分子热运动 能量守恒.doc

分子热运动 能量守恒教案课题一、物体是由大量分子组成的教学目的： 1.知道物体是由大量分子组成的. 2.知道用袖膜法测定分子大小的原理. 3.知道分子的球形模型，知道分子大小，质量的数量级. 4.知道阿伏加德罗常数，理解它是联系微观世界和宏观世界的桥梁，记住它的数值及单位,会用这个常数进行有关的计算或估算.教具：课件1分子热运动，课件2水面上的单分子油膜的示意图教学过程：引入新课前面的课程我们研究的是力学内容，从这节课开始我们学习热学，这一章从微观和宏观的角度分别讲述了分子的运动情况，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，这节课咱们就来研究这个问题。板书一、物体是由大量分子组成的进行新课 给大家五分钟时间看书，然后利用十分钟时间对下列问题进行分组讨论. 投影显示: 讨论问题:(生生互动) 1.分子动理论的基本内容是什么? 2.标准状况下，气体的摩尔体积是多少升? 3.分子直径的测量方法是什么? 4.什么叫数量级，分子直径及分子质量的数量级是多少? 5.阿伏加德罗常数的数值及单位分别是什么? 6.阿伏加德罗常数的物理意义是什么? 7.已知某物体质量m，摩尔质量M，阿伏加德罗常数NA，求此物体中所含分子数. 8.已知某物体摩尔质量M，密度p及分子体积V，求阿伏加德罗常数NA. 9.0.5g水中含有多少个水分子? 分组讨论完毕，教师提问学生再对上述问题共同讨论和解答（师生互动）. 问题1.物体是由大量分子组成的，分子永不停息地做无规则运动，（演示课件1）分子间存在着相互作用力.物体是由大量分子组成的，所谓分子就是保持原物质化学性质的最小粒子，根据不同的物质组成，它包括分子、原子、离子等粒子. 问题2 22.4L， 问题3(以油酸为例演示课件2)，测出一滴油酸体积V，将油酸滴到水面上，油酸均匀地在水面上扩散开.并且浮在水面上，我们可以把油酸看作一个一个紧密排列的小球，它在水面上的面积为S，由于油酸在滴入水中前后体积未变，所以V=SD(D为油酸分子的直径)，则D=V/S. 在讨论此问题时简要介绍如何测一滴油酸体积V及面积S的测量方法. 对微观量的估算，首先要建立微观模型，对于液体和固体，可以把它们看成是分子一个挨一个紧密排列的微观模型.计算时把物质的摩尔体积分成个等份，每个等份就是一个分子若把分子看成小立方体.则每个等份就是一个小立方体.若把分子看成小球每一等份就是一个小球.由此可估算出每个分 子的体积和直径. 问题4.例如5lO5N，中1O5N即为数量级. 问题5.阿伏加德罗常数为6.021023moi-1 问题6.它是联系微观世界和宏观世界的桥梁. 问题7.N=NAm/M 问题8.NA=M/V分 问题9.N=nN=1.51023(个) 对于分子个数求法一般用N=nNA(n为摩尔数)，其中n=m/M(m为物体实际质量，M为该物质摩尔质量)或n=u/V(u为物体实际体积，V为读物质摩尔体积) 课堂小结(投影显示) 这节课主要掌握每个物体都是由大量分子组成的.分子的直径的数量级是l0-10m分子质量的数量级在1O-27kg一1O-26kg之间.会运用阿伏加德罗常数进行有关计算.其中分子直径的测量方法简要了解即可. 巩固练习 . 1.根据下列哪一组数据可以算出阿伏加德罗常数 ( ) A.水的密度和水的摩尔质量 B.水的摩尔质量和水分子的体积 C.水分子的体积和水分子质量 D. 水分子质量和水分子靡尔质量 2.某种油剂的密度为81O2kg/m3，取这种油剂0.8g滴在水面上，最后形成油膜最大面积约为: A.lO-10m2 B.lO4m2 C.lO10m2 D.104cm2 3.下面关于分子数量的说法正确的是 A.2g氢气和2g氦气中都分别有6.021023个分子 B.