高中物理教案
發(fā)表時(shí)間:2020-11-13物理教案分子的熱運(yùn)動(dòng)。
一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)方面無論做什么事都有計(jì)劃和準(zhǔn)備,作為教師就要精心準(zhǔn)備好合適的教案。教案可以讓上課時(shí)的教學(xué)氛圍非?;钴S,幫助教師營造一個(gè)良好的教學(xué)氛圍。那么,你知道教案要怎么寫呢?下面是小編為大家整理的“物理教案分子的熱運(yùn)動(dòng)”,相信您能找到對自己有用的內(nèi)容。
教學(xué)目標(biāo)
(1)知道什么是熱運(yùn)動(dòng),知道分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈程度與溫度有關(guān).
(2)知道布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象,并能簡單解釋其原因
教學(xué)建議
教材分析
分析一:本節(jié)教材內(nèi)容特點(diǎn)是先實(shí)驗(yàn)(擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象),后得出結(jié)論(分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)),并根據(jù)現(xiàn)象說明熱運(yùn)動(dòng)與溫度有關(guān),因此做好演示實(shí)驗(yàn)是關(guān)鍵.
分析二:由于液體或空氣分子在熱運(yùn)動(dòng)過程中對懸浮于其中的顆粒的碰撞的不平衡性,使這些顆粒受力不平衡而開始運(yùn)動(dòng),這就是布朗運(yùn)動(dòng).由于分子運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性,造成布朗運(yùn)動(dòng)的不規(guī)則性.另外,溫度越高,分子熱運(yùn)動(dòng)越快,對顆粒的撞擊更強(qiáng),布朗運(yùn)動(dòng)更顯著.
分析三:溫度越高,分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)平均速度越快,這是一個(gè)宏觀統(tǒng)計(jì)結(jié)果,而對于具體某個(gè)分子,溫度與其運(yùn)動(dòng)速度并不一定存在這一關(guān)系,也許溫度升高,這個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)速度相反可能在降低.
教法建議
建議一:做好演示實(shí)驗(yàn)是關(guān)鍵,擴(kuò)散現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)和布朗運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)都需要認(rèn)真做.在做觀察布朗運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)過程中,用稀釋的墨汁做懸濁液,過稀時(shí)液體中的微粒太少,過濃時(shí)亮度變暗,而且微粒連在一起,不便觀察,可以多試幾次.墨汁也可以不放在載片玻璃的凹槽中而只簡單地滴一滴在載片玻璃上,蓋上蓋玻璃就可以.顯微鏡的放大率在40倍左右最合適.
建議二:在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,推出分子在不停地?zé)徇\(yùn)動(dòng)后,要注意再用熱運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)解釋造成該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的原因,以便鞏固、加深學(xué)生的認(rèn)識(shí).
建議三:有關(guān)布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)除做好演示實(shí)驗(yàn)外,若有條件,最好能用計(jì)算機(jī)模擬一下該運(yùn)動(dòng)的微觀機(jī)制,這樣有利于學(xué)生對該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的理解.
教學(xué)設(shè)計(jì)方案
教學(xué)重點(diǎn):知道分子不停地?zé)o規(guī)則熱運(yùn)動(dòng),知道布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)
教學(xué)難點(diǎn):布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的微觀解釋
一、擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)
1、演示實(shí)驗(yàn)
空氣與二氧化氮?dú)怏w間的擴(kuò)散現(xiàn)象
2、概念:擴(kuò)散現(xiàn)象
3、擴(kuò)散現(xiàn)象的微觀解釋:分子的無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)
4、計(jì)算機(jī)演示擴(kuò)散過程
5、對比實(shí)驗(yàn):紅墨水在熱水和冷水中的擴(kuò)散快慢.
結(jié)論:溫度越高,分子運(yùn)動(dòng)越劇烈,擴(kuò)散越快
6、列舉日常生活中的擴(kuò)散現(xiàn)象:如香水味等
二、布朗運(yùn)動(dòng)
1、學(xué)生觀察布朗運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象
2、微觀解釋布朗運(yùn)動(dòng):分子撞擊不平衡
3、觀察布朗運(yùn)動(dòng)與溫度高低、顆粒大小關(guān)系:溫度越高,布朗運(yùn)動(dòng)越顯著;顆粒越小,布朗運(yùn)動(dòng)越顯著.
4、計(jì)算機(jī)演示布朗運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象以及產(chǎn)生原理
例:關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是
A、布朗運(yùn)動(dòng)是指懸浮在液體中的固體分子的運(yùn)動(dòng)
B、布朗運(yùn)動(dòng)是指液體分子的運(yùn)動(dòng)
C、布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映
D、布朗運(yùn)動(dòng)是指懸浮在液體中的顆粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)
答案:CD
評析:熟知布朗運(yùn)動(dòng)的實(shí)質(zhì)是解決本題的關(guān)鍵.
三、熱運(yùn)動(dòng)
由布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)說明分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)與溫度的關(guān)系.
