一、分子及其热运动教学评价实录

分子热运动

教案

一

教学目标

1．

认知目标：

（1）

知道并记住什么是布朗运动，知道影响布朗运动激烈程度的因素，知道布朗运动产生的原因。

（2）

知道布朗运动是分子无规则运动的反映。

（3）

知道什么是分子的热运动，知道分子热运动激烈程度与温度的关系。

2．

能力目标：

通过对布朗运动的观察，发现其特征，分析概括出布朗运动的原因；

培养学生概括、分析能力和推理判断能力。

二

重点、难点分析

1．

通过对布朗运动的观察，引导学生思考，分析概括出布朗运动的产生原因，得出布朗运动是永不停息的无规则热运动，它反映了液体分子的永不停息的热运动，这个结论是本节课的重点。

2．

学生观察到的布朗运动不是分子运动，但它又间接反映了液体分子的无规则运动，这是本节课的难点。

三

教具准备

1．

分别装有二氧化氮和空气的集气瓶，玻璃片，烧杯两只，红

墨水，滴管，已经制备好的藤黄悬浮颗粒的水，显微镜。

2．《布朗运动》教学课件，制作软件Authorware5 , 运行环境win95/98 四

教学过程

（一）

引入新课

学生观察两个实验：

1．

将盛有二氧化氮的集气瓶与另一集气瓶竖直方向对口接触 ,看到二氧化氮气体从下面的瓶子慢慢扩展到上面瓶内。

2．

在一烧杯的水中，滴入几滴红墨水后，红墨水在水中逐渐扩展。

提问：这两个实验属于什么物理现象？它说明了什么？

学生回答问题，教师总结：上述实验是气体，液体的扩散现象，说明分子在做永不停息的热运动。

教师演示课件内容：1.举例说明在固体之间也会存在扩散现象。2.扩散现象的动画模拟演示。

提问：扩散的快慢与什么因素有关？

演示实验：同时将红墨水分别滴入冷水和热水中，学生观察扩散的快慢。

结论：扩散的快慢与温度有关，温度高，扩散现象加快，说明分子运动更加激烈。

那么，分子究竟做什么样的运动？

（二）

新课教学

1．

布朗运动现象简介

1827年英国植物学家布朗用显微镜观察悬浮在水中的花粉，发现花粉颗粒在水中不停地在做无规则运动，后来就把悬浮颗粒的无规则运动叫做布朗运动。

介绍布朗运动的实验装置及实验过程，（学生观察留到课后进行）模拟动画演示书本图8-4一个颗粒的运动路径，并指出这并不是布朗微粒运动的轨迹，它只是每隔相等时间观察到的位置的一些连线，就是在每相等时间内它的运动也是极不规则的。

2．

介绍布朗运动的特点

（1）

连续观察布朗运动，发现只要液体不干涸，无论白天黑夜，它总是不停地在做无规则运动。所以说，布朗运动是永不停息的。

（2）

更换不同的悬浮颗粒，如花粉，藤黄，墨汁的炭粒等都存在布朗运动，说明布朗运动不取决于颗粒本身。

（3）

悬浮的颗粒越小，布朗运动越明显。颗粒大了，布朗运动不明显，甚至观察不到。

（4）

布朗运动随着温度的升高而愈加剧烈。

3. 针对上述特点，分析布朗运动的原因

（1）

布朗运动并不是外界因素影响而产生。外界因素是指温度差，压强差，液体振动等

。可以采用假设法：如果有上述可能，则液体及颗粒将作定向移动，而不是无规则运动，这与事实相矛盾。所以，可以排除外界因素的影响。

（2）

布朗运动是悬浮在液体中的小颗粒受到各个方向的液体分子的撞击不平衡造成的。

教师可以分快慢分别模拟演示液体分子运动对颗粒的无规则撞击动画，学生观察，得出结论：在某一瞬间，微小颗粒在某个方向受到液体分子的撞击作用强，它就沿这个方向运动。在下一瞬间，微小颗粒在另一方向受到的撞击作用强，它就沿另一方向运动。所以布朗运动并不是颗粒中分子的运动，也不是指液体分子的运动，而是悬浮在液体中的固体颗粒受到液体分子的无规则撞击而产生的无规则运动，布朗运动的无规则性间接地反映了液体分子的无规则运动。

（3）

为什么悬浮颗粒越小，布朗运动越明显？

a.教师动画演示小颗粒布朗运动明显的原因：颗粒越小，在某一瞬间与它撞击的分子数越少，撞击作用的不平衡性表现得越明显，因此，布朗运动越明显。

b.教师动画演示大颗粒布朗运动不明显的原因：颗粒越大，在某一瞬间与它撞击的分子数越多，撞击作用的不平衡性表现得越不明显，因此，布朗运动越不明显，甚至观察不到。

（4）

布朗运动随着温度的升高而更加激烈

温度越高，分子做无规则运动越激烈，撞击微小颗粒的作用就越激烈，而且撞击次数也更频繁，造成布朗运动越激烈。而扩散现象也是温度越高，扩散进行得越快，这两种现象都是分子无规则运动的反映。这说明分子的无规则运动与温度有关，温度越高，分子的无规则运动越激烈。所以，通常把分子的无规则运动叫做热运动。

（三）

课堂小结

提问：1.什么是布朗运动？

布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的无规则运动，是在

显微镜下观察到的

2．布朗运动有什么特点？

永不停息的无规则运动；颗粒越小，布朗运动越明显；

温度越高，布朗运动越明显。

3．

产生布朗运动的原因？

由于液体分子的无规则运动对固体微小颗粒各个方向撞

击的不均匀性造成的。

4．

布朗运动反映了什么？

布朗运动的无规则性间接地反映了液体分子运动的无

规则性。

（四）

课堂练习

1．

关于布朗运动，下列说法正确的是（

）

A．

布朗运动就是液体分子的热运动

B．

布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子的无规则热运动

C．

温度越高，布朗运动越激烈

D．

悬浮颗粒越小，布朗运动越激烈

（五）

布置作业

教学说明；（1）学生在以前的物理课中虽然已经学习了分子运动论的初步知识，尽管本课是以布朗实验为基础，但由于受到知识基础和抽象思维能力发展水平的限制，对布朗运动的本质认识往往还存在较大的障碍。针对这个特点，用3DMAX制作了布朗运动的动画模拟，以及大颗粒，小颗粒时的动画模拟，从而有效地突出重点，克服难点，实践证明取得良好的教学效果。

（2）尽管CAI有其先进的一方面，但就物理学科而言，我们不能忘记她是以科学实验为基础的学科，教学中绝对不能简单地以课件代替实验，所以本人在教学中始终坚持该做的实验一定要做。只有对那些课堂无法完成的实验或很难用语言说明清楚的问题，使用CAI才能充分发挥优势，达到更好的教学效果。