物体是由大量分子组成的教案汇编.docx

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1、物体是由大量分子组成的教案物体是由大量分子组成的教案1教学目标（1）知道（2）知道分子的大小，知道数量级的概念，记住分子大小的数量级（3）理解阿伏加德罗常数，记住它的数值和单位（4）会一些简洁微观量的计算，如分子大小、直径等（5）知道油膜法估测分子大小试验教学建议教材分析分析一：本节简洁介绍了分子动理论的第一个基本观点：物质是由大量分子组成的要留意这里的分子与化学中提到的分子的含义是不完全相同的，这里把构成物体的分子、原子、离子等统称为分子分析二：油膜法估测分子大小试验是一个重要的试验，它奇妙地将微观的、不易测量的量转化为宏观的、可干脆测量的量，能较好地培育学生解决问题实力，扩展学生分析问题的

2、思路在将解本试验时要留意试验原理的分析分析三：阿弗加德罗常量是联系宏观和微观的重要桥梁，已知物质的体积和摩尔体积，就可以求出物质的分子数，；已知物质的质量和摩尔体积，就可以求出物质的分子数，；已知物质的摩尔体积，就可以求出该物质的单个分子体积；已知物质的摩尔质量，就可以求出该物质的单个分子质量教法建议建议一：本节内容在初中已有相当好的基础，因此可以结合复习初中学问来讲解本节学问另外还可以引入相关化学学问，使学生更易理解建议二：油膜法估测分子大小试验是一个重要的试验，有条件的学校最好能让学生自己动手做这个试验，以加深学生的分子大小的直观感觉建议三：围绕阿伏加德罗常数的计算，老师可以举几个例题，然

3、后让学生自己动手计算几个相关题目教学设计方案教学重点：分子大小的计算教学难点：微观量与宏观量之间的联系一、物质有大量分子构成结合化学提出不同物体不同的分子组成，并且物理中此时提到的分子有别于化学中的分子，它包括分子、原子、离子等展示几个美丽的分子模型，激发学生学习爱好二、分子的大小1、分子大小的测量方法（1）显微镜观测（2）试验油膜法估测分子大小试验原理：将体积为的油滴到水面上，使其匀称地、尽可能地散开成很薄的一层，此时可以认为油分子一个挨一个紧密排成一单层油膜，油膜的厚度就是单个分子的直径，因此只需测出油膜的面积，就知道该油分子的近似直径试验过程所用的酒精油酸溶液溶于水时，酒精溶于水，油酸形

4、成单分子油膜例题：将1 cm3的油酸溶于酒精，制成200 cm3的油酸酒精溶液已知1cm3溶液有50滴，一滴滴到水面上，酒精溶于水，油酸形成一单分子层，其面积为0.2 m2.由此可知油酸分子大约为多少？解：一滴油酸酒精溶液含油酸体积油酸分子直径约为：三、阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数是联系微观和宏观的一个重要桥梁，其大小为每摩尔物质含有的微粒数（或12g炭12含有的炭原子数），即6.021023mol-1已知物质的体积和摩尔体积，就可以求出物质的分子数，；已知物质的质量和摩尔体积，就可以求出物质的分子数，；已知物质的摩尔体积，就可以求出该物质的单个分子体积；已知物质的摩尔质量，就可以求出该物质的

5、单个分子质量例题：已知地球到月球的距离是3.84105km，铁的摩尔质量为56g，密度为7.9103kg/m3，假如将铁原子一个一个地排列起来，从地球到月亮须要多少个铁原子？、1.4105个B、1.41010个C、1.41018个D、1.41021个答案：C分析：本题可以先求出单个铁原子的直径：所以须要的铁原子个数为：另外，本题还可以从数量级上快速推断出答案，由于地球到月亮的距离数量级为108m，而分子直径的数量级在10-10m左右，所以须要的铁原子个数在1018的数量级上，应选C选项四、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

6、学性、可操作性物体是由大量分子组成的教案2一、教学目标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知道用单分子油膜法估算分子的直径。二、教学重点、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、教学方法：试验演示，老师

7、讲解，课件演示四、教具1计算机，大屏幕；自制课件：水面上单分子油膜法测分子直径2演示试验：演示单分子油膜：油酸酒精溶液（1： 200），滴管，直径约20cm圆形水槽，烧杯，画有方格线的透亮塑料板。五、教学过程（）引入新课前面的课程我们探讨的是力学的内容，从这节课起先我们学习热学。这一章从微观和宏观的角度分别讲解并描述了分子的运动状况。从初中学习过的分子运动，我们知道“物体是由大量分子组成的”，这节课我们就来探讨这个问题。第一节 物体是由大量分子组成的（二）进行新课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。水面上单分子油膜法测分子直径

8、。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 310-10m。我们把10的乘方数叫做数量级，那么 110-10m和 910-10m，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）利用扫

9、瞄隧道显微镜测定分子的直径。看物理课本上彩色插图，石墨表面原子分布的图样：图中的每个亮斑都是一个碳原子。假如设想碳原子是一个挨着一个排列的话，那么碳原子之间的距离L就等于碳原子的直径d，如图2所示。依据显微镜放大倍数就可以计算出碳原子的直径。（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410-10m，氢分子直径是310-10m。（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。分

10、子直径的数量级是10-10m2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lmol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=6.021023个/mol。粗略计算可用NA=61023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，以期得到它更精确的数值。）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，lmol水的质量是0.018kg，体积是1.810-5 m3。每个水分子的直径是410-10m，它的体积是 =310-

11、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lmol水中所含的水分子数？回答：阿伏伽德罗常数NA=6.021023mol-1阿伏伽德罗常数是一个特别巨大的数字。例如：在0，1标准大气压下，1cm3的气体中，含有2.71019个气体分子。1cm3水中含有3.351022个水分子。设想有一个小动物，每秒钟喝去1万个水分子，要把这1cm3的水喝完，将用1011年，即1000亿年，超过地球的年龄（45亿年）二十多倍！所以说，物体是由大量分子组成的。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

12、不能这样假设）。提问学生：lmol水的质量是m=18g，那么每个水分子质量如何求？回答：一个水分子质量m。=m/NA=1.810-2/ 6.021023=310-26（kg）。提问学生：若已知铁的原子量是 56，铁的密度是7.8103kgm3，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？回答：1g铁的物质量是 mol，其中铁原子的数目是n，1g铁的体积(m3)1个铁原子的体积是 = =l10-7/ l1022= l10-29（m3），铁原子的直径 (m)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

13、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恒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=6.0220451023个/mol（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A102cm2 B104cm2 C106cm2 D108cm2答案：B2已知铜的密度是8.9103kgm3，铜的摩尔质量是

14、63.510-3kgmol。体积是4.5cm3的铜块中，含有多少原子？并估算铜分子的大小。答案：3.81023，310-10米。（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。单分子油膜试验等是上述结论的有力依据。分子直径大约有10-10米的数量级。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=M/NA。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d=(6V/)1/3=(6M/NA)1/3（五）作业:将课本练习一（P71）第（1）、（2）、（4）题做在作业本上。教学建议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或棕桐酸C15H31COOH，这类脂肪酸分子的形态为长链形，它的核基一端浸入水中，而烃链C17H33伸在水面上方，造成油酸长分子在水面上垂直排列，如图3所示。