人教版物理選擇性必修3第1章第1節(jié)教學設計

課題分子動理論的基本內容單元1學科物理年級高二

物理觀念：知道擴散、布朗運動、熱運動及分子動理論的基本觀點和相關的實驗證據。

科學思維：理解物體是由大量分子組成的，理解擴散現(xiàn)象與布朗運動的成因；培養(yǎng)學生分析

學習

問題和解決問題的能力；能用F-r圖像解釋分子力。

目標

科學探究：通過對布朗運動的探究，學會通過觀察物理現(xiàn)象，揭示其本質，得出結論。

科學態(tài)度與責任：學會堅持實事求是的態(tài)度，用實驗方法探究問題，培養(yǎng)探索科學的興趣。

重點分子動理論的基本內容

難點擴散、布朗運動、熱運動的區(qū)別

教學過程

教學環(huán)節(jié)教師活動學生活動設計意圖

導入新課如果我們把地球的大小與一個蘋果相比，那就

相當于將直徑1cm的球與分子相比?？梢?，分子是

及其微小的。引入新課內容，

我們曾經研究過物體的運動，那么，構成物體閱讀課本讓學生更好的了

的微小分子是怎么運動的呢？解分子的大小

講授新課一、物體是由大量分子組成的

提出問題：這里所說的分子與化學中所說的分

子有何不同?思考物理中所理解物理中只研

化學中講的分子是：保持物質的化學性質的最說的分子與化究分子的運動和

小微粒。學中分子的區(qū)力的性質，有別

物理中所說的分子指的是：做熱運動時遵從相別。于化學中的分

同規(guī)律的微粒，包括組成物質的原子、離子或分子。子。

阿伏加德羅常數(shù)NA：1摩爾（mol）任何物質

所含的微粒數(shù)叫做阿伏加德羅常數(shù).

231

NA6.0210mol

阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系微觀世界和宏觀世界

的橋梁

通過實驗現(xiàn)象讓

觀察所出現(xiàn)的學生更直觀的感

二、分子熱運動

現(xiàn)象并回答以受分子的運動。

演示實驗1：打開香水瓶

下問題。

演示實驗2：將紅墨水滴在冷水和熱水里。

閱讀教材、回提高學生的課堂

答問題。參與度。

問題①：什么是擴散現(xiàn)象？

不同的物質能夠彼此進入對方的現(xiàn)象

問題②：擴散現(xiàn)象產生的原因？

物質分子的永不停息的無規(guī)則運動

問題③：影響擴散快慢的因素是什么？

溫度。生產半導體器件時，需要在純凈的半導

體材料中摻入其他元素，這就是在高溫條件下通過

分子的擴散來完成的

演示實驗3：用顯微鏡追蹤炭粒的運動。

問題①：什么是布朗運動？

懸浮在液體中的固體小顆粒的無規(guī)則運動。通過實驗讓學生

問題②：布朗運動是怎樣產生的？觀察所出現(xiàn)的體會布朗運動指

大量液體分子不停地做無規(guī)則運動時，對懸浮現(xiàn)象并回答以的并不是分子的

在其中的微粒撞擊作用不平衡。下問題。運動，而是液體

問題③：布朗運動反映了誰的運動？中懸浮的微粒的

布朗運動本身不是液體分子的無規(guī)則運動，但運動。

它間接地反映了液體分子永不停息地做無規(guī)則運

動。

問題④：追蹤一粒炭粒，每隔一段時間記下

它們的位置，用折線分別依次連接這些點，折線是

否為炭粒的運動徑跡？是否為水分子的運動徑

跡？

均不是。

問題⑤：布朗運動的快慢與哪些因素有關？對學生的回答進

布朗運動的快慢與溫度、顆粒大小有關。行點評總結，幫

總結：在擴散現(xiàn)象中,溫度越高，擴散得越快。助學生更好的理

觀察布朗運動，溫度越高，懸浮微粒的運動就越明解本節(jié)課的重難

顯。點。

可見,分子的無規(guī)則運動與溫度有關系，溫度越

高，這種運動越劇烈。因此，我們把分子這種永不

停息的無規(guī)則運動叫作熱運動(thermalmotion)。溫

度是分子熱運動劇烈程度的標志。

課堂練習1、(多選)關于擴散現(xiàn)象和布朗運動，

下列說法正確的是()

A．擴散現(xiàn)象和布朗運動都是分子的無規(guī)則運

動加深學生對新

B．擴散現(xiàn)象和布朗運動沒有本質的區(qū)別知識點的理

C．擴散現(xiàn)象宏觀上可以停止，但微觀上分子解，強化記憶。

無規(guī)則運動依然存在

D．擴散現(xiàn)象和布朗運動都與溫度有關

解析：擴散現(xiàn)象是由于分子的無規(guī)則熱運動而

導致的物質的群體遷移，當物質在某一能到達的空

間內達到均勻分布時，這種宏觀的遷移現(xiàn)象就結束

了，但分子的無規(guī)則運動依然存在。布朗運動是由

于分子對懸浮微粒的不均勻撞擊所致，它不會停

止，這兩種現(xiàn)象都與溫度有關，溫度越高，現(xiàn)象越

明顯；布朗運動是液體分子無規(guī)則運動的反映。

答案：CD

知識歸納：布朗運動和擴散現(xiàn)象的比較

總結布朗運動更好的認識擴散

與擴散現(xiàn)象的現(xiàn)象和布朗運動

區(qū)別和聯(lián)系。

三、分子間的作用力

演示：向A、B兩個量筒中分別倒入50mL的

水和酒精，然后再將A量筒中的水倒入B量筒中，

觀察混合后液體的體積。它說明了什么問題?

