高中必修一化學教案范例
作為一名人民化學教師,對于化學的活動教學,想必已經(jīng)編寫過無數(shù)的活動教案。那么,如何把教案做到重點突出呢?下面是由小編給大家?guī)淼母咧斜匦抟换瘜W教案范例5篇,讓我們一起來看看!
高中必修一化學教案范例篇1
一、教材分析
“化學計量在實驗中的應用”是以化學基本概念為基礎(chǔ),與實驗緊密聯(lián)系,強調(diào)概念在實際中的應用,本節(jié)教學對整個高中化學的學習乃至今后繼續(xù)學習起著重要的指導作用。教材內(nèi)容具有概念比較多,且抽象又難于理解的特點。教材首先從為什么學習這個物理量入手,指出它是聯(lián)系微觀粒子和宏觀物質(zhì)的紐帶,認識引入物質(zhì)的量在實際應用中的重要意義,即引入這一物理量的重要性和必要性。然后介紹物質(zhì)的量及其單位,物質(zhì)的量與物質(zhì)的粒子數(shù)之間、物質(zhì)的量與質(zhì)量之間的關(guān)系。應注意不要隨意拓寬和加深有關(guān)內(nèi)容,加大學生學習的困難。
二、學情分析
對于“物質(zhì)的量”這個新的“量”和“摩爾”這個新的“單位”,學生是很陌生的,而且也很抽象,但通過學習和生活經(jīng)驗的積累,他們已經(jīng)知道了生活中常用的一些“量”和“單位”,如長度、質(zhì)量、時間、溫度,米、千克等??刹捎妙惐确椒?,類比方法是根據(jù)兩個或兩類對象之間的某些屬性上相同,而推出它們在其他屬性也相同的一種科學方法。如物質(zhì)的量與其他學生熟悉的量類比、摩爾與其他國際單位的類比、集合思想的類比等,運用類比思想闡釋物質(zhì)的量及其單位摩爾的意義,能夠提高這兩個概念與其他概念之間的兼容性,有利于對這兩個陌生概念的深刻理解和掌握。
三、教學目標
1.知識與技能
(1)認識物質(zhì)的量是描述微觀粒子集體的一個物理量,認識摩爾是物質(zhì)的量的基本單
位;了解阿伏加德羅常數(shù)的涵義,了解摩爾質(zhì)量的概念。
(2)了解物質(zhì)的量與微觀粒子數(shù)之間的換算關(guān)系;了解物質(zhì)的量、物質(zhì)的質(zhì)量、摩爾
質(zhì)量之間的換算關(guān)系。
2.過程與方法
(1)通過類比的思想幫助學生更好的理解、運用和鞏固概念。
(2)通過閱讀教材、參考資料和聯(lián)系生活實際,培養(yǎng)學生自學的習慣、探究的意識。
(3)體驗學習物質(zhì)的量這一物理量的重要性和必要性。
3.情感態(tài)度和價值觀
(1)使學生認識到微觀和宏觀的相互轉(zhuǎn)化是研究化學問題的科學方法之一,培養(yǎng)學生尊重科學的思想。
(2)調(diào)動學生參與概念的形成過程,體驗科學探究的艱辛和喜悅。
四、教學重點與難點
1.教學重點
(1)物質(zhì)的量的概念;
(2)物質(zhì)的量和微粒數(shù)之間的相互轉(zhuǎn)化;
(3)阿伏伽德羅常數(shù)的涵義;
(4)通過物質(zhì)的量、質(zhì)量、摩爾質(zhì)量計算實際問題。
2.教學難點
物質(zhì)的量的概念。
五、教學準備
多媒體、黑板
六、教學方法
