分子热运动学第13章内能第一节分子热运动学【教学目标】1.知识与技能1). 要知道物质是由分子和原子组成的,所有物质的分子都在不断地做着无限的事情。 定期运动。 2)。 能够从分子热运动的角度识别和解释扩散现象。 3)。 知道分子之间存在相互排斥作用。 2.流程与技巧 1). 通过观察实验并列举生活中的例子,可以认识到所有物质的分子都在不断地随机运动。 2)。 通过实验验证,中学生知道物体的温度越高,分子的热运动越剧烈。 3)。 借助弹簧的弹力来比较分子间的相互排斥力,学生可以了解到分子间既有力也有吸引力。 3.情感、态度、价值观利用实验和多媒体教材激发中学生对广阔世界的兴趣。 让中学生明白,他们可以通过直接感知的现象来认识无法直接感知的事实。 [教学重点] 分子热运动 [教学难点] 1). 从宏观的角度,通过直接感知的现象来推断难以感知的事实。 2)。 从分子热运动的角度解释相关现象。 【教学方案】装满甲烷的罐子、空罐子、玻璃板、烧杯、红墨水、水、塑料滴管、两根铅柱和挂钩、弹簧和橡皮球、多媒体教案等。 【教学流程】 主要教学流程 教学内容 班主任活动 中学生活动 1、创设情境,引入趣味 【故事出口】:愤怒地扔酒壶,震动国威香。 中国政府送来的五粮液酒的窄包装无法引起评委的注意。
我国代表机智,拿起一瓶五粮液假装错过,酒壶重重地摔在地上,陶器碎裂,浓郁的酒香瞬间征服了评委。 五粮液酒荣获银奖,从此名扬天下。 这酒的香气是如何进入客人的眼中的呢? 【板书题目】§13-1分子热运动(设计意图:源于故事,调动中学生的积极性,迸发出中学生的学习兴趣和求知欲。)中学生听故事,中学生讨论交流 2、探索新知识: (1)材料成分【施工场景】:原来这与组成我们肉眼看不见的物质的微观粒子有关。 现代研究发现,普通物质是由非常小的粒子、分子和原子组成的。 看图片。 (班主任出示图片) 【板书】:常见的物质都是由分子和原子组成的。 【讲座演示】:如果把分子设想为球体,那么它的半径只有几十亿分之一米,人们通常以10-10m为单位来测量。 1cm3空气中大约有2.7×1019个分子,今天的小型计算机每秒执行100亿次。 如果人数的速度也达到每秒100亿次,则需要80多年才能全部数完。 中学生观察体会:普通物质都是由非常微小的粒子、分子、原子组成的。 中学生感受:分子体积很小; 在一个物体中,分子的数量是巨大的。 (二)分子热运动 1.扩散现象 (1). 定义:[提问]:一个物体有这么多分子,你认为它们是运动的还是静止的? 【转场】朋友们对此提出了不同的看法,然后我们通过实验来验证分子是否在运动。
【演示实验】:将一个空杯子倒置在盛有红棕色甲烷二氧化碳的杯子中,并取下覆盖二氯甲烷瓶的玻璃板。 励志指导:(1)空气瓶颜色变化说明什么? (2) 二氧化碳瓶内的颜色是否变浅了? 原因是什么? (3)实验中,可以把密度比空气小的二氧化碳放在上面吗? 为什么? 【说明】:这个实验演示了一种扩散现象。 小伙伴们可以根据刚才的现象来定义扩散吗? 班主任总结了扩散的定义: 【总结并板书】:不同物质相互接触时,相互迈进的现象称为扩散。 【走进生活】:在我们的日常生活中,二氧化碳的扩散是很常见的。 请举一些反例。 (设计意图:真正的课堂就在生活中,让数学知识运用到生活中。) 【提问】:不同的二氧化碳可以互相进入,那么,这种现象是否也发生在不同的液体呢绒之间? 【播放视频】: 1、播放CuSO4碱液扩散现象的视频。 指导意见:界面模糊说明什么? [播放视频]:金和铅的扩散现象。 【师生小结】:二氧化碳、液体和固体之间都可以发生扩散,其中二氧化碳扩散最快。 (设计意图:让中学生更形象、具体地感知各种情况的扩散现象。并通过二氧化碳、液体和固体之间的扩散,认识到这些现象的本质是分子的随机运动。
