人教新课标版物理选修3-3教学设计：7.1物体是由大量分子组成的
文档属性
| 名称 | 人教新课标版物理选修3-3教学设计：7.1物体是由大量分子组成的 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 14.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2016-06-24 17:02:05 | ||
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文档简介
《物体是由大量分子组成的》教学设计
一.教学目标
1.知识与技能
知道物理是由大量分子组成的，创造模拟实验
( http: / / www.21cnjy.com )，用实物乒乓球来模拟微观分子，体验油膜法测量分子大小的实验原理，学会用测定宏观量的方法来求出微观量大小的思维方法。
2.过程与方法
学会用油膜法测定分子大小的原理，会用理想化模型来处理实际问题
3.情感态度与价值观
通过测定宏观量来推算微观量，明确宏观世界和微观世界是相互联系的，了解物体的宏观性质是由微观结构决定的
二.教学重点、难点分析
重点：分子小，小到什么程度。物体中分子多，多到什么程度。（认识分子）
难点：尽管今天科学技术已经达到很高的水平，
( http: / / www.21cnjy.com )但是在物理课上还不能给学生展现出分子的真实形状和分子的外观。这给讲授分子的知识带来一定的困难，也更突出了运用估算方法和建立理想模型方法研究固体、液体分子的体积、直径、分子数的重要意义。
三.教学方法
实验演示，教师讲解，课件演示
四.教
具
一定数量的乒乓球、水槽一个、油膜法演示仪（每组一套）
五.教学过程
（一）巩固复习，引入新课
通过初中认识分子世界这一章，来让学生回忆对分子的认识.
(学生回答)
物质是由大量分子组成的；分子不停地做无规则运动；分子之间有相互作用力
【板书】标题：物体是由大量分子组成的
（二）新课教学
【板书】分子的大小
提问：物体是由大量分子组成的，那么这个量是
( http: / / www.21cnjy.com )多少呢？有人曾经测过1滴水当中所含水分子的数目大约是17万亿亿个，可以让全人类1秒数1个分子的话可以数上十几万年，在这里我们可以得到什么启示呢？
回答：数目很多
谁见过分子的？能不能出示一个？为什么？
虽然分子很小，但是也可以通过实验来测量，那么怎么测量呢？请大家用3分钟时间看一下书上的实验部分，然后回答几个问题:
【学生活动】3分钟时间看书
提醒阅读过程中疑难点标注一起讨论
提问：好，通过看书请大家思考，这里把以什么为例来探究分子大小的？油酸分子当成什么模型来处理的
【板书】球体模型
提问：那么要想知道一个球体
( http: / / www.21cnjy.com )的大小，首先要知道球的直径，我们怎样来测量球体的直径呢？【展示水槽】我们来模拟下，这就是放大后的油酸分子模型，它们一个紧挨着一个，我们不考虑中间间隙，而且这层油酸分子也没有相互重叠。大家看，对于这样的球体模型，其直径的大小就是这层油酸分子的什么？整体可以看成一层单分子油膜了？
回答：高（厚）度
提问：要把这层油酸分子的厚度求出来，我们还需要知道什么物理量？
回答：体积和面积（交代清楚是什么体积和面积）纯油酸的体积和油酸分子摊开所占的面积
【板书】实验原理d=V/S
提问：那么上面的V指代的是单层油酸分子的体积，(突然将另一盒乒乓球倒入水槽使水槽中堆起来小山)大家看现在还能应用上面的公式来求解d么？
回答：不能，因为不再是单层分子组成的油膜了
提问：那么为了确保实验的精度，能不能直接拿纯油酸来做实验呢？
回答：不能
提问：那怎么办？
回答：将油酸稀释
提问：用什么配？
回答：用酒精配
提问：为什么是酒精？
回答：有机物可溶于酒精，而且酒精和水也是互溶
补充说明：正是由于这样的性质我们用一滴油酸酒精溶液滴入水中，酒精被水吸收，这样的话我们就会在表面看到纯油酸所摊开的油膜
老师在实验室录制了配制的视频，我们大家
