2019人教版高中物理选修第三册《第一章 分子动理论》大单元整体教学设计[2020课标]

2025年1月2010:01:17发布者:gggyyy 31 views 举报
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2019 人教版高中物理选修第三册《第一章 分子动理

论》大单元整体教学设计[2020 课标]

一、内容分析与整合

二、《普通高中物理课程标准(2017 年版 2020 年修订)》分解

三、学情分析

四、大主题或大概念设计

五、大单元目标叙写

六、大单元教学重点

七、大单元教学难点

八、大单元整体教学思路

九、学业评价

十、大单元实施思路及教学结构图

十一、大情境、大任务创设

十二、单元学历案

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十三、学科实践与跨学科学习设计

十四、大单元作业设计

十五、“教-学-评”一致性课时设计

十六、大单元教学反思

一、内容分析与整合

(一)教学内容分析

《第一章 分子动理论》是 2019 人教版高中物理选修第三册的重要内容,

它深入探讨了物质微观结构的本质以及微观粒子(主要是分子)的运动规律。

这一章的内容不仅是对初中物理中分子动理论知识的扩展和深化,也是连接宏

观世界与微观世界的重要桥梁,为学生理解热学现象、统计物理以及后续学习

热力学定律等打下基础。

具体来说,本章主要包含以下几个核心部分:

分子动理论的基本内容:介绍分子动理论的基本概念,包括物体是由大量

分子组成的、分子在做永不停息的无规则运动(热运动)、分子之间存在着相

互作用力等。这些内容是理解分子动理论的基础,也是后续学习的基础。

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实验:用油膜法估测油酸分子的大小:这是一个经典的物理实验,通过测

量油膜的面积和厚度来估算油酸分子的直径,从而让学生直观感受到分子的微

小尺寸。该实验不仅培养了学生的动手能力和实验技能,还加深了他们对分子

动理论的理解。

分子运动速率分布规律:介绍分子运动速率的统计规律,即分子速率按一

定规律分布,且温度越高,分子运动越剧烈。这一部分内容涉及统计物理的初

步知识,为学生后续学习热力学第二定律等打下基础。

分子动能和分子势能:阐述分子动能和分子势能的概念,以及它们与物体

宏观热学性质的关系。分子动能是分子热运动的能量表现,而分子势能则是分

子间相互作用力做功的结果。这两部分内容有助于学生理解物体的内能以及内

能的变化规律。

(二)单元内容分析

分子动理论的基本内容

物体是由大量分子组成的:这一观点是分子动理论的基石。通过介绍阿伏

加德罗常数和摩尔质量等概念,让学生认识到物体中分子的数量是极其庞大的,

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无法用肉眼直接观察。

分子热运动:分子在不停地做无规则运动,这种运动是自然界中普遍存在

的一种运动形式。通过扩散现象和布朗运动等实例,让学生直观感受到分子热

运动的存在。

分子间作用力:分子之间存在着相互作用力,包括引力和斥力。这两种力

的大小与分子间距离有关,当分子间距离较小时表现为斥力,较大时表现为引

力。分子间作用力是物质能够聚集在一起形成宏观物体的重要原因。

实验:用油膜法估测油酸分子的大小

实验原理:利用油酸分子在水面上形成的单分子层油膜来估算油酸分子的

直径。通过测量油膜的面积和体积(或厚度),可以计算出油酸分子的直径。

实验步骤:包括配制油酸酒精溶液、测量油酸酒精溶液的体积和浓度、在

水面上形成油膜、测量油膜的面积等。

实验误差分析:讨论实验过程中可能 生的误差来 以及 如何减 小误差。

分子运动速率分布规律

统计规律:介绍分子运动速率的统计规律,即分子速率按一定规律分布。

这种分布规律与温度有关,温度越高,分子运动越剧烈,高速率分子 所占

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例也越大。

实验验 :通过介绍相关实验( 如伽 顿板 实验)来验 分子运动速率的

统计规律。

理论解 :从统计物理的 度解 分子运动速率分布规律的原因。

分子动能和分子势能

分子动能:分子热运动的能量表现。温度是分子 平均 动能的 标志 ,温度越

高,分子 平均 动能越大。

分子势能:分子间相互作用力做功的结果。分子势能的大小与分子间距离

有关,当分子间距离等于 平衡 距离时分子势能 小。

内能:物体中 有分子的动能和势能的 和。内能是物体热学性质的重要

体现。

(三)单元内容 整合

本章内容以分子动理论的基本观点为核心,通过介绍分子动理论的基本内

容、分子运动速率分布规律以及分子动能和分子势能等概念,构 了一个 完整

的分子动理论 框架 。通过油膜法估测油酸分子大小的实验,让学生直观感受到

分子的微小尺寸和分子动理论的实 际应 用。

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整合 单元内容时, 应注 重以下几点:

