(中職)301第一節(jié)-分子動(dòng)理論電子教案

（中職）301第一節(jié)分子動(dòng)理論電子教案（中職）301第一節(jié)分子動(dòng)理論電子教案（中職）301第一節(jié)分子動(dòng)理論電子教案主題三熱現(xiàn)象及能量守恒第一節(jié)分子動(dòng)理論教學(xué)設(shè)計(jì)案例課程內(nèi)容第一節(jié)分子動(dòng)理論課程類型啟發(fā)講授課課時(shí)2學(xué)時(shí)教材內(nèi)容分析本節(jié)主要讓學(xué)生了解分子動(dòng)理論的基本觀點(diǎn)，了解擴(kuò)散現(xiàn)象，觀察并能解釋布朗運(yùn)動(dòng)。了解溫度、氣體壓強(qiáng)的概念，從微觀角度了解氣體分子運(yùn)動(dòng)與溫度及壓強(qiáng)的關(guān)系，知道常用的溫度、壓強(qiáng)的測(cè)量方法。了解熱力學(xué)能的概念，知道改變物體熱力學(xué)能的方法，結(jié)合具體案例，能應(yīng)用其解釋生產(chǎn)、生活中的相關(guān)現(xiàn)象，解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問題。學(xué)情分析分子動(dòng)理論是學(xué)生形成的物質(zhì)觀念的重要組成部分，是建構(gòu)溫度、壓強(qiáng)、熱力學(xué)能等概念的理論基礎(chǔ)。學(xué)生雖然在初中也接觸過該理論，但是內(nèi)容不全面，也沒有將其與溫度、壓強(qiáng)、熱力學(xué)能等概念聯(lián)系起來(lái)，因此在中職物理中還要更全面、深入地學(xué)習(xí)。教學(xué)目標(biāo)1．建構(gòu)溫度、氣體壓強(qiáng)、熱力學(xué)能等概念，形成物質(zhì)由分子組成、分子是永不停息地運(yùn)動(dòng)的、分子之間有空隙、分子間有相互作用力、物體都具有熱力學(xué)能、做功和熱傳遞都可以改變物體的熱力學(xué)能等物理觀念，并應(yīng)用其解釋生產(chǎn)、生活中的相關(guān)現(xiàn)象，解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問題。2．了解解釋布朗運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象使用的假設(shè)推理方法，知道總結(jié)分子動(dòng)理論、做功和熱傳遞可以改變物體的熱力學(xué)能時(shí)使用的歸納法、分析法和演繹法，了解在表述熱力學(xué)溫度和攝氏溫度的數(shù)值關(guān)系時(shí)運(yùn)用的數(shù)學(xué)方法。3．通過觀察布朗運(yùn)動(dòng)、擴(kuò)散現(xiàn)象與溫度的關(guān)系、做功改變物體的熱力學(xué)能等演示實(shí)驗(yàn)，增加對(duì)相關(guān)現(xiàn)象的感性認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)觀察能力。通過制作水火箭等實(shí)踐活動(dòng)，增強(qiáng)操作技能，提高技術(shù)運(yùn)用、探究設(shè)計(jì)等物理學(xué)科核心素養(yǎng)。4．通過對(duì)我國(guó)古代鑄造工藝的了解，進(jìn)一步發(fā)展工匠精神，增進(jìn)對(duì)中華文明的自信和認(rèn)同，增強(qiáng)家國(guó)情懷。通過對(duì)現(xiàn)代測(cè)量技術(shù)、現(xiàn)代焊接工藝等的了解，增強(qiáng)科技傳承的使命感。教學(xué)重點(diǎn)讓學(xué)生了解分子動(dòng)理論的基本觀點(diǎn)，建構(gòu)溫度、氣體壓強(qiáng)、熱力學(xué)能等概念，了解做功和熱傳遞都可以改變物體的熱力學(xué)能。