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扩散现象是分子无规则运动的例证
作者：mayaru
本节首先介绍了有关分子和分子运动的初步知识，并对分子大小进行了讨论，使学生对分子体积小、数量大留下深刻印象。我们还可以用课件来模拟气体分子的无规则运动和扩散现象，使这种看不见的运动在学生心目中形象化、具体化，有利于学生的理解和记忆。
教学目标　　a. 知道物质是由分子构成的；分子不停地做无规则运动；分子的体积和质量都非常小，在一般物体里含有的分子数非常多．　　b. 能识别并会解释扩散现象,知道扩散现象表明了分子不停地做无规则运动．　　c. 知道分子间存在作用力，分子间作用力与分子间距离有关，知道一些分子间相互作用力的实例．　　d. 理论联系实际，培养学生用所学知识解决实际问题的能力．教学建议“分子动理论的初步知识”教材分析　　分析一：本节首先介绍了有关分子和分子运动的初步知识，并对分子大小进行了讨论，使学生对分子体积小、数量大留下深刻印象。然后从观察实验，分析宏观现象出发，通过推理去探索微观世界的思路，依次介绍了分子的无规则运动和相互作用力。　　分析二：分子运动论是从本质上认识各种热现象的理论。按照分子运动论的观点，一切热现象都是由构成物体的大量分子无规则运动引起的，温度就是大量分子无规则运动剧烈程度的标志。利用分子运动论，可以成功地解释大量的热现象。　　分析三：分子运动论的基本内容：物质由大量分子构成，分子体积极小，直径只有10-10米左右，一滴水约含有1.6×1021个水分子，分子之间有空隙，气体分子的间隙最大，液体次之，固体分子间隙最小；分子做永不停息的无规则运动，这种运动与温度有关，一般温度高的物体内部分子运动剧烈，所以人们把分子的这种无规则运动叫做热运动，扩散现象是分子无规则运动的例证；分子之间有引力和斥力同时存在，分子间距离小于平衡位置时，斥力大于引力，分子间作用力表现为斥力，分子间距离等于平衡位置时，斥力等于引力，分子间作用力为零，分子间距离大于平衡位置时，斥力小于引力，分子间作用力表现为引力，由于分子间的引力，使固体能保持一定的形状和体积，而由于分子间的斥力，使分子间保持一定的空隙，也使得固体和液体较难压缩。“分子动理论的初步知识”教法建议　　建议一：可以从机械能向内能的转化的实验引入课题，例如关掉动力的汽车慢慢停下来，掉到地面的乒乓球最终停在地面，它们的机械能到哪儿去了？从而将学生注意力从宏观分析转移到微观分析上来。　　建议二：分子运动论从“微观”的角度认识热现象，即从物体内部微小粒子的运动情况分析问题，可以从本质上解释有关的热现象。进行解释时，要认真分析题意，明确与题目相关的物理知识，然后在用分子运动论的相应观点，特别是分子间的相互作用力、分子无规则运动这两个观点进行解释。　　建议三：根据分子运动论的观点，物质由大量分子构成，这一点可以借用化学里的一些知识加以说明。另外，构成物质的分子直径非常小，肉眼无法直接观察到，为了形象地说明这一点，可以用宏观物体间的尺寸比来说明。　　建议四：构成物体的分子在不停地做无规则运动，这也是我们肉眼无法观测到地，因此要做好演示实验，例如打开香水瓶瓶盖后，满教室都能闻到香味；红墨水在水中的扩散等。另外，我们还可以用课件来模拟气体分子的无规则运动和扩散现象，使这种看不见的运动在学生心目中形象化、具体化，有利于学生的理解和记忆。我们还可以比较不同温度下的扩散快慢，如观察红墨水滴入冷水和热水中扩散的快慢。　　建议五：分子间作用力较难、较复杂，尤其是分子间引力与斥力同时存在，学生较难理解，因此教学时要求不要太高，只要学生能知道分子间引力与斥力同时存在，且知道什么时候分子间表现出引力，什么时候分子间表现出斥力即可。另外要做好两个铅块间的分子引力实验。 教学设计示例 课题：分子运动论的初步知识教学重点： 知道分子动理论的三个基本观点和相对应实验事例，并能用分子动理论的观点进行解释．教学难点： 对分子间作用力的理解，以及用微观理论定性解释宏观现象．教学手段： 讲授、实验教
