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物理教案物体是由大量分子组成的物质是由大量分子组成的物质是由大量分子组成的教案示例（之一）一、教学目标1在物理学问方面的要求：（1）知道一般分子直径和质量的数量级；（2）知道阿伏伽德罗常数的含义，记住这个常数的数值和单位；（3）知道用单分子油膜方法估算分子的直径。2培育学生在物理学中的估算实力，会通过阿伏伽德罗常数估算固体和液体分子的质量、分子的体积（或直径）、分子数等微观量。3渗透物理学方法的教化。运用志向化方法，建立物质分子是球形体的模型，是为了简化计算，突出主要因素的志向化方法。二、重点、难点分析1重点有两个，其一是使学生理解和学会用单分子油膜法估算分子大小（直径）的方法；其二是运用阿伏伽德罗常数估算微观量（分子的体积、直径、分子数等）的方法。2尽管今日科学技术已经达到很高的水平，但是在物理课上还不能给学生呈现出分子的真实形态和分子的外观。这给讲授分子的学问带来肯定的困难，也更突出了运用估算方法和建立志向模型方法探讨固体、液体分子的体积、直径、分子数的重要意义。三、教具1教学挂图或幻灯投影片：水面上单分子油膜的示意图；离子显微镜下看到钨原子分布的图样。2演示试验：演示单分子油膜：油酸酒精溶液（1：20O），滴管，直径约20cm圆形水槽，烧杯，画有方格线的透亮塑料板。四、主要教学过程（一）热学内容简介1热现象：与温度有关的物理现象。如热胀冷缩、摩擦生热、水结冰、湿衣服晾干等都是热现象。2热学的主要内容：热传递、热膨胀、物态改变、固体、液体、气体的性质等。3热学的基本理论：由于热现象的本质是大量分子的无规则运动，因此探讨热学的基本理论是分子动理论、量守恒规律。（二）新课教学过程1分子的大小。分子是看不见的，怎样能知道分子的大小呢？（1）单分子油膜法是最粗略地说明分子大小的一种方法。介绍并定性地演示：假如油在水面上尽可能地散开，可认为在水面上形成单分子油膜，可以通过幻灯视察到，并且利用已制好的方格透亮胶片盖在水面上，用于测定油膜面积。如图1所示。提问：已知一滴油的体积V和水面上油膜面积S，那么这种油分子的直径是多少？在学生回答的基础上，还要指出：介绍数量级这个数学名词，一些数据太大，或很小，为了书写便利，习惯上用科学记数法写成10的乘方数，如3×10-10m。我们把10的乘方数叫做数量级，那么1×10-10m和9×10-10m，数量级都是10-10m。假如分子直径为d，油滴体积是V，油膜面积为S，则d=VS，依据估算得出分子直径的数量级为10-10m。（2）利用离子显微镜测定分子的直径。看物理课本上彩色插图，钨针的尖端原子分布的图样：插图的中心部分亮点干脆反映钨原子排列状况。经过计算得出钨原子之间的距离是2×10-10m。假如设想钨原子是一个挨着一个排列的话，那么钨原子之间的距离L就等于钨原子的直径d，如图2所示。（3）物理学中还有其他不同方法来测量分子的大小，用不同方法测量出分子的大小并不完全相同，但是数量级是相同的。测量结果表明，一般分子直径的数量级是10-10m。例如水分子直径是4×10-10m，氢分子直径是2.3×10-10m。（4）指出认为分子是小球形是一种近似模型，是简化地处理问题，实际分子结构很困难，但通过估算分子大小的数量级，对分子的大小有了较深化的相识。2阿伏伽德罗常数向学生提问：在化学课上学过的阿伏伽德罗常数是什么意义？数值是多少？明确1mol物质中含有的微粒数（包括原子数、分子数、离子数）都相同。此数叫阿伏伽德罗常数，可用符号NA表示此常数，NA=6.02×1023个mol，粗略计算可用NA=6×1023个mol。（阿伏伽德罗常数是一个基本常数，科学工作者不断用各种方法测量它，以期得到它精确的数值。）再问学生，摩尔质量、摩尔体积的意义。假如已经知道分子的大小，不难粗略算出阿伏伽德罗常数。例如，1mol水的质量是0.018kg，体积是1.8×10-5m3。