分子熱運動教學設計

閆嬌鈺

一、引入新課

把一塊金子切成兩半，接著把其中一塊金子再切成兩半，這樣繼續下去，能分割到什么程度。要么這種分割能夠永遠繼續下去;要么有一個限度，不能進一步分割了。也就是說，物質要么是連續的，可以無限分割下去;要么物質是由不可分的粒子構成的。在他們看來，第一種說法是荒謬的，因此，他們的結論是：物質是由小得不被察覺的“a-tomos”粒子（即原子）構成。古希臘德莫克立特認為萬物是由水構成的，人們對物質組成的認識更多的是體現了一種哲學思想。而在今天，我們則更多的建立在嚴密的實驗基礎上。

[利用多媒體，逐張播放從宏觀到微觀觀察宇宙的圖片]初步建立宏觀與微觀觀察事物的感性認識。

二、進行新課

1.擴散現象創設情境

悄悄在教室的角落里打開一瓶香水，讓學生們說說感受，提問：能聞到香水的原因是什么？在生活中還有哪些類似的現象？

（由生活現象設懸疑提出問題，形象直接，能夠吸引學生的注意力，激發他們的學習欲望，并能激發他們的科學思維能力。）

分析聞到香水味的原因，并讓學生對生活中擴散現象和解釋展開猜想，讓學生認識擴散現象。

實驗探究擴散與溫度的關系（冷水和熱水中擴散速度的比較）

2.布朗運動

演示：

通過多媒體錄象，演示花粉微粒做布朗運動

設疑：

a、布朗運動（如振動、對流等）是由外界影響的嗎？

b、小微粒在液體中做無規則運動說明什么？

c、微粒越小，運動越顯著，為什么？

提示：

（1）宏觀上的物體如果受對流和振動的影響，那么會如何運動呢？

（2）運動越顯著說明運動狀態越容易改變，從改變運動狀態的原因入手試一試！

結論：

布朗運動：懸浮的顆粒所做的無規則的運動。

溫度越高，運動越激烈。

顆粒越小，運動越激烈。

本質：液體分子的無規則運動。

3.油膜法測分子直徑

[過渡]上面分析知道：分子的體積是極其微小的，用肉眼和光學顯微鏡都不能

要想看到;我們人類就需要巨大的微觀觀察系統能看到。既然分子小得看不見，那怎樣能知道分子的大小呢？怎樣測量呢？

1.分子的大小。

（1）單分子油膜法是最粗略地說明分子大小的一種方法。

將一滴體積已知的小油滴， 滴在水面上， 在重力作用下盡可能的散開形成一層極薄的油膜， 此時油膜可看成單分子油膜，油膜的厚度看成是油酸分子的直徑， 所以只要再測定出這層油膜的面積， 就可求出油分子直徑的大小.

[介紹演示]如果油在水面上盡可能地散開，可認為在水面上形成單分子油膜，可以通過幻燈觀察到，并且利用已制好的方格透明膠片蓋在水面上，用于測定油膜面積。

當然，這個實驗要做些簡化處理：（1）把分子看成一個個小球;

（2）油分子一個緊挨一個整齊排列;

（3）認為油膜厚度等于分子直徑.

[提問]已知一滴油的體積V和水面上油膜面積S，那么這種油分子的直徑是多少？

[學生回答]d=V/S

[FLASH課件模擬演示] 油膜法測分子直徑

[在此基礎上，進一步指出]

①。我們把10的乘方數叫做數量級，那么1×10-10m和9×10-10m，數量級都是10-10m。

②最美物理實驗，最簡單的儀器和設備，發現了最根本、最單純的科學概念，真理就在你的身邊看你如何去發現。

③指出認為分子是小球形是一種近似模型，是簡化地處理問題，實際分子結構很復雜，但通過估算分子大小的數量級，對分子的大小有了較深入的認識。

4.分子間的作用力

提問：

a、分子在不停地運動，為什么固體和液體分子為什么總保持一定形狀不飛散呢？b、分子有間隙，為什么壓縮固體和液體很困難呢？

引導學生從微觀角度分系，由于分子無法直接感知，教師可引導學生類比“生活中的例子”提出猜想。

類比實驗演示：以彈簧連接的小球進行實驗類比分子間的引力和斥力。

用彈簧連接的小球做實驗，以形象的宏觀實驗現象類比分子間關系。

結論：分子之間既有 引力______又有 斥力______。當_____分子間的距離等于平衡距離時，引力 等于______斥力 ;當分子間距離小于 ?平衡距離時，斥力起主要作用;當分子間距離 大于______平衡距離時，引力起主要作用。引力和斥力都隨距離增大而 減小_____，斥力減小的 更快____。當分子間距離大于分子直徑的10倍時，分子間的作用力可以 忽略不計 ?????。

（三）小結

1.分子運動論基本內容是：

（1） 物質是由分子組成的————;

（2） 組成物質的分子在不停地做無規則的運動————;

（3） ?分子間存在相互作用力_______________ 。

2.阿伏伽德羅常數NA= 6.0×1023 mol--1，分子直徑的數量級d= ?1.0×10-10m______________。

3.布朗運動本身不是____分子_______運動，卻反映了液體 內分子運動的__________無規則性。

4.分子之間既有 引力_____又有 斥力______?。當 ??分子間的距離等于平衡距離時，引力 等于_____斥力 ;當分子間距離小于 ?平衡距離時，斥力起主要作用;當分子間距離___大于_______平衡距離時，引力起主要作用。引力和斥力都隨距離增大而 減小______，斥力減小的 更快_____ 。當分子間距離大于分子直徑的10倍時，分子間的作用力可以 忽略不計 ?????。

5.油膜法測分子直徑： ?d=V/S