高中物理 7.1物体是由大量分子组成的教案 新人教版选修33.doc

第一节 物体是由大量分子组成的教学目标：1、知道物体是由大量分子组成的. 2、理解用单分子油膜法测定分子大小的原理，并能进行计算。 3、知道分子的球形模型，知道分子大小的数量级. 4、理解阿伏加德罗常数是联系微观世界和宏观世界的桥梁，记住它的数值和单位，会用这个常数进行有关的计算和估算.教学重点： 1、物体是由大量分子组成的；2、分子大小的数量级及用单分子油膜法测定分子大小的原理.教学难点：1、理解和学会用单分子油膜法估算分子大小（直径）的方法； 2、用阿伏加德罗常数进行有关计算或估算的方法教学方法：讲述法、练习法教学用具：多媒体教学课件教学过程：（一）引入新课自古以来，人们在不断地探索物质组成的秘密，两千多年以前，古希腊的著名思想家德谟克利特说过：万物都是由极小的微粒构成的.科学技术发展到今天，这种猜想已被证实，本节课我们就来学习构成物质的微粒的特点.（二）新课教学1、分子的大小自然界中所有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。通常情况下把分子看做小球，是对分子的简化模型。实际上，分子有着复杂的内部结构，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别，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，而忽略其空隙的大小。(2)用油膜法估测分子的大小估测分子的大小通常采用油膜法。具体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，如果把分子看成球形，单分子油膜的厚度就可认为等于油膜分子的直径。最后根据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，实际是一种理想化处理过程，我们做了如下理想化处理：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，但是数量级是一致的。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）回忆化学中学过的阿伏加德罗常数.即1 mol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）投影已知水的摩尔体积是1.810-5 m3/mol.每个水分子的直径是410-10m ，设想水分子是一个挨一个排列的，求1 mol水中所含的水分子数.学生解答：得到：n=6.01023 mol-1.（3）阿伏加德罗常数的取值：通常情况下：na=6.021023 mol-1. 粗略计算时：na=6.01023 mol-1.（4）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na=；反之亦可估算分子的大小。已知物质（所有物质，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na；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nnana其中是物质的密度，m是物质的质量。已知物质（所有物质，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 n=na3、例题探究例1、将的油酸溶于酒精，制成的油酸酒精溶液，已知的溶液有50滴，现取1滴油酸酒精溶液滴到水面上，随着酒精溶于水，油酸在水面上形成一单分子薄层，已测出这一薄层的面积为，由此可估测油酸分子的直径为多少？解析：1 cm3油酸酒精溶液中油酸的体积v106 m3，1滴油酸酒精溶液中油酸体积v油酸v/50m3，则油酸分子的直径dm51010 m。 提示：本题关键是知道分子的球形模型，理解用油膜法测分子直径的原理，运用公式d=v/s进行计算，注意单位的统一。除油膜法计算分子大小外，如果在已知分子的体积v的情况下，对固体、液体还有方法：当分子视为球体时，有v (d/2)3d3/6，d；当分子视为立方体时，d。对气体，因分子的间距很大，不考虑气体分子的大小。例2、水的分子量是18，水的密度，阿伏加德罗常数，则(1)水的摩尔质量m_或m_；(2)水的摩尔体积v_；(3)一个水分子的质量m_kg；(4)一个水分子的体积v_；(5)将水分子看做是个球体，水分子的直径d_m，一般分子直径的数量级都是_m。解析：(1)某种物质的摩尔质量用“”做单位时，其数值与该物质的原子量相同，所以水的摩尔质量。如果摩尔质量用国际单位制的单位“”，就要换算成。(2)水的摩尔体积v。(3)一个水分子的质量。(4)一个水分子的体积。(5)将水分子视为理想球体就有：，水分子直径为这里的“”称为数量级，一般分子直径的数量级就是这个值。提示：解答此类问题时，一定要理清各物理量间的关系。例3、已知金刚石的密度为3.5103 kg/m3，现有一块体积为4.0108m3的一小块金刚石，它含有多少个碳原子?假如金刚石中的碳原子是紧密地挨在一起，试估算碳原子的直径?(保留两位有效数字)解析：先求这块金刚石的质量mv3.51034.0108 kg1.4104 kg这块金刚石的物质的量n mol1.17102 mol这块金刚石所含的碳原子数nnna1.171026.021023个7.01021个一个碳原子的体积为v0 m35.71030 m3。把金刚石中的碳原子看成球体，则由公式v0d3可得碳原子直径为dm2.21010 m提示：(1)由宏观量去计算微观量，或由微观量去计算宏观量，都要通过阿伏加德罗常数建立联系。所以说，阿伏加德罗常数是联系宏观量与微观量的桥梁。(2)在计算金刚石含有的碳原子数时，也可先由vmol求出vmol，再由v0求出一个碳原子的体