每个水分子的直径是4×10-10m，它的体积是（4×1010）m3=3×10-29m3。假如设想水分子是一个挨着一个排列的。提问学生：如何算出1mol水中所含的水分子数？3微观物理量的估算若已知阿伏伽德罗常数，可对液体、固体的分子大小进行估算。事先我们假定近似地认为液体和固体的分子是一个挨一个排列的（气体不能这样假设）。提问学生：1mol水的质量是M=18g，那么每个水分子质量如何求？提问学生：若已知铁的相对原子质量是56，铁的密度是7.8×103kgm3，试求质量是1g的铁块中铁原子的数目（取1位有效数字）。又问：是否可以计算出铁原子的直径是多少来？归纳总结：以上计算分子的数量、分子的直径，都须要借助于阿伏伽德罗常数。因此可以说，阿伏伽德罗常数是联系微观世界和宏观世界的桥梁。它把摩尔质量、摩尔体积等这些宏观量与分子质量、分子体积（直径）等这些微观量联系起来。阿伏伽德罗常数是自然科学的一个重要常数（曾经学过的万有引力常量也是一个重要常数）。物理常数是物理世界客观规律的反映。一百多年来，物理学家想出各种方法来测量它，不断地努力，运用一次比一次更精确的测量方法。现在测定它的精确值是NA=6.022045×1023mol。（三）课堂练习1体积是10-4cm3的油滴滴于水中，若绽开成一单分子油膜，则油膜面积的数量级是A.102cm2B.104cm2C.106cm2D.108cm2答案：B2已知铜的密度是8.9×103kgm3，铜的摩尔质量是635×10-3kgmol。体积是45cm3的铜块中，含有多少原子？并估算铜分子的大小。答案：38×1023，3×10-10m（四）课堂小结1物体是由体积很小的分子组成的。这一结论有坚实的试验基础。单分子油膜试验等试验是上述结论的有力依据。分子直径大约有1010m的数量级。2阿伏伽德罗常数是物理学中的一个重要常数，它的意义和常数数值应当记住。3学会计算微观世界的物理量（如分子数目、分子质量、分子直径等）的一般方法。由于微观量是不能干脆测量的，人们可以测定宏观物理量，用阿伏伽德罗常数作为桥梁，间接计算出微观量来。如分子质量m，可通过物质摩尔质量M和阿伏伽德罗常数NA，得到m=MNA。通过物质摩尔质量M、密度、阿伏伽德罗常数NA，计算出分子直径（五）说明1由于课堂内时间限制，单分子油膜法测定分子直径的试验不行能在课堂上完成全过程。在课堂上让学生看到油膜散开现象和油膜面积的测量方法即可。要想造成单分子油膜，必需选用脂肪酸类，如油酸C17H33COOH或棕榈酸C15H31COOH，这类脂肪酸分子的形态为长链形，它的羧基一端浸入水中，而烃链C17H33伸在水面上方，造成油73酸长分子在水面上垂直排列，如图3所示。高三物理上册物体是由大量分子组成的学问点总结人教版 高三物理上册物体是由大量分子组成的学问点总结人教版 1、分子的大小自然界中全部物质都是由大量的分子组成的。此处所提出的“分子”是个广义概念，指组成物质的原子、离子或分子。(1)分子模型首先，可以把单个分子看做一个立方体，也可以看做是一个小球。通常状况下把分子看做小球，是对分子的简化模型。事实上，分子有着困难的内部结构，并不真的都是小球。其次，不同的物质形态其分子的排布也有区分，任何物质的分子间都有空隙。对固体和液体而言，分子间空隙比较小，我们通常认为分子是一个挨着一个排列的，而忽视其空隙的大小。(2)用油膜法估测分子的大小估测分子的大小通常采纳油膜法。详细把一滴油膜滴到水面上，油酸在水面上散开形成单分子油膜，假如把分子看成球形，单分子油膜的厚度就可认为等于油膜分子的直径。最终依据1滴油酸的体积V和油膜面积S就可以算出油膜的厚度()，即油酸分子的尺寸。其线度的数量级为。用油膜法测定分子的直径时，实际是一种志向化处理过程，我们做了如下志向化处理：把滴在水面上的油酸层当作单分子油膜层.把分子看成球形.我们可以用不同的方法估测分子的大小。用不同的方法测出的分子大小并不完全相同，但是数量级是一样的。