具：烧杯、红墨水、清水、香水、乒乓球、集气瓶、NO2气体、铅块、计算机知识内容教师活动学生活动一、引入课题二、物质由分子构成
构成物质的分子一般很小，直径一般在10-10m左右，物体内含有的分子数目一般很多三、分子的运动
分子总在做不停的无规则的运动，在不同的物质相互接触时，彼此进入对方的现象叫扩散．四、分子间的作用力
分子间存在相互作用力，分子间同时存在引力和斥力．当分子间距离等于平衡位置时，分子间引力等于斥力，作用力为零；当分子间距离小于平衡位置时，分子间引力小于斥力，作用力表现为斥力；当分子间距离大于平衡位置时，分子间引力大于斥力，作用力表现为引力．
固体和液体很难压缩、固体较难被拉伸，都是由于分子间作用力的原因．五、思考题（能力提高）
扩散快慢跟什么因素有关？将一乒乓球由一定高度静止释放，提出问题：乒乓球运动的机械能上哪儿去了？讲解、举例通过实例讲解分子数目巨大，让学生体会分子非常小．打开香水瓶盖，提问：为什么我们能闻到香味？香料分子是怎样进入我们的鼻子？演示NO2气体与空气间的扩散过程演示红墨水在清水中的扩散现象教师解释原因计算机模拟演示气体分子的无规则运动计算机模拟演示扩散过程教师讲解做铅块间分子作用力的演示实验演示实验：比较红墨水在冷水和热水中扩散快慢实验观察乒乓球的运动情况，并回答问题．联系化学中有关分子的知识思考学生思考并回答问题，学生举例说明日常生活中的相似现象学生观察实验，发散思维作业：P14—练习1、2 “分子动理论”探究活动　　专题讨论：哪些现象说明了分子在不停地做无规则运动？　　专题调查研究活动：有哪些方法可以帮助我们观察到微小事物？可上网或图书馆查询相关资料，或请教专家，将这些方法的原理、特征及优、缺点写成科技小文章相互交流．
《分子动理论的初步知识》出自：教务在线
教学目标1、 常识性了解水能和风能的利用的知识．2、 知道水能和风能的利用对我国社会主义建设的重要意义．3、 知道水能和风能是清洁能源，在使用中的能量转化和我国使用能源的概况．4、通过本节教学，对学生进行爱国主义的教育和节约能源的教育． 教材分析　　本节介绍了天然的机械能－水能和风能，以及它们对人类的开发和利用．教材的内容联系实际，是动能和势能的知识延续，是机械能在自然界中的具体体现，学习本节可以使学生对机械能形成比较具体的概念和全面的认识，在教材中还包含了大量的爱国主义教育和国情教育的内容，应当在教学中充分发挥其教育功能．教法建议　　本节的重点是从能量转化的角度，对建筑拦河坝提高上游的水位，到水流冲击水轮机，水轮机带动发电机发电这三个过程中的能量转化．　　风能和水能的利用可以采用让学生阅读，并发现问题，分析问题的方法教学．提供的资料是：我国水能的使用情况；我国风能的使用情况；关于水能和风能使用的照片．　　做好调查的准备，课本后面有两个调查题目，分别是是否有利用水能和风能的可能，及是否有水电站，对于水电站做一些调查． 教学设计示例第三节 水能和风能的利用【课题】水能和风能的利用【重点难点分析】从动能和势能转化的角度分析为什么要修建拦河坝来提高上游的水位，对于水轮机的构造和发电厂的组成不要详细分析，从联系实践来学习，并扩展对机械能的认识视野．【教学过程设计】本节内容建议用阅读的方法学习　1，用课前诊测引入新课　　提出思考问题：重力势能的大小跟什么因素有关；动能的大小跟什么因素有关；河水从高处落下，说明水的能量转化情况．　2，阅读水能的利用　　方法1，针对基础较好的学生可以由学生自行阅读并提出问题，组织成小组讨论，并提交思考答案，由全班同学审查．此种方法适合于班级有较强的创造性思维，并组织的教师有较强的应变能力和较广的知识面．　　方法2，提出思考问题：我国古代利用水能的情况；随着科学技术的发展，利用水能发电的情况；拦河坝提高水位的意义；利用水能发电的过程中能量的转化．利用潮汐发电的方法和意义及其发电过程中的能量转化．　3，阅读风能的利用　　教学方法同上，针对基础较好的学生可以由学生提供关于风能的利用的资料（这是在上一节课应当布置的课题），学生提供的资料可以由班级共享．对于一般的教学过程，可以提出思考问题：风能的利用状况；风能的特点（优点和发展特点）等．4，布置学生实践题目　　调查本地域中水能和风能的利用状况；是否还有可以利用的水能和风能资源；实际的水电站的使用情况等．【板书设计】
