《10.2分子動理論的初步知識》教案8.doc

10.2分子動理論的初步知識教案【教學目標】1知道物質(zhì)是由分子組成的2知道組成物質(zhì)的分子在不停地做無規(guī)則的運動且分子運動的快慢與溫度有關(guān)3知道分子之間有相互作用力4能用分子的動理論來分析物質(zhì)的三態(tài)特點及常見的自然現(xiàn)象【教學過程】一、導(dǎo)入新課 情境：南宋詩人陸游在村居書喜中寫道：“花氣襲人知驟暖，鵲聲穿樹喜新晴”桂花開了，在很遠的地方就會有陣陣花香撲鼻而來，令人心曠神怡你知道這是為什么嗎？二、備課要點 1.通過演示說明一切物質(zhì)的分子都在不停地運動 2通過實驗知道物體溫度越高，分子熱運動越劇烈 3用類比的方法說明分子間引力和斥力同時存在 4了解通過直接感知的現(xiàn)象，可以認識無法直接感知的事實。 重點：擴散現(xiàn)象及分子動理論的內(nèi)容 難點：對分子間相互作用力的理解，及用分子熱運動的知識解釋有關(guān)現(xiàn)象三、知識點擊 1分子的運動 自主探究 提出問題：組成物體的分子是靜止的還是運動的？ 猜想和假說：分子不會運動 分子是運動的 進行實驗：打開香水瓶，一會兒就會滿屋生香 進入鮮花店，香氣撲鼻而來 在無風的天氣里，從煙囪里冒出的濃煙逐漸遠去，越來越疏散 長時間堆放煤的墻角，墻皮內(nèi)部會變黑 一塊冰糖放入水杯中，過段時間水會變甜 上述實驗中的現(xiàn)象都是擴散現(xiàn)象 擴散現(xiàn)象不僅是分子做無規(guī)則運動的有效例證，也是分子無規(guī)則運動的一種宏觀表現(xiàn)所謂擴散指的是兩種不同物質(zhì)相互接觸時，彼此進入對方的現(xiàn)象 對于擴散現(xiàn)象，應(yīng)做如下三個方面的理解： 首先，不同的物質(zhì)一定要在互相接觸時才能發(fā)生擴散如果兩種不同物質(zhì)彼此不接觸，是不能發(fā)生擴散的擴散不是單向的一種物質(zhì)的分子進入另一種物質(zhì)中去，而是彼此同時進入對方的。如硫酸銅溶液和清水接觸后，水分子也向硫酸銅溶液中擴散，使明顯的界面模糊起來 其次，擴散現(xiàn)象并不局限于處同一狀態(tài)的不同物質(zhì)之后間，在氣體和液體、氣體和固體、液體和固體之間都可能發(fā)生擴散如在教室里打開一瓶香水，不一會兒全教室的同學都可能聞到香水的氣味，這是液體和氣體間的擴散現(xiàn)象在熱水里放入一些糖，過一會兒，水就變甜了，這是固體和液體問的擴散現(xiàn)象這說明處于不同狀態(tài)的不同物體之間。只要相互接觸都能發(fā)生擴散 第三，擴散現(xiàn)象表明分子在不停地運動著，就大量的分子來說，擴散可能朝某一個方向進行但是對某一個分子來說，它的運動是無規(guī)則的如在硫酸銅和清水的擴散實驗中，可以看到藍色的硫酸銅由清水的下方向上擴散，它是大量硫酸銅分子運動的結(jié)果但對一個硫酸銅分子來說，它的運動沒有一定的方向因為在它運動的過程中，受到周圍分子的碰撞而不斷地改變方向在容器中的藍顏色變得均勻后，擴散仍在繼續(xù)進行既然物體的分子可以互相進入對方去，那么擴散現(xiàn)象還應(yīng)說明了物體的分子不是緊密地擠在一起，而是彼此問存在著間隙總之，擴散現(xiàn)象說明了：一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則運動分子之間有間隙 2溫度對分子運動的影響 自主探究 提出問題：擴散的快慢跟什么因素有關(guān)呢？ 猜測：擴散的快慢可能跟組成物體的分子運動的快慢有關(guān) 提出問題：分子運動的快慢與什么因素有關(guān)呢？ 