除了一些高分子有机物之外，一般分子直径的数量级约为。2、阿伏加德罗常数(1)阿伏加德罗常数.即1mol的任何物质都含有相同的粒子数，这个数就叫阿伏加德罗常数.(2)阿伏加德罗常数的取值：(3)阿伏加德罗常数的意义：阿伏加德罗常数用表示，它是微观世界的个重要常数，是联系微观物理量和宏观物理量的桥梁，它的意义：已知固体和液体(气体不适用)的摩尔体积vmol和一个分子的体积v，则;反之亦可估算分子的大小。已知物质(全部物质，无论液体、固体还是气体均适用)的摩尔质量M和一个分子的质量m，求;反之亦可估算分子的质量。已知固体和液体(气体不适用)的体积V和摩尔体积vmol，则物质的分子数.其中是物质的密度，M是物质的质量。已知物质(全部物质，无论液体、固体还是气体均适用)的质量和摩尔质量，则物质的分子数.中学是人生中的关键阶段，大家肯定要好好把握中学，编辑老师为大家整理的高三物理上册第七章学问点，希望大家喜爱。 高考物理第一轮物质是由大量分子组成的专项复习 第1课时物质是由大量分子组成的 【学问梳理】1分子动理论与温度有关的现象都叫做热现象。分子动理论的基本内容是：物体是由大量分子组成的；分子永不停息地做无规则运动；分子间存在着相互作用力。2物体是由大量分子组成的：这里的分子是指构成物质的单元，可以是原子、离子，也可以是分子。在热运动中它们遵从相同的规律，所以统称为分子。3.阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1，是联系微观世界和宏观世界的桥梁。4.分子大小、质量和数量的估算设微观量为分子体积V0、分子直径d、分子质量m；宏观量为物质体积V、摩尔体积V1、物质质量M、摩尔质量、物质密度（1）分子质量（2）分子体积（对气体，V0应为气体分子占据的空间大小）（3）分子直径球体模型（固体、液体一般用此模型）立方体模型（气体一般用此模型）（对气体，d理解为相邻分子间的平均距离）（4）分子的数量5.单分子油膜试验（1）用油膜法估测分子的大小时，若滴入油酸的总体积为V，散开的单分子油膜的面积为S，则分子的直径为_若酒精油酸溶液的浓度为1/200，用滴管向量筒中滴n滴溶液恰为1mL，则每滴酒精油酸溶液所含有的油酸的体积为_mL（2）在浅盘内的水面上滴入一滴酒精油酸溶液，待油酸充分散开后，将事先打算好的_的玻璃板盖在浅盘上，然后将用彩笔将_画在玻璃板上，算出油酸的面积S求面积时，以cm2为单位，计算_的个数，_的舍去，_的算一格【方法提示】1.微观量的估算，一般要以阿伏加德罗常数为联系桥梁对分子、原子或原子核进行有关量的计算。2.这里建立了一个志向化模型：把分子看作是小球，所以求出的数据只在数量级上是有意义的。固体、液体被志向化地认为各分子是一个挨一个紧密排列的，每个分子的体积就是每个分子平均占有的空间。气体分子仍视为小球，但分子间距离较大，所以气体分子的体积远小于每个分子平均占有的空间。每个气体分子平均占有的空间看作以相邻分子间距离为边长的正立方体。3数格数求面积是求不规则形态的面积的常用方法。【典型例题】 例1已知铜的摩尔质量为M（kg/mol），铜的密度为（kg/m3），阿伏加德罗常数为NA（mol-1）.下列说法不正确的是（）A.1kg铜所含的原子数为B.1m3铜所含的原子数为C.1个铜原子的质量为kgD.1个铜原子所占的体积为m3例1B1kg铜所含原子数为NA/M，1m3铜所含原子数为=，1个铜原子的质量为M/NA，一个铜原子所占的体积为=，B选项符合题意.例2.某气体的摩尔质量为M，摩尔体积为V，密度为，每个分子的质量和体积分别为m和Vo，则阿伏加德罗常数NA可表示为()ABCD答案：BC 例3在标准状总值下，有体积为V的水和体积为V的可认为是志向气体的水蒸气，已知水的密度为，求阿伏加德罗常数为NA，水的摩尔质量为MA，在标准状况下水蒸气的摩尔体积为VA，求：（1）它们中各有多少水分子？（2）它们中相邻两个水分子之间的平均距离？