高中物理《物體是由大量分子組成的》教學(xué)方案

時(shí)間：2022-10-08 08:05:54 方案我要投稿

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　　學(xué)習(xí)內(nèi)容 7.1物體是由大量分子組成的

高中物理《物體是由大量分子組成的》教學(xué)方案

　　學(xué)習(xí)目標(biāo)

　　1、知道物體是由大量分子組成的

　　2、知道油膜法測(cè)分子大小的原理，并能進(jìn)行測(cè)量和計(jì)算。通過(guò)油膜法實(shí)驗(yàn)知道科學(xué)研究中的一種方法：利用宏觀量求微觀量

　　3、知道分子的球形模型，知道分子直徑的數(shù)量級(jí)。初步認(rèn)識(shí)到微觀世界是可以認(rèn)知的。人類(lèi)探究微觀世界經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的過(guò)程，而且意識(shí)到這種探索還將持續(xù)下去。

　　4、知道阿伏加德羅常數(shù)的物理意義、數(shù)值和單位。

　　學(xué)習(xí)重、難點(diǎn)

　　重點(diǎn)是知道分子大小的數(shù)量級(jí);用阿伏伽德羅常數(shù)進(jìn)行有關(guān)計(jì)算或估算的方法;

　　難點(diǎn)是理解和學(xué)會(huì)用單分子油膜法估算分子大小(直徑)的方法

　　學(xué)法指導(dǎo) 自主學(xué)習(xí)，合作完成

　　學(xué)習(xí)過(guò)程 用案人自我創(chuàng)新

　　【自主學(xué)習(xí)】

　　閱讀教材P2-4，體會(huì)①組成物體的分子數(shù)目之巨大，和分子本身的線度之微�、诶脤�(duì)宏觀量的測(cè)定求出微觀量的方法。并請(qǐng)同學(xué)們完成下列任務(wù)：

　　【導(dǎo)思】

　　1、在研究物質(zhì)的化學(xué)組成時(shí)，我們認(rèn)為物質(zhì)是如何組成的?而本書(shū)又是如何認(rèn)定的呢?

　　2、教材中講到估測(cè)分子的大小的方法是。

　　(1)單分子油膜法是最粗略地說(shuō)明分子大小的一種方法。

　　[基本原理是]：

　　將一滴體積已知的小油滴, 滴在水面上, 在重力作用下盡可能的散開(kāi)形成一層極薄的油膜, 此時(shí)油膜可看成單分子油膜,油膜的厚度看成是油酸分子的直徑, 所以只要再測(cè)定出這層油膜的面積, 就可求出油分子直徑的大小.

　　[介紹演示]如果油在水面上盡可能地散開(kāi)，可認(rèn)為在水面上形成單分子油膜，可以通過(guò)幻燈觀察到，并且利用已制好的方格透明膠片蓋在水面上，用于測(cè)定油膜面積。如圖1所示。

　　當(dāng)然，這個(gè)實(shí)驗(yàn)要做些簡(jiǎn)化處理：

　　(1)把分子看成一個(gè)個(gè)小球;

　　(2)油分子一個(gè)緊挨一個(gè)整齊排列;

　　(3)認(rèn)為油膜厚度等于分子直徑.

　　[思考]已知一滴油的體積V和水面上油膜面積S，那么這種油分子的直徑是多少?

　　[FLASH課件模擬演示] 油膜法測(cè)分子直徑

　　[在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步指出]

　　①介紹數(shù)量級(jí)這個(gè)物理名詞，一些數(shù)據(jù)太大，或很小，為了書(shū)寫(xiě)方便，習(xí)慣上用科學(xué)記數(shù)法寫(xiě)成10的乘方數(shù)，如310-10m。我們把10的乘方數(shù)叫做數(shù)量級(jí)，那么110-10m和910-10m，數(shù)量級(jí)都是10-10m。

　�、谌绻肿又睆綖閐，油滴體積是V，油膜面積為S，則d=V/S，根據(jù)估算得出分子直徑的數(shù)量級(jí)為10-10m。[高考資源網(wǎng)]

　　(2)利用掃描隧道顯微鏡測(cè)定分子的直徑。

　　(3)物理學(xué)中還有其他不同方法來(lái)測(cè)量分子的大小，用不同方法測(cè)量出分子的大小并不完全相同，但是數(shù)量級(jí)是相同的。測(cè)量結(jié)果表明，一般分子直徑的數(shù)量級(jí)是10-10m。例如水分子直徑是410-10m，氫分子直徑是2.310-10m。

　　3.阿伏伽德羅常數(shù)

　　[問(wèn)題1]在化學(xué)課上學(xué)過(guò)的阿伏伽德羅常數(shù)是什么意義?數(shù)值是多少?

