精品源自物理科
    要    点:布朗运动的现象和产生机理
    如何证明分子在运动──宏观代替微观的方法
    教学难点:布朗运动的所见与结论之间的关系
    考试要求:高考Ⅰ(分子的热运动,布朗运动),会考
    课堂设计:本教时是学生第一次用(宏观)实验的手段来证实微观的结论,所以应重视学生对这种方法上的适应。教学中要强调布朗运动的现象背后所在的原因,从而使学生的思维跨越现象,了解其最本质的。因为教学是依据实验的结论来展开的,做好布朗运动这个实验是至关重要的,若在分组观察有困难的情况下,至少应保证有一组的观察,利用课前课后的时间,力争让更多的同学观察,打好由宏观进入微观的第一仗。
    解决难点:学生总会依赖所见的来推断,既要鼓励其尊重实验的物理方法,又要指出进入微观领域后思维在研究中的重要性,教学活动要依靠学生总结看到什么、反映什么,在理解的层次上登一个台阶。
    学生现状:显微镜下的就是微观的,所以看到的就是分子的运动;
    理解布朗运动明显的原理有欠缺,常会出现相反的结论;
    看到的现象还需要经过思维去理解,尚要进行一定的训练。
    培养能力:分析综合能力,理解推理能力,实验能力
    思想教育:唯物主义世界观,尊重事实
    课堂教具:显微镜(大于500倍),火柴,电源接线,布朗运动演示仪(气体)
    备    注:观察布朗运动的实验刻抓紧在课前课后的间隙进行
    一、新课引入
    根据分子动理论,构成物体的分子永不停息地做无规则运动,这个结论也是实验事实的基础上得到的,本节课我们就从实验说明分子的无规则运动。
    二、扩散现象
    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。
    【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。
    【问】举例说明在固体之间也会存在扩散现象。(堆在地面上的煤)
    固体的扩散现象比较缓慢,不特别观察很难直接观察到。
    【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。
    【问】分子究竟做什么样的运动?能否直接用肉眼观察到分子的无规则运动?
    回忆分子直经、体积,得出不可能的
    看到的颜色变化是分子的群体迁移(类似云、水珠)
    【问】借助于仪器(如显微镜)能否观察到?
    三、布朗运动
    可以更明显的观察证实分子的无规则运动的现象是布朗运动。
    1.介绍布朗运动
    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。
    阅读实验,思考:
    "小碳粒"是不是分子?
    "位置连线"是路程还是位移?(位移)
    时间间隔延长,折线更复杂还是更简单?(复杂)
    分析:从图11-4可以看出,各个微粒的运动情况是不相同的,同一微粒在相等的时间内通过的位移也是不同的,说明布朗运动是无规则的。
    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
    a. 不管观察多少时间布朗运动总是不停止
    b.如果外界因素影响,那么在同一条件下,观察到的微粒的运动情况应相同。
    (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。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,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. 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.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。
    四、复习巩固
    扩散运动说明物体的分子在作无规则运动
    布朗运动中看到的是微粒的运动,反映的是分子运动
    布朗运动的明显程度受温度和颗粒的大学影响
    巩固练习:课本P75 练习二
    用蜡烛在玻璃板上熏烧出烟尘,刮入水中,捣碎片刻,取中间部分(40×10显微镜)
    学生的观察时间较长,应安排在课前、课中、课后观察,如果条件允许,可多摆设几组(在实验室)。
    考虑到这个实验是"划时代"的--由宏观进入微观,由宏观代替微观的第一次实验,应力争开出。
    作业:课外活页《布朗运动》
    板书设计:

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高二物理教案