（3）分析可否求出每个分子的体积，如可以求出，写出表达式。例3（1）（2） 例4已知气泡内气体的密度为1.29kg/，平均摩尔质量为0.29kg/mol。阿伏加德罗常数，取气体分子的平均直径为，若气泡内的气体能完全变为液体，请估算液体体积与原来气体体积的比值。（结果保留一位有效数字）例5将1摩尔的油酸溶于酒精，制成200毫升的溶液。已知1毫升的溶液有50滴，取1滴滴在水面上，在水面上形成0.2平方米的油膜，估算油酸分子的直径。解：1cm3的溶液中，酒精溶于水后，油酸体积V01/200cm31/200×106m31滴溶液中，油酸体积vVo/50,得油酸分子直径为dv/s5×1010米例6在做“用油膜法估测分在大小”的试验中，有以下器材，油酸的酒精溶液、滴管、痱子粉、浅盘及水、玻璃板、彩色笔，还缺少的器材有_试验的简要步骤如下：A将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数（不足半个的舍去，多余半个的算一个），再依据方格的边长丘出油膜的面积S。B将一滴酒精油酸溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形态稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形态描画在玻璃板上C用浅盘装入约2cm深的水，然后用痱子粉或石膏粉匀称地撒在水面上D用公式求出薄膜厚度，即油酸分子的直径E依据酒精油酸溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积VF用注射器或滴管将事先配置好的酒精油酸溶液一滴滴地滴入量筒，登记量筒内增加肯定体积时的滴数上述试验步骤的合理依次为_例6CFBAED例7在做“用油膜法估测分在大小”的试验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为每104ml溶液中有纯油酸6ml，用注射器测得1ml上述溶液为50滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔在玻璃板上描出油酸膜的轮廓形态，再把玻璃板放在坐标纸上，其形态如图所示，坐标纸中正方形方格的边长为2cm，则：油酸膜的面积是_cm2每滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积是_ml（答案取两位有效数字）按以上试验数据估算出油酸分子的直径约为_m（答案取两位有效数字）例7216，10-5，5.6×10-10 【同步训练】1只要知道下列哪一组物理量，就可以估算出气体分子间的平均距离（）A阿伏加德罗常数，该气体的摩尔质量和质量B阿伏加德罗常数，该气体的摩尔质量和密度C阿伏加德罗常数，该气体的质量和体积D该气体的密度、体积和摩尔质量1B2假如全世界60亿人同时数1g水的分子个数，每人每小时可以数5000个，不间断地数，则完成任务所需时间最接近(阿伏加德罗常数NA取6×1023mol1)（）A10年B1千年C10万年D1千万年2C3在标准状况下，任何气体的摩尔体积均为22.4L/mol，水的摩尔体积为18mL/mol，则水蒸汽分子间的距离约是水分子直径的（）A1倍B10倍C100倍D1000倍3B 4.已知某种物质的密度为、摩尔质量为、阿伏加德罗常数为NA，求该物质分子的质量？分子的直径（将分子看成球形）？质量为M的该物质所含的分子数目？4（1）（2）（3）5在做“用油膜法估测分子的大小”的试验时，已经打算的器材有：油酸酒精溶液、滴管、浅盘、水、玻璃板、彩笔和坐标纸，要完成本试验，还缺少的器材有已知油酸酒精溶液中，油酸的体积比浓度为0.05%，1mL这样的溶液含80滴，现将1滴溶液滴在水面上，这滴溶液中纯油酸的体积是m3.用彩笔描绘出油膜的轮廓线后，印在坐标纸上，如图1所示.