四、作業(yè)www.lvshijia.net
探究活動(dòng)
題目:研究不同物質(zhì)形態(tài)間擴(kuò)散速度快慢
組織:個(gè)人或分組
方案:比較氣體、液體、固體間的擴(kuò)散速度,并得出結(jié)論
評價(jià):實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性、創(chuàng)新性,實(shí)驗(yàn)報(bào)告的規(guī)范性
相關(guān)推薦
高二物理《分子熱運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì)
高二物理《分子熱運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì)
【教學(xué)目標(biāo)】
(一)知識(shí)與技能
1、能簡單說明物質(zhì)是由分子、原子構(gòu)成的。
2、通過實(shí)驗(yàn)知道一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。
3、能夠識(shí)別擴(kuò)散現(xiàn)象,并能用分子熱運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)進(jìn)行解釋。
4、知道分子間存在相互作用力。
(二)過程與方法
通過宏觀現(xiàn)象推理微觀機(jī)制,初步了解此研究方法,從而認(rèn)識(shí)分子動(dòng)理論的初步知識(shí)。
(三)情感態(tài)度和價(jià)值觀
了解探索微觀世界奧秘的方法,經(jīng)歷從宏觀熱現(xiàn)象里面分析出其微觀機(jī)制,再利用微觀模型解釋更多宏觀熱現(xiàn)象的過程,體驗(yàn)成功的喜悅。
【教學(xué)重點(diǎn)】
知道一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)。
【教學(xué)難點(diǎn)】
知道分子間存在相互作用力。
【教學(xué)資源】
多媒體課件、透明玻璃管、酒精、水、二氧化氮?dú)怏w、廣口瓶(2個(gè))、玻璃板、裝有硫酸銅和水的量筒(放置20天和10天)、紅墨水、水(溫度不同)、膠頭滴管、鉛柱(兩個(gè))、美工刀、鉤碼等。
【教學(xué)過程】
一、創(chuàng)設(shè)情境、引入新課
課前在自己身上噴香水,在教室內(nèi)走一圈,你們能聞到味道嗎?
我們是如何聞到各種味道的?
展示長喙天蛾吸食花蜜、煮食物畫面,思考天蛾是如何發(fā)現(xiàn)花蜜的?你能聞到食物的香味嗎?
(學(xué)生觀看圖片,聞老師身上的香水味,了解長喙天蛾是根據(jù)四溢的花香來尋找花蜜的,體會(huì)分子運(yùn)動(dòng)在實(shí)際生活中的現(xiàn)象。)
二、進(jìn)行新課
1、物質(zhì)的構(gòu)成
用蠟筆在白紙上畫一筆,再用放大鏡或低倍的顯微鏡對筆跡進(jìn)行仔細(xì)觀察,會(huì)看到些什么?
(學(xué)生:用肉眼看蠟筆畫的是一個(gè)連續(xù)的線條,如果靠近看或利用放大鏡看,會(huì)看到十分細(xì)小的炭的顆粒)
看上去連續(xù)的線條,實(shí)際是由一些細(xì)小的顆粒構(gòu)成的,試想一下,看到細(xì)小顆粒也可能是由更小的顆粒構(gòu)成的。
展示顯微鏡看到的小顆粒是由更小的顆粒構(gòu)成的。你對物質(zhì)的構(gòu)成有什么想法?展示玻璃管,如果在玻璃管內(nèi)裝入半管水,再加半管酒精,混合后總體積應(yīng)該是多少?
(學(xué)生:猜想,對物質(zhì)的構(gòu)成形成一個(gè)初步的模型,物質(zhì)是由微小顆粒構(gòu)成的,顆粒間可能存在空隙。)
演示實(shí)驗(yàn):在一個(gè)玻璃管內(nèi)裝入半管水,再在管內(nèi)裝入酒精,直至裝滿。堵住管口,把試管倒置幾次,觀察現(xiàn)象。你能解釋此現(xiàn)象嗎?
(學(xué)生:觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)試管內(nèi)出現(xiàn)了空隙,即水和酒精混合后總體積變小,分子間可能存在空隙??梢岳蒙匙拥谷氪蠖怪羞M(jìn)行類比)
小結(jié):現(xiàn)代科學(xué)研究發(fā)現(xiàn),常見的物質(zhì)是由極其微小的粒子構(gòu)成的,這些粒子就是分子、原子。并且這些粒子間存在空隙。
展示一些物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)圖,這些圖是利用電子顯微鏡觀察提到的,人的肉眼和普通顯微鏡無法直接觀察到。分子的直徑只有百億分之幾米,約為10-10m數(shù)量級。
例:現(xiàn)代大型計(jì)算機(jī)每秒可以計(jì)算100億(1010)次,如果人們計(jì)數(shù)的速度也這么快,一個(gè)人要把1cm3空氣中的分子數(shù)完,猜一猜,需要多長時(shí)間?
(學(xué)生:進(jìn)行猜想,對比猜想數(shù)據(jù)與實(shí)際數(shù)據(jù),可以體會(huì)到分子的大小。)
提出問題:物質(zhì)是由分子、原子構(gòu)成的,我們是如何聞到物體的味道的呢?
2、分子熱運(yùn)動(dòng)
實(shí)驗(yàn)1:在講臺(tái)上打開一個(gè)花露水瓶蓋,前排同學(xué)有沒有聞到味道?
(前排同學(xué)說出現(xiàn)象?;端肿舆\(yùn)動(dòng)到空氣中被同學(xué)們聞到了。)
實(shí)驗(yàn)2:在裝著二氧化氮?dú)怏w的瓶子上面,倒扣一個(gè)空瓶子,使兩個(gè)瓶口相對,之間用一塊玻璃板隔開。抽掉玻璃板,會(huì)發(fā)生什么變化(實(shí)驗(yàn)中不能把二氧化氮?dú)怏w放在上面。)
你能說說其中的原因嗎?
