高一物理阿伏伽德罗数

A  分子　阿伏伽德罗数

一、教学任务分析
从本节开始把对物质运动的研究从宏观物体深入到微观结构的领域，从而使学生对物质世界的认识进一步深化了，统计方法的介绍又使学生首次认识到一种新的研究方法，我们知道宏观热现象的本质是微观的热运动，因此本节内容是学生认识热现象本质的基础。
总的来说，由于本节内容是一个新知识领域中的基础内容，因此学生不可能以同化的方式来学习，将新知识纳入已有的认知结构，本节内容的学习以观察、实验为基础，以假设推理为纽带，从而构建起新的知识。化学课中学过的“摩尔”及“阿伏伽德罗数”将有助于本节的学习。
以演示热气球上升为情景引入课题，主要在“用油膜法估测分子的大小”的自主实验、“墨水扩散”的演示实验和“反映分子力”的自主实验的基础上建立起分子动理论的基本内容，最后以“伽耳顿板”演示实验和课前的“投掷硬币”自主实验为基础介绍分子速率的统计规律性。
在“用油膜法估测分子的大小”的自主性实验中由于学生要构建“单分子油膜层”的模型，这将使学生体验到“建模”方法的重要性，本实验还以增强学生仔细观察、认真操作、乐于交流的态度，并从中领略科学家利用宏观的测量方法来探测微观世界的精妙。“抛硬币”实验和“伽耳顿板”实验将使学生认识统计学的研究方法。
二、教学目标
1、知识与技能
（1）知道物质是由大量分子组成的，组成物质的分子有一定大小和质量，知道阿伏伽德罗数，能用实验说明分子动理论的基本观点。
（2）知道大量偶然事件的整体表现所显示的规律叫统计规律，知道大量分子的速率分布具有统计规律。
（3）学会用油膜法估测分子的大小。
2、过程与方法
（1）通过“用油膜法估测分子大小”的自主实验，认识建模在间接测量中的重要作用。
（2）通过对“抛硬币”和“伽耳顿板”实验的分析，认识统计学的研究方法
3、态度、情感与价值观
通过完成“用油膜法估测分子大小”等实验，增强仔细观察、认真操作、乐于交流的态度，并从中领略科学家利用宏观的测量方法来探测微观世界的精妙。
三、教学重点和难点
重点：分子动理论的基本内容
难点：分子速率分布的统计规律性
四、教学资源
1、器材：有关热气球的材枓、“用油膜法估测分子的大小”实验的器材（参见教材第69页）、“墨水扩散”实验的器材（参见教材第71页）、“反映分子力”实验的器材（参见教材第72页）、“伽耳顿板”实验的器材（参见教材第73页）、一元硬币。
2、课件：《用油膜法估测分子的大小》、《布朗运动》、《分子运动》、《分子力》。
3、视频图片：教材中图6－3、图6－4、图6－7、图6－11。
五、教学设计思路
本设计的内容包括二个方面：一是分子动理论的基本内容（物质是由大量分子组成的、分子在做永不停息地无规则运动、分子间存在相互力），二是分子速率分布的统计规律性。
本设计的基本思路是：以演示热气球上升为情景引入课题，通过介绍人类历史上对物质结构的思考，视频展示教材上第68页图6－3、图6－4，使学生明确物质是由大量分子组成的。通过 “用油膜法估测分子的大小” 学生实验和“估计一个水分子的质量”示例以及对“有趣大分子”的了解，使学生建立起分子的概念。在演示实验（“墨水扩散”）的基础上说明构成物质的分子在做永不停息地无规则运动，从而提出热运动的概念，再通过课件《布朗运动》来强化对分子运动的认识。通过假设推理来说明分子间存在相互作用力，再通过自主活动（教材第72页图6－10）使学生体验分子力的存在。先演示“伽耳顿板”实验，然后让5位学生展示课前投掷壹元硬币（50次）的统计结果，从而提出统计规律这一概念，最后介绍分子速率的统计规律性。
本设计要突出的重点是分子动理论的基本内容，方法是：以学生自主实验为主，配合演示实验及课件。
本设计要突破的难点是分子速率分布的统计规律性，方法是：以“投掷硬币”实验和“伽耳顿板”实验为切入点，着重说明“大量、偶然事件的整体表现”。
完成本设计的内容需2课时。
六、教学流程
1、教学流程图