采用創(chuàng)設(shè)情境方式,通過故事(一粒米的稱量)和生活實例,以聚微成宏的科學思維方式,引出新的物理量—物質(zhì)的量,搭建起宏觀與微觀的橋梁。通過學生列舉生活中的常用單位(箱、包、打等)與抽象概念類比、國際單位之間的類比、集合思想的類比教學,將抽象的概念形象化,讓學生感受概念的生成過程,初步形成物質(zhì)的量的概念并理解其重要性。
高中必修一化學教案范例篇2
一、學習目標
1.學會從化合價升降和電子轉(zhuǎn)移的角度來分析、理解氧化還原反應。
2.學會用“雙線橋”法分析化合價升降、電子得失,并判斷反應中的氧化劑和還原劑。
3.理解氧化還原反應的本質(zhì)。
4.辨析氧化還原反應和四種基本反應類型之間的關(guān)系,并用韋恩圖表示之,培養(yǎng)比較、類比、歸納和演繹的能力。
5.理解氧化反應和還原反應、得電子和失電子之間相互依存、相互對立的關(guān)系。
二、教學重點及難點
重點:氧化還原反應。
難點:氧化還原反應中化合價變化與電子得失的關(guān)系,氧化劑、還原劑的判斷。
三、設(shè)計思路
由復習氯氣主要化學性質(zhì)所涉及的化學反應引入,結(jié)合專題1中的氧化還原反應和非氧化還原反應對這些反應進行判斷,從而分析氧化還原反應和非氧化還原反應的本質(zhì)區(qū)別,并從電子轉(zhuǎn)移等角度進行系統(tǒng)分析,再升華到構(gòu)建氧化還原反應和四種基本反應類型之間關(guān)系的概念。
四、教學過程
[情景引入]由復習上節(jié)課氯氣有關(guān)反應引入本節(jié)課的研究主題。先由學生書寫氯氣與鈉、鐵、氫氣和水,次氯酸分解、此氯酸鈣和二氧化碳、水反應的化學方程式。
[練習]學生自己書寫方程式,并留待后面的學習繼續(xù)使用。
[過渡]我們結(jié)合在第一章中學過的氧化還原反應的定義,來判斷一下這些化學反應應屬于氧化還原反應,還是非氧化還原反應。
[媒體]
2Na+Cl2=2NaCl
2Fe+3Cl22FeCl3
H2+Cl22HCl
Cl2+H2OHCl+HClO
Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCl2+2HClO
2HClOO2↑+2HCl
[練習]學生自己進行判斷,或可小組討論、分析。
[敘述]現(xiàn)在請大家在氯氣與鈉反應的方程式上,標出化合價發(fā)生改變的元素,在反應前后的化合價。
[思考與討論]學生解決下列問題:
1.元素的化合價是由什么決定的呢?
2.元素的化合價在何種情況下會發(fā)生變化?
3.在同一個化學反應中,元素化合價升高和降低的數(shù)目有何關(guān)系?
4.在同一個化學反應中,元素得電子數(shù)和失電子數(shù)有何關(guān)系?
[敘述]講述如何用“雙線橋”法表示上面所得到的信息。
[板書]
[敘述]氧化還原反應是有電子轉(zhuǎn)移的反應。
氧化還原反應的方程式的系數(shù)是與反應過程中得失電子的數(shù)目相關(guān)的。
在氧化還原反應中,失去電子的物質(zhì)叫做還原劑,還原劑發(fā)生氧化反應,表現(xiàn)還原性??梢赃@樣記憶:還原劑化合價升高、失電子、具有還原性,被氧化。
[思考與討論]辨析在2Na+Cl2=2NaCl的反應中,氧化劑和還原劑分別是什么?
怎樣判斷元素在氧化還原反應中是被氧化還是被還原呢?