已知坐标纸每一小格的边长为1cm，则油膜的面积为m2依据上面的数据，估算油酸分子的直径是m（结果取一位有效数字）5量筒、痱子粉，6.25×10-12，1.25×10-2 6利用单分子油膜法可以粗测分子的大小和阿伏加德罗常数假如已知体积为V的一滴油在水面上散开形成单分子油膜的面积为S，这种油的密度为、摩尔质量为，阿伏加德罗常数应如何求出？6分子体积V0=d3=()3=分子质量m0=V0=所以阿伏加德罗常数NA=.7已知金刚石的密度是3.5×103kg/m3，在一块体积为6.4×10-8m3的纯金刚石里含有多少碳原子？一个碳原子的质量是多少？一个碳原子的直径大约是多少？（碳的摩尔质量M=12×10-3kg/mol，结果保留两位有效数字）7（1）N=1.1×1022个（2）m=2.0×10-26kg（3）= 8一个房间的地面面积是15m2，高3m已知空气平均摩尔质量是2.9×10-2kg/mol通常用空气湿度表示空气中含有的水蒸气的状况若房间内全部水蒸气凝聚成水后的体积为10cm3，已知水的密度为=1.0×103kg/m3，水的摩尔质量Mmol=1.8×10-2kg/mol（标准状况）求：（1）房间内空气的质量；（2）房间内有多少个水分子？（3）估算一个水分子的线度是多大？(保留两位有效数字)8（1）58kg；（2）3.3×1025；（3）3.1×10-10m9用放大600倍的显微镜视察布朗运动，在显微镜下测得小碳粒的体积为V=0.1×10-9m3，碳的密度为=2.25×103kg/m3，摩尔质量为=1.2×10-2kg/mol求该小碳粒含有的碳原子的数目（阿伏加德罗常数取6.0×1023mol-1）9测得的小碳粒的体积为放大后的体积，其实际体积为碳的摩尔体积为则小碳粒内的碳原子数目为10铜的摩尔质量为6.4×102kg/mol，密度为8.9×103kg/m3，阿伏加德罗常数为6.0×1023mol-1若每个铜原子供应一个自由电子，求铜导体中自由电子的密度？（保留两位有效数字）108.3×1028个 11（1）某同学在用油膜法估测分子直径试验中，计算结果明显偏大，可能是由于（）A油酸未完全散开B油酸中含有大量的酒精C计算膜面积时舍去了全部不足一格的方格D求每滴体积时，lmL的溶液的滴数误多记了10滴（2）在做”用油膜法估测分子大小”的试验时,油酸酒精溶液的浓度为每1000ml.溶液中有纯油酸1ml,用注射器测得1mL上述溶液有200滴,把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里,待水面稳定后,测得油酸膜的近似轮廓如图所示,图中正方形小方格的边长为1cm,则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是_mL，油酸膜的面积是_cm2依据上述数据,估测出油酸分子的直径是_nm11（1）AC（2）5×10-6,40,0.125 12在做“用油膜法估测分子大小”的试验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每104mL溶液中有纯油酸6mL，用注射器测得1mL上述溶液有75滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔在玻璃板上描出油酸的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形态和尺寸如图所示，坐标中正方形方格的边长为2cm，试求（1）油酸膜的面积是多少cm2？（2）每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积？（3）按以上试验数据估测出油酸分子的直径？