高二物理(统编版)-分子热运动-1教案

教案

教学基本信息

课题分子的热运动

年

学科物理学段：选修3-3高二

级

教材书名：高中物理选修3-3出版社：人民教育出版社出版日期

年4月

教学设计参与人员

姓名单位

设计者徐金保北京市广渠门

中学

实施者徐金保北京市广渠门

中学

指导者张思宇东城区研修中

心

课件制作徐金保北京市广渠门

者中学

其他参与马云梦北京市广渠门

者中学

教学目标及教学重点、难点

教学目标：

(1)学生通过观察扩散现象，经过分析推理知道扩散现象是由分子无

规则运动产生；

(2)学生通过观察布朗运动，经过分析推理知道布朗运动是由分子

无规则运动产生；

(3)学生通过观察、分析推理分子无规则运动激烈程度跟温度有关,

分子无规则运动，又叫分子的热运动。

(4)通过实验和理论探究去理解分子的无规则运动，体验探究过程,

学习科学探究方法，培养学生独立思考能力.

教学重点

学生通过观察扩散现象、布朗运动，经过分析推理知道它们是由分

子无规则运动产生。

教学难点

通过实验和理论探究去理解分子的无规则运动，体验探究过程，学

习科学探究方法，培养学生独立思考能力.

教学过程（表格描述）

教学环

主要教学活动设置意图

节

1、问题【问题1】前面的学习中我们知道：一切物问题导向，承上

引入体的分子总在不停的做无规则运动。你能找启下

出哪些证据来说明这个结论呢？

2、扩散

现象【实验1】二氧化氮气体的扩散

创设情景为问

【实验2】硫酸铜溶液的扩散题的探究搭建脚

手架

【问题2-1］扩散现象是如何形成的呢？有

同学认为是外界作用（比如重力作用、对流

等）引起的，对此，你有何评价？

问题导向，引导

数据：常温常压下：二氧化氮气体2.05学生的科学探究

g/L过程

空气：1.29g/L

实验中用的硫酸铜水溶液密度:

2.284Kg/L

水：LOOOKg/L

上述实验中二氧化氮气体的密度大于空

气，硫酸铜溶液的密度大于水，重力作用会

使较重的二氧化氮、硫酸铜位于容器的底部,

而不会发生上述现象。实验中我们也没有发

现对流等现象存在，可见由外部作用的说法

不成立。

那我们就需要从物质内部找原因。

【问题2-2］你能简述扩散现象是的形成原

因吗？基于观察，依据

物体是由分子组成的，大量二氧化氮分数据

子聚集呈现棕红色，上面的杯子从无色到棕科学推理

红色，说明有大量二氧化氮分子运动过来，

这说明分子在做运动。

【问题2-3］分子的这种运动有规则吗？你

是如何判断的？

经过一段时间两瓶气体各处颜色均匀，

说明分子是在无规则运动。

【问题2-4】扩散的快慢和哪些因素有关？

【实验3】扩散与温度

墨水在热水中的扩散得较快，在冷水中

扩散得较慢，这说明物体的温度越高扩散越

快。

【课件演示1】固体的扩散

相同条件下，气体扩散最快，固体扩散最

慢

扩张现象在科学技术中有很多应用，比如

生产半导体器件时，需要在纯净的半导体材知道物理规律在

料中掺入其他元素，这就是在高温下通过分实际生活中的应

3、布朗子的扩散来完成的。用

运动机械工业中常常在某些轴、齿轮等零件表

面掺上碳、氮等元素，以增加其耐磨、耐腐

蚀等特殊性能。

1827年英国植物学家布朗用显微镜观

察悬浮在静水中的花粉，发现花粉颗粒不停

顿的做无规则的跳跃运动，后人把这种运动

称为布朗运动。

【实验4】布朗运动基于观察，依据

数据

【问题3-1］显微镜目镜里看到的颗粒是不科学推理

是分子？

数据：

分子大小:是10，

人眼能够分辨的最小物体：10%

光学显微镜最大放大倍数是1000倍

目镜下观察到小颗粒不是分子，比分子

大很多，是成千上万个分子组成的。

关于颗粒的运动，布朗起初认为是花粉

自发运动，他后来又用了一些无机物粉末进

行实验，发现只要微粒足够小，就会发生这

种运动。

【问题3-2］颗粒的运动是如何形成的，你引导学生关注物

的观点是什么？理学史上的认识

在布朗那个时代及其后相当长一段时过程

间内，人们并不清楚。直到1877年，德尔索

指出：微粒的运动是由丁•受到液体分子从四

面八方撞击的不平衡所引起的。

卜面用课件来呈现德尔索的观点

【课件演示2】布朗运动的形成

液体内无规则运动的分子不断从四面八应用课件再现微

方撞击悬浮微粒，当微粒足够小时，它受到观过程，为学生

的液体分子的撞击作用是不平衡的。某一瞬认知搭建脚手架

间，微粒在某个方向受到的撞击作用强，它

就沿着这个方向产生了速度变化。下一瞬间,

微粒在另一方向受到的撞击作用强，于是它

的运动状态又改变了。这样就引起了微粒的

布朗运动。

【问题3-3］实验中发现，布朗颗粒越大，

布朗运动越不明显，你能解释吗？

微粒越大，在某一瞬间跟它相撞的分子

数越多，撞击作用的不平衡性越不明显，布

朗运动也就越不显著。

反之，微粒越小，在某一瞬间跟它相撞

的液体分子越少，撞击作用的不平衡性越明

显，布朗运动也就越显著。

【课件演示3】布朗颗粒运动位置连线

在显微镜下追踪几个颗粒,每隔30秒记

录颗粒的位置，然后用直线把这些位置顺次

连接起来。引导学生评价观

下面这幅图是法国物理学家佩兰在点

1908年记录的三个颗粒位置变化图。

【问题3-4］对于布朗运动的形成原因，早

期有人认为由振动、对流等外界因素引起的。

根据上述实验结果，说说你的想法。

无论是振动还是对流，都应该有一定的

规则，而布朗颗粒的运动完全无规则。

所以布朗运动不是有外界振动、对流等因素

引起的。

布朗颗粒的无规则运动不是分子运动，

反应了液体分子的无规则运动。

4、热运【问题3-5］布朗运动，其他条件不变，温

动度升高，颗粒的运动会如何变化？

我们继续实验，会发现温度越高，布朗运

动越激烈。

【课件演示3】布朗运动与温度

温度越高，分子运动越剧烈，对颗粒碰撞

5、小结作用越强，颗粒布朗运动越明显。

在扩散现象中，我们发现温度越高扩散

越快，观察布朗运动时也发现温度越高，悬

浮颗粒的运动越明显，这些实验表明分子无

规则运动与温度有关系，温度越高这种运动

越剧烈，因此我们把分子永不停息的无规则

运动叫做热运动。

小结：一切物质的分子都在不停做无规

则运动，这节