[板書]
還原劑氧化劑
有還原性有氧化性
被氧化被還原
[思考與討論]
1.元素處于不同的化合價在氧化還原反應中可能表現(xiàn)哪些性質(zhì)?并以氯元素的不同價態(tài)的代表物質(zhì)進行分析。
2.氧化還原反應與四種基本類型反應的關(guān)系如何呢?用圖形方式表示它們之間的關(guān)系。
3.分析一下前面的幾個反應中電子的轉(zhuǎn)移情況,找出每個反應的氧化劑和還原劑。
高中必修一化學教案范例篇3
一、對教材的分析
1、教材的地位和作用
本節(jié)的離子鍵內(nèi)容,是在學習了原子結(jié)構(gòu)、元素周期律和元素周期表后在原子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上對分子結(jié)構(gòu)知識的學習,目的是使學生進一步對物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論有一個較為系統(tǒng)的認識,從而揭示化學反應的實質(zhì),也為今后更深層次的學習化學奠定基礎(chǔ)。
2、教材內(nèi)容的分析
教材是通過復習初中學過的活潑的金屬鈉跟活潑的非金屬單質(zhì)氯氣起反應生成離子化合物氯化鈉的過程,對這段知識進行復習,同時予以拓寬加深,然后在此基礎(chǔ)上提出離子鍵的概念,并引出電子式及用其表示離子化合物的形成過程。
3、本課時的教學內(nèi)容主要包括兩點:
①離子鍵;
②電子式的書寫及用其表示離子化合物的形成過程。
二、學生情況分析
本節(jié)教材涉及的化學基本概念較多,內(nèi)容抽象。根據(jù)高一學生的心理特點,他們雖具有一定的理性思維能力,但抽象思維能力較弱,還是易于接受感性認識。
三、教學目標的確立
根據(jù)學生的實際情況和教學內(nèi)容并結(jié)合《新課標》的內(nèi)容標準:認識化學鍵的含義,知道離子鍵的形成。我確定了以下三維目標:知識與技能
1.掌握離子鍵的概念。
2.掌握離子鍵的形成過程和形成條件,并能熟練地用電子式表示離子化合物的形成過程。
過程與方法
1.通過本節(jié)課的學習學生會用對立統(tǒng)一規(guī)律認識問題;
2.學生能掌握由個別到一般的研究問題的方法;從宏觀到微觀,從現(xiàn)象到本質(zhì)的認識事物的科學方法。
情感、態(tài)度與價值觀
1、激發(fā)學生探究化學反應的本質(zhì)的好奇心;
2、通過離子鍵的形成過程的分析,學生可以獲得懷疑、求實、創(chuàng)新的精神。
四、教學重難點分析
根據(jù)知識本身的難易程度再結(jié)合學生的理解水平和我對學習內(nèi)容的理解,我確定了一下教學重難點。
教學難點
①離子鍵和離子化合物的概念。
②用電子式表示離子化合物的形成過程。
教學難點
用電子式表示離子化合物的形成過程。
五、教法與學法分析
根據(jù)教材內(nèi)容我將運用實驗演繹法,歸納總結(jié)法,提問引導法來實施教學。
我將在課堂上引導學生使用討論總結(jié),板書演繹,習題鞏固的學習方法來學習,以達到更好的教學效果。
六、教學設(shè)計的程序
提出問題→實驗(鈉和氯氣的反應)→進行表征性抽象→再進行原理性抽象→得出結(jié)論(離子鍵的定義)→離子鍵的實質(zhì)→離子化合物的概念→構(gòu)成離子鍵的粒子的特點→電子式書寫及用電子式表示離子化合物的形成過程→實例→反思與評價程序進行教學。
七、具體教學設(shè)計:
1、新課引入:
引入問題,請同學思考:
①為什么物質(zhì)的種類遠遠多于元素的種類?
②分子、原子、離子是怎么構(gòu)成物質(zhì)的?這些微粒之間到底存在怎樣的相互作用?