(兩瓶氣體顏色逐漸變得均勻,空氣和二氧化氮?dú)怏w彼此進(jìn)入對方,說明分子在不停地運(yùn)動(dòng))。
小結(jié):像這樣,不同的物質(zhì)在互相接觸時(shí)彼此進(jìn)入對方的現(xiàn)象,叫做擴(kuò)散。
擴(kuò)散只能發(fā)生在氣體間嗎?能舉一些實(shí)例嗎?
(學(xué)生舉例:如墨水滴入到水中;腌菜會(huì)使菜變咸等。)
實(shí)驗(yàn)3:在一個(gè)量筒內(nèi)裝一半清水,用細(xì)管在水的下面注入硫酸銅溶液,硫酸銅溶液密度大于水,可以看到無色的清水與藍(lán)色硫酸銅溶液間明顯的界面。
展示:10天前、20天前、30天前的溶液。對比實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,說明了什么問題?
(學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn),通過對比幾個(gè)實(shí)驗(yàn),可以發(fā)現(xiàn),時(shí)間越長,清水和硫酸銅溶液間的界面就越模糊。這是由于水和硫酸銅溶液間發(fā)生的擴(kuò)散現(xiàn)象,說明液體分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。)
視頻動(dòng)畫:煤炭堆放在地面一段時(shí)間后,把地里面一小層都弄黑了;長期堆放石灰的墻角,有一層墻壁染上了白色;金片和鉛片緊壓在一起,過幾年后,可以看到它們互相滲入等。
(學(xué)生觀察視頻,了解固體的擴(kuò)散現(xiàn)象。)
學(xué)生討論:對固體、液體和氣體分子運(yùn)動(dòng)進(jìn)行總結(jié)。
小結(jié):通過前面的實(shí)驗(yàn)和視頻,可以知道固體、液體和氣體分子都在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。
實(shí)驗(yàn)4:兩個(gè)相同的燒杯,一個(gè)裝入半杯熱水,一個(gè)裝入等質(zhì)量的半杯涼水。用滴管在兩個(gè)燒杯中分別滴入一滴紅墨水,觀察哪個(gè)燒杯中墨水?dāng)U散得快。
(學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn),熱水中顏色變化較快,說明熱水分子運(yùn)動(dòng)更劇烈。即溫度越高,分子運(yùn)動(dòng)越劇烈。)
小結(jié):由于分子的運(yùn)動(dòng)跟溫度有關(guān),所以這種無規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫做分子的熱運(yùn)動(dòng)。
思考:腌咸菜往往要十天半個(gè)月后菜才會(huì)變咸,而炒菜時(shí)加鹽一會(huì)兒菜就咸了,這是什么原因?(學(xué)生討論回答)
3、分子間的作用力
既然分子在不停地運(yùn)動(dòng),那么固體和液體中的分子為什么不會(huì)飛散開,而總是聚合在一起,保持一定的體積呢?
實(shí)驗(yàn):在一個(gè)注射器內(nèi)裝入一些水,用手堵住注射口,用力壓活塞,發(fā)現(xiàn)水的體積并沒有明顯的變化。
(學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn),壓縮注射器活塞,對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象提出猜想,分子間可能存在排斥力。)
提出問題:既然分子間有間隙,為什么水的體積沒有輕易被壓縮呢?
請同學(xué)用力拉鉛筆的兩頭,鉛筆伸長了嗎?
(學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)鉛筆沒有被明顯拉長,分子間可能存在引力。)
實(shí)驗(yàn):用美工刀把鉛柱的底面刮干凈、削平,然后緊緊地壓在一起,兩個(gè)鉛柱就會(huì)結(jié)合在一起,甚至下面吊一個(gè)重物都不能把它們拉開。此實(shí)驗(yàn)說明了什么?
(鉛塊分子間存在引力)
物體的分子間存在空隙,并且還有引力,那么為什么壓縮固體和液體很困難呢?
(學(xué)生討論:分子間還存在斥力。)
小結(jié):分子間的引力和斥力是同時(shí)存在的。當(dāng)固體被壓縮時(shí),分子間距離變小,作用力表現(xiàn)為斥力;當(dāng)固體被拉伸時(shí),分子間的距離變大,作用力表現(xiàn)為引力。
借助于彈簧連接的兩個(gè)小球來說明分子間的作用力,但當(dāng)彈簧處于原長時(shí),相當(dāng)于分子間的引力與斥力相等,對外沒有體現(xiàn)引力和斥力。彈簧間的作用力相當(dāng)于引力和斥力的對外表現(xiàn)。
(學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn),利用類比的方法認(rèn)識(shí)分子間的引力和斥力。)
4、固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)的基本特征
閱讀課本中有關(guān)內(nèi)容,總結(jié)固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)的基本特征,并從分子動(dòng)理論的初步知識(shí)解釋這些特征。
(學(xué)生閱讀課本內(nèi)容,討論不同物質(zhì)狀態(tài)的特征,交流討論結(jié)果。)
小結(jié):
(1)固態(tài):有一定的形狀和體積。固體分子間的距離小,不容易被壓縮和拉伸。
(2)液態(tài):有固定的體積,但沒有確定的形狀。液體分子間的距離比氣體的小,比固體的大;液體分子之間的作用力比固體的小,分子沒有固定的位置,運(yùn)動(dòng)比較自由。液體較難被壓縮,沒有確定的形狀,具有流動(dòng)性。
(3)氣態(tài):沒有一定的形狀和體積。氣體分子相距很遠(yuǎn),作用力十分微弱,可以忽略。氣體分子間的距離很遠(yuǎn),彼此間幾乎沒有作用力。
討論:“破鏡重圓”是不可能實(shí)現(xiàn)的,這是為什么?
