10.2 分子动理论的初步知识
教学目标
a. 知道物质是由分子构成的;分子不停地做无规则运动;分子的体积和质量都非常小,在一般物体里含有的分子数非常多.
b. 能识别并会解释扩散现象,知道扩散现象表明了分子不停地做无规则运动.
c. 知道分子间存在作用力,分子间作用力与分子间距离有关,知道一些分子间相互作用力的实例.
d. 理论联系实际,培养学生用所学知识解决实际问题的能力.
教学建议
“分子动理论的初步知识”教材分析
分析一:本节首先介绍了有关分子和分 ( http: / / www.21cnjy.com )子运动的初步知识,并对分子大小进行了讨论,使学生对分子体积小、数量大留下深刻印象。然后从观察实验,分析宏观现象出发,通过推理去探索微观世界的思路,依次介绍了分子的无规则运动和相互作用力。
分析二:分子运动论是从本质上认识各种热 ( http: / / www.21cnjy.com )现象的理论。按照分子运动论的观点,一切热现象都是由构成物体的大量分子无规则运动引起的,温度就是大量分子无规则运动剧烈程度的标志。利用分子运动论,可以成功地解释大量的热现象。
分析三:分子运动论的基本 ( http: / / www.21cnjy.com )内容:物质由大量分子构成,分子体积极小,直径只有10-10米左右,一滴水约含有1.6×1021个水分子,分子之间有空隙,气体分子的间隙最大,液体次之,固体分子间隙最小;分子做永不停息的无规则运动,这种运动与温度有关,一般温度高的物体内部分子运动剧烈,所以人们把分子的这种无规则运动叫做热运动,扩散现象是分子无规则运动的例证;分子之间有引力和斥力同时存在,分子间距离小于平衡位置时,斥力大于引力,分子间作用力表现为斥力,分子间距离等于平衡位置时,斥力等于引力,分子间作用力为零,分子间距离大于平衡位置时,斥力小于引力,分子间作用力表现为引力,由于分子间的引力,使固体能保持一定的形状和体积,而由于分子间的斥力,使分子间保持一定的空隙,也使得固体和液体较难压缩。
“分子动理论的初步知识”教法建议
建议一:可以从机械能向内能的转化的 ( http: / / www.21cnjy.com )实验引入课题,例如关掉动力的汽车慢慢停下来,掉到地面的乒乓球最终停在地面,它们的机械能到哪儿去了?从而将学生注意力从宏观分析转移到微观分析上来。
建议二:分子运动论从“微观”的角度 ( http: / / www.21cnjy.com )认识热现象,即从物体内部微小粒子的运动情况分析问题,可以从本质上解释有关的热现象。进行解释时,要认真分析题意,明确与题目相关的物理知识,然后在用分子运动论的相应观点,特别是分子间的相互作用力、分子无规则运动这两个观点进行解释。
建议三:根据分子运动论的观点,物质由 ( http: / / www.21cnjy.com )大量分子构成,这一点可以借用化学里的一些知识加以说明。另外,构成物质的分子直径非常小,肉眼无法直接观察到,为了形象地说明这一点,可以用宏观物体间的尺寸比来说明。
建议四:构成物体的分子在不停地做无规则运 ( http: / / www.21cnjy.com )动,这也是我们肉眼无法观测到地,因此要做好演示实验,例如打开香水瓶瓶盖后,满教室都能闻到香味;红墨水在水中的扩散等。另外,我们还可以用课件来模拟气体分子的无规则运动和扩散现象,使这种看不见的运动在学生心目中形象化、具体化,有利于学生的理解和记忆。我们还可以比较不同温度下的扩散快慢,如观察红墨水滴入冷水和热水中扩散的快慢。
建议五:分子间作用力较难、较复杂 ( http: / / www.21cnjy.com ),尤其是分子间引力与斥力同时存在,学生较难理解,因此教学时要求不要太高,只要学生能知道分子间引力与斥力同时存在,且知道什么时候分子间表现出引力,什么时候分子间表现出斥力即可。另外要做好两个铅块间的分子引力实验。
教学设计示例
课题: 分子运动论的初步知识
教学重点: 知道分子动理论的三个基本观点和相对应实验事例,并能用分子动理论的观点进行解释.
