7.2 分子的热运动教案

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第二节分子的热运动

一、教学目标

（一）知识与技能

1、了解扩散现象是由于分子的热运动产生的。

2、知道什么是布朗运动，理解布朗运动产生的原因。

3、知道什么是热运动及决定热运动激烈程度的因素。

（二）过程与方法

使学生经历由生活中的事实，结合科学实验，得到物理结论的过程，探究实验现象背后

隐含的本质原因。

（三）情感态度与价值观

通过学习，使学生养成注重理论联系实际，勤观察、多思考等良好的学习习惯。

二、教学重点与难点

重点是让学生知道扩散现象和布朗运动产生的原因；难点是让学生理解做布朗运动的

是悬浮在液体中的固体颗粒，而布朗运动说明了液体分子的无规则运动。

三、教学方法

实验法、分析讨论法、FLASH 课件演示。

四、学情分析

学生本来对分子动理论的内容就比较熟悉，对扩散现象更是如此。教师只需说出扩散

二字，学生便可以举出大量的例子，所以对于这个知识点，教师只需要帮助学生归纳整理

分类就行了。布朗运动学生可能会在概念上有所混淆，比如说：做布朗运动的是固体颗粒，

学生就很容易理解为做布朗运动的就是液体分子，故教师在授课中要特别注意从现象入手，

帮助学生理清关系。至于影响扩散和布朗运动的因素，没有多大障碍。

五、教学过程

（一）引入新课

首先用 ash 课件向学生分别展示气体、液体、固体中的扩散现象，引出对扩散现象的学

习。

（二）进行新课

1、扩散现象

不同的物质相互接触时,彼此会进入对方的现象，叫做扩散现象。扩散现象说明了

大量分子的无规则运动。

说明：①物质处于固态、液态和气态时均能发生扩散现象，只是气态物质的扩散现象

最显著，处于固态时扩散现象非常不明显。

② 在两种物质一定的前提下，扩散现象发生的显著程度与物质的温度有关，温度越高，

扩散现象越显著。这表明温度越高，分子运动得越剧烈。

③ 扩散现象发生的显著程度还受到“已进入对方”的分子浓度的限制，当进入对方的

分子浓度较低时，扩散现象较为显著；当进入对方的分子浓度较高时，扩散现象发生得就

较缓慢。

2、布朗运动

首先向学生介绍布朗其人，以及布朗的观察实验过程，借此向学生介绍布朗运动的定义：

悬浮在液体中的固体微粒不停地做无规则运动，称为布朗运动。

用ash 课件模拟布朗运动，给学生以感性的认识，同时提出问题让学生思考：

[提问1]在显微镜下直接看到的是什么的无规则运动？

回答：悬浮微粒

[提问2]阅读课本，说明布朗运动的产生原因是什么？

回答：由于大量水分子（比小颗粒小得多）不停地做无规则运动，它们和小颗粒相撞，

每个水分子和小颗粒碰撞都使小颗粒受到冲力，每一瞬间各个方向都有大量分子碰撞小颗

粒，哪个方向冲力大，小颗粒就向哪个方向运动，下一瞬间另一方向冲力大了，小颗粒就

向另一方向运动，结果使小颗粒做不停的无规则运动，这样便形成了布朗运动。

[提问3]为什么颗粒越小，布朗运动越明显？

回答：颗粒越小，每一瞬间受到液体分子撞击的数目少，受力极易不平衡；颗粒越大，

同时跟它撞击的分子数多，受力的平均效果互相平衡；而且质量大，惯性大，运动状态难

改变，所以颗粒越小，布朗运动越明显。

[提问4]布朗运动的激烈程度与什么因素有关？

回答：与液体的温度有关。温度越高，水分子运动越激烈，来自各方向的水分子的冲力

越不平衡，布朗运动就越激烈。

教师根据学生的回答，再次补充归纳说明：

① 布郎运动是悬浮的固体微粒的运动，不是单个分子的运动，但是布朗运动间接反映

了液体分子的无规则运动。

② 固体微粒的运动是极不规则的，课本中画出的图７．２—５并非固体微粒的运动轨

迹，而是每隔 30s 微粒位置的连线。即使在这 30s 内，分子的运动也是极不规则的。

③做布朗运动的固体颗粒非常的小，肉眼是看不到的，人们必须借助显微镜才能观察

到。

④影响布朗运动的因素。

布朗运动是大量液体分子对固体微粒撞击的集体行为的结果。影响布郎运动的因素有

二：即颗粒的大小和液体温度的高低，具体解释如下：布朗运动在相同温度下，悬浮颗粒

越小，它的线度越小，表面积亦小，在某一瞬间跟它相撞的分子数越少，颗粒受到来自各

方向的冲击力越不平衡；另外，颗粒线度越小，它的体积和质量比表面积减少得更快，因

冲击力引起的加速度更大；因此悬浮颗粒越小，布朗运动就越显著。

相同的颗粒悬浮在同种液体中，液体温度升高，分子运动的平均速率大，对悬浮

颗粒的撞击作用也越大，颗粒受到来自各方向的冲击力越不平衡，由冲击力引起的加

速度更大，所以温度越高，布朗运动就越显著。

思考与讨论：请概括扩散现象与布朗运动的区别。

经学生回答讨论后，归纳如下：

扩散运动本质：是分子的无规则运动。

产生条件：两不同物质相接触。

影响因素：温度高低。

布朗运动看到的是固体悬浮微粒无规则运动。

本质：是液、气体分子无规则运动的反映。

产生条件：固体颗粒悬浮在液（气）体中。

影响因素：温度高低，颗粒大小。

3、分子的热运动

阅读课本，知道热运动的定义：大量分子的无规则运动叫热运动。

（所谓分子的“无规则运动”，是指由于分子之间的相互碰撞，每个分子的运动速度

无论是方向还是大小都在不断地变化。标准状况下，一个空气分子在 1 s 内与其他空气分子

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