通過問題來激發(fā)學生的興趣,引導學生進入教學情境。
2、新課教學:演示金屬鈉與氯氣的反應的實驗
化學是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然學科,所以我會給學生演示金屬鈉與氯氣的反應的實驗,讓學生觀察實驗現(xiàn)象并思考以下兩個問題:①這個反應的微觀過程是怎么樣的?②產(chǎn)物NaCl是怎么形成的?通過實驗演示從而激發(fā)學生的興趣,調(diào)動他們的積極性。接著由我來引導學生運用核外電子排布知識解釋NaCl的形成,并引出離子鍵的概念,分析其成鍵本質(zhì),相互作用等。
由于離子鍵的概念比較抽象,用電腦演示離子鍵形成的過程并設(shè)計成動畫,能很好地幫助學生理解離子鍵的形成及概念。
3、組織討論
從產(chǎn)物NaCl和其他常見的離子化合物中元素所在元素周期表中的位置來組織學生進行分組討論構(gòu)成離子鍵的物質(zhì)。之后,由小組派代表發(fā)表小組討論的結(jié)果,最后由我來評價總結(jié)。通過小組討論的學習方式,學生不僅能互相溝通、增進友誼、交流觀點、合作性學習,而且其歸納總結(jié)能力也將得以鍛煉。同時也可以活躍課堂氣氛。
4、過渡并設(shè)問引出電子式:
在了解完離子鍵的概念之后,我將提出以下兩個問題:
①如何形象地表示原子的最外層電子?
②如何用較為形象直觀的方法表示物質(zhì)的形成過程?
來引出電子式并激發(fā)學生繼續(xù)深入探究問題的好奇心。
講解電子式的概念并帶領(lǐng)學生了解原子,陰、陽離子的表示方法。盡量用較為形象的記憶方法進行講解?;瘜W教學過程中的課堂提問是師生交流過程中的重要形式,是突破重難點的重要手段,是老師點拔的重要途徑,所以我會設(shè)置思考題判斷電子式的正確性,采取提問的方法讓學生訂正,鞏固新學的知識點。從錯誤中歸納總結(jié)出書寫原子和陰陽離子的要點,同時,因為電子似的書寫,尤其是陰離子的書寫學生較容易犯錯,故以習題鞏固歸納其要點加深學生印象。
5、離子化合物的電子式書寫及用電子式表示離子化合物的形成過程。
這是本節(jié)的課重難點,在學習中,學生最易犯的是眼高手低的毛病。為了加深學生對錯誤的`認識,課堂上我會先用電子式表示出三種類型的離子化合物的形成過程,說出書寫重點,然后讓學生根據(jù)出寫出一些常見的三種類型的離子化合物的形成過程,并讓學生在黑板上板書。之后再指出錯誤所在,得出書寫時的注意事項。這樣,學生聽起課來十分專心,印象也深。
八、課堂小結(jié):
我會帶著學生一起回顧這節(jié)課所講的內(nèi)容,列出本節(jié)課的知識框架,使學生對本節(jié)課的內(nèi)容有一個較為系統(tǒng)的認識。并留給學生的思考問題:這節(jié)課我們了解了金屬和非金屬之間的相互作用,那么非金屬單質(zhì)及化合物之間存在什么作用?為下節(jié)課的學習做好鋪墊。
高中必修一化學教案范例篇4
教學目標
知識目標:
1.飽和溶液與不飽和溶液的概念。
2.溶液的濃稀與溶液的飽和、不飽和這兩組概念的區(qū)別。
能力目標:
1.培養(yǎng)學生通過實驗解決問題的能力,更突出的是要培養(yǎng)學生在實驗基礎(chǔ)上的分析能力和思維能力。
2.利用實驗和數(shù)據(jù)的結(jié)合,培養(yǎng)學生區(qū)分不同概念的比較能力和分析思維能力。
情感目標:
通過對實驗的分析研究,培養(yǎng)學生沿著“問題—實驗—分析—結(jié)論”的思路,以科學的方法去解決問題的能力。
教學建議
教材分析