教学难点: 对分子间作用力的理解,以及用微观理论定性解释宏观现象.
教学手段: 讲授、实验
教 具: 烧杯、红墨水、清水、香水、乒乓球、集气瓶、NO2气体、铅块、计算机
知识内容教师活动学生活动一、引入课题二、物质由分子构成 构成物质的分子一般很小,直径一般在10-10m左右,物体内含有的分子数目一般很多三、分子的运动 分子总在做不停的无规则的运动,在不同的物质相互接触时,彼此进入对方的现象叫扩散.四、分子间的作用力 分子间存在相互作用力,分子间同 ( http: / / www.21cnjy.com )时存在引力和斥力.当分子间距离等于平衡位置时,分子间引力等于斥力,作用力为零;当分子间距离小于平衡位置时,分子间引力小于斥力,作用力表现为斥力;当分子间距离大于平衡位置时,分子间引力大于斥力,作用力表现为引力. 固体和液体很难压缩、固体较难被拉伸,都是由于分子间作用力的原因.五、思考题(能力提高) 扩散快慢跟什么因素有关?将一乒乓球由一定高度静止释放,提出问题:乒乓球运动的机械能上哪儿去了?讲解、举例通过实例讲解分子数目巨大,让学生体会分子非常小.打开香水瓶盖,提问:为什么我们能闻到香味?香料分子是怎样进入我们的鼻子?演示NO2气体与空气间的扩散过程演示红墨水在清水中的扩散现象教师解释原因计算机模拟演示气体分子的无规则运动计算机模拟演示扩散过程教师讲解做铅块间分子作用力的演示实验演示实验:比较红墨水在冷水和热水中扩散快慢实验观察乒乓球的运动情况,并回答问题.联系化学中有关分子的知识思考学生思考并回答问题,学生举例说明日常生活中的相似现象学生观察实验,发散思维
作业:P14—练习1、2
“分子动理论”探究活动
专题讨论:哪些现象说明了分子在不停地做无规则运动?
专题调查研究活动:有哪些方法可以帮助 ( http: / / www.21cnjy.com )我们观察到微小事物?可上网或图书馆查询相关资料,或请教专家,将这些方法的原理、特征及优、缺点写成科技小文章相互交流.10.2分子动理论的初步知识
教学目标:
知识与技能:
1、了解分子动理论的基本观点:物体是由大量分子组成的,分子间是有空隙的,分子在不停地做无规则运动,分间存在相互作用力;
2、了解扩散现象和分子的热运动,知道温度越高,分子的无规则运动越剧烈;
3、了解所休、液体和固体分子的模型;
4、会利用分子动理论的知识解释有关简单现象;
过程与方法:
5、通过经历一系列的实验活动(活动1~活动4),认识分子动理论的基本观点,领会从可以直接感知的现象推测不可直接感知的事物这种间接研究方法;
情感态度与价值观:
6、体验简单的现象里可能包含深刻的物理知识,激发学生观察、思考的兴趣,养成通过分析、理解来学习物理的良好习惯。
教学重点:
做好四个活动,引导学生通过这些可见的现象推测、想象分子的运动和作用力情况,并抽象出固体、液体和气体分子的模型。
教学难点:
从现象推测分子运动和作用力并进一步建立分子的模型。
教学过程:
一、新课引入
情境:南宋诗人陆游在《村居书喜》中写道: ( http: / / www.21cnjy.com )“花气袭人知骤暖,鹊声穿树喜新晴.”桂花开了,在很远的地方就会有阵阵花香扑鼻而来,令人心旷神怡.你知道这是为什么吗
二、新课教学
(一)、分子的运动
自主探究
提出问题:组成物体的分子是静止的还是运动的
猜想和假说:①分子不会运动. ②分子是运动的.
进行实验:①打开香水瓶,一会儿就会满屋生香.