《水能和风能的利用》出自：教务在线
教学目标1， 理解动能和重力势能的转化，能举例说明动能和重力势能的转化．2， 理解动能和弹性势能的转化，能举例说明动能和弹性势能的转化．3， 分析和解释实例，说明动能和势能的转化过程，动能、势能、机械能的变化情况．4， 建立能量的概念，树立能量转化和守恒的观念，为后面学习能的转化和守恒大小基础．5、通过分析生产和生活中的实例，养成学生理论联系实践的习惯和能力． 教材分析　　教材首先安排了麦克斯韦滚摆实验来说明动能和重力势能的相互转化，接着又安排了把用细线悬挂起来的金属小球拉到一定高度放开，以及木球与弹簧片碰撞两个实验，来说明动能和弹性势能的相互转化．使学生一开始就注意到动能和这两种势能都可以相互转化．在动能和势能的相互转化过程中，机械能减少转化为内能的问题安排在下一章讲，在这里没有涉及．教材最后分析了人造卫星绕地球运行过程中动能和势能的相互转化，目的是加强物理知识与现代科技的联系，使学生了解他们所学的物理知识，也可以用来解释一些高科技中的问题，激发学生学习物理的兴趣．教法建议　　注重实验教学，分析上抛小球的实验到观察麦克斯韦实验，在教学过程中要使学生明确实验的目的和观察物理现象，清楚具体的过程，从速度变化、高度变化到能量变化，学生能从能量变化中知道能量的转化．　　课本实验中动能和弹性势能的转化不用细致分析，但是要在教学过程中让学生注意观察的分析木球碰撞弹簧片的过程，由于碰撞非常短，所以应当帮助学生想象弹簧片的形变，从而理解动能和弹性势能的转化．　　教学中注意把学的知识应用到实践中，注重分析实例，例如分析射箭过程中的能量转化，分析卫星运行时动能和势能的转化．在分析卫星运行时，应当利用板图标出远地点和近地点，使学生养成画图帮助分析的习惯． 教学设计示例第二节 动能和势能的转化【课题】动能和势能的转化【重点难点解析】动能和势能的转化；分析转化过程．人造地球卫星绕地球运行过程中的能量转化过程．【教学过程】　1， 实验引课　　观察滚摆实验，用板图帮助分析．实验时要注意观察：滚摆在下降过程中速度如何变化；上升阶段速度如何变化．　　注意分析的问题：到最高点时，高度、速度特点；说明了什么；到最低点时，高度、速度特点；说明了什么；在下降过程中，高度、速度如何变化，说明了什么；在上升过程中，高度、速度如何变化，说明了什么．　　实验结论：物体的动能和重力势能可以相互转化．　2，新授课：动能和势能的转化．　　1）分析实例　　方法1：针对基础较好的学生，可以由学生自己列举能体现动能和重力势能相互转化的现象，并具体分析能量转化的过程．用讨论分析的方法完成课堂学习．　　方法2：一般情况下，可以分析重点实例，例如分析乒乓球从某一高度自由下落过程中，不考虑空气的阻力，注意分析：乒乓球从某他高度下落到接触地面的过程；乒乓球从接触地面到发生最大弹性形变的过程；乒乓球逐渐恢复原来形状到反弹起来的瞬间；乒乓球反弹起来后上升到最高点的过程．　　2）结论：在上升和下降过程中，是动能和重力势能的相互转化，在乒乓球发生弹性形变过程和恢复原来的形状的过程中，是动能和弹性势能的相互转化．所以动能也可以和弹性势能相互转化．　　3）其他实例分析：可以做课本上的实验2和实验3，并由学生自行分析在实验过程中的能量转化．　　4）难点分析：人造地球卫星在绕地球转动的过程中，分析能量的转化．　　