本節(jié)的中心內(nèi)容是建立飽和溶液的概念。學生雖然對于一般物質(zhì)溶解后形成溶液的現(xiàn)象比較熟悉,但是對從量的角度去認識物質(zhì)的溶解性以及溶液的種種狀態(tài)卻很少思考。教材一開始就提出一杯水里是否可以無止境地溶解糖或食鹽這樣的問題,把學生的注意力一下子帶到要討論的問題中來。接著教材分別安排了兩組實驗[實驗7-2]、[實驗7-3]和[實驗7-4],從正反兩個方面證明:只要條件固定,物質(zhì)是不會無限制地溶解在溶劑中(彼此互溶者除外)。由此為依據(jù),通過教師的歸納和分析幫助學生建立起“飽和溶液的概念”。
1.通過[實驗7-2],學生應該了解:
(1)要判斷物質(zhì)的溶解是否有限度,就必須確定“一定溫度”和“一定量的溶劑”這兩個條件。
(2)當這兩個條件不變時,物質(zhì)溶解的確都各有其限度。學生有了這兩點認識之后,就能比較容易理解:當溶質(zhì)溶解達到它的限度時(如果條件不變),溶液就處在一種特殊的狀態(tài)即飽和狀態(tài)。這時的溶液就是該狀態(tài)下此溶質(zhì)的飽和溶液。
如何教學生判斷是否達到了溶解的限度呢?教材用“不能繼續(xù)溶解而有固體剩余的時候”,這是利用可直接觀察到的宏觀現(xiàn)象作為判斷溶液飽和的一個依據(jù)。但是利用“有固體剩余”來判斷溶液已達飽和,又一定要以“一定溫度”和“一定量溶劑”為前題,否則就沒有意義。
[實驗7-3]和[實驗7-4]通過分析可以得到下列關(guān)系:對于大多數(shù)溶液來說:
(1)說明當改變飽和溶液的任何一個條件時,飽和溶液的狀態(tài)都會被破壞,成為“不飽和溶液”。
(2)從反面證明飽和溶液定義的敘述必須有兩個前提為條件,否則就沒有意義。
(3)客觀上向?qū)W生介紹了使飽和溶液變?yōu)椴伙柡腿芤旱膬煞N可能的方法,即升高溫度或增加溶劑。至于相反過程,即由不飽和溶液轉(zhuǎn)為飽和溶液,由于可能會引起物質(zhì)的結(jié)晶析出,在本節(jié)暫不宜展開討論。
2.為了消除學生把溶液的濃稀與溶液的飽和與不飽和混為一談,教材作了一段專門敘述。
通過[實驗7-5],利用剛剛建立起來的飽和與不飽和概念及其判斷方法,來分辨濃溶液與稀溶液,以及它們跟飽和溶液、不飽和溶液的區(qū)別,是很有說服力的,教師應很好利用這段教材,或講解或指導閱讀。在討論時一定要向?qū)W生指明,溶液的濃稀,是指一定量溶劑中溶質(zhì)的相對含量不同而言,與溫度是否變化無關(guān);飽和與不飽和是指溶質(zhì)是否達到了溶解限度,受溫度和溶劑的量兩個條件的制約,表述的是溶液的一種存在狀態(tài),與溶液的“濃”、“稀”無關(guān)。
教學建議
(1)邊實驗、邊分析、過討論、充分調(diào)動學生的積極性,啟發(fā)他們積極思維,逐步建立飽和溶液和不飽和溶液的概念。
(2)教師演示實驗并給出一些數(shù)據(jù),引導學生分析,逐步培養(yǎng)學生分析思維能力和區(qū)分不同概念的比較能力。
教學設(shè)計方案
重點:
(1)建立飽和溶液的概念。
(2)分析溶液“濃”“稀”跟溶液飽和與不飽和這兩組概念之間的關(guān)系和區(qū)別。
難點:
利用實驗和數(shù)據(jù)結(jié)合,培養(yǎng)學生區(qū)分不同概念的比較能力和分析思維能力。
教學過程:
通過前面的學習,我們已經(jīng)了解了溶液。為了對溶液進行更深一步的研究,就需要將溶液作以分類:
1.飽和溶液與不飽和溶液
演示[實驗7-2]在10毫升水里分別加入食鹽和硝 酸鉀固體,直至不能再溶解。
[教師活動]提問:在實驗演示過程中,溶液的溫度是否改變?水的量是否改變?這個實驗說明了什么?