②进入鲜花店,香气扑鼻而来.
③在无风的天气里,从烟囱里冒出的浓烟逐渐远去,越来越疏散.
④长时间堆放煤的墙角,墙皮内部会变黑.
[总结]:上述实验中的现象都是扩散现象.扩 ( http: / / www.21cnjy.com )散指的是两种不同物质相互接触时,彼此进入对方的现象.扩散现象说明了:①一切物质的分子都在不停地做无规则运动.②分子之间有间隙.
(二)、温度对分子运动的影响
自主探究
提出问题:扩散的快慢跟什么因素有关呢
猜测:扩散的快慢可能跟组成物体的分子运动的快慢有关.
提出问题:分子运动的快慢与什么因素有关呢
猜测:分子运动的快慢可能与温度有关。
实验:在一个烧杯中装杯热水,另一个同样的烧杯中装等量的凉水.用滴管分别在两个烧杯底注入一滴墨水,比较两杯中墨水的扩散现象.
[总结]: 分子运动的快慢与温度有关,温度越高分子运动得越快. 由于分子的运动跟温度有关,所以把分子的无规则运动叫做分子的热运动.
(三)、分子之间有间隙
自主探究
提出问题:分子之间有间隙还是紧密地挨在一起
猜想:分子可能是紧紧地挨在一起的 分子之间可能有空隙
实验:用两个相同的量筒分别装上等量的酒精和水,然后将它们倒入同一个量筒中.观察它们的总体积与混合前的体积的和的大小
结论:把相同体积的水和酒精倒入一个量筒中, ( http: / / www.21cnjy.com )他们混合后的总体积总是比混合前两个体积的和小一些,说明分子之问不是紧密地挤在一起的,说明了分子之间有一定的间隙.
[总结];分子间存在着间隙
(四)、分子间的作用力
物质的 状态 分子间距离 分子运动情况 形状和体积
固体 分子彼此靠得很近 在平衡位置附近振动 有一定形状和体积
液体 分子间距离较小 在一定限度内,分子能运动或滑动 无固定形状,但占有一定体积
气体 分子离得比较远 能够自由地向各个方向运动 没有固定的形状,没有确定的体积
自主探究
提出问题:扩散现象表明,分子在不停地运动,既然分子在运动,那么固体和液体中的分子为什么不会飞散开,而总是聚合在一起,保持一定的体积呢
实验:(1)会收缩的液膜。见图10-13.
(2)将两个铅柱的底面削平、削干净,然后紧紧地压在一起,两块铝就会结合起来,甚至下面吊一个重物都不能把它们拉开.如图10-14所示。
(3)不听话的活塞。见图10-15.
[总结]:物体的分子之间存在引力和斥力,分子间的引力和斥力是同时存在的,何时是引力起主要作用,何时是斥力起主要作用,与分子间的距离有关.
[总结]:分子动理论的内容 ( http: / / www.21cnjy.com ): 物体是由大量分子组成的,分子间是有间隙的,分子在不停息地作无规则运动,分子间存在相互作用力.这就是分子动理论的初步知识.
(五)、固、液、气三态中的分子
[学生阅读]:固体中分子之间的距离小,相互作用力很大,分子只能在一定的位置附近振动.所以,固体既有一定的体积,又有一定的形状.
液体中分子之间的距离较小,相互作用力较 ( http: / / www.21cnjy.com )大,以分子群的形态存在,分子可在某个位置附近振动,分子群却可以相互滑过.所以,液体有一定的体积,但有流动性,形状随容器而变化.
气体中分子间的距离很大,相互作用力 ( http: / / www.21cnjy.com )很小,每一个分子几乎都可以自由运动.所以,气体既没有固定的体积,也没有固定的形状,可以充满能够达到的整个空间.
[学生填表]:
三、课堂总结:通过本节课学习,你对 ( http: / / www.21cnjy.com )分子又有了哪些方面的进一步认识?你能用这些知识解释生活中的哪些现象?你能通过实验来验证这些知识吗?你还存在什么疑惑?
四、作业:P110。2、3。