物质是由大量分子组成的(教学设计)(共4页).doc
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物质是由大量分子组成的(教学设计)(共4页).doc
精选优质文档-倾情为你奉上物质是由大量分子组成的(教学设计) 一、教学目标1、知识与技能(1)知道知道物质是由大量分子组成的;(2)知道分子的球体模型,知道分子直径的数量级;(3)知道用单分子油膜方法估算分子的直径的原理,并能测量和计算;(4)知道阿伏伽德罗常数的物理意义,数值和单位;2、过程与方法:通过油膜法实验使学生知道科学研究中的一种方法:利用宏观量求微观量。3、情感、态度与价值观初步认识到微观世界是可以认知的,人类探究微观世界经历了漫长的过程,而且意识到这种探索还将继续下去。二、教学重难点1、能使学生学会利用宏观量求微观量的方法;2、使学生理解和学会用单分子油膜法估算分子大小(直径)。展示导入提问1:有没有简单的办法知道教室里有多少个同学?每个同学的体重是多少?身高是多少?(这个问题同学们一定会觉得太简单了,会纷纷说出答案“数人数,称体重,量身高。”)提问2:是否同样有办法知道教室里空气分子的个数?空气分子的质量?空气分子的大小?(这个问题对比的提出,引发了学生的思考。从而引出分子太小所以不能采取相同的办法。)我们这节课就一起来用实验探究一下分子的大小。(引入新课)探究准备人们长久以来一直没有停下对微观世界的探索,目前已经能用比较先进的仪器来探究微观世界。例如扫描隧道显微镜,原子力显微镜、离子显微镜等。(实验室配有的扫描隧道显微镜)展示显微镜下的树叶图片一片叶子 放大6倍 放大700倍 放大4000倍 放大20000倍 放大倍扫描隧道显微镜不仅可以观察物体表面原子,还可以进行操作,把原子进行重新排列。(上图左为溴原子围成一圈的图片,上图右为石墨层面上的碳原子)可以看出来原子接近于一个个小球体,如果我们把分子看成是一个球体的话,在不使用先进仪器的情况下,我们该如何去估测这么小的“球体”的大小呢?智慧小故事给我们的启发:古代“曹冲称象”的故事采取了“化整为零”的方法,那么要测微小颗粒的尺寸的方法是“聚零为整”。(用对比的方法引入,容易想到“聚零为整”的积累法。)思考:如果没有游标卡尺,用积累法如何去测绿豆的直径?(引发学生对积累法使用的思考)学生会提出很多类似的方案,总结如下:方法1:测出很多颗绿豆的总长,再数出颗数,总长除以绿豆的颗数就是每颗绿豆的直径了。方法2:测出很多颗绿豆的总体积,再数出绿豆的总颗数,总体积除以总颗数就是每颗绿豆的体积,若想知道直径,再以球体模型换算出直径。方法3:测出很多颗绿豆的总体积,再把绿豆单层排列,测出铺开的面积,总体积除以总面积就是绿豆的直径。合作探究提问1:分子大小的测量是否可以采用以上方法?(经过讨论得出:前两种方案不可行,无法数分子个数,只有最后一种可以实施。)提问2:选什么样的物质来做实验?(液体更易实现)液体滴在哪里才能实现单层铺开?(液面上铺开)演示1:实心塑料球倒入水中。(不合适,会沉入水底)结论:选择浮在水面上的球做实验比较好。(引出油酸的特性介绍)演示2:把较多的塑料空心球倒在水面上,堆积起来,不能单层排列(引出所使用的油酸分子也不能太多,否则也不能实现单层排列。)提问3:如何测出油酸铺开的面积呢?思考1:油酸是无色透明的,如何看清铺开的边界。(撒痱子粉的作用)思考2:即使能看清边界,又如何记录铺开的面积呢?演示3:无网格做一次实验,让学生看油酸推开痱子粉的效果,滴入一滴油酸溶液,告诉学生其中含有的纯油酸。(介绍数格子的方法,提出用同样的方法估算油酸铺开的面积。)演示4:放上网格,再做实验,同时介绍拍照记下边界的方法,请同学帮忙一起操作。给学生看拍下的照片,并且选择一张效果较好的来处理数据。(对照电脑上的照片让学生一起数格子,运算,得出数据。)用先进的仪器已经可以测出油酸分子的直径大约在数量级,但是同学们根据实验算出来的要相对偏大。(引出实验误差的讨论)总结实验中误差存在的地方:(1)油酸分子并非全部单层排列;(2)油酸分子并非紧密排列;(3)滴入的一滴油酸溶液体积不是很准确;(4)油酸铺开的面积是估算的,不够准确; (5) 在配油酸酒精溶液的时候,浓度并不完全准确。通过实验和计算,我们知道了分子非常小,但正是这非常小的分子却组成了我们美丽的大千世界,这又说明了分子之多。经过长期的研究测算,把个分子记为,也就是说的物质所含分子数目为个。我们把这个数记为阿伏伽德罗常数,。阿伏伽德罗常数是个很大的数,举例体验。(1)水中含有的水分子数约为个,假如全世界60亿人不分男女老少都来数这些分子,每人每秒数一个,也需要将近17万年的时间才能数完。(2)的酒精滴入100亿立方米的水库中,分布均匀后,每立方厘米水中仍然含有100万个以上的酒精分子。(用量杯给同学们看一摩尔水的量,同时说明这里面含有个水分子,说明分子之多,分子之小。)自从有了阿伏伽德罗常数,我们就建立起宏观和微观的桥梁,今后我们还将继续在美妙的微观世界里探索,相信还会有更多更精彩的发现。思考:分子油膜实验中如果将一滴体积为纯油酸滴入水中,按照公认的油酸分子直径来估算,那么铺开的单分子油膜的面积是多大?(约为178.6平方米)说明:我们实验中是不能用纯油酸来做实验的,而是用稀释了的油酸酒精溶液(1:500)来做实验,事实上用纯油酸来做实验的时候也无法单层散开。水要克服油酸的表面张力,克服拉开纯油酸时的粘滞力将油酸分子拉开是实现不了的,事实上滴入纯油酸时只会在水面上形成小的液体球,或是零星的彩色的小油花。所以用挥发性强的酒精来做溶剂将油酸稀释,实验时酒精迅速挥发掉,只剩下油酸铺在水面上。如何配置油酸酒精溶液?用2ml注射器抽取1.5ml油酸,将其中1.0ml油酸注入500ml的量筒中,加入无水酒精至500ml刻度线,充分搅匀后得到体积比为1:500的油酸酒精溶液。 如何知道一滴油酸溶液的体积?用滴管向量筒中一滴一滴地滴入油酸酒精溶液,记下液滴的总滴数和它们的总体积,这样便知道一滴溶液的体积了。说明:本实验中500滴油酸酒精溶液的总体积为10mL,所以每一滴的体积为0.02mL。当堂检测将 的油酸溶于酒精,制成 的油酸酒精溶液。已知 的这种溶液有50滴。把1滴油酸酒精溶液滴到水面上,经过一段时间,酒精挥发,油酸在水面上形成单分子薄膜,测量出这薄膜的面积是 ,试估算油酸分子的大小。感悟反思专心-专注-专业