体积相等的固体和液体相比较，固体中的分子数较多 C.2m0l的任何物质中都有12.04023个分子 D. 体积相等的不同物质中所含的分子数都相同作业1.复习本节课内容，预习下一节的内容.2.将课本练习一(1),(2),(4)写在作业本上.参考题1下列关于分子质量的说法正确的是: A.质量数相同的任何物质，分子数都相同 B.摩尔质量相同的物体，分子质量一定相同 C.分子质量之比一定等于它们的摩尔质量比 D.密度大的物质，分子质量一定大2.已知铜的密度为8.9103kg/m3，原子量为64，通过估算可知，铜中每个铜原子所占的体积为 A.710-6m3 B.llO-29m3 C.llO-26m3 D.81O-24m33.对于液体和固体，如果用M表示摩尔质量，m表示分子质量，表示物质密度，V表示体积，u表示分子体积，NA表示阿伏加德罗常数，那么下列关系式不正确的是: A.NA=pV/m B.NA=V/u C.V二M/ D.V=MNA/4.已知阿伏加德罗常数，试计算一下一个氧分子、一个氢分子的质量各是多少千克?5.在标准状况下，空气的摩尔质量是M=29l0-3kg/moi, 则空气中气体分子的平均质量多大？ 成年人做一次深呼吸，约吸入4.5cm3的空气，则做一次深呼吸吸入空气的质量是多少? 吸入 分子个数大约是多少?说明1.分子的大小和阿伏加德罗常数能够定量地测出，而且用不同方法测出的结果相符合，这不但证明 物理学的和谐一致，正确地反映了自然，而且也是证实分子存在的重要方面，进一步为分子动理论的学习打下坚实基础.2.分子直径数量级为10-10m，分子质量的数量级为10-27一10-26kg.分子是极其微小的粒子，如果把分子看作球体，它的直径数量级为10-10m，其体积的数量级就是10-30m3.我们用油膜法可估测分子的直径，证明了上述分子数量级的正确，从而证明了一切物体都是由大量分子组成的. 课题二、分子的热运动教学目的l.了解扩散现象是由于分子的热运动产生的2.知道什么是布朗运动，理解布朗运动产生的原因3知道什么是热运动教具实物投影仪、课件布朗运动（洪恩在线）、分别装有空气和二氧化氮气体的广口瓶、红墨水、装有清水的烧杯教学过程 引入新课 下面我们一起来做两个实验，请大家注意观察实验现象 实验1向清水中滴入一滴红墨水，过一会儿，整杯水都变成红色. 实验2将一个装有无色空气的广口瓶倒扣在装有红棕色二氧化氮气体的广口瓶上，抽去中间玻板，过一段时间发现，上面瓶中气体变成了淡红棕色，下面气体的颜色变浅了，最后上下两瓶气体颜色一致. 通过这两个实验，说明了组成物体的分子是在不停地做着无规则运动.下面我们通过另外一种实验现象布朗运动，来研究分子的无规则运动. 板书第二节 分子的热运动. 进行新课 1.前面大家已在课下预习了这节课，下面再给大家五分钟时间看书，然后利用十分钟时间对下列问题进行分组讨论; 投影显示: 讨论问题: 1.分子运动的激烈程度与什么因素有关? 2.什么叫扩散现象?它说明了什么? 3.布朗运动指的是什么运动? 4.为什么说布朗运动间接反映液体分子永不停息的无规则运动? 5.布朗运动的激烈程度与哪些因素有关? 6.讨论课本中的思考与讨论. 2分组讨论完毕，教师提问学生再对上述问题共同进行讨论和解答. 问题1.分子运动的激烈程度与温度有关.（演示课件） 实验演示:分别向冷水和热水中滴入一滴红墨水，可观察到热水很快全部变成红色而冷水变成红色要稍慢. 问题2.(1)不同的物质互相接触时彼此进入对方的现象. 例:实验1.实验2. (2)扩散现象直接说明了组成物体的分子总是不停地做无规则运动. 板书1.扩散:不同的物质互相接触时彼此进入对方的现象. 讨论此问题时，可进一步提问学生.扩散现象是否只在气体与气体，液体与液体之间才能发生呢?固体与固体之间能发生扩散现象吗?请举例说明. 