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-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)計教師：理學(xué)院李鶴學(xué)科：理科專業(yè)：化學(xué)課程：物理化學(xué)教材：物理化學(xué)中國農(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象：食品、林化、資環(huán)、葡酒、制藥專業(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逐漸消失，大液滴會變大”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象，公式推導(dǎo)中，利用模型加深學(xué)生的形象認(rèn)識，注意知識點(diǎn)的來龍去脈，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，注意知識點(diǎn)的來龍去脈，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.問題互動教學(xué)策略。通過問題的提出、分析、最終解答，體現(xiàn)教師的主導(dǎo)作用。①教師通過展示圖片，引入問題“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逐漸消失，大液滴會變大”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。及時對Kelvin公式進(jìn)行討論。③利用彎曲液面的蒸汽壓知識回答引入問題，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)知識點(diǎn)。2.理論與實(shí)際緊密結(jié)合的教學(xué)策略。通過理論聯(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)的問題，并引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、利用已有知識分析和解決問題，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性。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)知識的興趣，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識分析問題、解決問題的能力。七、教學(xué)安排1.知識點(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)計情景，拋出問題，引入教學(xué)內(nèi)容。提出問題“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彎曲液面的蒸汽壓通過圖片展示現(xiàn)象“大小不同的液滴在密閉容器中小液滴會逐漸消失，大液滴會變大”，為什么會形成這種現(xiàn)象？小液滴沒有達(dá)到飽和蒸汽壓，蒸發(fā)，蒸汽對大液滴是過飽和的，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時會發(fā)生過飽和現(xiàn)象。已知298K時水的表面張力為0.0715N·m-1，當(dāng)過飽和蒸氣壓為水在平面時平衡蒸氣壓的4倍時，試求最初形成的水滴曲率半徑為多少？lnr=

=

類似的原理可以解釋人工降雨的原理：298K水滴半徑與相對蒸汽壓的關(guān)系高空中無凝聚核心，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彎曲液面蒸汽壓的特點(diǎn)=2\*GB3②Kelvin公式lnp凸面>p平面>p凹