教學(xué)難點(diǎn)運(yùn)用分子運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)和假設(shè)推理方法解釋布朗運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，建構(gòu)氣體壓強(qiáng)的概念。教學(xué)策略讓學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)與合作學(xué)習(xí)了解新知識(shí)，形成新觀念，提高實(shí)驗(yàn)觀察能力，受到科學(xué)方法熏陶。主要教法啟發(fā)式講授、演示實(shí)驗(yàn)、組織合作學(xué)習(xí)主要學(xué)法自主學(xué)習(xí)、觀察實(shí)驗(yàn)、思考討論、合作學(xué)習(xí)教學(xué)資源多媒體課件展示系統(tǒng)、顯微圖像顯示儀、載玻片、蓋玻片、稀釋后的顏料溶液、盛冷水（約20℃）的燒杯、盛熱水（約60℃）的燒杯、電子溫度計(jì)、墨水、滴管、空氣壓縮引火儀、硝化棉少許等。課堂實(shí)施教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖課前準(zhǔn)備1.如何近似測(cè)算出油酸分子直徑的大?。?.什么是布朗運(yùn)動(dòng)？布朗運(yùn)動(dòng)說(shuō)明了什么？3.通過對(duì)擴(kuò)散現(xiàn)象的觀察，可以得出什么結(jié)論？4.什么是歸納法？5.哪些現(xiàn)象能說(shuō)明分子之間存在空隙？6.哪些現(xiàn)象能說(shuō)明分子之間存在相互作用力？7.分子動(dòng)理論的基本觀點(diǎn)是什么？8.熱力學(xué)溫度和攝氏溫度的數(shù)值關(guān)系是什么？9.從微觀角度看，氣體的壓強(qiáng)是如何產(chǎn)生的？10.什么是熱力學(xué)能？如何改變物體的熱力學(xué)能？1.安排學(xué)生進(jìn)行預(yù)習(xí)（閱讀教材、觀看老師提供的微課視頻）。2.就學(xué)生提出的問題進(jìn)行有針對(duì)性地備課，準(zhǔn)備在課堂上學(xué)生討論時(shí)給予指導(dǎo)。對(duì)教材和教學(xué)視頻進(jìn)行學(xué)習(xí)和思考，并與同學(xué)討論其中發(fā)現(xiàn)的問題，將疑問反饋給老師。讓學(xué)生通過課前自主學(xué)習(xí)，發(fā)現(xiàn)自己不理解的問題，準(zhǔn)備到課堂上與同學(xué)討論，與老師交流，解決疑問。課堂實(shí)施新課引入創(chuàng)設(shè)情境：將20℃的水和60℃的水分別放在相同的玻璃杯中，如果不用手觸摸，僅憑肉眼觀察，則很難分辨出水的冷熱程度。展示圖片、提問：除了觸摸，還有其他能分辨兩杯水溫度高低的方法嗎？觀看、思考激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力，明確學(xué)習(xí)目標(biāo)新課教學(xué)宏觀物體是由大量分子組成的。分子的尺寸極小，很難被直接測(cè)量，但是我們可以利用轉(zhuǎn)換法進(jìn)行間接測(cè)量。例如，估測(cè)油酸分子的大小時(shí)，可以先測(cè)量100滴油酸的體積，計(jì)算出一滴油酸的體積；再將一滴油酸滴在水面上，讓其形成一層單分子油膜，測(cè)量出該油膜的面積；最后用一滴油酸的體積除以一滴油酸形成的單分子油膜的面積，就可近似算出油酸分子直徑的大小。講解傾聽、理解讓學(xué)生增加對(duì)分子大小的感性認(rèn)識(shí)，了解轉(zhuǎn)換法這一科學(xué)方法。一般物質(zhì)分子的直徑都是以nm（納米）為數(shù)量級(jí)的。如水分子的直徑為0.4nm，比可見光的波長(zhǎng)小1000倍以上，所以人類肉眼借助光學(xué)顯微鏡也無(wú)法觀測(cè)到水分子。