中學數學《分子的熱運動》教學設計一、教學目標1．了解擴散現象是因為分子的熱運動形成的。2．曉得哪些是布朗運動，理解布朗運動形成的誘因．通過實驗和剖析、邏輯推理的過程，使中學生曉得擴散現象與布朗運動，理解布朗運動的動因。培養中學生重視理論聯系實際、勤于觀察、勇于探求、善于思索的良好學習習慣。3．曉得哪些是熱運動及決定熱運動激烈程度的誘因。二、教材剖析“分子永不停歇地做無規則的熱運動”是分子動理論的核心內容。本節是通過一些生活中的實例和實驗來說明這一觀點的。擴散現象是本節的重點之一。通過實驗說明：物質處于三態都能發生擴散現象；擴散現象發生的明顯程度與物質的氣溫有關系；擴散現象的明顯程度還與“已步入對方”的分子含量有關系，教學時應指出擴散現象不是外界誘因造成的，而是分子無規則運動的直接結果，是分子無規則運動的宏觀反映。布朗運動是本節的另一重點。教科書指出布朗運動不是外界作用造成的，是人力難以抵擋的，通過實驗引導中學生討論分子熱運動現象有哪些，認識生命、對流、振動等誘因會給布朗運動的微粒運動導致如何的影響，進而使中學生理解宏觀誘因會使大量分子進行定向運動，但布朗運動與宏觀誘因無關。布朗運動形成的緣由是本節的重點之一，布朗運動不是分子的運動，它是液體分子的無規則運動造成的，從而間接地證明了液體分子運動的無規則性。
分子永不停歇地做無規則運動也是本節教學的重點之一，對它的理解，應從兩方面展開。一是“永不停歇”，而是“無規則”。三、教學過程（一）引入新課我們早已曉得了物質是由大量分子組成的觀點，這么，這種大量分子都處于一個哪些樣的狀態呢？本節課我們就利用發生在身邊的事實，通過邏輯推理來探究這個問題。。（二）新課教學I．擴散現象首先，請朋友們認真觀察兩個實驗，提出實驗要求：實驗要求：1．請朋友們認真觀察實驗的現象特征深入思索現象背后隱藏的本質規律2．在教案上做好觀察記錄。打開香射手，它會逐步蒸發，變為二氧化碳，距瓶口一段距離,我們都會嗅到香氣。說明香料分子步入空氣中．過一段時間，香氛味均勻彌漫在整個屋子，再打開房門，香料分子就會不會計入室外的空氣【觀看視頻】二氧化氮二氧化碳的擴散現象請朋友們思索：上述兩個實驗屬于哪些化學現象？中學生回答：屬于擴散現象．班主任要求：請朋友們按照觀察到的現象，概括擴散的定義（投影擴散定義）（1）擴散：不同物質互相接觸時彼此步入對方的現象稱作擴散．班主任提示：是不是只有二氧化碳間才發生擴散現象？中學生回答：擴散現象在液體、固體間都能發生．觀看視頻：液體和固體的擴散現象．班主任提問：所有的物態都能發生現象,不同物態的擴散現象有哪些不同？中學生回答：擴散明顯程度或快慢不同。
班主任追問：擴散現象的趨勢是哪些？擴散現象，我們都十分熟悉，這么，同一物態、兩種物質確定的情況下擴散現象的明顯程度就會與哪些誘因有關系？中學生回答：都會與氣溫有關。示】分別向熱水和冷水中滴入一滴墨水，可觀察到冷水很快弄成藍色，而熱水弄成紅色稍慢．（通過實驗證實：擴散快慢與氣溫有關）班主任要求：請朋友們討論、歸納擴散現象的特征。中學生總結：（2）投影擴散現象的特征：若沒空間限制，永遠進行。擴散現象的趨勢：兩種物質均勻混和。氣溫越高，擴散現象越顯著．班主任提示：請朋友們按照擴散的特性思索：第二個問題：該現象是說明了什么問題？擴散現象是外界誘因造成的嗎？是物理反應嗎？擴散闡明了什問題？師生互動：既然不是外界誘因的影響,分子會自己步入對方,說明分子在運動。從擴散的現象,我們能夠推論分子運動的特征嗎？比方說：擴散的均勻性又闡明著哪些問題呢？分子運動的無規則性。投影展示：共同得出的推論：（3）分子在做永不停歇的無規則運動，氣溫越高，分子運動越激烈。（4）擴散現象的應用：借助擴散現象可以有好多好處，中學生舉例。中學生易列出生活中的應用：腌漬醬菜、噴灑香氛等。提示我們更應關注在科學技術中：半導體元件的制做、透析等。
II．布朗運動班主任簡介：下邊，再向你們介紹一種極其知名的運動：1827法國動物學家布朗首先在顯微鏡下發覺并研究了這些運動．布朗時代,人們對分子的存在還存有指責,這些運動的發覺，有力的支持了分子的真實性及分子動理論的正確性，為之后愛因斯坦構建完整的布朗運動的統計理論并造成統計熱力學的形成打下了堅實的實驗基礎。下邊我們做一個類似的實驗。【投影演示】把墨汁用清水稀釋成懸濁液,取出一滴，用顯微鏡觀察到上圖。班主任提問：視窗中見到的是哪些？中學生回答：分子或固體小顆粒,最后肯定不是分子,是固體小顆班主任要求：請朋友們互相配合，分組實驗,觀察顆粒的運動情況,非常注意觀察大、小顆粒運動的區別。