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2019-2020年新課標(biāo)人教版1-2選修一1.3《固體和液體》WORD教案6 一、教材簡(jiǎn)析 本章教材可分為研究固體和液體的部分性質(zhì)兩個(gè)并列部分和一個(gè)研究固體和液體間相互轉(zhuǎn)變的綜合部分。 第一部分，首先是通過(guò)用標(biāo)本和實(shí)例說(shuō)明，根據(jù)各種固體的天然形狀是否有規(guī)則，可將固體分為晶體和非晶體兩類。接著通過(guò)實(shí)驗(yàn)演示指出，物理性質(zhì)的各向異性是晶體的重要特征之一，也是區(qū)別晶體和非晶體的重要依據(jù)。 最后，通過(guò)介紹晶體微觀結(jié)構(gòu)模型，初步運(yùn)用空間空間結(jié)構(gòu)理論解釋晶體外形的有規(guī)則和各向異性。 第二部分，只研究液體在表面層和附著層的性質(zhì)，“表面張力”與“浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)”屬于平行關(guān)系的內(nèi)容。首先通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察指出，液體表面有收縮的趨勢(shì)。然后，從分子動(dòng)理論的觀點(diǎn)說(shuō)明表面張力的作用，使液體表面有收縮到最小的趨勢(shì)。對(duì)“浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)”，也是先從現(xiàn)象指出，液體對(duì)固體的表面有附著（浸潤(rùn)）和不附著（不浸潤(rùn)）兩種情況。再?gòu)姆肿觿?dòng)理論的觀點(diǎn)說(shuō)明在液體的附著層內(nèi)分子間的斥力或引力作用是引起浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)的原因。在此基礎(chǔ)上，再說(shuō)明容器內(nèi)液面呈凹形或凸形的問(wèn)題。最后，在研究了表面張力和附著層分子作用力的基礎(chǔ)上，便可研究由它們共同作用引起的毛細(xì)現(xiàn)象。 本章教材被安排在“能量守恒定律”一章之后，是要以“分子動(dòng)理論”貫穿全章，作為研究本章的理論基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)本章的學(xué)習(xí)，同時(shí)又可加深學(xué)生對(duì)“分子動(dòng)理論”的理解。本章內(nèi)容與后面的教材聯(lián)系不多，且只作定性研究，屬于只作一般要求的知識(shí)。所以在教學(xué)中，不必?cái)U(kuò)充教材內(nèi)容，更不宜對(duì)教材的理解作過(guò)深的要求。 本章教材最突出的特點(diǎn)是，它是本冊(cè)課本中全章內(nèi)容都只作定性要求的唯一的一章，教材對(duì)知識(shí)的深度作了嚴(yán)格的控制。其次，教材內(nèi)容與實(shí)際的聯(lián)系比較直接和密切，有利于幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)物理知識(shí)在了解自然、利用自然和改造自然中的重要性。 二、教學(xué)建議 1．在本章教學(xué)開(kāi)始，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)前一章中的分子間作用力與距離的關(guān)系、分子的動(dòng)能和勢(shì)能進(jìn)行回顧，并向?qū)W生交待清楚，對(duì)本章所有問(wèn)題的研究，都是以分子動(dòng)理論作為理論基礎(chǔ)。使學(xué)生在對(duì)本章學(xué)習(xí)的開(kāi)始就明確理解問(wèn)題的方向。 