近年來(lái)，人們已經(jīng)能夠用放大200萬(wàn)倍的離子顯微鏡直接觀察分子的大小，甚至能夠用放大3億倍的掃描隧道顯微鏡實(shí)現(xiàn)“操縱原子”的夢(mèng)想，圖中的“原子”兩字就是由鐵原子在銅表面排列而成的。展示圖片、講述觀看、傾聽讓學(xué)生進(jìn)一步增加對(duì)分子大小的感性認(rèn)識(shí)。1827年，英國(guó)植物學(xué)家布朗在用顯微鏡觀察懸浮在水中的植物花粉顆粒的形態(tài)時(shí)，發(fā)現(xiàn)花粉顆粒在水中不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。最初他懷疑花粉顆粒是有生命的。當(dāng)他用一些無(wú)機(jī)物的微粒代替花粉顆粒再觀察時(shí)，發(fā)現(xiàn)水中的微粒仍然不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。當(dāng)時(shí)，人們都不理解產(chǎn)生這種運(yùn)動(dòng)的原因，于是把水中懸浮微粒的這種無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)稱為布朗運(yùn)動(dòng)。講述傾聽讓學(xué)生初步了解布朗運(yùn)動(dòng)演示實(shí)驗(yàn)：觀察布朗運(yùn)動(dòng)取一滴稀釋后的顏料溶液放在載玻片的凹槽中，蓋上蓋玻片，放到顯微鏡下觀察。用顯微圖像顯示儀進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)，組織合作學(xué)習(xí)、討論、提問：布朗運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象反映了什么？觀看實(shí)驗(yàn)、合作學(xué)習(xí)、回答：布朗運(yùn)動(dòng)反映了水分子的永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。引導(dǎo)學(xué)生通過現(xiàn)象歸納規(guī)律。后來(lái)，經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)的研究，科學(xué)家們利用假設(shè)推理的方法，逐漸認(rèn)識(shí)到水中的小顆粒是受到周圍更微小的、肉眼看不見的水分子碰撞而導(dǎo)致的。由于水分子的運(yùn)動(dòng)是無(wú)規(guī)則的，懸浮微粒每一瞬間受到的來(lái)自周圍的水分子的撞擊往往是不平衡的，如圖所示，因此導(dǎo)致懸浮微粒不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。布朗運(yùn)動(dòng)間接地反映了液體分子永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。展示圖片、講解傾聽、理解讓學(xué)生了解布朗運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)。在日常生活中，我們還經(jīng)?？吹揭韵卢F(xiàn)象：在一間封閉的房間里，打開香水瓶蓋，不一會(huì)兒，香水的氣味就會(huì)彌漫到房間的每個(gè)角落；在一杯靜置的清水中，輕輕滴入一滴紅墨水，慢慢就會(huì)發(fā)現(xiàn)杯中的水全部變紅了；長(zhǎng)期堆放在墻腳的煤會(huì)滲進(jìn)墻面中，使墻體變黑……這些現(xiàn)象都被稱為擴(kuò)散現(xiàn)象。組織合作學(xué)習(xí)，提問：分析現(xiàn)象，可以歸納出氣體、液體和固體的分子做什么運(yùn)動(dòng)？合作學(xué)習(xí)、思考討論、回答：可以歸納出氣體、液體、固體分子都做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)。