[目的:為學生觀察實驗提供了一定的方向,有利于學生分析實驗結(jié)果。]
[教師活動]演示[實驗7-2]:在各盛有10毫升水的試管中;分別緩慢加入氯化鈉和硝 酸鉀固體,邊加入邊振蕩,直到試管里有剩余固體不再溶解為止。
[學生活動]觀察實驗并回答以上提出的問題。
[結(jié)論]
飽和溶液:在一定溫度下,在一定量的溶劑里,不能再溶解某種溶質(zhì)的溶液。
不飽和溶液:在一定溫度下,在一定量的溶劑里,能繼續(xù)溶解某種溶質(zhì)的溶液。
[教師活動]提問:在提到飽和溶液和不飽和溶液時,為什么一定要指明‘“一定溫度”和“一定量溶劑”呢?
[學生活動]學生動手做[實驗7-3]。[實驗7-4],并思考以上問題。
[目的:培養(yǎng)學生通過實驗解決問題的能力。]
[學生活動]分析討論并總結(jié)該實驗。
[教師活動]參與討論并答疑,引導學生總結(jié)。
[結(jié)論]
(1)只有指明“一定溫度”和“一定量溶劑”,“飽和”和“不飽和”才有意義。(2)
(3)當溫度確定、溶劑量確定時,某溶液的飽和狀態(tài)表示溶質(zhì)溶解的值。
[目的:加深學生對概念的理解,為下一節(jié)溶解度概念的建立做好鋪墊。]
[教師活動]說明:給定條件,溶液可分為飽和溶液與不飽和溶液。在日常生活中,為了粗略表示溶液里溶質(zhì)含量的多少,溶液常常習慣被分為濃溶液和稀溶液。
2.飽和溶液、不飽和溶液與濃溶液、稀溶液之間的關(guān)系
[教師活動]演示[實驗7-5]:在各盛有10毫升水的試管中,分別加入2克食鹽和0.1克熟石灰,振蕩、并觀察現(xiàn)象。
[學生活動]觀察實驗及所列數(shù)據(jù),試判斷正誤。
[目的:培養(yǎng)學生區(qū)分不同概念的比較能力和分析思維能力。]
(投影)提供數(shù)據(jù):
20℃時,在100克水中最多溶解不同物質(zhì)的質(zhì)量:
硝 酸銨:192克碳酸鈣:0.0013克食鹽:36克氫氧化鈣:0.17克
判斷:(1)在同一溫度下,飽和溶液一定比不飽和溶液濃。
(2)飽和溶液是濃溶液。
[教師活動]引導學生總結(jié)。
[結(jié)論]飽和溶液、不飽和溶液與濃溶液、稀溶液之間沒有必然的聯(lián)系,不過對于同一種溶質(zhì)的溶液來說,在一定溫度下,飽和溶液比不飽和溶液濃。
[教師活動]指導閱讀教材第134頁:如何確定某溶液是飽和溶液?