( http: / / www.21cnjy.com )一起看下(展示视频:配置油酸酒精溶液的视频一步一步展示配制的过程并且伴随着计算，让学生计算出1滴溶液中所含纯油酸的体积)
【板书】体积、面积
【副板书】1ml溶液中所含纯油酸的体积V1=________m3
1滴溶液中所含纯油酸的体积V=_______m3
附带计算过程
提问：我们已经得到了V的大小，只要还需要知道什么物理量即可求解出油酸分子的大小了？
回答：还需要知道溶液滴在水面上在水面所摊开的面积即可
提问：问题是油酸所形成的薄膜是无色透明的，怎样才能清晰的看到油酸薄膜的轮廓呢？
回答：可以先均匀地撒一点痱子粉，让其在水面散开
提问：接下来等到痱子粉在水面上散开稳定后，我们在靠近水面的地方滴1滴溶液我们会看到什么现象？为什么会有这样的现象？
回答：先扩散后收缩
溶液现在水面摊开后酒精溶于水当中，膜面收缩剩下了纯油酸
提问：当油酸酒精溶液滴去水中时形成
( http: / / www.21cnjy.com )了油膜是不规则的形状，那我们如何测量这样不规则形状的面积呢？我们在初中学过这样一个实验（出示初中脚印的照片启发学生思考）
回答：当时我们计算脚印面积的方法是数格子（超过一半面积的算1格，少于一半面积的省略）
【学生活动】让学生讨论在实验的过程中我们实验操作中还可能遇到什么样的问题呢？(随即出示两个问题)并进一步上台演示实验操作
1.痱子粉怎么撒才能均匀，大家讨论讨论（讨论后请学生演示并让学生自己描述方法）
2.接下来，怎样控制注射器获得1滴油酸酒精溶液呢？请学生来演示
安排学生分组实验，强调水面不允许晃动
最后请大家计算下你通过实验得到的油酸分子的直径大小？
【副板书】d=V/S
【板书】实验结论：分子大小的数量级是10-10m
给学生计算的时间，并且下去巡视看到好的结果
拿过来投影给所有人看
实验结束时给予学生正面的评价（各组同学的实验都很成功）
其实，随着科学的日益进步，我们人类已经可以通过精密的仪器测量出分子原子的直径了，让学生阅读书本回答最新仪器名称
【板书】二、精测分子的大小
【讲解】展示扫描隧道显微镜的图片，继而展示在扫描隧道显微镜下石墨表面原子的照片并告诉学生每一个亮斑代表一个碳原子。
（三）课堂小结
1.物体是由体积很小的分子组成的。这一结论有坚实的实验基础。单分子油膜实验等是上述结论的有力证据。
2.分子直径大约有10-10m的数量级
3.学会用宏观实验来推算微观量，掌握建立理想化模型来测量微观量的基本思想方法
（四）作业
1.复习教材内容
2.完成书后练习1、2
教学建议
由于课堂内时间的限制，配置溶液的步骤利用视频的形式播放
要想造成单分子油膜必须选用脂
( http: / / www.21cnjy.com )肪类，如油酸C17H33COOH或棕桐酸C15H31COOH，这类脂肪酸分子的形状为长链形，它的核基一端浸入水中，而烃链C17H33伸在水面上方，造成油酸长分子在水面上垂直排列
一.教学目标
1.知识与技能
知道物理是由大量分子组成的，创造模拟实验
( http: / / www.21cnjy.com )，用实物乒乓球来模拟微观分子，体验油膜法测量分子大小的实验原理，学会用测定宏观量的方法来求出微观量大小的思维方法。
2.过程与方法
学会用油膜法测定分子大小的原理，会用理想化模型来处理实际问题
3.情感态度与价值观
通过测定宏观量来推算微观量，明确宏观世界和微观世界是相互联系的，了解物体的宏观性质是由微观结构决定的
二.教学重点、难点分析
重点：分子小，小到什么程度。物体中分子多，多到什么程度。（认识分子）
难点：尽管今天科学技术已经达到很高的水平，
( http: / / www.21cnjy.com )但是在物理课上还不能给学生展现出分子的真实形状和分子的外观。这给讲授分子的知识带来一定的困难，也更突出了运用估算方法和建立理想模型方法研究固体、液体分子的体积、直径、分子数的重要意义。
三.教学方法
实验演示，教师讲解，课件演示
四.教
具
一定数量的乒乓球、水槽一个、油膜法演示仪（每组一套）
五.教学过程
（一）巩固复习，引入新课
通过初中认识分子世界这一章，来让学生回忆对分子的认识.