讓學(xué)生練習(xí)通過現(xiàn)象歸納規(guī)律?！舅季S與方法】歸納法歸納法是從具體的個(gè)別事物的認(rèn)識(shí)中，概括出抽象的一般認(rèn)識(shí)的思維方法。講述傾聽讓學(xué)生了解科學(xué)方法。演示實(shí)驗(yàn)：觀察擴(kuò)散現(xiàn)象與溫度的關(guān)系取兩個(gè)透明的水杯，往其中一杯中倒入約20℃的涼水，往另一杯中倒入約60℃的熱水。用滴管往兩杯中各滴入一滴墨水，觀察墨水在水中的擴(kuò)散速度有何不同。進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)，提問：此實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明什么？觀看、思考、回答：此現(xiàn)象說(shuō)明熱水分子比冷水分子運(yùn)動(dòng)得快。讓學(xué)生增加對(duì)分子運(yùn)動(dòng)與溫度有關(guān)的感性認(rèn)識(shí)。通過大量觀察，人們歸納出：分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)與溫度有關(guān)，溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)越劇烈。因此，我們把分子的這種無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)稱為分子的熱運(yùn)動(dòng)。從微觀的角度看，當(dāng)一種物質(zhì)呈現(xiàn)為固體形態(tài)時(shí)，一般溫度最低，其分子只能在固定的位置附近做微小的振動(dòng)，因此固體都具有固定的體積。若給該種固體加熱，會(huì)使其熔化為液體。液體的溫度一般都比其為固體時(shí)的溫度高，其分子與臨近分子擁擠在一起，可以發(fā)生位置的交換，因此具有一定的流動(dòng)性。若繼續(xù)給該種液體加熱，會(huì)使其汽化為氣體。氣體的溫度一般比其為液體時(shí)的溫度高，其分子可以自由地運(yùn)動(dòng)，因此氣體可以充滿任何密閉的容器，如圖所示。講述、展示圖片、講解。傾聽、理解、記憶讓學(xué)生了解三種物態(tài)分子運(yùn)動(dòng)與溫度的關(guān)系。氣體很容易被壓縮，水和酒精混合后總體積會(huì)減小，高壓下的油能透過鋼壁滲出……通過對(duì)這類現(xiàn)象的觀察，人們歸納出，不論是氣體、液體，還是固體，組成它們的分子之間存在空隙。在生產(chǎn)技術(shù)上，為了增強(qiáng)鋼表面的硬度和耐磨性能而進(jìn)行的滲碳處理；為了改變半導(dǎo)體材料的物理性能而摻入雜質(zhì)等，都是對(duì)分子空隙的利用。講解傾聽、理解、記憶讓學(xué)生了解通過現(xiàn)象歸納規(guī)律的方法及規(guī)律在生產(chǎn)中的應(yīng)用。從水龍頭里慢慢滲出的水總是一滴一滴地往下滴，荷葉上的露水也總是呈現(xiàn)出一個(gè)近似的球形，洗衣服時(shí)也總會(huì)形成一個(gè)個(gè)的肥皂泡……這些現(xiàn)象都說(shuō)明液體分子間存在著引力；液體普遍具有的不易壓縮性，又說(shuō)明液體分子間存在著斥力。固體一般都具有固定的形狀，它既不易被拉伸也不易被壓縮，這些性質(zhì)說(shuō)明固體的分子間既存在著引力，也存在著斥力。講解傾聽、理解讓學(xué)生了解根據(jù)哪些現(xiàn)象歸納出物質(zhì)分子間有相互作用力。綜上所述，人們歸納出，宏觀物體是由大量分子組成的，分子永不停息地做無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)，分子之間有空隙，分子間存在著相互作用的引力和斥力。這就是分子動(dòng)理論的基本觀點(diǎn)。綜合講述傾聽、記憶讓學(xué)生形成正確的有關(guān)分子動(dòng)理論的物理觀念?！