)讨论、推测和依据:(1)分子是运动的,依据:闻花香(2)分子是静止的,依据:如果分子是运动的,则所构成物体的形状就会不断变化中学生观察实验现象与讨论:(1)空气瓶内的颜色由无色变为有色,说明下面的甲烷分子已移入空气瓶内。 (2)二氧化碳分子与空气分子相互步入,使二氧化碳的密度变小,颜色变浅。 (3)中学生讨论:不是,二氧化碳的密度很大,如果放在前面,会因重量而下沉。 中学生用自己的话思考、讨论和总结答案。 例如:(1)诊所里药水的味道(2)墙内墙外绽放的花香(3)通过吸入“二手烟”观察现象、感受液体之间的扩散学生思考、讨论和回答:解释界面处的盐酸 铜氨和水这两种物质的分子相互移动。 中学生看了视频,感觉固体之间也可以形成扩散现象。 2、影响扩散速度的主要因素——温度 3、分子热运动【问题】:腊肉腌制一般需要两个半月,两个半月后蔬菜就会变咸,蔬菜炒菜时加盐几分钟后就会变咸,说明有扩散速度,那么影响扩散速度的诱因有哪些呢? [设计实验] 在一个烧瓶中放入半杯冷水,在另一个烧瓶中放入等量的热水。 用滴管分别滴入两滴红墨水到两个杯子中,比较红墨水在两个杯子中的扩散情况。 【总结和板书】:影响扩散速度的主要因素——温度【分子热运动】:因为分子的运动与温度有关,所以这种无规则的运动称为分子的热运动。
板书:分子热运动【学用】:“花香扑鼻忽暖,鹊声穿树迎新阳”。 对于前一句,可以从数学的角度来理解:花朵分泌的香味分子前进,说明当时的环境湿度是突然的。 (设计意图:从直接感知的现象中推断出难以感知的事实,是研究化学问题的常用技术。) 讨论并提出猜测:煮饭的温度比腌制的温度高得多,因此温度可能会使扩散速度加快是不同的。 中学生上台展示实验过程,老师引导中学生说出实验中需要控制的变量——水量和墨水量。 观察总结:红色墨水在冷水中扩散得很快。 表明温度越高,分子的随机运动越剧烈,扩散速度越快。 填空:运动下降 4.扩散现象表现出【师生总结】只有大量的事实和实验否定了扩散现象,才能证明:(1)一切物质的分子都在不断地无规则运动,这使得也是扩散现象形成的原因。 (2)分子间存在间隙。 【班主任指出】“不停”就是在任何情况下。 中学生进行分析、交流,形成解释这一现象的问题。 (三)分子间的斥力 1.分子间存在吸引力 2.分子间存在力 3.分子间存在吸引力和力 4.分子间的斥力与物质状态的关系 【提问】:( 老师摘一本书)既然物质是由分子和原子组成的,而分子又在不断地运动,那为什么这本书的分子没有四处飘动分子热运动教学设计方案,最后这本书就消失了呢? 【观察实验】:光滑洁净的铅块压在一起,即使放下钩子也拉不开。
将两个铅锤固定在一起的力是多少? 【总结并写在黑板上】分子之间存在引力【亲身体验】:用橡皮帽堵住注射器的孔,用力向上推动活塞,压缩注射器内一段封闭的水。 【指导】:分子之间存在什么样的斥力? 【总结并写在黑板上】分子间存在力【怀疑】:既有万有引力,也有分子间力。 当分子间距离减小(如拉伸)或距离减小(如压缩)时,分子与物体之间的排斥力是起到吸引力还是作用力? 【动手实验】:分子之间既有吸引力,也有作用力,就像弹簧连接的小球一样。 现在我们来模拟感受一下分子间距离变化时斥力的变化。 用橡皮球绑住弹簧的两端,让中学生体验分子间的吸引力和排斥力。 1.自然放置。 2.用力压缩。 3. 短距离伸展。 4、使弹簧拉长距离后无法缩回。 【师生总结】:引导中学生得出结论:分子宽度距离越大,分子宽度距离越小,作用力也越大。 如果分子距离较远,排斥力会很弱,可以忽略不计。 (设计意图:用弹簧的两端连接小球类比分子,邀请学生做这个实验,充分展现中学生的主体地位。把实验完全放在中学生身上,可以全面培养中学生培养学生的探究能力,让中学生亲身体验成功的喜悦和探索的乐趣,同时将微观现象形象化,突破学习难点。)【提问】:是分子之间的距离当对象处于不同状态时是否相同? 分子间的相互斥力相同吗? 请阅读课本第5页的前三个自然段落,并用图片完成表格。
【讲义展示】:物质状态的微观特征和宏观特征。 分子宽度和分子间排斥力。 有固定的形状吗? 有固定的音量吗? 它们之间的斥力很强,因此固体很难被压缩和拉伸; 液体分子间的距离比二氧化碳小,比固体大,分子间的斥力比固体稍小,而且分子没有固定的位置,所以可以自由移动,具有流动性; 二氧化碳分子的宽度很大,分子间的斥力极小,因此具有流动性,容易被压缩。 中学生的思维与交往:似乎有“强制”的限制作用。 中学生注意观察实验,思考并回答:分子之间存在万有引力。 中学生体验:在按压活塞的过程中,即使用很大的力也很难压缩水的体积。 讨论与总结:说明分子之间存在着一种冲突力。 讨论与猜想:当距离减小时,是吸引力,当距离增加时,是作用力,当距离不变时,没有斥力。 经验总结:(1)当两个小球靠得很近时,即弹簧向内压缩时,右手感觉到向外的敌对视线,说明分子间的距离很小,出现排斥力作为主动力 (2) 当两个小球之间的距离减小时,即弹簧向外拉伸时,右手感受到向内的吸引力,这意味着当分子之间的距离稍大时,作用力表现为重力。 中学生很少或没有加深理解(四)、分子动力学理论的基本观点 5、分子动力学理论概述 普通物质是由大量的分子和原子组成; 物质中的分子处于不断的热运动; 分子之间存在引力和作用力。
