2015年西北農(nóng)林科技大學(xué)青年教師講課比賽

教學(xué)設(shè)計(jì)-5-2015年西北農(nóng)林科技大學(xué)青年教師講課比賽教學(xué)設(shè)計(jì)教師：理學(xué)院李鶴學(xué)科：理科專(zhuān)業(yè)：化學(xué)課程：物理化學(xué)教材：物理化學(xué)中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社章節(jié)：第八章表面化學(xué)第三節(jié)彎曲液面的蒸汽壓適用對(duì)象：食品、林化、資環(huán)、葡酒、制藥專(zhuān)業(yè)本科學(xué)生一、授課題目彎曲液面的蒸汽壓二、教學(xué)目的1.了解彎曲液面的蒸汽壓與平面不同的原因。2.掌握Kelvin公式。3.理解飽和蒸汽壓與曲率的關(guān)系。三、教學(xué)思想首先，展示“人工降雨的示意圖”，提出問(wèn)題“人工降雨的原理是什么”，引入本次課程的教學(xué)內(nèi)容。其次，給出現(xiàn)象“大小不同的液滴在密閉容器中小液滴會(huì)逐漸消失，大液滴會(huì)變大”引導(dǎo)學(xué)生分析原因,得到結(jié)論“彎曲液面的飽和蒸汽壓與平面液體不同”。具體分析彎曲液面的飽和蒸汽壓。得到Kelvin公式，分析彎曲液面曲率半徑對(duì)蒸汽壓的影響。最后利用Kelvin公式解釋“人工降雨的原理”，并列舉Kelvin公式的一些應(yīng)用。四、教學(xué)分析彎曲液面的蒸汽壓是彎曲液面的一個(gè)重要的性質(zhì)，主要教學(xué)內(nèi)容包括彎曲液面的蒸汽壓與平面液體不同的原因；Kelvin公式的推導(dǎo)；彎曲液面曲率半徑對(duì)蒸汽壓的影響；以及彎曲液面的蒸汽壓的一些應(yīng)用實(shí)例。其中Kelvin公式是描述彎曲液面的蒸汽壓的重要公式。教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)及處理方法如下：教學(xué)重點(diǎn)：彎曲液面的蒸汽壓，Kelvin公式。處理方法：利用圖片展示現(xiàn)象，解釋彎曲液面蒸汽壓的特點(diǎn)，公式推導(dǎo)前，清楚闡述公式研究的對(duì)象，公式推導(dǎo)中，利用模型加深學(xué)生的形象認(rèn)識(shí)，注意知識(shí)點(diǎn)的來(lái)龍去脈，層層深入，直至得到結(jié)論。教學(xué)難點(diǎn)：Kelvin公式。處理方法：利用模型加深學(xué)生的形象認(rèn)識(shí)，注意知識(shí)點(diǎn)的來(lái)龍去脈，層層遞進(jìn)，直至得到結(jié)論。根據(jù)學(xué)生的具體反映，控制講解的速度。五、教學(xué)方法講授，多媒體，討論。六、教學(xué)策略1.問(wèn)題互動(dòng)教學(xué)策略。通過(guò)問(wèn)題的提出、分析、最終解答，體現(xiàn)教師的主導(dǎo)作用。①教師通過(guò)展示圖片，引入問(wèn)題“人工降雨的原理是什么”，引起學(xué)生的興趣。②分析現(xiàn)象“大小不同的液滴在密閉容器中小液滴會(huì)逐漸消失，大液滴會(huì)變大”的成因，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)彎曲液面蒸汽壓的特點(diǎn)。重點(diǎn)推導(dǎo)Kelvin公式。及時(shí)對(duì)Kelvin公式進(jìn)行討論。③利用彎曲液面的蒸汽壓知識(shí)回答引入問(wèn)題，在此基礎(chǔ)上列舉多種實(shí)例加深學(xué)生的印象，進(jìn)一步鞏固所學(xué)知識(shí)點(diǎn)。2.理論與實(shí)際緊密結(jié)合的教學(xué)策略。通過(guò)理論聯(lián)系實(shí)際，有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主觀能動(dòng)性，充分體現(xiàn)學(xué)生的主體作用。①教師提出一些與生產(chǎn)生活密切相關(guān)的問(wèn)題，并引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、利用已有知識(shí)分析和解決問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。②列舉彎曲液面的蒸汽壓在實(shí)際生產(chǎn)、生活以及科學(xué)研究中的應(yīng)用實(shí)例，增強(qiáng)學(xué)生所學(xué)知識(shí)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。七、教學(xué)安排1.知識(shí)點(diǎn)回顧（1.5min）彎曲液面的附加壓力方向：指向曲面的中心大?。篖aplace公式

?p=2.引言（1min）設(shè)計(jì)情景，拋出問(wèn)題，引入教學(xué)內(nèi)容。提出問(wèn)題“人工降雨的原理是什么”，這就與今天要學(xué)習(xí)的彎曲液面的蒸汽壓有關(guān)。3.授課內(nèi)容（10min）

①?gòu)澢好娴恼羝麎和ㄟ^(guò)圖片展示現(xiàn)象“大小不同的液滴在密閉容器中小液滴會(huì)逐漸消失，大液滴會(huì)變大”，為什么會(huì)形成這種現(xiàn)象？小液滴沒(méi)有達(dá)到飽和蒸汽壓，蒸發(fā)，蒸汽對(duì)大液滴是過(guò)飽和的，在大液滴上面凝結(jié)，最終小液滴消失，大液滴變大。發(fā)現(xiàn)：小液滴的蒸汽壓大于大液滴。原因：由于附加壓力存在，不同曲率半徑的彎曲液面所受壓力不同，與之平衡的飽和蒸汽壓也不同。根據(jù)上圖分析：dμVp代入得到Kelvin公式ln討論公式：凸面的曲率半徑取正值，凹面的曲率半徑取負(fù)值；p凸面>p平面>p凹面；液滴越小，飽和蒸氣壓越大；氣泡越小，飽和蒸氣壓越小=2\*GB3②Kelvin公式的應(yīng)用例水蒸氣迅速冷卻至298K時(shí)會(huì)發(fā)生過(guò)飽和現(xiàn)象。已知298K時(shí)水的表面張力為0.0715N·m-1，當(dāng)過(guò)飽和蒸氣壓為水在平面時(shí)平衡蒸氣壓的4倍時(shí)，試求最初形成的水滴曲率半徑為多少？lnr=

=

類(lèi)似的原理可以解釋人工降雨的原理：298K水滴半徑與相對(duì)蒸汽壓的關(guān)系高空中無(wú)凝聚核心，剛形成的小水滴r很小，其pr*?若提供凝聚核心，r增大，pr減小，當(dāng)pH措施：粉末狀干冰或AgI晶種作為凝結(jié)核心。Kelvin公式的其他應(yīng)用：進(jìn)一步利用Kelvin公式解釋鋤地的毛細(xì)管凝聚現(xiàn)象以及溶液的暴沸。4.小結(jié)（1.5min）①?gòu)澢好嬲羝麎旱奶攸c(diǎn)=2\*GB3②Kelvin公式lnp凸面>p平面>p凹