緫?yīng)用與拓展】納米技術(shù)納米技術(shù)是指在納米尺度內(nèi)（0.1～100nm）研究物質(zhì)的性質(zhì)和應(yīng)用的一種技術(shù)，也可以說(shuō)是用單個(gè)原子、分子制造物質(zhì)，以及利用這些物質(zhì)特性的多學(xué)科交叉的科學(xué)和技術(shù)。組織學(xué)生自主學(xué)習(xí)、巡視、指導(dǎo)、答疑閱讀、質(zhì)疑讓學(xué)生了解納米技術(shù)。表示物體冷熱程度的物理量，稱為溫度。從微觀角度看，溫度反映了物體分子平均動(dòng)能的大小。溫度的數(shù)值表示方法，稱為溫標(biāo)。常用的溫標(biāo)有：攝氏溫標(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo)（也叫絕對(duì)溫標(biāo)）。熱力學(xué)溫度和攝氏溫度的數(shù)值關(guān)系為T=t+273講解傾聽、記憶讓學(xué)生建構(gòu)溫度的概念?！緫?yīng)用與拓展】新型溫度計(jì)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)溫度計(jì)的要求也越來(lái)越高?？茖W(xué)家們發(fā)明了多種形式的新型溫度計(jì)。組織學(xué)生自主學(xué)習(xí)、巡視、指導(dǎo)、答疑閱讀、質(zhì)疑讓學(xué)生了解現(xiàn)代測(cè)溫技術(shù)。在不接觸的情況下，分辨兩杯水的溫度是可能的。例如可以分別往里滴一滴橙汁，觀察橙汁擴(kuò)散的快慢，即可分辨出兩杯水溫度的高低。也可以借助如圖所示的紅外線溫度計(jì)直接讀出溫度值。回應(yīng)“情境與問題”中的問題。傾聽、理解讓學(xué)生了解運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題?，F(xiàn)藏于我國(guó)國(guó)家博物館的后母戊鼎（原稱司母戊鼎，圖3-1-7），是迄今世界出土最大、最重的青銅禮器，享有“鎮(zhèn)國(guó)之寶”的美譽(yù)。講述傾聽讓學(xué)生了解我國(guó)古代先進(jìn)的鑄造技術(shù)?！拘袨榕c責(zé)任】我國(guó)古代先民曾經(jīng)創(chuàng)造了輝煌燦爛的中華文明，在許多領(lǐng)域領(lǐng)先世界?，F(xiàn)在，我們也應(yīng)該有信心學(xué)好本領(lǐng)，建設(shè)好國(guó)家，讓中華民族巍然屹立于世界民族之林。講述傾聽讓學(xué)生增強(qiáng)民族自豪感和家國(guó)情懷。單個(gè)分子的撞擊力很小，而且是不連續(xù)的，但大量分子對(duì)器壁的撞擊卻可以產(chǎn)生大而連續(xù)的壓力。氣體垂直作用在器壁單位面積上的壓力，稱為氣體的壓強(qiáng)。從微觀角度來(lái)看，氣體溫度升高時(shí)，分子的熱運(yùn)動(dòng)變得劇烈，分子撞擊器壁的力變大，所以壓強(qiáng)增大。動(dòng)槽式（福丁）氣壓表的結(jié)構(gòu)。講解傾聽、理解讓學(xué)生了解氣體壓強(qiáng)的微觀原理、測(cè)量方法等?！緫?yīng)用與拓展】壓力表在工業(yè)上用來(lái)測(cè)量氣體壓強(qiáng)的儀表通常稱為壓力表。壓力表種類很多，按顯示方式可分為指針式壓力表和數(shù)字式壓力表。組織學(xué)生自主學(xué)習(xí)、巡視、指導(dǎo)、答疑閱讀、質(zhì)疑讓學(xué)生了解氣壓測(cè)量技術(shù)。物理學(xué)中，把物體分子由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量稱為分子動(dòng)能；把物體分子由于相互作用而具有的能量稱為分子勢(shì)能。把物體內(nèi)所有分子的分子動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和，稱為物體的熱力學(xué)能。