(因?yàn)椴AХ肿娱g距離太子,分子作用力太小。)
三、課堂小結(jié):(學(xué)生梳理本節(jié)課知識(shí)內(nèi)容)
1.本節(jié)主要學(xué)習(xí)了物質(zhì)的構(gòu)成、分子熱運(yùn)動(dòng)和分子間的作用力。
2.物質(zhì)是由分子、原子構(gòu)成的,分子直徑大約在10-10m數(shù)量級,肉眼無法直接看到,并且分子間存在空隙。
3.固體、液體和氣體分子均在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。如人聞到各種味道等各種擴(kuò)散現(xiàn)象均說明了分子在不停地?zé)o規(guī)則運(yùn)動(dòng)。因?yàn)闇囟仍礁?,分子運(yùn)動(dòng)越劇烈,所以分子的這種無規(guī)則運(yùn)動(dòng)也叫熱運(yùn)動(dòng)。
4.分子間同時(shí)存在引力和斥力。當(dāng)分子間距離發(fā)生改變時(shí),分子對外表現(xiàn)出引力或斥力。
四、課堂檢測:1、動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理1-5;
2、完成《同步導(dǎo)練》課堂檢測。
5、作業(yè)布置:完成《同步導(dǎo)練》達(dá)標(biāo)測評。
高三物理上冊《分子的熱運(yùn)動(dòng)》知識(shí)點(diǎn)總結(jié)人教版
高三物理上冊《分子的熱運(yùn)動(dòng)》知識(shí)點(diǎn)總結(jié)人教版
知識(shí)點(diǎn)一
擴(kuò)散
1、定義
不同分子互相接觸時(shí),彼此進(jìn)入對方的現(xiàn)象叫擴(kuò)散。其實(shí)質(zhì)是分子(原子)的互相滲透。
2、擴(kuò)散現(xiàn)象表明
一切物質(zhì)的分子都在做永不停息的無規(guī)則運(yùn)動(dòng),也說明物質(zhì)的分子間存在間隙。
3、影響因素
溫度越高,擴(kuò)散越快
4、理解擴(kuò)散現(xiàn)象
擴(kuò)散現(xiàn)象只能發(fā)生在不同的物質(zhì)之間。
不同物質(zhì)只有相互接觸時(shí)才能發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象。
擴(kuò)散現(xiàn)象是兩種物質(zhì)的分子彼此進(jìn)入對方。
不同狀態(tài)的物體之間也可以發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象。
知識(shí)點(diǎn)二
分子熱運(yùn)動(dòng)
一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。由于分子的運(yùn)動(dòng)與溫度有關(guān),所以這種無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)叫做分子的熱運(yùn)動(dòng)。溫度越高,熱運(yùn)動(dòng)越劇烈。
知識(shí)點(diǎn)三
分子動(dòng)理論
1、分子動(dòng)理論內(nèi)容
物質(zhì)是由分子組成的,一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),分子間存在相互作用的引力和斥力。
2、分子間的作用力
分子間同時(shí)存在相互作用的引力和斥力,當(dāng)分子距離很小時(shí),引力小于斥力,表現(xiàn)為斥力;
當(dāng)分子間距離稍大時(shí),引力大于斥力,表現(xiàn)為引力;
當(dāng)分子間距離很大時(shí),分子間作用力變得十分微小,可以忽略。
3、分子間作用力與物質(zhì)狀態(tài)的關(guān)系
①固體中的分子距離非常小,相互作用力很大,分子只能在一定的位置附近振動(dòng),所以既有一定的體積,又有一定的形狀。
②液體中分子距離較小,相互作用力較大,以分子群的形態(tài)存在,分子可以在某個(gè)位置附近振動(dòng),分子群可以互相滑過,所以液體有一定的體積,但有流動(dòng)性,形狀隨容器而變。
③氣體分子間的距離很大,相互作用力很小,每個(gè)分子幾乎都可以自由運(yùn)動(dòng),所以氣體既沒有固定的體積,也沒有固定的形狀,可以充滿它能夠達(dá)到的整個(gè)空間。
④固體物質(zhì)很難被拉伸,是因?yàn)榉肿娱g存在引力的緣故;液體物質(zhì)很難被壓縮,是因?yàn)榉肿娱g存在斥力的原因;液體物質(zhì)能保持一定的體積是因?yàn)榉肿娱g存在引力的原因。
物理教案物體是由大量分子組成的
教學(xué)目標(biāo)
(1)知道物體是由大量分子組成的
(2)知道分子的大小,知道數(shù)量級的概念,記住分子大小的數(shù)量級.
(3)理解阿伏加德羅常數(shù),記住它的數(shù)值和單位.