方法1，一把般情况下，学生由板图观察近地点和远地点的高度和速度的特点，从而分析人造地球卫星在从近地点到远地点和从远地点到近地点移动的过程中，动能和重力势能的相互转化，并知道机械能的总量是保持不变的，也为以后学习能量转化和守恒定律打下基础．　　方法2，针对基础较好的学生，可以由板图观察近地点和远地点的高度的特点，并告知学生在人造地球卫星绕地球转动的过程中机械能的总量保持不变，让学生分析在卫星到达近地点和远地点的位置时，运行速度的特点是什么，并想象卫星是如何绕地球转动的，从而增强学生想象事物的能力．【板书设计】 探究活动【课题名称】观察和分析某个动能和弹性势能转化的实例【组织活动形式】学生小组【辅导参考】　　1，观察和实践蹦床运动，分析在接触蹦床过程中，蹦床发生弹性形变的过程和能量转化．　　2，拆开一个玩具小车，观察上弦时，发生的弹性形变，以及它在恢复原状过程中的特点．【评价方案】　　1、学生自评．　　2、写出分析和观察的过程．　　3、应用到其他的实例．
《动能和势能的转化》出自：教务在线
教学目标1、了解能量的初步概念．2、知道什么是动能及影响动能大小的因素．3、知道什么是重力势能和弹性势能及影响势能大小的因素．4、能举例说明物体的动能、重力势能、弹性势能．5、能用动能、势能大小的因素解释简单的现象．6、通过演示实验、生活中的现象归纳和总结，提高学生观察、比较、想象、归纳的能力． 教材分析　　本节教材首先在学生学过的功的知识的基础上，直接从功和能的关系引入了能量的初步概念，不追求严密性．这是因为初中只要求学生对能量的概念有初步的认识．教材列举了风、流水等能够做功，以便使学生对运动物体具有能量形成比较清楚的具体印象，同时也为讲水能和风能的利用埋下伏笔．由此引出了动能的概念，用实验说明动能的大小跟速度、质量的关系，能够培养学生的观察分析能力，势能的教学也是从做功的角度先引入势能概念，再由实验或观察生活中的现象学习势能的大小的决定因素．最后，教材给出了机械能的概念，并指出动能、势能、机械能的单位和功的单位相同，都是焦耳．教法建议　　对于能量的引入，可以从一些涉及能量的词中，知道“能”是重要概念．再联系做功的知识，列举实例如课本上的实例和演示小实验．　　用学生自主学习的方法，让学生列举运动物体能做功的现象，并分析这些不同事物的相同点，进而得出运动的物体具有的能量是动能的结论．进一步用实验或多媒体资料发现动能大小的决定因素，并进而用学到的知识，即动能定义、动能大小的决定因素来分析和解释生产和生活中的现象．　　对于重力势能和弹性势能的学习，也用同样的方法，可以设计与动能相同的学习框架，让学生用科学探究的方法学习，同时学生可以加深体验学习物理的方法和感觉到学习物理的乐趣．　　对于机械能的学习，可以用学生阅读课本或提供给学生的阅读材料，教师进行总结，注意要用联系实际的事例使学生能够分析机械能的实际问题，并理解动能和势能统称为机械能中“统称”的含义． 教学设计示例第一节 动能和势能【课题】动能和势能【重点和难点分析】动能和势能概念的建立．重力势能概念建立：由于实际看到的下落物体做功都表现为有速度的物体的做功，所以在建立重力势能概念时，要强化能够做功的物体就有能量．【教学过程设计】　1， 引入新课　　由于能量和做功的概念有密切的联系，所以通过一些问题引导学生由功和能的关系理解能量的概念．提供学生思考的问题有：怎样才算做功了；功的必要条件和单位；分析具体实例引入能量的概念．　　实验：演示钢球从斜面上滚下，在水平面上撞击木块，使木块移动一段距离，学生分析在碰撞过程中，做功的情况．由分析结果“钢球对木块做了功”引出能量的概念“一个物体能够做功，我们就说它具有能量．可见在物理学中，能量和做功有密切的联系，能量反映了物体做功的本领．一个物体能做的功越多，这个物体的能量越大．　2， 新授课：动能　　1），动能概念的建立　　观察和分析生活中的实例：风吹动帆船航行，空气对帆船做了功；急流的河水把石头冲走，水对石头做了功，运动的钢球打在木块上，把木块推走，钢球对木块做了功．　　