《分子的熱運動》導學案

《分子的熱運動》導學案一、學習目標1、同學們能夠理解分子熱運動的概念，就像知道小伙伴們在操場上自由活動一樣清楚。2、可以說出擴散現(xiàn)象的定義和例子，就像能說出自己愛吃的零食有哪些一樣簡單。3、能解釋影響擴散現(xiàn)象快慢的因素，就像能解釋為什么有的游戲玩得快有的玩得慢一樣容易。4、理解布朗運動的特點和產(chǎn)生原因，就像理解為什么小螞蟻會那樣爬一樣明白。二、知識梳理（一）擴散現(xiàn)象1、定義同學們，想象一下，當你在廚房，媽媽打開一瓶香水，過一會兒，整個廚房甚至客廳都能聞到香味。這就是一種擴散現(xiàn)象哦。擴散現(xiàn)象就是不同物質(zhì)能夠彼此進入對方的現(xiàn)象。比如說，把一滴墨水滴到一杯水里，墨水會慢慢在水里散開，這也是擴散現(xiàn)象。這里的重點就是不同物質(zhì)之間的這種互相進入的情況。難點呢，就是要理解這種現(xiàn)象是分子在不停地做無規(guī)則運動的結(jié)果，而不是有什么外力在推動。就像小蟲子在草叢里亂爬，沒有什么特定的指揮，分子也是這樣亂走的。2、影響擴散現(xiàn)象快慢的因素咱們來做個小實驗，拿一杯熱水和一杯冷水，同時往里面滴一滴墨水。你會發(fā)現(xiàn)，熱水里的墨水擴散得特別快，冷水里的就慢一些。這就說明溫度會影響擴散現(xiàn)象的快慢。溫度越高，分子運動越劇烈，擴散就越快；溫度越低，分子運動就不那么活躍，擴散也就慢啦。這就像我們在夏天跑步比冬天跑步更有活力一樣。（二）布朗運動1、發(fā)現(xiàn)歷程有個叫布朗的科學家，他用顯微鏡觀察懸浮在水中的花粉顆粒。他發(fā)現(xiàn)這些花粉顆粒在不停地做無規(guī)則運動，就像小跳蚤一樣蹦來蹦去，毫無規(guī)律。這就是布朗運動啦。2、特點布朗運動是永不停息的?；ǚ垲w粒一會兒朝這兒動，一會兒朝那兒動，根本停不下來。這就像我們班那些調(diào)皮的同學，總是精力充沛地跑來跑去。而且布朗運動是無規(guī)則的，它的運動方向和速度都不斷變化。這可比我們玩猜硬幣正反面還難預測呢。3、產(chǎn)生原因同學們，布朗運動可不是花粉顆粒自己在調(diào)皮哦。是因為花粉顆粒受到周圍水分子的撞擊。水分子在做無規(guī)則運動，它們從各個方向撞擊花粉顆粒，而且撞擊的力量不均衡，就使得花粉顆粒也跟著做無規(guī)則運動啦。這就好像我們在人群中，如果周圍的人都在亂擠，我們也會被擠得東倒西歪的。這里的重點是要理解布朗運動是間接反映了分子的無規(guī)則運動，難點就是要把花粉顆粒的運動和分子運動聯(lián)系起來。（三）分子的熱運動1、定義分子的熱運動就是分子這種永不停息的無規(guī)則運動。不管是固體、液體還是氣體中的分子，都在做這種熱運動。就像全世界的小動物都在自己的小天地里忙碌地活動一樣。2、與溫度的關(guān)系溫度越高，分子熱運動越劇烈。這就好比天氣熱的時候，大家都更活躍，跑來跑去的；天氣冷的時候，就都想縮在暖和的地方，分子也是這樣的感覺。三、學習活動（一）閱讀探究1、同學們，請閱讀課本中關(guān)于擴散現(xiàn)象、布朗運動和分子熱運動的部分。在閱讀的時候，把你覺得重要的地方畫出來，就像尋寶一樣，把那些知識的寶藏標記出來。2、讀完之后，試著用自己的話給同桌講講什么是擴散現(xiàn)象、布朗運動和分子熱運動。如果你講得不清楚，同桌可以提問，你們可以互相討論，就像在分享自己的小秘密一樣。（二）小組討論1、分成小組，討論一下生活中還有哪些擴散現(xiàn)象的例子。