(四)總結(jié)、擴展
(1)溶液:在一定條件下可分為飽和溶液、不飽和溶液。
不給定條件可分為濃溶液、稀溶液。
(2)擴展練習:試判斷:
①同一種物質(zhì)的飽和溶液一定比不飽和溶液濃。
②在一定溫度下,向硝 酸鉀溶液中加入少量硝 酸鉀,如果溶液質(zhì)量不變,則該溶液是飽和溶液。
③同一種物質(zhì)的飽和溶液一定比不飽和溶液中的溶質(zhì)多。
④一定溫度下,溶質(zhì)的質(zhì)量不改變,則無法使不飽和溶液變成飽和溶液。
⑤一定溫度下的氯化鈉飽和溶液,一定不能繼續(xù)溶解硝 酸鉀。
⑥兩種不同溶質(zhì)的飽和溶液混合,依然是飽和溶液。
高中必修一化學教案范例篇5
一、教學目標
1.物理知識方面的要求:
(1)知道并記住什么是布朗運動,知道影響布朗運動激烈程度的因素,知道布朗運動產(chǎn)生的原因。
(2)知道布朗運動是分子無規(guī)則運動的反映。
(3)知道什么是分子的熱運動,知道分子熱運動的激烈程度與溫度的關(guān)系。
2.通過對布朗運動的觀察,發(fā)現(xiàn)其特征,分析概括出布朗運動的原因;培養(yǎng)學生概括、分析能力和推理判斷能力。
從對懸浮顆粒無規(guī)則運動的原因分析,使學生初步接觸到用概率統(tǒng)計的觀點分析大量偶然事件的必然結(jié)果。
二、重點、難點分析
1.通過學生對布朗運動的觀察,引導學生思考、分析出布朗運動不是外界影響產(chǎn)生的,是液體分子撞擊微粒不平衡性產(chǎn)生的。布朗運動是永不停息的無規(guī)則運動,反映了液體分子的永不停息的無規(guī)則運動。這一連串結(jié)論的得出是這堂課的教學重點。
2.學生觀察到的布朗運動不是分子運動,但它又間接反映液體分子無規(guī)則運動的特點。這是課堂上的難點。這個難點要從開始分析顯微鏡下看不到分子運動這個問題逐漸分散解疑。
三、教具
1.氣體和液體的擴散實驗:分別裝有H氧化氮和空氣的玻璃儲氣瓶、玻璃片;250毫升水杯內(nèi)盛有凈水、紅墨水。
2.制備好的有藤黃懸浮顆粒的水、顯微鏡用載物片、顯微攝像頭、大屏幕投影電視。
四、主要教學過程
(-)引入新課
讓學生觀察兩個演示實驗:
1.把盛有二氧化氮的玻璃瓶與另一個玻璃瓶豎直方向?qū)谙嘟佑|,看到二氧化氮氣體從下面的瓶內(nèi)逐漸擴展到上面瓶內(nèi)。
2.在一燒杯的凈水中,滴入一二滴紅墨水后,紅墨水在水中逐漸擴展開來。
提問:上述兩個實驗屬于什么物理現(xiàn)象?這現(xiàn)象說明什么問題?
在學生回答的基礎(chǔ)上:上述實驗是氣體、液體的擴散現(xiàn)象,擴散現(xiàn)象是一種熱現(xiàn)象。它說明分子在做永不停息的無規(guī)則運動。而且擴散現(xiàn)象的快慢直接與溫度有關(guān),溫度高,擴散現(xiàn)象加快。這些內(nèi)容在初中物理中已經(jīng)學習過了。
(二)新課教學過程
1.介紹布朗運動現(xiàn)象
1827年英國植物學家布朗用顯微鏡觀察懸浮在水中的花粉,發(fā)現(xiàn)花粉顆粒在水中不停地做無規(guī)則運動,后來把顆粒的這種無規(guī)則運動叫做布朗運動。不只是花粉,其他的物質(zhì)加藤黃、墨汁中的炭粒,這些小微粒懸浮在水中都有布朗運動存在。
