高中物理71物体是由大量分子组成的教案新人教版选修

1、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 、懂得用单分子油膜法测定分子大小的原理,并能进行运算； 3 、知道分子的球形模型,知道分子大小的数量级 . 4 、懂得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运算和估算教学重点： 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、懂得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运算或估算的方法 教学方法： 叙述法、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

2、来, 人们在不断地探究物质组成的隐秘,两千多年以前, 古希腊的闻名思想家德谟克利特说过：万物都是由微小的微粒构成的. 科学技术进展到今日,这种猜想已被证明,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全部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 分子模型第一, 可以把单个分子看做一个立方体,也可以看做是一个小球；通常情形下把分子看做小球,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, 不同的物质形状其分子的排布也有区分,任何物质的分子间都有间隙；对固体和液体而言, 分子间间隙比

3、较小,我们通常认为分子是一个挨着一个排列的,而忽视其间隙的大小；2 用油膜法估测分子的大小估测分子的大小通常采纳油膜法；详细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, 假如把分子看成球形,单分子油膜的厚度就可认为等于油膜分子的直径；最终依据 1 滴油酸的体积 V 和油膜面积 S 就可以算出油膜的厚度 D V ,即油酸分子的尺寸；S其线度的数量级为 10 10 m；用油膜法测定分子的直径时,实际是一种抱负化处理过程,我们做了如下抱负化处理：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

4、一样的；除了一些高分子有机物之外,一般分子直径的数量级约为1010m；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1.8 10-5 m3/mol. 每个水分子的直径是4 10-10m ,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.同学解答：得到：N=1.8105m3/mol=6.0 10 23 mol-1.30.1029m3（3）阿伏加德罗常数的取值：通常情形下： NA=6.02 10 23 mol-1. 粗略运算时： NA=6.0 10 23 mol-1.（

5、4）阿伏加德罗常数的意义：阿伏加德罗常数用NA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v mol和一个分子的体积v,就 NA=v mol ；v反之亦可估算分子的大小；已知物质（全部物质,无论液体、固体仍是气体均适用）的摩尔质量 M 和一个分子的质量 m,求 NAM ；反之亦可估算分子的质量；mvmol,就物质的分子数nvNA已知固体和液体 （气体不适用） 的体积 V 和摩尔体积v molM /NA其中 是物质的密度,M是物质的质量；vmol已知物质（全部物质,无论液体、固体仍是气体均适用）的质量和摩尔质量,就物质的分子

6、数n=M NAm3、例题探究例 1、将1 cm3的油酸溶于酒精,制成200cm3的油酸酒精溶液,已知1 cm3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,2已测出这一薄层的面积为 0. 2 m,由此可估测油酸分子的直径为多少？解析： 1 cm 3油酸酒精溶液中油酸的体积 V1 10 6 m 3,1 滴油酸酒精溶液中油酸体200积 V 油酸V/50 10 6m 3,就油酸分子的直径 dV油膜 10 6m5 1010 m；200 50 S 200 50 0 . 2提示：此题关键是知道分子的球形模型,懂得用油膜法测分子直径的原理,运用公式d=V

7、/S 进行运算,留意单位的统一；除油膜法运算分子大小外,假如在已知分子的体积 V的情形下,对固体、液体仍有方法：当分子视为球体时,有 V4 d/2 3 d 3/6 ,d336V；当分子视为立方体时,d3 V ；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 1. 0 10 3kg / m 3, 阿 伏 加 德 罗 常 数N A 6 . 02 10 23 mol 1,就1 水的摩尔质量 M_ g mol 1或 M _ kg mol 1；2 水的摩尔体积 V_ m 3 mol 1；3 一个水分子的质量 m_kg ；4 一个水分子的体积

8、V _ m 3；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“g mol 1” 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 M 18 g mol 1；假如摩尔质量用国际单位制的单位“kg mol 1” ,就要换算成 M 18 10 3kg mol 1；2 水的摩尔体积 V V M 11 .80 1010 3 2m 3 / mol 1 . 8 10 5 m 3 mol 1；3 一个水分子的质量 mN MA 6 18. 02 1010 323 kg 3 10 26 kg；4 一个水分子的体积 V N VA 6 1. .

9、02 8 1010 523 m 3 3 10 29 m 3；5 将 水 分 子 视 为 理 想 球 体 就 有 ：d 3 V , 水 分 子 直 径 为6d 3 6 V 3 6 3 10 29m 3 . 9 10 10 m 这里的“10 10” 称为数量级,一般分子直径的3 . 14数量级就是这个值；提示：解答此类问题时,肯定要理清各物理量间的关系；例 3、已知金刚石的密度为 3. 5 10 3 kg/m 3,现有一块体积为4. 0 108m 3 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m

10、V3. 5 103 4. 0 108 kg 1. 4 104 kg 这块金刚石的物质的量nm1.4104 mol 1. 17 102 mol M12103这块金刚石所含的碳原子数n nNA1. 17 102 6. 02 10 23个 7. 0 10 21 个一个碳原子的体积为V0V4 0.108 m35. 7 1030 m 3；V06d3可得碳原子直径为n7 .01021把金刚石中的碳原子看成球体,就由公式d36V 036.5 71030m2. 2 1010 m 3 . 14提示： 1 由宏观量去运算微观量,或由微观量去运算宏观量,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 在运算金刚石含有的碳原子数时,也可先由VmolM求出 V