分子的熱運動
必修3——37.2“分子的熱運動”設計
一、教材分析
《分子的熱運動》是《分子動力學理論》第7章“分子動力學理論”第二節的內容，是人教版小學數學必修課。 聯系的紐帶是力學的基礎。 “分子熱運動”是分子動力學理論的重要組成部分。 為此，本課在本章中占有非常重要的地位，也是中學化學教學中非重點知識的重點。 布朗運動是分子熱運動的實驗基礎。 對分子熱運動的認識是建立在對布朗運動正確認識的基礎上的。 因此，知道布朗運動的成因，知道布朗運動的不規則性反映了液體分子的不規則性，是學好這節課的基礎。
二、教學目標
1.知識目標：
(1)認識什么是布朗運動，觀察其特性，分析其成因。
(2)學會從統計學的角度分析問題，知道布朗運動是分子不規則運動的反映，對宏觀現象進行微觀解釋。
(3) 已知大量分子的隨機運動強度與溫度有關，溫度越高，分子的隨機運動越劇烈。
2.能力目標：
通過演示實驗，展示所有物質的分子都在不斷地做著不規則的運動，讓中學生了解物體的溫度越高，分子的熱運動就越劇烈，培養中學生的能力學生通過化學現象歸納規律。
3.影響、態度和價值觀目標：
(1)激發中學生的學習興趣和科學欲望，使中學生樂于探索微觀世界和日常生活中的數學原理。
(2)利用實驗和多媒體教材，激發中學生對廣闊世界的興趣。 使中學生明白，他們可以通過直接感知的現象，認識難以直接感知的事實。
(3)培養中學生發現問題、提出問題和解決問題的能力。
三、教學重點難點
焦點：分子熱運動。
難點：從宏觀角度出發，通過直接感知的現象來猜測難以感知的事實；
從分子熱運動的角度解釋相關現象。
四、學業情況分析
中學生已經具備了日常生活常識，在小學學習了擴散現象，對分子運動有了初步的了解，初三就具備了熱學的基礎知識，物理研究問題的一些技巧，以及分析和推理問題的能力。 在此基礎上，結合中學生的心理特點和化學學科的特點，通過擴散現象和感興趣的布朗運動實驗加深中學生的理解，引發思考，并借助現有的科學分析方法，他們終于可以做好了。 分析布朗運動的成因，了解到布朗運動的不規則性反映了液體分子的不規則性。
五、教學方法
1、實驗方法：多媒體顯示演示實驗。
2. 教案：見旁邊的教案。
3.設計理念：根據探究式學習法探究“規律性更具有藝術性”的目的，充分利用多媒體輔助教學和實驗演示，讓中學生置身于探究問題的情境中，并通過動眼、說、說、做、寫、聽等，激活中學生的內在潛能
4.教學基本步驟：提問→推測→實驗探究→分析總結→舉一反三
6.課前計劃
1、中學生學習計劃：課本預習教案和圖片。
2、班主任教案：制作多媒體教案，設計實驗設備。
七、課時安排：1課時
八、教學過程
(1) 觀察實驗的整體感受
1.（教案投影）觀察演示實驗（將一個裝有甲烷的玻璃瓶與另一個玻璃瓶垂直接觸，看到甲烷和二氧化碳從下瓶向內瓶逐漸膨脹。）什么化學物質現象是這些？ 這種現象說明什么問題？
（設計意圖：通過實驗介紹中學生學習新知識的欲望，集中中學生的注意力。）
2.（講義投影）請觀察講義演示的擴散過程。
（設計意圖：用計算機演示擴散過程，可以將具體問題具體化，讓中學生更容易理解分子做不規則的熱運動）
3.（講義投影）請完成實驗（兩個燒瓶分別裝熱水和冷水，滴入1-2滴紅墨水后，紅墨水在水底逐漸膨脹。），然后回答：擴散現象的強度與濕度有關系嗎？ 例如。
（設計意圖：基于中學生的親身實驗，針對自己遇到的問題，小伙伴們可以合作討論，相互交流，舉一反三，加深理解，鞏固記憶，培養科學探索精神。 )
4.（講義投影）請觀察布朗運動。
（設計意圖：布朗運動是分子隨機運動的實驗基礎，分子熱運動的理解是建立在正確理解布朗運動的基礎上的。實驗的介紹和演示起著非常重要的作用，不僅讓中學生學生知道什么是布朗運動分子熱運動的概念，可以使中學生發現布朗運動的特點，為分析布朗運動的成因打下實驗基礎。）
（簡記：用滴管滴幾滴帶有小碳粒的水滴入物鏡上的凹槽內，蓋上蓋玻片，放在顯微鏡載物臺上，然后通過顯微鏡觀察，在視場從介質中可以看到許多大大小小的顆粒，如果仔細觀察其中一個非常小的顆粒，會發現它在不斷地運動，很像小魚和小昆蟲在水底的運動。水。在講臺上放一個顯微鏡，用一個微型相機拍攝布朗運動，通過筆記本在大屏幕上顯示投影圖像，讓所有中學生觀察。之后，班主任老師指著一個粒子在屏幕上的位置，以這個點為參考點，讓中學生在下一節中觀察粒子相對參考點在一段時間內的運動，并用計算機教學計劃（動畫）． 實驗進行得很順利，中學生很注意觀察。 很多中學生看到了碳小粒子運動的不規則性，于是師生共同總結布朗運動的概念。）
（二）分析原因，認識本質
（講課投影） 閱讀教材中對布朗運動的描述，了解布朗運動的特點。
（設計意圖：通過閱讀加深對布朗運動的理解。）
（投影）：
1、固體顆粒的運動極不規則。 如圖所示，幾個布朗粒子的運動路線并不是布朗粒子運動的軌跡，而是每30秒觀察一次的粒子位置的一些聯系。 不規則，絕不是直線運動。
2. 布朗運動永不停止。 由于對布朗運動的不斷觀察，發現只要液體多日甚至數月不渴，這些運動就永遠不會停止。
3、任何漂浮在液體中的固體粒子，在任何水溫下都會做布朗運動。 漂浮粒子越小，布朗運動越顯著； 如果粒子較大，則布朗運動不那么顯著，甚至無法觀察到。 隨著溫度下降，布朗運動變得越來越強烈。 )
（講座投影）漂浮顆粒不規則運動的原因是什么？ 是外因影響形成的，還是液體內因造成的？
（設計意圖：這個問題是問題的根源，中學生只有意識到不是外界誘因的影響分子熱運動的概念，才能推斷出內部分子作用的結果。）
(講義放映) 請觀看演示講義演示的動畫：漂浮在液體中的微小粒子，當它足夠小時，受到來自各個方向的液體分子的沖擊而失去平衡。 在某個瞬間，它受到了某個方向的強烈沖擊，它朝著這個方向移動。 下一刻，那微小的粒子被另一個方向強烈撞擊，朝著另一個方向狂奔而去。
（設計意圖：講義的展示讓具體的事物變得可感知，起到減少步驟、化具體為具體、化難為易的作用。同時，從分析漂浮粒子不規則運動的誘因，使中學生熟悉從概率統計的角度分析大量偶然擾動的必然結果。）
(3) 課堂總結