微镜观察悬浮在水中的花粉，发现花粉颗粒在水中不停 地做无规则运动，后来把颗粒的
5、这种无规则运动叫做布朗运动。不只是花粉，其他的物质 加藤黄、墨汁中的炭粒，这些小微粒悬浮在水中都有布朗运动存在。 教师：介绍显微镜下如何观察布朗运动，组织学生通过显微镜观察布朗运动。 教师提示：换用不同的微粒观察；凉水换成热水观察；捕捉一个微粒追踪观察。 学生：进行实验观察，实验完毕，让学生分组讨论后回答看到的现象。 教师：在学生回答的基础上总结布朗运动的特点 （1）布朗运动是杂乱无规则的永不停息的运动。 （2）换不同种类悬浮颗粒，都存在布朗运动。更换不同种类液体，都存在布朗运动。 （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，甚至观察不到 运动。 （4）布朗运动随着温度的升
6、高而愈加激烈。 教师：让学生看教科书上图 7.25。 学生：思考并回答图上画的是不是几个布朗颗粒运动轨迹。 教师：指出这不是布朗微粒运动的轨迹（强调） ，它只是每隔 30 秒观察到的位置的一些连 线。实际上在这短短的 30 秒内微粒运动也极不规则，绝不是直线运动。 教师：列举反例：我们看到阳光下灰尘在空气中翻腾，是否属于布朗运动？ 学生：进行回答 教师：根据学生的回答强调布朗运动要通过显微镜才能观察到。 教师：提问布朗运动产生的原因是什么？是不是外界因素的影响？（所谓外界因素，是指 存在温度差、压强差、液体振动等等。 ）比如，若液体两端有温度差，液体是怎样传递热量 的？液体中的悬浮颗粒将做定向
7、移动，还是无规则运动？温度差这样的外界因素能产生布 朗运动吗？ 学生：分组讨论，提出各自的观点。 教师：在学生回答的基础上解释布朗运动的原因：由以上布朗运动的特点可以看出布朗运 动不是由外界因素影响产生的，只能是液体内部原因造成的。 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，因为液体分子太小。 但液体中许许多多做无规则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
8、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则的布朗运 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，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互 相平衡，因此布朗运动不明显，甚至观察不到。 总结：由布朗运动的原因可以得出，布朗运动间接的反映了液体分子的无规则运动。 布朗运动的剧烈程度与温度有关，说明分子的无规则运动也与温度有
9、关系。 （三）热运动 由以上两个实例表明分子在做永不停息的无规则运动，其剧烈程度与温度有关，温度越 高这种运动就月激烈。因此我们把分子永不停息的无规则运动叫做热运动。 （四）当堂练习： 1关于扩散现象，下列说法正确的是 （ ） A扩散现象是指相互接触的物体彼此进入对方的现象。 B扩散现象只能在液体中进行。 C扩散现象说明分子在做无规则的运动。 D扩散的快慢与温度无关。 2关于布朗运动，下列说法中正确的是 A、布朗运动就是液体分子的无规则运动 B、液体的温度越高，布朗运动越激烈 C、悬浮的固体颗粒越小，布朗运动越明显 D、随着时间的延续，布朗运动逐渐变慢，最终停止 3在较暗的房间力，从射进来的阳
10、光中，可以看到悬浮在空气中的微粒在不停的运动， 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是由气流和重力引起的运动。 4关于布朗运动和扩散现象的下列说法中正确的是 （ ） A布朗运动和扩散现象都能在气体、液体、固体中发生。 B布朗运动和扩散现象都是分子的运动。 C布朗运动和扩散现象都是温度越高越明显。 D布朗运动和扩散现象都是永不停息的。 5对热运动的含义理解正确的是 （ ） A物体的温度越高，物体运动越快。 B物体的温度越高，物体里的分子的无规则运动越激烈。 C物体的温度越高，物体里的每个分子的无规则运动都越激烈。 D大量分子的无规则运动就是热运动。 （五）课堂总结、点评 本节课我们主要学习了：（让学生来总结） 1扩散现象的原因及说明的问题 2布朗运动的现象原因及说明问题 3分子热运动的特点和温度的关系