比如說，在醫(yī)院里能聞到消毒水的味道，這是不是擴散現(xiàn)象呢？大家可以把自己想到的例子都說出來，越多越好。然后每個小組選一個代表，向全班匯報你們小組的討論成果。2、討論布朗運動和分子熱運動的關(guān)系。為什么說布朗運動能反映分子的無規(guī)則運動呢？大家可以從我們之前講的花粉顆粒受水分子撞擊的角度去思考，也可以結(jié)合自己的理解暢所欲言。在討論的過程中，如果有不同的意見，不要著急，大家可以像辯論選手一樣，互相交流想法，說不定會碰撞出知識的火花呢。（三）實驗觀察1、老師給每個小組準備了一杯熱水、一杯冷水和一些墨水。同學們可以親自做一下墨水在熱水和冷水中擴散的實驗。在做實驗的時候，仔細觀察墨水擴散的過程，記錄下擴散開始的時間、擴散的速度等信息。然后根據(jù)自己的觀察，總結(jié)溫度對擴散現(xiàn)象的影響。2、如果有條件的話，老師還可以用顯微鏡展示布朗運動的現(xiàn)象給同學們看。同學們要仔細觀察花粉顆粒的運動軌跡，感受一下這種無規(guī)則運動的奇妙之處。看完之后，大家可以討論一下，從這個現(xiàn)象中能得到什么關(guān)于分子運動的信息。四、學習指導（一）啟發(fā)性問題1、當我們看到灰塵在空氣中飛舞，這是不是布朗運動呢？提示一下哦，灰塵飛舞和花粉顆粒的布朗運動好像有點相似，但又不完全一樣呢。2、在擴散現(xiàn)象中，如果兩種物質(zhì)的分子大小不同，擴散的速度會有什么變化呢？大家可以從分子運動的特點去思考這個問題。3、分子熱運動是永不停息的，那有沒有什么辦法可以讓分子停止運動呢？這個問題有點難哦，不過大家可以發(fā)揮自己的想象力，從溫度等影響分子運動的因素去考慮。（二）提示1、對于灰塵飛舞這個問題，大家要想到布朗運動是懸浮微粒的運動，而灰塵的飛舞更多是受到氣流等宏觀因素的影響，和分子撞擊的布朗運動是不同的。2、分子大小不同的兩種物質(zhì)擴散速度的問題，要考慮分子運動時受到的阻礙等因素。分子小的可能更容易在其他物質(zhì)中穿梭，擴散可能會快一些，但這還和分子間的作用力等因素有關(guān)哦。3、關(guān)于讓分子停止運動，從我們學過的溫度影響分子熱運動來看，似乎溫度降到極低的時候分子運動就會變得很微弱，但絕對零度（273.15攝氏度）是很難達到的，而且即使接近絕對零度，分子也還會有微弱的運動，這是量子力學里的一些奇妙現(xiàn)象呢。五、練習題（一）基礎練習1、下列現(xiàn)象中屬于擴散現(xiàn)象的是（）A.春天，柳絮飛揚B.夏天，荷花飄香C.秋天，樹葉飄落D.冬天，雪花紛飛答案：B。解析：擴散現(xiàn)象是不同物質(zhì)彼此進入對方的現(xiàn)象，荷花飄香是香氣分子在空氣中擴散的結(jié)果。而柳絮飛揚、樹葉飄落、雪花紛飛都是宏觀物體的運動，不是分子的擴散現(xiàn)象。2、關(guān)于布朗運動，下列說法正確的是（）A.布朗運動就是分子的無規(guī)則運動B.布朗運動反映了液體分子的無規(guī)則運動C.布朗運動是懸浮微粒有規(guī)則的運動D.布朗運動的劇烈程度與溫度無關(guān)答案：B。解析：布朗運動是懸浮微粒的無規(guī)則運動，它是由于液體分子無規(guī)則運動撞擊懸浮微粒產(chǎn)生的，所以布朗運動反映了液體分子的無規(guī)則運動。A選項錯誤，布朗運動不是分子運動；C選項錯誤，布朗運動是無規(guī)則的；D選項錯誤，溫度越高，布朗運動越劇烈。3、擴散現(xiàn)象說明（）A.物質(zhì)是由分子組成的B.