猜測：分子運動的快慢可能與溫度有關(guān)。 實驗：在一個燒杯中裝杯熱水，另一個同樣的燒杯中裝等量的涼水用滴管分別在兩個燒杯底注入一滴墨水，比較兩杯中墨水的擴散現(xiàn)象 上述實驗表明： 分子運動的快慢與溫度有關(guān)，溫度越高分子運動得越快 由于分子的運動跟溫度有關(guān)，所以把分子的無規(guī)則運動叫做分子的熱運動 3分子之間有間隙 自主探究 提出問題：分子之間有間隙還是緊密地挨在一起？ 猜想：分子可能是緊緊地挨在一起的？分子之間可能有空隙？ 實驗：用兩個相同的量筒分別裝上等量的酒精和水，然后將它們倒入同一個量筒中觀察它們的總體積與混合前的體積的和的大??？ 結(jié)論：把相同體積的水和酒精倒入一個量筒中，他們混合后的總體積總是比混合前兩個體積的和小一些，說明分子之問不是緊密地擠在一起的，說明了分子之問有一一定的間隙 4.分子間的作用力 自主探究 提出問題：擴散現(xiàn)象表明，分子在不停地運動，既然分子在運動，那么固體和液體中的分子為什么不會飛散開，而總是聚合在一起，保持一定的體積呢？ 實驗：(1)用力拉繩子，繩子不易被拉斷 (2)將兩個鉛柱的底面削平、削干凈，然后緊緊地壓在一起，兩塊鋁就會結(jié)合起來，甚至下面吊一個重物都不能把它們拉開如圖621所示。 (3)補車胎時，修車師傅銼好胎和補丁后分別涂上膠，待膠將干時用力將補丁打擊擠壓在胎上，補丁和胎就緊緊粘合在一起 結(jié)論：物體的分子之間存在引力，分子間的引力使得固體和液體能保持一定的體積，使它們里面的分子不致散開 分子之間的相互作用力分引力和斥力，這也是比較抽象的 理解這一點，需要我們根據(jù)一些客觀存在的現(xiàn)象進行認真的分析和推理 說明分子之間有吸引力的現(xiàn)象有：很多物體有一定的形狀，而不是一盤散沙，分子不是各自分散開，要分開物體需要用力，如：把兩滴水溶到一起就可合并為一滴水；說明分子之間存在斥力的現(xiàn)象有：分子之間總是有問隙，而沒有被引力作用把分子緊密地拉在一起如：液體和固體很難被壓縮，但也能被壓縮值得注意的是分子問的引力和斥力的作用范圍是很小的，只有分子彼此靠得很近時才能產(chǎn)生，分子問的距離太大時，分子間的作用力就十分微弱甚至沒有例如打鐵時，把鐵燒紅，還要把兩塊鐵疊在一起捶擊，就是用壓力促使它們接近分子引力能發(fā)生作用的范圍里 注意：分子間的引力和斥力是同時存在的，并不是有引力時就沒有斥力，有斥力時就沒有引力只是有時引力起主要作用，而有時斥力起主要作用何時是引力起主要作用，何時是斥力起主要作用，與分子間的距離有關(guān) 5分子動理論的內(nèi)容 物體是由大量分子組成的，分子間是有間隙的，分子在不停息地作無規(guī)則運動，分子間存在相互作用力這就是分子動理論的初步知識 6固、液、氣三態(tài)中的分子 固體中分子之間的距離小，相互作用力很大，分子只能在一定的位置附近振動所以，固體既有一定的體積，又有一定的形狀 液體中分子之間的距離較小，相互作用力較大，以分子群的形態(tài)存在，分子可在某個位置附近振動，分子群卻可以相互滑過所以，液體有一定的體積，但有流動性，形狀隨容器而變化 氣體中分子間的距離很大，相互作用力很小，每一個分子幾乎都可以自由運動所以，氣體既沒有固定的體積，也沒有固定的形狀，可以充滿能夠達到的整個空間物質(zhì)的狀態(tài)分子間距離分子運動情況形狀和體積固體分子彼此靠得很近在平衡位置附近振動有一定形狀和體積液體分子間距離較小在一定限度內(nèi)，分子能運動或滑動無固定形狀，但占有一定體積氣體分子離得比較遠能夠自由地向各個方向運動沒有固定的形狀，沒有確定的體積四、探究活動 