介紹顯微鏡下如何觀察布朗運動。在載物玻璃上的凹槽內(nèi)用滴管滴入幾滴有藤黃的水滴,將蓋玻璃蓋上,放在顯微鏡載物臺上,然后通過顯微鏡觀察,在視場中看到大大小小的許多顆粒,仔細觀察其中某一個很小的顆粒,會發(fā)現(xiàn)在不停地活動,很像是水中的小魚蟲的運動。將一臺顯微鏡放在講臺上,然后讓用顯微攝像頭拍攝布朗運動,經(jīng)過電腦在大屏幕上顯示投影成像,讓全體學生觀察,教師用教鞭指一個顆粒在屏幕上的位置,以此點為點,讓學生看這顆微粒以后的一些時間內(nèi)對點運動情況。
讓學生看教科書上圖,圖上畫的幾個布朗顆粒運動的路線,指出這不是布朗微粒運動的軌跡,它只是每隔30秒觀察到的位置的一些連線。實際上在這短短的30秒內(nèi)微粒運動也極不規(guī)則,絕不是直線運動。
2.介紹布朗運動的幾個特點
(1)連續(xù)觀察布朗運動,發(fā)現(xiàn)在多天甚至幾個月時間內(nèi),只要液體不干涸,就看不到這種運動停下來。這種布朗運動不分白天和黑夜,不分夏天和冬天(只要懸浮液不冰凍),永遠在運動著。所以說,這種布朗運動是永不停息的。
(2)換不同種類懸浮顆粒,如花粉、藤黃、墨汁中的炭粒等都存在布朗運動,說明布朗運動不取決于顆粒本身。更換不同種類液體,都不存在布朗運動。
(3)懸浮的顆粒越小,布朗運動越明顯。顆粒大了,布朗運動不明顯,甚至觀察不到運動。
(4)布朗運動隨著溫度的升高而愈加激烈。
3.分析、解釋布朗運動的原因
(互)布朗運動不是由外界因素影響產(chǎn)生的,所謂外界因素的影響,是指存在溫度差、壓強差、液體振動等等。
分層次地提問學生:若液體兩端有溫度差,液體是怎樣傳遞熱量的?液體中的懸浮顆粒將做定向移動,還是無規(guī)則運動?溫度差這樣的外界因素能產(chǎn)生布朗運動嗎?
歸納學生回答,液體存在著溫度差時,液體依靠對流傳遞熱量,這樣是浮顆粒將隨液體有定向移動。但布朗運動對不同顆粒運動情況不相同,因此液體的溫度差不可能產(chǎn)生布朗運動。又如液體的壓強差或振動等都只能使液體具有走向運動,懸浮在液體中的小顆粒的定向移動不是布朗運動。因此,推理得出外界因素的影響不是產(chǎn)生布朗運動的原因,只能是液體內(nèi)部造成的。
(2)布朗運動是懸浮在液體中的微小顆粒受到液體各個方向液體分子撞擊作用不平衡造成的。
顯微鏡下看到的是固體的微小懸浮顆粒,液體分子是看不到的,因為液體分子太小。但液體中許許多多做無規(guī)則運動的分子不斷地撞擊微小懸浮顆粒,當微小顆粒足夠小時,它受到來自各個方向的液體分子的撞擊作用是不平衡的。如教科書上的插圖所示。
在某一瞬間,微小顆粒在某個方向受到撞擊作用強,它就沿著這個方向運動。在下一瞬間,微小顆粒在另一方向受到的撞擊作用強,它又向著另一個方向運動。任一時刻微小顆粒所受的撞擊在某一方向上占優(yōu)勢只能是偶然的,這樣就引起了微粒的無規(guī)則的布朗運動。
懸浮在液體中的顆粒越小,在某一瞬間跟它相撞擊的分子數(shù)越小。布朗運動微粒大小在10-’m數(shù)量級,液體分子大小在10-“m數(shù)量級,撞擊作用的不平衡性就表現(xiàn)得越明顯,因此,布朗運動越明顯。懸浮在液體中的微粒越大,在某一瞬間跟它相撞擊的分子越多,撞擊作用的不平衡性就表現(xiàn)得越不明顯,以至可以認為撞擊作用互相平衡,因此布朗運動不明顯,甚至觀察不到。