分子永不停息地做無規(guī)則運動C.分子間存在著引力和斥力D.分子之間可能有間隙答案：B。解析：擴散現(xiàn)象是不同物質(zhì)的分子彼此進入對方的現(xiàn)象，這表明分子在永不停息地做無規(guī)則運動。A選項物質(zhì)由分子組成不是擴散現(xiàn)象主要說明的；C選項分子間引力和斥力與擴散現(xiàn)象關(guān)系不大；D選項分子間有間隙雖然也和擴散現(xiàn)象有關(guān)，但主要體現(xiàn)的還是分子的無規(guī)則運動。（二）提升練習1、把一塊鉛和一塊金的表面磨光后緊壓在一起，在常溫下放置五年后再將它們分開，可以看到它們互相滲入約1毫米深。這個現(xiàn)象說明（）A.分子在永不停息地做無規(guī)則運動B.分子間存在引力C.分子間存在斥力D.分子間有間隙答案：A。解析：鉛和金互相滲入，這是擴散現(xiàn)象，擴散現(xiàn)象說明分子在永不停息地做無規(guī)則運動。B選項分子間引力主要體現(xiàn)在物體不容易被拉伸等現(xiàn)象；C選項分子間斥力體現(xiàn)在物體不容易被壓縮等方面；D選項分子間有間隙雖然也是擴散現(xiàn)象的一個體現(xiàn)，但主要還是說明分子的無規(guī)則運動。2、如圖所示，是關(guān)于布朗運動的實驗，下列說法正確的是（）A.圖中記錄的是分子無規(guī)則運動的情況B.圖中記錄的是微粒做布朗運動的軌跡C.實驗中可以看到，微粒越大，布朗運動越明顯D.實驗中可以看到，溫度越高，布朗運動越明顯答案：D。解析：A選項，圖中記錄的是懸浮微粒的運動，不是分子運動；B選項，圖中記錄的不是微粒做布朗運動的軌跡，因為布朗運動是無規(guī)則的，圖中的連線只是為了表示微粒的運動過程；C選項，微粒越小，布朗運動越明顯，因為小的微粒受到分子撞擊更容易不平衡；D選項，溫度越高，分子運動越劇烈，對微粒的撞擊更不均衡，布朗運動越明顯。3、在較暗的房間里，從射進來的陽光中，可以看到懸浮在空氣中的微粒在不停地運動，這些微粒的運動（）A.是布朗運動B.不是布朗運動C.是自由落體運動D.是熱運動答案：B。解析：這些懸浮在空氣中的微粒在較暗房間里的運動不是布朗運動，因為這些微粒的運動主要是由于空氣的流動等宏觀因素引起的，而布朗運動是由于分子無規(guī)則運動撞擊懸浮微粒產(chǎn)生的無規(guī)則運動。C選項自由落體運動是物體在重力作用下的運動，這里的微粒不是自由落體運動；D選項熱運動是分子的運動，不是這些微粒的運動。（三）拓展練習1、請解釋為什么在腌咸菜的時候，菜要過一段時間才會變咸，而炒菜的時候，菜很快就會有咸味了。答案：腌咸菜的時候，鹽分子要擴散到菜里，由于是在固體和液體之間的擴散，分子運動相對緩慢，而且溫度相對較低，分子熱運動不劇烈，所以需要較長時間菜才會變咸。而炒菜的時候，菜是在高溫的油和水中，溫度高，分子熱運動劇烈，鹽分子在液體中的擴散速度很快，所以菜很快就會有咸味了。2、假設我們能夠看到分子的運動，想象一下在一杯熱水和一杯冷水中分子運動的場景有什么不同？答案：在一杯熱水中，分子運動得非常劇烈。就像一群瘋狂的小舞者，它們快速地跑來跑去，互相碰撞，而且運動的方向毫無規(guī)律。分子之間的距離也比較大，因為溫度高，分子的熱運動使得它們有更大的活動空間。而在一杯冷水中，分子就像一群懶洋洋的小蟲子，它們慢慢地移動，碰撞的頻率也比較低，而且分子之間的距離相對較小，整體看起來比較安靜、有序。3、研究布朗運動對我們理解分子運動有什么重要意義？答案：布朗運動雖然是懸浮