人教版高中物理选修3-3《7.1物体是由大量分子组成的》教案

7.1、物质是由大量分子组成的 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）知道用单分子油膜方法估算分子的直径。 重点、难点 1．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； 2．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。 复习回顾 自古以来，人们就不断的研究物质的组成 a) 2500年前，古希腊德谟克利特认为，物质是由不可再分的“原子”构成。 b) 我国古代学者认为，“语小，天下莫能破焉” c) 从本章开始学习热学，研究与热现象有关的事物，研究热现象的规律，从宏观的内能和微观的分子运动论两个方面讨论热现象，两种方法相辅相成，使人们对热现象的研究越来越深入。 热学内容 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、物态变化、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，因此研究热学的基本理论是分子动理论、量守恒规律。 一．分子的大小。 （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：如果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，可以通过幻灯观察到，并且利用已制好的方格透明胶片盖在水面上，用于测定油膜面积。如图1所示。 粗测：（单层、球形、空隙 1+1≠2根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直接反映钨原子排列情况。经过计算得出钨原子之间的距离是2×10-10m。如果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）扫描隧道显微镜 （几亿倍） 注意：（1）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。 （2）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，实际分子结构很复杂，但通过估算分子大小的数量级，对分子的大小有了较深入的认识。 二．阿伏伽德罗常数 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。） 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（4×10－10）m3=3×10-29m3。如果设想水分子是一个挨着一个排列的。 提问：如何算出1mol水中所含的水分子数？ 微观物理量的估算 1、分子的质量 = 摩尔质量 / 阿伏加德罗常数 练习：估测水分子的质量估测水分子的质量 解： 练习：估测氢气分子的质量 2 分子的体积 = 摩尔体积 / 阿伏加德罗常数 练习：估算水分子的体积 3、几个常用的等式 （1） （2）分子的个数 = 摩尔数 ×阿伏加德罗常数 练习：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？ 问：若已知铁的相对原子质量是56，铁的密度是7.8×103kg／m3，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？ 例题一、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 ... ...