所有物體均含有熱力學(xué)能。物體的熱力學(xué)能與物體的溫度和體積都有關(guān)系，即物體溫度或體積的改變都可能改變物體的熱力學(xué)能。講解傾聽、理解讓學(xué)生建構(gòu)熱力學(xué)能的概念。演示實(shí)驗(yàn)：觀察做功改變物體的熱力學(xué)能在空氣壓縮引火儀的玻璃筒中放一小團(tuán)硝化棉，將活塞放進(jìn)玻璃筒。用力迅速向下壓活塞，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)，提問：看到什么現(xiàn)象？說(shuō)明什么問題？觀看、思考、討論、回答：玻璃筒中產(chǎn)生了明亮的火光。外界對(duì)氣體做功，使氣體的熱力學(xué)能增加。讓學(xué)生增加對(duì)做功可以改變物體熱力學(xué)能的感性認(rèn)識(shí)。列舉鉆木取火、焦耳熱功當(dāng)量實(shí)驗(yàn)、噴灑氣霧劑、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程、摩擦焊接、熱水散熱等實(shí)例，歸納出做功和熱傳遞都能改變物體的熱力學(xué)能。展示圖片、講解、組織合作學(xué)習(xí)。觀看、傾聽、理解、討論、合作學(xué)習(xí)引導(dǎo)學(xué)生通過分析現(xiàn)象，歸納規(guī)律?！緫?yīng)用與拓展】熱管技術(shù)熱管是一種導(dǎo)熱能力非常大的裝置，其導(dǎo)熱能力超過任何已知金屬的導(dǎo)熱能力。組織學(xué)生自主學(xué)習(xí)、巡視、指導(dǎo)、答疑閱讀、質(zhì)疑讓學(xué)生了解熱管技術(shù)及其應(yīng)用。綜上所述，人們歸納出改變物體熱力學(xué)能的物理過程有兩種：做功和熱傳遞。當(dāng)外界對(duì)物體做功時(shí)，物體的熱力學(xué)能增加；當(dāng)物體對(duì)外界做功時(shí)，物體的熱力學(xué)能減少。當(dāng)外界向物體傳遞熱量時(shí)，物體的熱力學(xué)能增加；當(dāng)物體向外界傳遞熱量時(shí)，物體的熱力學(xué)能減少。講解傾聽、理解、記憶讓學(xué)生形成做功和熱傳遞可以改變物體熱力學(xué)能的觀念?；鹆Πl(fā)電廠的工作原理如圖所示，將燃料送入鍋爐進(jìn)行燃燒，使燃料中的化學(xué)能通過熱傳遞，轉(zhuǎn)化為水的熱力學(xué)能；水的熱力學(xué)能增加，變成高溫高壓的蒸汽，通過管道進(jìn)入汽輪機(jī)，推動(dòng)汽輪機(jī)做功，水的熱力學(xué)能轉(zhuǎn)化為汽輪機(jī)的機(jī)械能；汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)一起轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。展示圖片、講解觀看、傾聽、理解、記憶讓學(xué)生了解火力發(fā)電廠的工作原理，理解所學(xué)規(guī)律的應(yīng)用。自由討論本節(jié)的主要內(nèi)容講完了，同學(xué)還有哪些疑問，自由提問，小組討論，自由搶答。組織學(xué)生自由提問、討論，或回答問題。向老師提出自己的疑問、回答同學(xué)的問題。通過思想的碰撞，發(fā)展學(xué)生質(zhì)疑創(chuàng)新的核心素養(yǎng)。歸納總結(jié)本節(jié)學(xué)習(xí)了分子動(dòng)理論的基本觀點(diǎn)、建構(gòu)了溫度、氣體壓強(qiáng)、熱力學(xué)能等概念，了解了通過實(shí)驗(yàn)或生活中的現(xiàn)象歸納規(guī)律的科學(xué)方法，感受了我國(guó)先進(jìn)的文化和技術(shù)，受到了愛國(guó)主義熏陶等。歸納總結(jié)本節(jié)所學(xué)內(nèi)容。傾聽、記憶幫助學(xué)生鞏固所學(xué)。課后提升書面作業(yè)實(shí)踐與