在用標(biāo)本和實(shí)例介紹晶體和非晶體外形特征的差別時(shí)，應(yīng)向?qū)W生說(shuō)明晶體的外形具有規(guī)則的幾何形狀是指未經(jīng)人為加工的天然形狀，而非晶體的天然形狀是沒(méi)有規(guī)則的．非晶體（如玻璃）可被人為加工成有規(guī)則的幾何形狀，仍不能稱為晶體。于是，提出晶體和非晶體的更重要的差別，在物理性質(zhì)上的不同。 實(shí)驗(yàn)演示的效果必須明顯，才能使學(xué)生確信。晶體和非晶體的物理性質(zhì)有差別，進(jìn)而向?qū)W生指出，除熱學(xué)性質(zhì)不同外，在力學(xué)、電學(xué)、光學(xué)等方面的物理性質(zhì)也不同。于是，得出物理性質(zhì)的各向異性是晶體的重要特征之一，也是區(qū)別晶體和非晶體的重要依據(jù)。還可進(jìn)一步向?qū)W生說(shuō)明，每一種晶體往往只在某一兩種物理性質(zhì)上表現(xiàn)出特別明顯的各向異性，而非晶體的各種物理性質(zhì)都表現(xiàn)出各向同性。 在介紹單晶體和多晶體時(shí)，應(yīng)強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)研究的是單晶體。還應(yīng)當(dāng)提醒學(xué)生注意，由大量無(wú)規(guī)則的晶粒組成的多晶體，雖然它的整體表現(xiàn)出各向同性，但它與非晶體仍然是不同的，因?yàn)榻M成多晶體的每一個(gè)晶粒仍然是各向異性的。 2、在介紹晶體微觀結(jié)構(gòu)模型——空間空間結(jié)構(gòu)的同時(shí)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到分子動(dòng)理論是建立空間空間結(jié)構(gòu)理論的基礎(chǔ)。 引導(dǎo)學(xué)生對(duì)空間空間結(jié)構(gòu)中微粒的有規(guī)則排列形成直觀的印象，然后再提出可以根據(jù)空間空間結(jié)構(gòu)理論解釋晶體的各向異性。 在一個(gè)平面上晶體物質(zhì)微粒的規(guī)則排列中，沿不同方向所畫的等長(zhǎng)直線AB、AC、AD（讓學(xué)生自己再用直尺親自量一量）再讓學(xué)生數(shù)出AB、AC、AD上分布的微粒個(gè)數(shù)不相同，就可向?qū)W生指出，晶體內(nèi)在不同方向的直線上，相鄰兩微粒間的距離不相同。于是，學(xué)生根據(jù)頭腦中已有的分子熱運(yùn)動(dòng)的觀念，便可得出晶體中不同方向上徽粒分布情況的不同，是引起各向異性的原因。 對(duì)非晶體各向同性的說(shuō)明，涉及到統(tǒng)計(jì)平均概念，可通過(guò)生活。生產(chǎn)中一些事例類比加以說(shuō)明，決不要從統(tǒng)計(jì)理論上去闡述。 對(duì)晶體的多形性，可先讓學(xué)生回顧金剛石和石墨的化學(xué)成份，以及它們的硬度。對(duì)比指出，化學(xué)成份一定的晶體，可以有幾種形狀的空間空間結(jié)構(gòu)，其物理性質(zhì)也有很大差別。 3、對(duì)液體的表面張力一節(jié)的研究，首先演示實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生對(duì)液膜有收縮的趨勢(shì)建立起感性認(rèn)識(shí)。接著介紹“表面層”。應(yīng)當(dāng)向?qū)W生說(shuō)明，液面有收縮的“趨勢(shì)”是無(wú)法直接觀察到，我們只能憑所能看到液面收縮的過(guò)程和結(jié)果來(lái)說(shuō)明液面應(yīng)當(dāng)具有收縮的趨勢(shì)。