教学目的
1.了解扩散现象是由于分子的热运动产生的.
2.知道什么是布朗运动,理解布朗运动产生的原因.
3.知道什么是热运动.
教具
投影仪、幻灯片、分别装有空气和二氧化氮气体的广口瓶、红墨水、装有清水的烧杯.
●引入新课
通过前面的学习,我们知道物体是由大量分子组成的,下面我们一起来做两个实验,请大家注意观察实验现象.
【实验1】向清水中滴入一滴红墨水,过一会儿,整杯水都变成红色.
【实验2】将一个装有无色空气的广口瓶倒扣在装有红棕色二氧化氮气体的广口瓶上,抽去中间玻璃板,过一段时间发现,上面瓶中气体变成了淡红棕色,下面气体的颜色变浅了,最后上下两瓶气体颜色一致.
通过这两个实验,说明了组成物体的分子是在不停地做着无规则运动.下面我们通过另外一种实验现象——布朗运动,来研究分子的无规则运动.
●进行新课
1)前面大家已在课下预习了这节课,下面再给大家五分钟时间看书,然后利用十分钟时间对下列问题进行分组讨论;
投影仪显示:
讨论问题:
1.分子运动的激烈程度与什么因素有关?
2.什么叫扩散现象?它说明了什么?
3.布朗运动指的是什么运动?
4.为什么说布朗运动间接反映液体分子永不停息的无规则运动?
5.布朗运动的激烈程度与哪些因素有关?
6.讨论课本中的“思考与讨论”
2)分组讨论完毕,教师提问学生再对上述问题共同进行讨论和解答.
问题1.分子运动的激烈程度与温度有关
实验演示:分别向冷水和热水中滴入一滴红墨水,可观察到热水很快全部变成红色而冷水变成红色要稍慢.
问题2.(1)不同的物质互相接触时彼此进入对方的现象.
例:实验1.实验2.
(2)扩散现象直接说明了组成物体的分子总是不停地做无规则运动.
【板书】1.扩散:不同的物质互相接触时彼此进入对方的现象.
讨论此问题时,可进一步提问学生.扩散现象是否只在气体与气体,液体与液体之间才能发生呢?固体与固体之间能发生扩散现象吗?请举例说明.
举例:1.冬天的墙角,堆一堆煤,过一段时间,墙的内部也变黑了.
2.在真空,高温条件下,向半导体材料中掺入一些其它元素来制造各种元件.
向学生明确:气体、液体、固体都能发生扩散现象.
问题3.布朗运动是指悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动,它间接反映了液体分子永不停息的无规则运动.在解答此问题时,需要强调指出,布朗运动是固体微粒的运动,而不是固体分子的运动,同时指出也不是液体分子的无规则运动.这是学生容易产生错误认识的地方.错误原因在于对布朗运动产生的原因不理解,所以下一个讨论问题是本节课讨论的重点和难点.
【板书】2.布朗运动是指悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动.
问题4:液体是由许许多多的液体分子组成的,分子不停地做无规则运动,对微粒产生撞击力,微粒受到各个方向的撞击作用不平衡,微粒越小,这种不平衡性越明显.在不同时刻,受到的撞击作用不同,微粒在撞击力的作用下,做无规则运动.
【板书】布朗运动音接反映了液体分子的无规则运动.
这一问题学生讨论起来,比较困难,教师需要介绍一些统计规律的基本知识加以引导.
【板书】3.布朗运动的激烈程度与微粒的体积、质量及液体的温度有关.
问题5.在讨论此问题时,由于前面讨论了扩散现象和布朗运动的产生原因,学生很容易讨论出与温度和体积有关,往往忽略了质量这一因素,需要教师从影响物体运动状态的原因来加以引导.
问题6.在讨论此问题时,学生往往不加思索地答出在排除外界影响的情况下,布朗运动仍然存在,而没有从分析书中图象入手,这是背离题意的,应培养学生通过分析图象讨论问题的方法.
通过分析图象,可得出以下结论:从显微镜中观测到的三颗微粒在不同位置连线,可分析出每个微粒的运动是不规则的,可以设想,如果微粒的运动是由外界引起的,则微粒的运动情况将和外界相同,那么,三颗微粒将随外界的运动规律一起运动,可以得出三颗微粒的位置连线情形就一致的相反结论,可推出布朗运动是由液体内部分子的运动而引起的.
●课堂小结(投影仪显示)
1.做布朗运动的小颗粒本身不是分子,可它的无规则运动是液体分子无规则运动的反映.
2.扩散现象,布朗运动的激烈程度与温度有关,所以把分子的无规则运动叫热运动.
●巩固练习
1.“布朗运动”是说明分子运动的重要事实,则布朗运动是指:[]
A.液体分子的运动
B.悬浮在液体中的固体分子的运动
C.固体微粒的运动
D.液体分子与固体分子的共同运动
2.关于布朗运动的剧烈程度下面说法,不正确的是:[]
A.固体微粒越小,布朗运动越显著
B.液体的温度越高,布朗运动越显著
C.与固体微粒碰撞的液体分子数目越多,布朗运动越显著
D.与固体微粒碰撞的液体分子数目越少,布朗运动越显著
3.对分子的热运动,以下叙述正确的是:[]
A.就是布朗运动
B.是分子的无规则运动,同种物质的分子的热运动激烈程度相同
C.气体分子的热运动不一定比液体分子激烈
D.物体运动的速度越大,其内部的分子热运动越激烈
●作业
参考题
1.关于布朗运动和扩散现象说法正确的是:[]
A.布朗运动和扩散现象都在气体、液体、固体中发出
B.布朗运动和扩散现象都是分子的运动
C.布朗运动和扩散现象都是温度越高越明显
D.布朗运动和扩散现象都是永不停息的
2.以下实验中,证实分子做无规则运动的实验是:[]
A.布朗运动实验B.油膜实验
C.酒精和水混合实验D.离子显微实验
3.较大的悬浮颗粒不做布朗运动是由于:[]
A.液体分子不一定与颗粒相撞
B.各个方向的液体分子对颗粒冲力的平均效果相互平衡
C.颗粒的质量大,不易改变运动状态
D.颗粒分子本身的热运动缓慢
说明
1.扩散现象证明了分子是运动的,教学时可补充一些科技资料,说明扩散在生产和生活中的意义.
2.布朗运动是本节教学的重点,布朗运动产生的原因不在外界而在液体内部.悬浮微粒做布朗运动是无规则的,反映了液体分子运动的无规则性.在布朗运动的教学中要重点说明:微粒越小时,来自各方向的液体分子的撞击作用的不平衡性越明显,布朗运动越激烈,这是产生布朗运动的原因.
3.知道大量分子的无规则运动与温度有关,温度越高,分子无规则运动越激烈.教学时要注意以实验事实为基础.
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