学生理解并记住。 3、盘点收获,听取中学生总结并适时提出意见 问题:(1)你学到了哪些化学方法? (2)你学到了哪些知识? (设计意图:鼓励中学生大胆发言,教师应肯定中学生的意见。班主任在最后进行收尾工作,简单总结。)回顾本节课的学习活动。 完成检查题(见附件1) 5. 出示思考题和阅读材料作为作业并在课后完成(见附件2) 【板书设计】:§16.1 分子热运动 1. 常见物质由分子和原子组成2、扩散: (1)扩散现象:不同物质相互接触时相互步入的现象。 (2)空气温度是影响扩散速度的主要因素。 (3)扩散现象表明构成物质的分子不断地进行无规则运动; 组成物质的分子之间存在间隙。 3、分子间吸引力和相互作用力同时存在。 【教学反思】 一、案例的“亮点” 1、分子运动更加具体。 本课引入讲故事的方式来激发中学生的学习兴趣。 因为这节课通过了大量的实验,中学生对分子运动有了深刻的认识。 对身体的认识,将为之前对身体内能及其相关知识的研究做好铺垫。 2、体现新课程理念,把课堂还给中学生,营造民主、合作、探究的课堂氛围,班主任作为组织者、引导者、合作者参与课堂。 在学习过程中,充分调动中学生的学习积极性,注重中学生的体验和感知,并进行实验观察。
在班主任指导的基础上,通过中学生的自主学习、分析讨论、交流总结,有效完成了既定的学习目标。 中学生的逻辑思维能力和总结能力得到了一定程度的提高。 3、为了突破分子间斥力的教学难点,让中学生用弹簧和橡皮球的模型来类比分子间的相互斥力,效果相当不错。 二、教学中容易出现的问题 1、二氧化氮是有毒的二氧化碳。 最好不要在课堂上做这个实验。 利用Flash动画不仅可以说明二氧化碳的扩散情况,还可以减少污染。 2、由于液体和固体的扩散速度较慢,因此借助教案来表现。 从中学生的反应来看,疗效不是很好。 以后的教学中,尤其是液体扩散,最好提前自己做。 3、做分子力实验时,两个铅块必须切割平整、干净。 不然这个实验不容易成功。 附件一:符合性检查: 1、(2013年北京)春城四时,景色各异。 无论是一朵花,一粒麦穗,一粒沙,还是一片雪花……世界上的一切都是由大量的分子组成的。 以下现象可以解释分子在不停地运动() A. 春天:晚风吹来,香气袭人 B. 夏天:暖风吹过,麦浪翻滚 C. 秋天:一阵大风突然吹来,天空布满了黄沙 D.冬天:冷风吹过,天空布满了雪【答案】:A2。 学完科普后,小明对抽烟的妈妈说:“抽烟有害健康,我和爸爸都是被动吸烟的。” 小明这样说的科学依据是() A 分子很小 B 分子不断运动 C 分子之间有间隙 D 分子之间有排斥力 【答案】:B3、一升水和一升酒精混合搅拌,其体积大于两升。 对于这些现象比较合理的解释是() A. 水和酒精发生物理反应 B. 分子之间存在间隙,一个分子溶解到另一个分子中间 C. 分子之间存在吸引力 D. 扩散 [答案]:B4、如图所示,当玻璃板向下拉时,弹簧测力计显示轮廓,这表明分子之间存在分子。
【答案】:加大重力 5、新装修的房子里我们经常闻到一股恶臭味,主要是材料中的甲醛分子热运动教学设计方案,对人体有害。 气味表明甲醛分子正在运动。 这些运动会随着温度的下降而增强(填“加剧”或“减慢”)【答案】:不规则地减慢 6、铁棒很难被压缩,说明分子间存在作用力。 “破镜不能复圆”是由于破镜的接触分子之间的距离和分子间的斥力造成的。 【答】:力量太强又很弱。 附件2:作业:制作一个钢丝环,并在中间松松地绑一根丝线。 溶于肥皂水后,其上会附着一层肥皂液膜。 用右手轻轻触摸线两侧。 丝线会发生什么? 为什么? 阅读材料1 在实际生产中,人们很早就利用分子重力来进行金属钎焊。 通常钎焊是通过熔化金属使分子足够接近以使金属冷却并钎焊在一起来完成的。 现代还有喷砂钎焊技术,是将金属表面清理干净,然后将它们放在一起,然后依靠爆燃形成的巨大压力,将两种金属卷曲在一起。 阅读材料2 可卡因“毁了自己,危害了家庭,危害了社会”。 我国采取“禁种植、禁贩运、禁禁、禁吸烟”的禁毒政策。 训练有素的军犬可以根据可卡因的气味从乘客的行李箱中检测出毒品、摇头丸和其他可卡因!