2、流程图说明
情境  演示实验1：热气球上升。引起学生的注意和兴趣，设问：塑料袋为什么会上升呢？引发学生思考与讨论，从而引出本章节课题。
活动I  介绍人类历史上对物质结构的思考，视频展示教材上第68页图6－3、图6－4，使学生明确物质是由大量分子组成的。
活动Ⅱ  学生实验1：用油膜法估测分子的大小。分组实验，得出分子大小的数量级。
活动Ⅲ  复习巩固阿伏伽德伽罗数，计算一个水分子的质量，了解“有趣的大分子”。
活动Ⅴ  演示实验2：墨水扩散。师生交流讨论得出：构成物质的分子在做永不停息地无规则运动，从而提出热运动的概念，再通过课件《布朗运动》来强化学生对分子运动的认识。
活动Ⅵ　学生实验2：教材第72页图6－10。学生交流、讨论，体验分子力的存在。
活动Ⅶ　先演示实验3：伽耳顿板。然后让5位学生展示课前投掷壹元硬币（50次）的统计结果，从而提出统计规律这一概念，最后介绍分子速率的统计规律性。
3、教学主要环节  本设计可分为六个主要的教学环节。
第一环节，以演示热气球上升为情景引入课题。
第二环节，使学生明确物质是由大量分子组成的。
第三环节，了解分子的大小和质量，使学生建立起分子的概念。
第四环节，在实验的基础上使学生明确构成物质的分子在做永不停息地无规则运动。

七、教案示例（本节第1课时）
（一）教学目标
1、知识与技能
知道物质是由大量分子组成的，组成物质的分子有一定大小和质量，知道阿伏伽德罗数。学会用油膜法估测分子的大小。
2、过程与方法
通过经历“用油膜法估测分子大小”的自主实验，认识建模在间接测量中的重要作用。
3、态度、情感与价值观
通过完成“用油膜法估测分子大小”实验，增强仔细观察、认真操作、乐于交流的态度，并从中领略科学家利用宏观的测量方法来探测微观世界的精妙。
（二）教学重点和难点：用油膜法估测分子的大小
（三）主要教学方法： 实验
（四）主要教学资源
有关热气球的材枓、“用油膜法估测分子的大小”实验的器材（参见教材第69页）、视频图片（教材中图6－3、图6－4）、课件《用油膜法估测分子的大小》
（五）教学过程
1、创设情景
演示热气球上升，问：塑料袋为什么会上升呢？（不要求学生回答），让学生思考、自由交流，然后引出本节课题。
2、讲解、图片展示
介绍人类历史上对物质结构的思考：① 古希腊哲学家物质由“不可分割的原子”构成；
② 我国古代则有“一尺之椎，日取其半，万世不竭”的说法。
视频展示教材上第68页图6－3、图6－4，在实验的基础上现代物理学表明：物质是由大量分子组成的。
3、学生实验：用油膜法测分子的大小
① 展示课件《用油膜法估测分子的大小》，向学生说明本实验的原理。
② 向学生交代本实验的目的、器材、歩骤和注意事项等。
③ 教师向学生示范实验过程。
④ 学生动手实验。
⑤ 交流实验结论，得出分子大小的数量级10-10m。
4、讲解、示例
① 请学生回忆阿伏伽德罗数的定义、数值、符号，讲解阿伏伽德罗数的意义。
② 提出问题：如何估计一个水分子的质量。要求全体学生计算
③ 交流计算结果，了解“有趣的大分子。
（六）作业布置
① 课后完成教材配套练习册本节中A组的第1、2、3、4、5题
② 课后完成投掷壹元硬币（共50次）出现正、反面结果的数次。

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