　　NA= ，粗略計(jì)算可用NA= 個(gè)/mol。(阿伏伽德羅常數(shù)是一個(gè)基本常數(shù)，科學(xué)工作者不斷用各種方法測(cè)量它，以期得到它精確的數(shù)值。)

　　[問(wèn)題2]摩爾質(zhì)量、摩爾體積的意義。

　　3.微觀物理量的估算

　　若已知阿伏伽德羅常數(shù)，可對(duì)液體、固體的分子大小進(jìn)行估算。事先我們假定近似地認(rèn)為液體和固體的分子是一個(gè)挨一個(gè)排列的(氣體不能這樣假設(shè))。

　　[例題1] 水的分子量18，水的密度為103kg/m3,阿伏加德羅常數(shù)為NA=6.021023個(gè)/ mol，則：

　　(1)水的摩爾質(zhì)量M=__________

　　(2)水的摩爾體積V=__________

　　(3)一個(gè)水分子的質(zhì)量m0 =_____________

　　(4)一個(gè)水分子的體積V0 =_____________

　　(5)將水分子看作球體，分子直徑d=_______________

　　(6)10g水中含有的分子數(shù)目N=___________________

　　【典例2】已知金剛石的密度為=3.5103kg/m3，現(xiàn)有一小塊體積為4.010-8m3的金剛石，它含有多少個(gè)碳原子?假如金剛石中的碳原子是緊密地挨在一起的，試估算碳原子的直徑。(保留兩位有效數(shù)字)

　　【解析】 1.810-10m

　　【點(diǎn)撥】由宏觀量去計(jì)算微觀量，或由微觀量計(jì)算宏觀量，都要通過(guò)阿伏加德羅常數(shù)建立聯(lián)系，所以說(shuō)，阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀量與微觀量的橋梁。由物體體積計(jì)算分子的大小，可視分子為立方體。這是估算分子大小的通用方法。

　　【導(dǎo)練】水的分子量是18，水的密度=1.0103kg/m3，阿伏加德羅常數(shù)NA=6.021023mol-1。在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，水蒸氣的摩爾體積是22.410-3m3、mol，則水蒸氣分子的平均間距大約是水分子直徑的( )

　　A、1倍 B、10倍. C、100倍 D、1000倍

　　【點(diǎn)撥】固體和液體分子是緊密排列的，分子間距可看成分子直徑;而氣體分子間的距離遠(yuǎn)大于分子直徑，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，用摩爾體積除以阿伏加德羅常數(shù)，得到的是一個(gè)分子占有周?chē)臻g的體積，而不是一個(gè)分子的體積。分割氣體空間時(shí)必須分割成緊密相連的立方體，而不應(yīng)該是球體。

　　達(dá)標(biāo)檢測(cè) 1、只要知道下列哪一組物理量，就可以估算出氣體分子間的平均距離( )

　　A.阿伏加德羅常數(shù)、該氣體的摩爾質(zhì)量和質(zhì)量

　　B.阿伏加德羅常數(shù)、該氣體的質(zhì)量和體積

　　C.阿伏加德羅常數(shù)、該氣體的摩爾質(zhì)量和密度

　　D.該氣體的密度、體積和摩爾質(zhì)量

　　2、已知?dú)錃獾哪栙|(zhì)量是210-3kg/mol,水的摩爾質(zhì)量是1.810-2kg/mol,計(jì)算1個(gè)氫分子和水分子的質(zhì)量。

　　3、若已知鐵的原子量是56,鐵的密度是7.8103kg/m3,試求質(zhì)量是1g的鐵塊中鐵原子的數(shù)目(取1位有效數(shù)字)及一個(gè)鐵原子的體積.

　　學(xué)習(xí)反思。

　　布置作業(yè)。

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