活動內(nèi)容一 用細線將很干凈的玻璃板吊在彈簧測力計的掛鉤下，記下測力計的示數(shù)使玻璃板水平接觸水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板，彈簧測力計的示數(shù)有什么變化7 產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是玻璃分子與水分子之間有相互作用的 小明同學對這種分子力現(xiàn)象很感興趣，決定用實驗方法深入研究分子力的大小問題現(xiàn)在請你和小明一起完成探究實驗 提出問題：_ 猜想假設(shè)一：_ 猜想假設(shè)二：_設(shè)計實驗：(只要求設(shè)計驗證假設(shè)一的實驗)_ 活動內(nèi)容二 閱讀材料 像頭發(fā)那樣的金屬絲，為什么能吊起很重的物體如果有人告訴你，有一種像頭發(fā)絲那樣細的金屬絲，能吊起一輛小型汽車，你相信嗎？ 確實，像我們目前用的銅絲，鐵絲和鋼絲，是不能勝任的例如，在常溫下，橫截面積是1mm2的鋼絲，最多只能承擔四五十千克；同樣粗細的高強度鋼絲，頂多也只能承擔一百五六十千克，多了就要被拉斷是不是金屬的承擔能力已經(jīng)到頂了呢？不，不是這樣 根據(jù)x射線等實驗分析的結(jié)果，我們知道金屬材料都是以結(jié)晶狀態(tài)存在的，而每個晶體內(nèi)部是由整齊排列的原子所組成的，它們手拉手地緊緊牽在一起金屬強度的來源就是金屬原子間的這種結(jié)合力如果這些金屬原子間的結(jié)合力得到充分發(fā)揮，金屬的承擔力就可以比目前提高100到1000倍 1000倍！這是多么誘人的前景??！ 也許你會問，目前的金屬絲為什么沒有那么大的承擔能力呢？這是因為現(xiàn)在煉制的金屬內(nèi)部，晶體結(jié)構(gòu)里面的原子，它們相互之間的位置存在著錯動的緣故這種現(xiàn)象稱為位錯金屬有了位錯以后，它的承擔能力就降低 如果能夠產(chǎn)生出沒有位錯的金屬絲，那該有多好啊！1952年，這個想法開始在實驗室中實現(xiàn)了，人們制造出一種只有頭發(fā)絲的七十分之一的細絲，別看它那么細，卻有著極大的承擔能力，人們把它叫做“金屬須”如果用銅須來制成斷面為1mm2的銅絲，它能吊起2800千克的重量，足足比普通銅絲的承擔能力提高了200倍！當然，金屬須強度高的原因，除去它們內(nèi)部位錯很少以外，還由于它們的尺度很小和表面完整程度很高的緣故 現(xiàn)在，在實驗室里已能制造出幾十種金屬須，人們正在所獲得的成就上繼續(xù)努力，要是在將來，真是能把金屬的承擔能力提高1000倍，那么用它制成頭發(fā)那樣細的鋼絲，就能吊起一輛重達400千克的微型汽車，那時，無論是機器，還是鋼的構(gòu)筑物都將做得非常精巧、玲瓏了指點迷津 例l：下列事實能說明分子在不停運動的是( ) A在長期堆放煤的墻角，地面和墻壁都染上了一層黑色，即使用小刀刮去一薄層墻皮，里面仍然呈現(xiàn)黑色 B炒菜時放點鹽，菜就有了咸味 C掃地時揚起許多灰塵 D固體和液體難以壓縮 解析：將分子運動論遷移到具體的實例中，用以解決實際問題，在初中物理學習中，主要強調(diào)了擴散現(xiàn)象證明了分子的不停運動故應(yīng)選A、BC中灰塵不是分子，D不能說明分子的運動 答案：A.B 例2：擴散現(xiàn)象證明了( ) A分子有一定的大小 B分子間有相互作用 c分子有一定質(zhì)量 D分子永不停息地做無規(guī)則運動 解析：擴散現(xiàn)象是指不同的物質(zhì)互相接觸時，彼此進入對方的現(xiàn)象大量事實證明，氣體、液體、固體都能發(fā)