分子热运动教案

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    大量事实说明气体、液体、固体都有扩散现象,即使在日常生活中大家也能找到许多事例。例如,某同学擦点清凉油,周围同学就能闻到清凉油味。
    扩散现象表明:一切物体的分子都在不停地做无规则的运动。只有分子不停地运动才能相互进入对方。同时也说明分子不是紧密地挤在一起,而是彼此间存有间隙。
    (2)分子间的作用力
    固体、液体的分子都在不停地做无规则运动,且分子间又有间隙,为什么分子不会飞散开,反而聚合在一起呢?引导学生猜想,这可能是分子间存在着吸引力,这个猜想是否正确呢?需要我们用实验来证实。
    演示实验:分子引力实验
    出示演示分子引力的两个铅圆柱。随意将它们对在一起,这时两铅块并没有表现出吸引力。实验似乎得到分子间没有引力的结果,但是我们不要轻易地放弃我们的猜想,应再进一步分析原因。大家都知道磁铁能够吸引铁钉,(边讲边演示)但把铁钉远离磁铁,这时磁铁不能吸起铁钉(演示),这是为什么?(距离太远)。刚才两铅块没有表现出吸引力,是不是也是因为分子间的距离不够近呢?那么我们想法让两铅块靠的更近些。(再做实验时,用小刀将两铅块表面刮光亮,然后用力将两铅块挤压在一起)
    实验结果两铅块能吸引在一起,并能负重达500克以上。这表明分子之间的吸引力,这种吸引力只有在分子靠得很近时,才能表现出来。一般分子距离要小于10-9米时才能表现出引力。
    在实际生产中,人们早就利用分子间有吸引力,来进行金属焊接了。一般焊接是靠溶化金属,从而使分子间的距离足够近,金属冷却后就焊接到一起。近代还有爆破焊接技术,它是将金属表面清洁后靠在一起,然后靠爆炸产生的巨大压力,将两金属压接在一起。

www.5ijcw.com     液体分子之间也存在吸引力。课本图2梍18的小实验就说明液体分子间的吸引力。
    实验证实了我们关于分子引力的猜想。我们再进一步思考,又会发现新的矛盾:分子之间有间隙,分子之间又有引力,这两者是矛盾的,分子想互吸引最终应该相互靠紧,而不应该有间隙。既然分子间有间隙,物体应该很容易压缩,但事实却是固体、液体极难压缩。我们只有根据事实,深化我们的认识,事实表明我们对分子的认识还不够全面,还有没认识到的方面。
    原来分子之间还存在斥力。分子之间既有引力,又有斥力,会不会两种力总是相互抵消呢?当然不会,只有在特定的距离r时,分子间的引力不等于斥力,这个距离r就是通常的分子间隙的距离,大约是10-10米。当分子距离小于r时,斥力和引力都增大,但斥力增大得快,分子间表现为斥力。当分子间距离增大时,斥力和引力都减小,但斥力减小得更快、分子间表现为引力。当分子距离再增大,分子引力继续减小,当分子距离大于10r时,分子间的作用力将变得十分微弱,可以忽略了。
    有了对分子间存在斥力的认识,前面所说的矛盾也就迎刃而解了。
    3.小结
    通过实验和思考,我们已经对分子和分子的运动有了初步认识,现在我们共同回顾一下,看看我们已经有了哪些认识。
    1.物质是由分子组成的,分子是构成物质的微粒,直径大约是10-10米。
    2.分子永不停息地无规则运动着。
    3.分子之间有间隙。
    4.分子之间存在作用力,相互作用力有两种,即引力和斥力。
    以上几点,就是分子动理论的基本要点,利用这些要点,能够解释很多热现象。
    (四)说明
    1.对学生进行辩证唯物主义教育,应渗透到课堂教学中,教师讲课的思维方法本身,就是很好的示范。本节课,从宏观现象推论分子的特征,应坚持实践枣认识枣实践的认识论,并在教学中体现出来。
    2.液体的扩散比较缓慢,应提前几天做出实验的样本,并标明实验样本的时间。样本应静放在实验室里,不应搬动。授课时,让学生通过几个样本的观察,了解液体扩散的过程。
    3.分子之间有间隙,除用扩散现象说明外,也可用实验证实。取一端封闭的细长玻璃管,(可用做托里拆利实验的玻璃管)先向管内注入约半管染红的水,然后再注满无水乙醇。用手指堵住开口端,反复翻转玻璃管,使酒精和水充分混合。最后将玻璃管直立,能明显地看到液体混合后,液面下降,说明液体分子之间有间隙。这可用向一满碗米饭中,倒入半碗水也不至于溢出,是由于米饭中的米粒之间有空隙作类比。

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