中學生實驗：觀察布朗運動。班主任提問：請朋友們描述看見的現象師生互動：共同得出：1．布朗運動的現象：不停地做無規則運動。班主任展示：布朗運動的定義。2．定義：漂浮在液體中的固體微粒永不停歇的無規則運動稱作布朗運動．它是為記念植物學家布朗對化學學所做的貢獻以他的名子命名的。班主任展示：三個微觀粒子的位置連線以證明布朗運動的無規則班主任提問：請朋友們討論、歸納布朗運動的特征。投影展示：3．布朗運動的特征：無規則永不停歇性顆粒越小，運動越顯著液體氣溫越高，運動越顯著班主任提問：布朗運動運動很非常，當時人們就思索布朗運動是如何形成的？班主任提示：雖然在布朗哪個年代,因為科學水平的限制,他根本解決不了這個問題,但精于觀察和實驗,肯定了這些運動的客觀存在,發覺了問題,真實的記錄出來實驗事實,為后人愛因斯坦科學地解決這個問題作出了開拓性的貢獻。
這個問題的解決須要新的理論,這個理論就連對昨天的我們也是嶄新的。讓我們一上去經歷一下前人的推理過程：（1）這些運動最早是由法國動物學家布朗用顯微鏡觀察漂浮在水底的花粉微粒時發覺的．這么，布朗運動是不是生命現象？中學生討論：最后得出不是的推論。班主任展示：布朗對該運動的記錄：只要顆粒足夠小，任何顆粒都能發生。（2）布朗運動是不是由外界誘因影響形成的，如對流、振動等。為何？師生互動：共同闡述答案：不是生命現象，也不是對流、振動等外界緣由造成。班主任提示：用所學的知識：力和運動的關系試著剖析。班主任設疑：這是不是布朗運動形成的誘因？請朋友們看書找尋答班主任設疑：我們剛剛推出的推論，似乎也不錯，但和書上的闡明的相比，好想又有點不同，不同點是哪些呢？班主任講解：缺了新的理論思想，即統計的觀點。對吧？！班主任提問：你能試著用自己的話談談布朗運動形成的緣由嗎？師生互動：解釋布朗運動形成的誘因班主任展示：布朗運動形成的誘因4．布朗運動形成的緣由：大量液體分子永不停歇地做無規則運動時，對漂浮在其中的微粒撞擊作用在各個方向的不平衡是形成布朗運動的緣由。班主任展示：5．布朗運動的數學意義：布朗運動本身不是分子的無規則運動，但它反映了液體分子永不停歇地做無規則運動．III．熱運動班主任引導：請朋友們歸納：擴散現象與布朗運動的聯系。
班主任投影展示。布朗運動與擴散現象的區別與聯系：（1）不同點：發生擴散的對象是分子。進行布朗運動的對象是漂浮在液體中固體顆粒。（2）相同點：都反映了分子在做永不停歇的無規則運動。擴散與布朗運動的顯著程度都與氣溫有關系。師生互動：闡述得出分子的運動與濕度有關，得出分子熱運動的定義投影展示：熱運動的定義1．定義：分子的無規則運動與濕度有關，水溫越高，分子無規則運動越激烈。所以把分子永不停歇的無規則運動稱作熱運動。請朋友們，歸納熱運動的特征。班主任展示2．分子熱運動的特征：（1）永不停歇：分子的運動無條件的永遠地進行。（2）無規則：由于分子間的碰撞頻繁，分子熱運動的速率大小和方向都在不斷變化。（3）氣溫越高，分子運動越激烈。（三）問題與練習1．請你通過一個日常生活中的擴散現象來說明：氣溫越高，分子運動越激烈。2．以下關于布朗運動的說法是否正確？說明道理。（1）布朗運動就是分子的無規則運動。（2）布朗運動證明，組成固體小顆粒的分子在做無規則運動。（3）一鍋水底撒一點桂皮粉，加熱時發覺水底的桂皮粉在翻滾，這說明氣溫越高布朗運動與人激烈。（4）在顯微鏡下可以觀察到煤油中小粒塵土的布朗運動，這說明煤油分子在做無規則運動。
3．小張在顯微鏡下觀察水底漂浮的細微粉筆末的運動。他把小顆粒每隔一定時間的位置記錄在座標紙上（如圖）于是得出推論：固體小顆粒的無規則運動證明水分子的運動是無規則的。小李不同意小張的推論，他覺得：“小顆粒順著筆直的折線運動，說明水分子在短時間內的運動是規則的，否則小顆粒如何會沿直線運動？”對此，請談談你的想法。（四）課堂小結請朋友在教案上，把本節課總結一下分子熱運動現象有哪些，并寫下本節課的學習心得。一、擴散現象是分子無規則運動的直接結果，是分子無規則運動的宏觀反映。應用：半導體元件的制做。二、布朗運動定義：漂浮顆粒的永不停歇的無規則運動形成條件和緣由：足夠小的漂浮顆粒；液體分子無規則運動對固體微小顆粒各個方向撞擊的不平衡性導致的。特征：永不停歇地無規則運動；顆粒越小，布朗運動越顯著；溫度越高，布朗運動越顯著。意義：間接地否認了液體分子的無規則運動。三、熱運動定義：分子永不停歇的無規則運動宏觀表現：布朗運動、擴散現象特征：分子越高，分子運動越激烈（五）作業1．完成教案上的課外練習，2．展示布朗運動的應用（課外延展）