利用板图帮助学生找到不同现象的共性的内容：运动的物体能够做功，我们把它们所具有的能量称为“动能”．从板图上，学生应当能够总结出“物体由于运动具有的能量称为动能”．　　根据学生的具体情况，可以由学生总结结论，也可以教师帮助学生逐步的寻求共同点，得到结论．　　2），动能大小的决定因素　　实验步骤1：让同一个钢球在斜面的不同位置上滚下，观察小球撞击木块的现象，并分析得到的结论．　　学生在观察过程中要思考的问题：钢球先后从不同高度处滚下的原因；撞击距离的远近说明了什么；做功多少说明了什么；实验结论．　　分析过程：同一个钢球，原来的位置越高，滚到斜面下端时的速度越大，把木块推得越远，做的功越多，说明具有的动能越大，所以动能的大小与物体运动速度有关．　　实验步骤2：观察钢球和木球在斜面的同一高度处滚下，撞到平面上的木块发生的现象，并分析实验的结论．　　学生在观察过程中思考的问题：钢球和木球从斜面的同一高度处滚下的原因；撞击木块的远近说明了什么；做功多少说明了什么；实验结论．　　分析过程：钢球和木球从斜面的同一高度处滚下，到达斜面底部时速度相同，钢球的质量大，把木块推得远，做功多，具有动能大，所以动能的大小还与物体的质量有关．　　综上所述：物体的动能大小和物体的质量、运动速度有关．　3， 新授课：势能　　1）
，力势能概念的建立及其大小的决定因素　　引导学生观察分析重锤具有做功能力，因而具有能量：重锤被举高，当下落时，能够把木桩打入地里，对木桩做功，所以它因能够做功而具有能量，我们把这种能量称为重力势能．　　学生列举生活中存在重力势能的实例．并结合实例分析出物体和地面有高度差就有重力势能（可以让学生知道我们都是以地面为参考，来分析重力势能的）　　学生从实例中分析重力势能的大小的决定因素，并结合实际现象分析是否有重力势能、重力势能大小比较、重力势能的变化三个方面的问题．　　2），弹性势能概念的建立及其大小的决定因素　　建议学习方法为学生阅读，并回答问题：什么是弹性势能；举例说明物体具有弹性势能可以做功；分析压缩弹簧被放松而做功的实例；列举并分析弹性势能大小比较和弹性势能变化的实例．　4，新授课：机械能　　讲清机械能上动能和势能的统称其中统称的含义：表示动能和势能都属于机械能，即机械能有两种表示方式：动能和势能．一个物体既可以有动能也可以有势能．【板书设计】 探究活动【课题】分析玩具小车在运动过程中的能量转化【组织活动形式】学生小组【活动方案参考】　　1、观察小车的传动结构，在上紧发条时和松开发条时的情景；思考弹性势能大小和做功多少的关系．　　2、看看市场或超市中还有哪些上发条的小车．　　3、观察现在流行的儿童玩具靠什么发动的．【评价】　　1、材料全班共享．　　2、写出观察和分析的过程报告．　　3、从网上查找的资料，要列出学习过程清单．
《动能和势能》出自：教务在线
教学目标a知道物质是由分子构成的；分子不停地做无规则运动；分子的体积和质量都非常小，在一般物体里含有的分子数非常多．b能识别并会解释扩散现象知道
教学目标a知道物质是由分子构成的；分子不停地做无规则运动；分子的体积和质量都非常小，在一般物体里含有的分子数非常多．b能识别并会解释扩散现象知道
2014推荐初三年级物理说课《分子热运动》。1知道物质是由分子组成的，一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。2能识别扩散现象，并能用分子热运动
物体内部的每一个分子都在运动，都受分子作用力，但每单个分子的动能和势能，不是物体的内能。内能是指物体所有分子无规则运动的动能和势能的总和。正是由于内能跟温度有关，人们常常把物体
教材先由分子运动论的基本观点，分子做永不停息的无规则运动，与动能概念相比，提出内能的概念，再进一步运用实验揭示内能与温度有关，最后将内能与机械能进行了区别．。物体温度越高，物体内分子运动速度越大
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