化基本概念的理解:分子动理论的基本观点是本章的核心内容, 通过

式( 实例 解、 图示 等)加深学生对这些概念的理解。

重实验教学的 展:油膜法估测油酸分子大小的实验是本章的重要实验

之一, 应确保每位 学生 自动手 进行 实验 作,培养他们的动手能力和实

验技能。

系实 际应 用:在 解分子动理论时, 应注 系实 际应 用( 扩散现象、

布朗运动等),让学生感受到分子动理论与 常生 紧密联 系。

培养 思维 :通过介绍分子运动速率的统计规律和分子动能、分子势能

等概念,培养学生的 思维 逻辑推 理能力。

二、《普通高中物理课程标准( 2017 年版 2020 年修订)》分解

(一)物理观念

物质观念

通过学习分子动理论的基本内容,学生能够形成关于物质微观结构的 正确

观念。他们认识到物体是由大量分子组成的,分子是物质的基本单元,具有微

观性和粒子性。

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学生能够理解分子动理论中的基本概念, 阿伏加德罗常数、摩尔质量等,

能够运用这些概念来解 和计算与物质微观结构相关的 问题

运动与相互作用观念

学生能够认识到分子在不停地做无规则运动(热运动),这种运动是自然

界中普遍存在的一种运动形式。他们能够通过扩散现象和布朗运动等实例来直

观感受分子热运动的存在。

学生能够理解分子间存在着相互作用力(引力和斥力),这些力的大小与

分子间距离有关。他们能够通过分子间作用力的规律来解 物质能够聚集在一

起形成宏观物体的原因。

能量观念

学生能够理解分子动能和分子势能的概念,以及它们与物体宏观热学性质

的关系。他们认识到物体的内能是分子动能和分子势能的 和,是物体热学性

质的重要体现。

学生能够通过 变物体的温度和体积来 变物体的内能, 能够运用内能

的概念来解 和计算与热学过程相关的 问题

(二) 思维

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模型建

在学习分子动理论时,学生 构分子动理论的 模型 。这个 模型 包括物

体是由大量分子组成的、分子在做永不停息的无规则运动、分子之间存在着相

互作用力等基本观点。

学生还 要通过油膜法估测油酸分子大小的实验来 构分子大小的 模型

他们 要通过测量油膜的面积和厚度来估算油酸分子的直径,从而直观感受到

分子的微小尺寸。

学生 要通过 理来理解分子动理论中的基本概念和规律。例 ,他

要通过 理来理解分子间作用力的规律以及分子运动速率的统计规律等。

学生还 要运用 理来解 与分子动理论相关的 问题 。例 ,他们

要通过 理来计算物体的内能、解 扩散现象和布朗运动等。

学论

学生 要通过实验和理论论 来验 分子动理论的 正确 性。例 ,他们

要通过油膜法估测油酸分子大小的实验来验 分子动理论中关于分子大小的

测。

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学生还 要通过理论论 来解 分子动理论中的基本概念和规律。例

他们 要通过理论论 来解 分子间作用力的规律以及分子运动速率的统计规

律等。

疑创新

学生 保持 对分子动理论的质 疑态 度,不 断提 问题 和观点。例

他们可以质 分子动理论中 假设 理性或 者提 的实验 方案 来验

子动理论的 正确 性。

学生还 要通过 创新 来解 与分子动理论相关的 问题 。例 ,他们可以通

改进 实验 方案 高实验的精度或 者提 的理论 模型 来解 分子动理论中

些现象。

(三) 学探

问题

学生能够基于分子动理论的基本观点 出与物质微观结构和热学现象相关

问题 。例 ,他们可以 什么 物质能够聚集在一起形成宏观物体 ?”

什么 温度越高物体越容 扩散 ?” 问题

学生还 要通过实验和观察来 问题并提 假设 。例 ,在油膜法

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估测油酸分子大小的实验中,他们可能 会发 现实验结果与理论 测存在差 异并

假设 来解 这种差

证据

学生 要通过实验和观察来 集与分子动理论相关的 证据 。例 ,在油膜

法估测油酸分子大小的实验中,他们 要通过测量油膜的面积和厚度来

据并 估算油酸分子的直径。

学生还 要通过 查阅资料 文献 获取 与分子动理论相关的 证据 。例

他们可以 查阅 相关的 学论 书籍 来了解分子动理论的 最新研究进 展和

实例。

学生 要运用分子动理论的基本概念和规律来解 实验和观察结果。例

在油膜法估测油酸分子大小的实验中,他们 要运用分子动理论来解 油膜的

形成和测量结果的 理性。

学生还 要通过解 来验 假设 和观点。例 ,他们可以通过解

扩散现象和布朗运动等实例来验 分子动理论的 正确 性。

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