對(duì)“收縮趨勢(shì)”的含義，學(xué)生會(huì)覺(jué)得抽象，我們可通俗地說(shuō)成是有“收縮的可能性”，在適當(dāng)?shù)臈l件下，這種”可能性“就轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。然后，把問(wèn)題引向?yàn)槭裁匆后w的表面具有收縮的趨勢(shì)？ 首先讓學(xué)生從課本圖中看出表面層和液體內(nèi)部分子分布的疏密不同，進(jìn)而說(shuō)明汽分子是從表面層中飛出的，所以表面層分子的分布要比液體內(nèi)部稀疏些，即分子間的距離更大些。接著在引導(dǎo)學(xué)生回顧分子間的引力、斥力和分子距離的關(guān)系之后，便可得出表面層中分子間的相互作用應(yīng)表現(xiàn)為引力。 其次，再?gòu)暮暧^的角度在液面上任意劃一條分界線（強(qiáng)調(diào)“任意”的含義），把液面分為兩部份，從課本圖學(xué)生可以看出，分界線MN兩側(cè)液面的分子間相互的吸引作用有可能使兩部分液面靠得更攏，即有收縮的趨勢(shì)。最后，提出“表面張力”（不必解釋“張力”的含義），指出表面張力是促使液面收縮的力。 根據(jù)大綱要求，不介紹表面張力的方向，更不要求介紹表面張力系數(shù)。對(duì)課本中涉及的現(xiàn)象解釋，主要從表面張力的作用效果是使液面收縮去分析。 練習(xí)二（2）題較難，可提示學(xué)生注意：紗線間空隙較小，隙中雨水的重量較小，在重力作用下，隙中雨水下表面向下凸出。 4、對(duì)“浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)”一節(jié)，先讓學(xué)生觀察水滴在玻板上的擴(kuò)展和浸入水里的玻片被拿出來(lái)，仍然附著有水的現(xiàn)象，再觀察水銀滴在玻璃上收縮成球形和玻片浸入水銀中再拿出來(lái)，不會(huì)附著水銀。讓學(xué)生通過(guò)對(duì)比認(rèn)識(shí)到，不同的液體與同一種固體接觸時(shí)，它的接觸面有收縮（不附著）和擴(kuò)展（附著）相反的兩種情況。接著提出“浸潤(rùn)”和“不浸潤(rùn)”。再演示水不能浸潤(rùn)石蠟，水銀能浸潤(rùn)鋅的現(xiàn)象，讓學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到同一種液體對(duì)不同固體有的浸潤(rùn)，有的不浸潤(rùn)。然后把問(wèn)題引向?yàn)槭裁磿?huì)出現(xiàn)浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)兩種不同的情況。 在對(duì)附著層作過(guò)介紹之后，教師可引導(dǎo)學(xué)生從以下方面進(jìn)行分析：一是附著層與表面層、液體內(nèi)部的分子分布密度的比較；二是根據(jù)分子力和分子間距離的關(guān)系，便可得出附著層內(nèi)分子間的相互作用可表現(xiàn)為引力（收縮力）或斥力（推斥力），其作用效果使液體跟固體接觸的面積收縮或擴(kuò)展的趨勢(shì)，即形成了浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)現(xiàn)象。 在引導(dǎo)學(xué)生回顧初中 “量筒和量杯里的水面的凹形”之后，再讓學(xué)生觀察容器內(nèi)浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)液體表面的形狀成凹形和凸形。對(duì)形狀不同的分析，平放的玻板上的水滴（浸潤(rùn)），在附著層的推斥力作用下，可以無(wú)阻礙地向四周擴(kuò)展，而容器中的水（浸潤(rùn)），只能無(wú)阻礙地沿器壁向上擴(kuò)展，形成液面向上彎（凹形），而容器中的水銀（不浸潤(rùn)），在附著層的收縮力作用下，只有上部水銀才能無(wú)阻礙地收縮，形成液面向下彎（凸形）。 