(4)會(huì)一些簡單微觀量的計(jì)算,如分子大小、直徑等
(5)知道油膜法估測分子大小實(shí)驗(yàn)
教學(xué)建議
教材分析
分析一:本節(jié)簡單介紹了分子動(dòng)理論的第一個(gè)基本觀點(diǎn):物質(zhì)是由大量分子組成的.要注意這里的分子與化學(xué)中提到的分子的含義是不完全相同的,這里把構(gòu)成物體的分子、原子、離子等統(tǒng)稱為分子.
分析二:油膜法估測分子大小實(shí)驗(yàn)是一個(gè)重要的實(shí)驗(yàn),它巧妙地將微觀的、不易測量的量轉(zhuǎn)化為宏觀的、可直接測量的量,能較好地培養(yǎng)學(xué)生解決問題能力,擴(kuò)展學(xué)生分析問題的思路.在將解本實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意實(shí)驗(yàn)原理的分析
分析三:阿弗加德羅常量是聯(lián)系宏觀和微觀的重要橋梁,已知物質(zhì)的體積和摩爾體積,就可以求出物質(zhì)的分子數(shù),;已知物質(zhì)的質(zhì)量和摩爾體積,就可以求出物質(zhì)的分子數(shù),;已知物質(zhì)的摩爾體積,就可以求出該物質(zhì)的單個(gè)分子體積;已知物質(zhì)的摩爾質(zhì)量,就可以求出該物質(zhì)的單個(gè)分子質(zhì)量.
教法建議
建議一:本節(jié)內(nèi)容在初中已有相當(dāng)好的基礎(chǔ),因此可以結(jié)合復(fù)習(xí)初中知識(shí)來講解本節(jié)知識(shí).另外還可以引入相關(guān)化學(xué)知識(shí),使學(xué)生更易理解.
建議二:油膜法估測分子大小實(shí)驗(yàn)是一個(gè)重要的實(shí)驗(yàn),有條件的學(xué)校最好能讓學(xué)生自己動(dòng)手做這個(gè)實(shí)驗(yàn),以加深學(xué)生的分子大小的直觀感覺.
建議三:圍繞阿伏加德羅常數(shù)的計(jì)算,教師可以舉幾個(gè)例題,然后讓學(xué)生自己動(dòng)手計(jì)算幾個(gè)相關(guān)題目.
教學(xué)設(shè)計(jì)方案
教學(xué)重點(diǎn):分子大小的計(jì)算
教學(xué)難點(diǎn):微觀量與宏觀量之間的聯(lián)系
一、物質(zhì)有大量分子構(gòu)成
結(jié)合化學(xué)提出不同物體不同的分子組成,并且物理中此時(shí)提到的分子有別于化學(xué)中的分子,它包括分子、原子、離子等.
展示幾個(gè)漂亮的分子模型,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣.
二、分子的大小
1、分子大小的測量方法
(1)顯微鏡觀測
(2)實(shí)驗(yàn)油膜法估測分子大小
實(shí)驗(yàn)原理:將體積為的油滴到水面上,使其均勻地、盡可能地散開成很薄的一層,此時(shí)可以認(rèn)為油分子一個(gè)挨一個(gè)緊密排成一單層油膜,油膜的厚度就是單個(gè)分子的直徑,因此只需測出油膜的面積,就知道該油分子的近似直徑
實(shí)驗(yàn)過程所用的酒精油酸溶液溶于水時(shí),酒精溶于水,油酸形成單分子油膜.
例題:將1cm3的油酸溶于酒精,制成200cm3的油酸酒精溶液.已知1cm3溶液有50滴,一滴滴到水面上,酒精溶于水,油酸形成一單分子層,其面積為0.2m2.由此可知油酸分子大約為多少?
解:一滴油酸酒精溶液含油酸體積
油酸分子直徑約為:
三、阿伏加德羅常數(shù)
阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系微觀和宏觀的一個(gè)重要橋梁,其大小為每摩爾物質(zhì)含有的微粒數(shù)(或12g炭12含有的炭原子數(shù)),即6.02×1023mol-1.
已知物質(zhì)的體積和摩爾體積,就可以求出物質(zhì)的分子數(shù),;已知物質(zhì)的質(zhì)量和摩爾體積,就可以求出物質(zhì)的分子數(shù),;已知物質(zhì)的摩爾體積,就可以求出該物質(zhì)的單個(gè)分子體積;已知物質(zhì)的摩爾質(zhì)量,就可以求出該物質(zhì)的單個(gè)分子質(zhì)量
例題:已知地球到月球的距離是3.84×105km,鐵的摩爾質(zhì)量為56g,密度為7.9×103kg/m3,如果將鐵原子一個(gè)一個(gè)地排列起來,從地球到月亮需要多少個(gè)鐵原子?
A、1.4×105個(gè)B、1.4×1010個(gè)
C、1.4×1018個(gè)D、1.4×1021個(gè)
答案:C
分析:本題可以先求出單個(gè)鐵原子的直徑:
所以需要的鐵原子個(gè)數(shù)為:
另外,本題還可以從數(shù)量級上迅速判斷出答案,由于地球到月亮的距離數(shù)量級為108m,而分子直徑的數(shù)量級在10-10m左右,所以需要的鐵原子個(gè)數(shù)在1018的數(shù)量級上,應(yīng)選C選項(xiàng).