觀察實驗現(xiàn)更直觀的展示分

象，總結結論。子間有空隙。

分子間存在著空隙

水和酒精混合后的總體積變小不。這表明液體

分子間存在著空隙。再如，壓在一起的金塊和鉛塊，

各自的分子能擴散到對方的內部，這表明固體分子

之間也存在著空隙。分子間有空隙，大量分子卻能

聚集在一起，這說明分子之間存在著相互作用力。

當用力拉伸物體時，物體內各部分之間要產勝

反抗拉伸的作用力，此時分子間的作用力表現(xiàn)為引

力。

當用力壓縮物體時，物體各部分之間會產生反

抗壓縮的作用力，此時分子間的作用力表現(xiàn)為斥

力。

思考：分子之間的引力或斥力都跟分子間距離

引出分子間的作

有關,那么,它們之間有怎樣的關系呢?

用力。

思考分子

間作用力與分

子間距離的關

系。

1、當r<r0時，F(xiàn)引<F斥，分子力表現(xiàn)為

斥力．

2、當r=r0時，F(xiàn)引＝F斥，分子力F＝0，處于

平衡狀態(tài).

根據分子

3、當r>r0時，F(xiàn)引>F斥，分子力表現(xiàn)為引力．

間作用力與分

4、分子間的引力和斥力隨分子間距離的增大子間距離的關

而減小。斥力變化的更快一些。系圖像，分析

當分子間距離

課堂練習2、分子間相互作用力由兩部分F引

當r<r0時、當

時、當

和F斥組成，則（）r=r0r>

r0時，分子間

Ａ．F引和F斥同時存在；的作用力分別

是那種類型。

Ｂ．F引和F斥都隨分子間距增大而減?。?/p>

Ｃ．F引和F斥都隨分子間距增大而增大；提高學生對問題

Ｄ．隨分子間距增大，F(xiàn)斥減小，F(xiàn)引增大。的分析能力，鍛

解析：分子間的引力和斥力隨分子間距離的增煉學生的科學思

大而減小。斥力變化的更快一些。維。

答案：AB

四、分子動理論

分子動理論的基本內容:

①物體是由大量分子組成的；

②分子在做永不停息的無規(guī)則運動；

③分子之間存在著相互作用力。

在熱學研究中常常以這樣的基本內容為出發(fā)

點,把物質的熱學性質和規(guī)律看作微觀粒子熱運動

的宏觀表現(xiàn)。這樣建立的理論叫作分子動理論。

課堂練習3、(多選)關于分子動理論，下述說法加強對前

面的知識點的

正確的是()

理解。

A．物體是由大量分子組成的

B．分子永不停息地做無規(guī)則運動

C．分子間有相互作用的引力或斥力

D．分子動理論沒有實驗基礎

答案：D

拓展提高課堂練習4、當氫氣和氧氣的質量和溫度都相

同時，下列說法中正確的是()

A．兩種氣體分子的平均動能相等

B．氫氣分子的平均速率大于氧氣分子的平均完成拓展提高鞏固知識點，加

速率練習。強理解和記憶。

C．氫氣分子的平均動能大于氧氣分子的平均

動能

D．兩種氣體分子熱運動的總動能不相等

解析：溫度相同，兩種氣體分子的平均動能相

等。

因兩種氣體分子的質量不同，而分子的平均動

能相等，所以分子質量大的(氧氣)分子平均速率小。

由于兩種氣體的摩爾質量不同，物質的量不同

(質量相同)，分子數(shù)目就不等，故總動能不相等。

答案：ABD

課堂練習5、下列關于熱運動的說法正確的是

()

A．熱運動是物體受熱后所做的運動

B．0℃的物體中的分子不做無規(guī)則運動

C．熱運動是單個分子的永不停息的無規(guī)則運

動

D．熱運動是大量分子的永不停息的無規(guī)則運

動

解析：分子的熱運動永不停息，因此0℃的物

體中的分子仍在做無規(guī)則運動。

熱運動是大量分子所做的無規(guī)則運動，不是單

個分子的無規(guī)則運動。

答案：D

課堂練習6、(多選)如圖所示是做布朗運動的

小顆粒的運動路線記錄的放大圖，以小顆粒在A點

開始計時，每隔30s記下小顆粒的一個位置，得到

B、C、D、E、F、G等點，關于小顆粒在75s末時

的位置，以下敘述中正確的是()

A．一定在CD連線的中點

B．一定不在CD連線的中點

C．可能在CD連線靠近C的位置

D．可能在CD連線上，但不一定是CD連線

的中點

解析：記下顆粒的一個位置，其連線并不是小

顆粒運動的軌跡，所以粒子的具體位置無法確定。

答案：CD

課堂練習7、如圖所示，設有一分子位于圖中

的坐標原點O處不動，另一分子可位于正x軸上不

同位置處，圖中縱坐標表示這兩個分子間分子力的

大小，兩條曲線分別表示斥力或引力的大小隨兩分

子間距離變化的關系，e為兩曲線的交點，則下列

說法正確的是()

A．ab線表示引力，cd線表示斥力，e點的橫

坐標約為10－15m

B．ab線表示斥力，cd線表示引力，e點的橫