12（1）288cm2(2)8×10-6mL（3）3×10-10m 物理教案物体的内能 教学目标（1）知道什么是物体的内能（2）知道物体内能的组成（3）知道分子动能和分子势能与哪些因素有关 教学建议 教材分析分析一：教材先由所学学问推出分子动能的存在，并说明分子动能与温度的关系，再又分子力说明分子势能的存在，最终总结出内能的概念 分析二：分子势能在微观上与分子间距离有关（宏观上表现为体积），当分子间距离大于平衡距离时，分子力表现为引力，此时增大分子间距离，分子力作负功，分子势能增加；当分子间距离小于平衡距离时，分子力为斥力，此时减小距离，分子力还是做负功，分子势能增加；由此可见分子间距离等于平衡距离时分子势能最小，但不肯定为零，因为分子势能是相对的分子势能与分子间距离的关系如上图所示分子势能可与弹性势能对比学习，分子相距平衡距离时相当于弹簧的平衡位置，但对比学习时，也要留意两者的区分分析三：比较两物体内能大小，须要考虑到分子平均动能、分子势能和分子总个数分子平均动能与温度有关，温度越高，分子平均动能越大，温度越低，分子平均动能越小分子势能与分子间距离（宏观上表现为体积）有关，分子间距离变更（宏观上表现为体积变更），分子势能变更，但分子势能与分子间距离（体积）的关系比较困难：分子间距离增大，分子势能可能增大，也可能减小，即体积增大，分子势能可能增大，也可能减小因此我们不能单从体积的变更上推断分子势能如何变更，而是往往要视详细状况而定分析四：机械能与内能有着本质的区分，对于同一物体，机械能是由其宏观运动速度和相对高度确定的，而内能是由物体内部分子无规则运动和聚集状态确定例如放在桌面上静止的木块温度上升，其机械能不变，而内能发生了变更 教法建议建议一：在分析物体内能时要充分利用前三节所学分子动理论的基本观点，由旧有学问推导出新学问建议二：在讲分子势能时，最好能与弹簧的弹性势能进行类比学习建议三：在区分机械能与内能时，最好能举例说明 -方案 教学重点：内能的组成，分子动能和分子势能分别与哪些因素有关教学难点：分子势能一、分子动能温度是分子平均动能的标记，温度越高，分子运动越猛烈，分子平均动能越大分子平均速度和平均动能是一个宏观统计概念，温度越高，分子平均动能越大，但并不是全部分子动能都增大，个别分子动能还有可能减小二、分子势能由分子间作用力确定的一种能量，与分子间距离有关，宏观上表现出与物体体积有关当分子间距离大于平衡距离时，分子力表现为引力，此时增大分子间距离，分子力作负功，分子势能增加；当分子间距离小于平衡距离时，分子力为斥力，此时减小距离，分子力还是做负功，分子势能增加；由此可见分子间距离等于平衡距离时分子势能最小，但不肯定为零，因为分子势能是相对的分子势能与分子间距离的关系如图所示 三、物体的内能物体内全部分子的动能和分子势能的总和叫内能例1：相同质量的0水与0的冰相比较A、它们的分子平均动能相等B、水的分子势能比冰的分子势能大C、水的分子势能比冰的分子势能小D、水的内能比冰的内能多答案：ABD评析：质量相同的水和冰，它们的分子个数相等；温度相等，所以分子平均动能相等，因此它们总的分子动能相等由水结成冰，须要释放能量，所以相同质量、温度的水比冰内能多，由于它们总的分子动能相等，所以水比冰的分子势能大本题很简单误认为水结成冰，体积增大，所以内能增大机械能与内能有着本质的区分，对于同一物体，机械能是由其宏观运动速度和相对高度确定的，而内能是由物体内部分子无规则运动和聚集状态确定例如放在桌面上静止的木块温度上升，其机械能不变，而内能发生了变更例2：下面有关机械能和内能的说法中正确的是A、机械能大的物体，内能肯定也大B、物体做加速运动时，其运动速度越来越大，物体内分子平均动能必增大C、物体降温时，其机械能必削减D、摩擦生热是机械能向内能的转化答案：D评析：对于机械能和内能，它们是两种完全不同的形式的能，须要从概念上对它们进行区分四、作业 探究活动题目：怎样测量阿伏加德罗常数组织：分组方案：查阅资料，设计原理，实际操作评价：方案的可行性、科学性、可操作性 第17页 共17页第 17 页 共 17 页第 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