四、作業(yè)
探究活動(dòng)
題目:怎樣測量阿伏加德羅常數(shù)
組織:分組
方案:查閱資料,設(shè)計(jì)原理,實(shí)際操作
評價(jià):方案的可行性、科學(xué)性、可操作性
高考物理第一輪單元知識(shí)點(diǎn)專題復(fù)習(xí):分子的熱運(yùn)動(dòng)
第2課時(shí)分子的熱運(yùn)動(dòng)分子的作用力內(nèi)能
【知識(shí)梳理】
1.分子的熱運(yùn)動(dòng)
物體里的分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),這種運(yùn)動(dòng)叫做熱運(yùn)動(dòng)。擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)都可以很好地證明分子的熱運(yùn)動(dòng)。
布朗運(yùn)動(dòng)是指懸浮在液體中的固體微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。
①形成條件是:微粒足夠小。(微粒越小,布朗運(yùn)動(dòng)越明顯)
②溫度越高,布朗運(yùn)動(dòng)越激烈。
③觀察到的是固體微粒(不是液體,不是固體分子)的無規(guī)則運(yùn)動(dòng),反映的是液體分子運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性。
④實(shí)驗(yàn)中描繪出的是某固體微粒每隔30秒的位置的連線,不是該微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡。
2.分子間的相互作用力
(1)特點(diǎn):①分子間同時(shí)存在引力和斥力;②引力和斥力都隨著距離的增大而減?。虎鄢饬Ρ纫ψ兓每欤虎軐?shí)際表現(xiàn)出來的分子力是分子引力和斥力的合力.其變化規(guī)律如圖所示。
(2)隨分子間距離而變的規(guī)律是:①rr0時(shí)表現(xiàn)為斥力;②r=r0時(shí)分子力為零;③rr0時(shí)表現(xiàn)為引力;④r10r0以后,可以忽略不計(jì)。
(3)從本質(zhì)上來說,分子力是電場力的表現(xiàn)。因?yàn)榉肿邮怯稍咏M成的,原子內(nèi)有帶正電的原子核和帶負(fù)電的電子,分子間的作用力就是由這些帶電粒子間的相互作用引起的。
3.物體的內(nèi)能
(1)做熱運(yùn)動(dòng)的分子具有的動(dòng)能叫分子動(dòng)能。溫度是物體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能的標(biāo)志。(2)由分子間相對位置決定的勢能叫分子勢能。分子力做正功時(shí)分子勢能減??;分子力作負(fù)功時(shí)分子勢能增大。當(dāng)r=r0即分子處于平衡位置時(shí)分子勢能最小。不論r從r0增大還是減小,分子勢能都將增大。如果以分子間距離為無窮遠(yuǎn)時(shí)分子勢能為零,則分子勢能隨分子間距離而變的圖象如右。
(3)物體中所有分子做熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢能的總和叫做物體的內(nèi)能。物體的內(nèi)能跟物體的溫度和體積及物質(zhì)的量都有關(guān)系:
(4)內(nèi)能與機(jī)械能:運(yùn)動(dòng)形式不同:內(nèi)能對應(yīng)分子的熱運(yùn)動(dòng),機(jī)械能對于物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)。物體的內(nèi)能和機(jī)械能在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。
【方法提示】
1.布朗運(yùn)動(dòng)不是分子的運(yùn)動(dòng),但研究布朗運(yùn)動(dòng)可以說明分子的永不停息的無規(guī)則運(yùn)動(dòng).這是科學(xué)研究的常用方法:邏輯推理。
2.可以把“分子—分子”系統(tǒng)與“球—彈簧—球”系統(tǒng)作類比,它們的受力圖景、運(yùn)動(dòng)圖景、能量圖景是一致的.
【典型例題】
例1.下列關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)的說法中正確的是()
A.布朗運(yùn)動(dòng)就是分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)
B.布朗運(yùn)動(dòng)證明,組成固體小顆粒的分子在做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)
C.一鍋水中撒一點(diǎn)胡椒粉,加熱時(shí)發(fā)現(xiàn)水中的胡椒粉在翻滾.這說明溫度越高布朗運(yùn)動(dòng)越激烈.
D.在顯微鏡下可以觀察到煤油中小?;覊m的布朗運(yùn)動(dòng),這說明煤油分子在做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)
D
例2.下列關(guān)于分子間作用力的說法正確的是()
A.當(dāng)兩個(gè)分子相互吸引時(shí),分子間沒有斥力
B.當(dāng)兩個(gè)分子間距離大于分子直徑的10倍以上時(shí),分子間相互作用力就小到可以忽略
C.分子間距離越小,引力越大,斥力越小
D.兩個(gè)分子從相距很遠(yuǎn)處逐漸靠近,過程中分子力逐漸變大
例2.B
例3.下列現(xiàn)象中,能說明分子間存在斥力的是()
A.水和酒精混合后體積變小
B.滴進(jìn)水中的紅墨水迅速散開
C.鐵棒很難彎曲
D.給自行車打氣時(shí),氣筒壓到后來覺得很費(fèi)勁
例3.C
例4.當(dāng)氫氣和氧氣溫度相同時(shí),下述說法中正確的是()
A.兩種氣體分子的平均動(dòng)能相等
B.氫氣分子的平均速率等于氧氣分子的平均速率
C.兩種氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的總動(dòng)能相等
D.兩種氣體中每個(gè)分子熱運(yùn)動(dòng)的速率相等
例4.A
例5.關(guān)于分子勢能,下列說法中正確的是(設(shè)兩分子相距無窮遠(yuǎn)時(shí)分子勢能為0)()
A.體積增大,分子勢能增大,體積縮小,分子勢能減小
B.當(dāng)分子間距離r=r0時(shí),分子間合力為0,所以分子勢能為0
C.當(dāng)分子間作用力為引力時(shí),體積越大,分子勢能越大
D.當(dāng)分子間作用力為斥力時(shí),體積越大,分子勢能越大
例5.C
例6.(2005北京海淀高三質(zhì)量檢測)如下圖所示,甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O,乙分子位于r軸上距原點(diǎn)為r3的位置.虛線分別表示分子間斥力f斥和引力f引的變化情況,實(shí)線表示分子間的斥力與引力的合力f的變化情況.若把乙分子由靜止釋放,則乙分子()
A.從r3到r1做加速運(yùn)動(dòng),從r1向O做減速運(yùn)動(dòng)
B.從r3到r2做加速運(yùn)動(dòng),從r2到r1做減速運(yùn)動(dòng)
C.從r3到r1,分子勢能先減少后增加
D.從r3到r1,分子勢能先增加后減少
例6.A
解析:由題圖可知分子在r3—r1之間分子力表現(xiàn)為引力,乙分子做加速運(yùn)動(dòng),在r1—O之間分子表現(xiàn)為斥力,乙分子做減速運(yùn)動(dòng),所以分子勢能先減少后增加,故A選項(xiàng)正確.