举例:1.冬天的墙角，堆一堆煤，过一段时间，墙的内部也变黑了. 2.在真空，高温条件下，向半导体材料中掺入一些其它元素来制造各种元件. 学生明确:气体、液体、固体都能发生扩散现象 问题3.布朗运动是指悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动，它间接反映了液体分子永不停息的无规则运动.在解答此问题时，需要强调指出，布朗运动是固体微粒的运动，而不是固体分子的运动，同时指出也不是液体分子的无规则运动.这是学生容易产生错误认识的地方.错误原因在于对布朗运动产生的原因不理解，所以下一个讨论问题是本节课讨论的重点和难点. 板书2.布朗运动是指悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动 问题4:液体是由许许多多的液体分子组成的，分子不停地做无规则运动，对微粒产生撞击力，微粒受到各个方向的撞击作用不平衡，微粒越小，这种不平衡性越明显在不同时刻，受到的撞击作用不同，微粒在撞击力的作用下，做无规则运动.（演示课件） 板书布朗运动间接反映了液体分子的无规则运动 这一问题学生讨论起来，比较困难，教师需要介绍一些统计规律的基本知识加以引导 板书3.布朗运动的激烈程度与微粒的体积、质量及液体的温度有关. 问题4.在讨论此问题时，由于前面讨论了扩散现象和布朗运动的产生原因，学生很容易讨论出与温度和体积有关，往往忽略了质量这一因素，需要教师从影响物体运动状态的原因来加以引导. 问题6.在讨论此问题时，学生往往不加思索地答出在排除外界影响的情况下，布朗运动仍然存在， 而没有从分析书中图象入手，这是背离题意的，应培养学生通过分析图象讨论问题的方法. 通过分析图象，可得出以下结论:从显微镜中观测到的三颗微粒在不同位置连线，可分析出每个微粒的运动是不规则的，可以设想，如果微粒的运动是由外界引起的，则微粒的运动情况将和外界相同，那么，三颗微粒将随外界的运动规律一起运动，可以得出三颗微粒的位置连线情形就一致的相反结论，可推出布朗运动是由液体内部分子的运动而引起的. 课堂小结(投影显示) 1.做布朗运动的小颗粒本身不是分子;可它的无规则运动是液体分子无规则运动的反映. 2.扩散现象，布朗运动的激烈程度与温度有关，所以把分子的无规则运动叫热运动 巩固练习 1,布朗运动是说明分子运动的重要事实，则布朗运动是指: ( ) A.液体分子的运动 B.悬浮在液体中的固体分子的运动 C.固体微粒的运动 D.液体分子与固体分子的共同运动 2关于布朗运动的剧烈程度下面说法，不正确的是: ( ) A.固体微粒越小，布朗运动越显著 B.液体的温度越高，布朗运动越显著 C.与固体微粒碰撞的液体分子数目越多，布朗运动越显著 D.与固体微粒碰撞的液体分子数目越少，布朗运动越显著3.对分子的热运动，以下叙述正确的是: ( ) A.就是布朗运动 B.是分子的无规则运动，同种物质的分子的热运动激烈程度相同 C.气体分子的热运动不一定比液体分子激烈 D.物体运动的速度越大，其内部的分子热运动越激烈 作业 1.复习本节课内容，并预习下节课. a 2.课本练习二第(1)、(2)、(3)题参考题 1.关于布朗运动和扩散现象说法正确的是: A.布朗运动和扩散现象都在气体、液体、固体中发出 B.布朗运动和扩散现象都是分子的运动 C.布朗运动和扩散现象都是温度越高越明显 D.布朗运动和扩散现象都是永不停息的2.以下实验中，证实分子做无规则运动的实验是:A.布朗运动实验 B.油膜实验 C.酒精和水混合实验 D.离子显微实验3.较大的悬浮颗粒不做布朗运动是由于: A.液体分子不一定与颗粒相撞 B.各个方向的液体分子对颗粒冲力的平均效果相互平衡 C.颗粒的质量大，不易改变运动状态 D.颗粒分子本身的热运动缓慢 说