(学生回答)
物质是由大量分子组成的；分子不停地做无规则运动；分子之间有相互作用力
【板书】标题：物体是由大量分子组成的
（二）新课教学
【板书】分子的大小
提问：物体是由大量分子组成的，那么这个量是
( http: / / www.21cnjy.com )多少呢？有人曾经测过1滴水当中所含水分子的数目大约是17万亿亿个，可以让全人类1秒数1个分子的话可以数上十几万年，在这里我们可以得到什么启示呢？
回答：数目很多
谁见过分子的？能不能出示一个？为什么？
虽然分子很小，但是也可以通过实验来测量，那么怎么测量呢？请大家用3分钟时间看一下书上的实验部分，然后回答几个问题:
【学生活动】3分钟时间看书
提醒阅读过程中疑难点标注一起讨论
提问：好，通过看书请大家思考，这里把以什么为例来探究分子大小的？油酸分子当成什么模型来处理的
【板书】球体模型
提问：那么要想知道一个球体
( http: / / www.21cnjy.com )的大小，首先要知道球的直径，我们怎样来测量球体的直径呢？【展示水槽】我们来模拟下，这就是放大后的油酸分子模型，它们一个紧挨着一个，我们不考虑中间间隙，而且这层油酸分子也没有相互重叠。大家看，对于这样的球体模型，其直径的大小就是这层油酸分子的什么？整体可以看成一层单分子油膜了？
回答：高（厚）度
提问：要把这层油酸分子的厚度求出来，我们还需要知道什么物理量？
回答：体积和面积（交代清楚是什么体积和面积）纯油酸的体积和油酸分子摊开所占的面积
【板书】实验原理d=V/S
提问：那么上面的V指代的是单层油酸分子的体积，(突然将另一盒乒乓球倒入水槽使水槽中堆起来小山)大家看现在还能应用上面的公式来求解d么？
回答：不能，因为不再是单层分子组成的油膜了
提问：那么为了确保实验的精度，能不能直接拿纯油酸来做实验呢？
回答：不能
提问：那怎么办？
回答：将油酸稀释
提问：用什么配？
回答：用酒精配
提问：为什么是酒精？
回答：有机物可溶于酒精，而且酒精和水也是互溶
补充说明：正是由于这样的性质我们用一滴油酸酒精溶液滴入水中，酒精被水吸收，这样的话我们就会在表面看到纯油酸所摊开的油膜
老师在实验室录制了配制的视频，我们大家
( http: / / www.21cnjy.com )一起看下(展示视频:配置油酸酒精溶液的视频一步一步展示配制的过程并且伴随着计算，让学生计算出1滴溶液中所含纯油酸的体积)
【板书】体积、面积
【副板书】1ml溶液中所含纯油酸的体积V1=________m3
1滴溶液中所含纯油酸的体积V=_______m3
附带计算过程
提问：我们已经得到了V的大小，只要还需要知道什么物理量即可求解出油酸分子的大小了？
回答：还需要知道溶液滴在水面上在水面所摊开的面积即可
提问：问题是油酸所形成的薄膜是无色透明的，怎样才能清晰的看到油酸薄膜的轮廓呢？
回答：可以先均匀地撒一点痱子粉，让其在水面散开
提问：接下来等到痱子粉在水面上散开稳定后，我们在靠近水面的地方滴1滴溶液我们会看到什么现象？为什么会有这样的现象？
回答：先扩散后收缩
溶液现在水面摊开后酒精溶于水当中，膜面收缩剩下了纯油酸
提问：当油酸酒精溶液滴去水中时形成
( http: / / www.21cnjy.com )了油膜是不规则的形状，那我们如何测量这样不规则形状的面积呢？我们在初中学过这样一个实验（出示初中脚印的照片启发学生思考）
回答：当时我们计算脚印面积的方法是数格子（超过一半面积的算1格，少于一半面积的省略）
【学生活动】让学生讨论在实验的过程中我们实验操作中还可能遇到什么样的问题呢？(随即出示两个问题)并进一步上台演示实验操作
1.痱子粉怎么撒才能均匀，大家讨论讨论（讨论后请学生演示并让学生自己描述方法）
2.接下来，怎样控制注射器获得1滴油酸酒精溶液呢？请学生来演示
安排学生分组实验，强调水面不允许晃动
最后请大家计算下你通过实验得到的油酸分子的直径大小？
【副板书】d=V/S
【板书】实验结论：分子大小的数量级是10-10m
给学生计算的时间，并且下去巡视看到好的结果
拿过来投影给所有人看
实验结束时给予学生正面的评价（各组同学的实验都很成功）
其实，随着科学的日益进步，我们人类已经可以通过精密的仪器测量出分子原子的直径了，让学生阅读书本回答最新仪器名称
【板书】二、精测分子的大小
【讲解】展示扫描隧道显微镜的图片，继而展示在扫描隧道显微镜下石墨表面原子的照片并告诉学生每一个亮斑代表一个碳原子。
（三）课堂小结
1.物体是由体积很小的分子组成的。这一结论有坚实的实验基础。单分子油膜实验等是上述结论的有力证据。
2.分子直径大约有10-10m的数量级
3.学会用宏观实验来推算微观量，掌握建立理想化模型来测量微观量的基本思想方法
（四）作业
1.复习教材内容
2.完成书后练习1、2
教学建议
由于课堂内时间的限制，配置溶液的步骤利用视频的形式播放
要想造成单分子油膜必须选用脂
( http: / / www.21cnjy.com )肪类，如油酸C17H33COOH或棕桐酸C15H31COOH，这类脂肪酸分子的形状为长链形，它的核基一端浸入水中，而烃链C17H33伸在水面上方，造成油酸长分子在水面上垂直排列