例7.關(guān)于內(nèi)能,下列說法正確的是()
A、溫度高的物體具有內(nèi)能,溫度低的物體沒有內(nèi)能
B、溫度高的物體具有的內(nèi)能一定比溫度低的物體具有的內(nèi)能多
C、的物體內(nèi)能為零
D、同一個(gè)物體的溫度降低時(shí),其內(nèi)能減小
例7.D。任何一個(gè)物體都具有內(nèi)能,包括和以下的物體。物體內(nèi)能的大小與物體的溫度、狀態(tài)、質(zhì)量和物質(zhì)的種類等因素有關(guān),而不是僅僅取決于物體的溫度,但作為同一個(gè)物體當(dāng)溫度降低時(shí),分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)變得緩慢,內(nèi)能減小。
例8.下列說法正確的是()
A、物體平均速度大的物體的溫度高
B、20℃的水的分子和20℃的銅的分子的平均動(dòng)能相同
C、體積變大,內(nèi)能變大
D、溫度升高,所有的分子的平均動(dòng)能都變大
例8.B
例9.下列說法都是錯(cuò)誤的,試分析錯(cuò)在哪里.
(1)大風(fēng)天里,風(fēng)沙彌漫,塵土飛揚(yáng),這就是布朗運(yùn)動(dòng).
(2)布朗運(yùn)動(dòng)是由于液體分子對固體小微粒撞擊引起的,固體小微粒體積越大,受到撞擊就越多,布朗運(yùn)動(dòng)就越顯著.
(3)在較暗的房間里,從射進(jìn)來的一束陽光中,可以看到似乎有灰塵在飛舞,這就是布朗運(yùn)動(dòng).
例9.需要注意的是第3種說法,這里看到的現(xiàn)象原因有兩種.一是屋內(nèi)確實(shí)有肉眼可見的灰塵,在氣流和重力的作用下飛舞(氣流是氣體分子的定向移動(dòng),而不是無規(guī)則運(yùn)動(dòng));二是屋內(nèi)并沒有肉眼可見的灰塵,是發(fā)生了散射現(xiàn)象.光線通過不均勻介質(zhì)(煙、塵、霧、乳濁液、懸濁液等),當(dāng)雜質(zhì)微粒線度小于光波波長時(shí),光線被明顯散射,使從側(cè)向也就看到光,我們的眼睛被散射光“欺騙”了,并不是真的有大顆?;覊m在翻舞.所以這不是布朗運(yùn)動(dòng).