最后，還應(yīng)向?qū)W生指出，在容器中的液體；不管是浸潤(rùn)或不浸潤(rùn)的，附著層的推斥力或收縮力作用的效果總是使液體表面層的面積擴(kuò)大（使液面向上彎或向下彎），為下一節(jié)分析毛細(xì)現(xiàn)象的成因打下基礎(chǔ)。 5、毛細(xì)現(xiàn)象在自然界、日常生活和生產(chǎn)中隨處可見(jiàn)，但學(xué)生平時(shí)并未留心觀察。因此，首先必須讓學(xué)生都能看到現(xiàn)象。由于毛細(xì)管很細(xì)，教師應(yīng)盡量設(shè)法增大現(xiàn)象的可見(jiàn)度。讓學(xué)生能清楚地看到浸潤(rùn)液體和不浸潤(rùn)液體在內(nèi)徑很小的管內(nèi)，液面有上升和下降兩種相反的情況，管的內(nèi)徑越小，管內(nèi)液面的升降越顯著。然后，用內(nèi)徑較大的玻管插入水和水銀中，再讓學(xué)生觀察，看不到管內(nèi)液面的升降。從而提出“毛細(xì)現(xiàn)象”及“毛細(xì)”的含義。 對(duì)毛細(xì)現(xiàn)象的分析，可先向?qū)W生指出，是液體的附著層作用（收縮力或推斥力）與表面張力共同作用的結(jié)果。 在對(duì)浸潤(rùn)液體在毛細(xì)管內(nèi)上升進(jìn)行具體分析時(shí)，可引導(dǎo)學(xué)生從以下兩方面著手，一是管內(nèi)液體附著層的推斥力和表面張力對(duì)表面層的面積產(chǎn)生相反影響（使液面變大和收縮），造成液面上升，二是表面張力向上的拉引作用跟管內(nèi)液柱的重量可以達(dá)到平衡，上升的高度一定。 對(duì)不浸潤(rùn)液體在毛細(xì)管內(nèi)的下降，只對(duì)管內(nèi)液面會(huì)下降進(jìn)行分析。因無(wú)法再?gòu)谋砻鎻埩鸵后w重量關(guān)系確定下降高度，也不必從壓強(qiáng)關(guān)系去分析下降的高度。 對(duì)自然界、日常生活和生產(chǎn)中有關(guān)毛細(xì)現(xiàn)象的事例，除課本上介紹的以外，還可以啟發(fā)學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)。 6、可引導(dǎo)學(xué)生回顧萘和冰的熔解實(shí)驗(yàn)。明確對(duì)任何一種晶體都有確定的熔點(diǎn)和熔解熱，再指出非晶體和晶體在熔解和凝固過(guò)程的不同。然后把問(wèn)題引向?yàn)槭裁床煌稀? 對(duì)問(wèn)題的分析，應(yīng)從物質(zhì)微粒是否能組成空間空間結(jié)構(gòu)和微粒的平均動(dòng)能（溫度是物體分子平均動(dòng)能的標(biāo)志）和勢(shì)能的變化進(jìn)行對(duì)比。還應(yīng)向?qū)W生強(qiáng)調(diào)，具有一定的熔解溫度是晶體的另一重要特征。 對(duì)反常膨脹現(xiàn)象和壓強(qiáng)與熔點(diǎn)的關(guān)系，只作一般介紹，不必作進(jìn)一步的闡述。 對(duì)本章末的習(xí)題（4）、（5）兩題，可向?qū)W生提示從課文中有關(guān)段落找依據(jù)。 三、實(shí)驗(yàn) 1．為讓學(xué)生看清楚液面收縮的過(guò)程?？捎脦П腢形框，棉線的一端系在框端，再把棉線在框的另一對(duì)邊上繞一周拉緊，浸入肥皂液內(nèi)提起，讓矩形液膜豎直（使框的兩對(duì)邊水平，線系邊在上方），緩緩放松被拉緊的棉線，液膜便慢慢地收縮 2．小實(shí)驗(yàn)中的鋼針改用硬幣代替效果更好。棉紙可用吸水性能好的縐紋紙（衛(wèi)生紙）代替。為縮短觀察時(shí)間，可用手輕輕向下壓紙的四周，使紙盡快吸水下沉脫離硬幣。 3．水銀對(duì)鋅的浸潤(rùn)演示，必須使鋅的表面潔凈才能使水銀附著在鋅上。 4．用有機(jī)玻璃或玻璃薄片粘成扁槽（底面長(zhǎng)小于1cm，寬小于0.5cm為好）觀看液體的凸，凹彎月面很很清楚。