例10.如圖所示,把一塊潔凈的玻璃板吊在橡皮筋的下端,使玻璃板水平地接觸水面;如果你想使玻璃板離開水面,必須用比玻璃板重力的拉力向上拉橡皮筋,原因是水分子和玻璃的分子間存在作用。
【解析】通過受力分析可知,拉起玻璃板時(shí)必須滿足,由此可得出正確答案。
【答案】大;引力
【同步訓(xùn)練】
1.下列說法正確的是()
A.用打氣筒打氣很費(fèi)勁,這是氣體分子間存在斥力的宏觀表現(xiàn)
B.水的體積很難被壓縮,這是水分子間存在斥力的宏觀表現(xiàn)
C.氣缸中的氣體膨脹推動(dòng)活塞,這是分子間的斥力對外做功的宏觀表現(xiàn)
D.夏天輪胎容易爆裂,說明溫度越高,氣體分子間的斥力越大
1.B
2.(廣東高考)下列說法中正確的是()
A.水的體積很難被壓縮,這是分子間斥力的宏觀表現(xiàn)
B.氣體總是很容易充滿容器,這是分子間存在斥力的宏觀表現(xiàn)
C.兩個(gè)相同的半球殼吻合接觸,中間抽成真空(馬德堡半球),用力很難拉開,這是分子間存在吸引力的宏觀表現(xiàn)
D.用力拉鐵棒的兩端,鐵棒沒有斷,這是分子間存在吸引力的宏觀表現(xiàn)
2.AD
3.(上海市一模)分子之間既有引力也有斥力,它們與分子間距離(設(shè)合力為零時(shí)分子間的距離為r0)的關(guān)系有以下說法,其中正確的是()
A.隨著分子間距離的減小,分子間的引力減小,分子間的斥力增加,合力表現(xiàn)為斥力
B.隨著分子間距離的增大,分子間的引力和斥力都減小,合力有時(shí)表現(xiàn)為斥力,有時(shí)表現(xiàn)為引力
C.分子間的距離小于r0時(shí),距離越大,分子之間的勢能越大
D.分子間的距離大于r0時(shí),距離越小,分子之間的勢能越大
3.B
4.關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng),下列說法中正確的是()
A.布朗運(yùn)動(dòng)是指懸浮在液體中的小顆粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)
B.布朗運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性反映了液體分子運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性
C.液體溫度越高,布朗運(yùn)動(dòng)越激烈
D.懸浮顆粒越小,在某一瞬間撞擊它的液體分子數(shù)越少,作用力小,因此,布朗運(yùn)動(dòng)越不明顯
4.ABC
5.分子動(dòng)理論較好地解釋了物質(zhì)的宏觀熱力學(xué)性質(zhì)。據(jù)此可判斷下列說法中錯(cuò)誤的()
A.顯微鏡下觀察到墨水中的小炭粒在不停的作無規(guī)則運(yùn)動(dòng),這反映了液體分子運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性
B.分子間的相互作用力隨著分子間距離的增大,一定先減小后增大
C.分子勢能隨著分子間距離的增大,可能先減小后增大
D.在真空、高溫條件下,可以利用分子擴(kuò)散向半導(dǎo)體材料摻入其它元素
5.B
6.下列關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)的說法中正確的是()
A.布朗運(yùn)動(dòng)就是分子的運(yùn)動(dòng)
B.布朗運(yùn)動(dòng)是組成固體顆粒的分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映
C.布朗運(yùn)動(dòng)是液體或氣體分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映
D.陽光從縫隙中射入房間,從陽光中看到的塵埃的運(yùn)動(dòng)就是布朗運(yùn)動(dòng)
6.C
7.下列說法正確的是()
A.兩表面光滑的鉛塊壓緊后能連成一塊,說明分子間存在引力
B.一般固體、液體很難壓縮,說明分子間存在斥力
C.打氣時(shí)覺得費(fèi)力,說明分子間存在斥力
D.拉斷一根繩子需要一定大小的力,說明分子間存在引力
7.ABD
8.以下關(guān)于分子力的說法,正確的是()
A.分子間既存在引力也存在斥力
B.液體難于被壓縮表明液體中分子力總是引力
C.氣體分子之間總沒有分子力的作用
D.?dāng)U散現(xiàn)象表明分子間不存在引力
8.A
9.下列關(guān)于分子力和分子勢能的說法中,正確的是
(A)當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時(shí),分子力和分子勢能總是隨分子間距離的增大而增大
(B)當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時(shí),分子力和分子勢能總是隨分子間距離的增大而減小
(C)當(dāng)分子力表現(xiàn)為斥力時(shí),分子力和分子勢能總是隨分子間距離的減小而增大
(D)當(dāng)分子力表現(xiàn)為斥力時(shí),分子力和分子勢能總是隨分子間距離的減小而減小
9.C
10.下列說法正確的是()
A.只有液體和氣體會(huì)發(fā)生擴(kuò)散,固體不會(huì)發(fā)生擴(kuò)散
B.布朗運(yùn)動(dòng)是由于固體小顆粒內(nèi)部分子做無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)造成的
C.固體受熱膨脹的微觀原因是,受熱后,分子振動(dòng)加劇,振幅增大
D.以上說法都不對
10.C
11.關(guān)于熱力學(xué)溫度的下列說法中,正確的是()
A.熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的每一度的大小是相同的?
B.熱力學(xué)溫度的零度等于-273.15℃
C.熱力學(xué)溫度的零度是不可能達(dá)到的
D.氣體溫度趨近于絕對零度時(shí),其體積趨近于零
11.ABC
12.如圖所示,甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O,乙分子沿x軸運(yùn)動(dòng),兩分子間的分子勢能EP與兩分子間距離的關(guān)系如圖中曲線所示,圖中分子勢能的最小值為-E0。若兩分子所具有的總能量為0,則下列說法中正確的是()
A.乙分子在p點(diǎn)(x=x2)時(shí),速度最大
B.乙分子在p點(diǎn)(x=x2)時(shí),其動(dòng)能為E0
C.乙分子在Q點(diǎn)(x=x1)時(shí),速度為零
D.乙分子的運(yùn)動(dòng)范圍為x≥x1
12.BCD
13.關(guān)于溫度的概念下列說法正確的是()
A.某物體的溫度為0℃,則其中每個(gè)分子的溫度都為0℃
B.溫度是物體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率的標(biāo)志
C.溫度是物體分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志
D.溫度可從高溫物體傳遞到低溫物體,達(dá)到熱平衡時(shí),兩物體溫度相等
13.C
14.往一杯清水中滴入一滴紅墨水,一段時(shí)間后整杯水都變成了紅色,這一現(xiàn)象在物理學(xué)中稱為現(xiàn)象,是由于分子的而產(chǎn)生的,這一過程是沿著分子熱運(yùn)動(dòng)的無序性的方向進(jìn)行的。
14.擴(kuò)散;無規(guī)則運(yùn)動(dòng);增大