2024-2025学年高中物理第一章分子动理论与统计思想1物体是由大量分子组成的教案教科版选修3-3

PAGE7-物体是由大量分子组成的一、教材分析本节内容初中物理已经学习过。细致探讨会发觉，初中讲这部分学问时只是通过简洁的现象和数据让学生相识分子的“微小”和数量的“巨大”。中学物理则细化了这部分内容，讲分子数量的“巨大”时引入阿伏伽德罗常数来估算，讲分子的“微小”时通过油膜法来估测分子的大小。留意探究过程，对学生视察、操作、分析实力有很高的要求。基于上述缘由，本节课的教学设计重在学生的自主学习与探究，老师在课堂中只是一个引导者的角色。通过自主探究不仅能使学生对“物体是由大量分子组成的”有更深刻的理解，而且可以有意识地让学生在探究过程中发展视察、操作、分析实力。二、学情分析因为高一化学已经接触过阿伏伽德罗常数，所以本课中估测分子数量对学生而言并非难事。但油膜法估测分子大小试验，对学生来说确定是一道坎。学生首先要在头脑中建立分子模型；然后从测小钢珠直径中获得启发，得出油膜法估测分子大小的原理；最终是试验操作。试验操作对学生的动手实力要求很高，本试验看似简洁，但一个小细微环节失误就可能导致试验失败。如粉的厚度，如何滴油酸等等。三、教学目标1．学问与技能（1）知道物体是由大量分子组成的；（2）理解阿伏伽德罗常数的含义、数值和单位；（3）理解油膜法测分子大小的原理，并能利用其估测分子大小；2．过程与方法（1）通过试验提升学生的操作、视察和分析实力；（2）领会放大法、转化法、建立志向模型等物理方法在本课中的应用；3．情感、看法与价值观（1）通过对试验的操作，感受探究过程的艰辛与喜悦，使学生树立细致、严谨、实事求是的科学看法；（2）通过小组探讨及分组试验培育学生的合作精神。四、教学重点1．利用阿伏伽德罗常数估测分子数量；2．油膜法估测分子大小。五、教学难点油膜法估测分子大小。六、教学方法问题引导、试验探究七、教学流程设计本节课教学流程：（主要方法和手段）（学问主线）（素养培育）视察、分析归纳实力展示四幅物体图片视察、分析归纳实力展示四幅物体图片物体是由分子组成的借助阿伏伽德罗常数估算分子数量借助阿伏伽德罗常数估算分子数量解决问题实力物体是由大量分子组成的解决问题实力物体是由大量分子组成的试验设计实力和物理思想方法分子是很小的油膜法估测分子大小试验设计实力和物理思想方法分子是很小的油膜法估测分子大小八、教学用具多媒体课件、量筒、烧杯、小钢珠、油膜法估测分子大小试验装置等。九、教学过程（一）引入老师陈述：各位同学，从今日起先我们将进入选修3-3模块的学习。请同学们看四幅照片。情境展示1：PPT展示四副照片，分别是食盐、石英石、金块、水珠。老师提问：请同学们想想看从化学角度，这些物体是由什么组成的？学生回答：离子、原子、金属原子、分子老师总结：组成物体的微粒可以是离子、原子和分子。但物理中只探讨它们的运动规律，不考虑化学改变中所起的作用，所以本模块把它们统称为分子。（此时写标题：物体是由分子组成的。并在“由”和“分”之间空两格）（二）新课教学1．估算分子的数目——阿伏伽德罗常数情境展示2：将事先倒在瓶盖中的纯净水，一饮而尽。老师提问：若仅供应量筒，同学们能否估算出刚才一口喝掉了多少水分子？学生回答：……可以先测出体积V，然后依据计算老师提问：式中的NA指什么？它的含义是什么？学生回答：NA是阿伏伽德罗常数，它指的是1mol任何物质都含有相同的粒子数。老师总结：1mol物质所含的粒子数叫做阿伏伽德罗常数。通常取NA=6.02×1023mol-1，粗略计算时取NA=6.0×1023mol-1老师陈述：有了阿伏伽德罗常数后，我们还须要测出水的体积。刚才我已将杯中的水位做了标记，现在倒入相同量的水用量筒测出其体积。老师陈述：现在就请同学们来估测一下水分子的数量。（并请学生回答估测的数量）老师提问：假如全世界70亿人不分男女老少都来数这些分子（估算的结果），每人每秒数1个，须要多长的时间才能数完？（已知一年是3.2×107s）老师总结：刚才估测的分子数量是个“浩大”的数字，可见物体是由大量分子组成的（将标题补充完整，并在投影上呈现这节课的标题）。老师提问：如此小的体积含有如此多的分子，也间接地说明分子是极其微小的。那能否测量分子的大小呢？2.估测分子的大小——油膜法老师陈述：探讨分子时为了减小问题的难度，时常把它简化成球体。所以分子的质量、体积、直径等都能反映分子的大小。但由于时间关系，本节课我们只探究分子直径的大小。首先请同学们来探讨一个简洁的问题，在每组同学的桌面上放有数量不等的小钢珠，你们能否利用手中的工具测出小钢珠的直径？学生回答：试验方案……老师总结：上述的方法能否用来测量分子的直径。（引导学生将其一一解除）老师提问：是否还有其它方法？（这个问题较难，学生很难回答）老师操作：将许多小钢珠放在量筒中，再将小钢珠倒入较大面积的容器中形成单层。老师提问：一层钢珠的厚度表示什么？该如何测量？学生回答：首先测钢珠的总体积V,再测出小钢珠铺成单层时的面积S，则。（有了前面的引导，学生很简洁答出）老师提问：能否用上述原理估测分子的大小呢？（答案是确定的）我们这节课就利用该方案来估测油酸分子的大小。老师陈述：之所以选择油酸，是因为油酸分子一部分对水有很强的亲和力；另一部分对水没有亲和力而要冒出水面。（用球体来表示油酸分子，红色表示对水有很强的亲和力）水面水水面水面水面足够大老师提问：只有水面足够大时，油酸才能形成单分子油膜，但在试验室中水槽的面积有限的，如何解决这个问题？学生回答：（1）试验时仅滴入一滴油酸；（2）将油酸配成油酸酒精溶液（学生假如预习，很简洁回答）老师提问：如何测量一滴油酸的体积？（展示一滴油酸酒精溶液的图片）学生回答：测量多滴油酸体积，用总体积除以滴数再乘以百分比浓度。即老师提问：如何测量油膜的面积？老师陈述：为了清楚的望见油膜的轮廓，试验时要在水槽中撒入适量的石膏粉或痱子粉。老师提问：假如得到如图所示的油膜，如何测量其面积呢？学生回答：……老师总结：方法：不足半格的舍去，多于半格的按一个计算。老师提问：请同学们探讨一下，该试验应如何操作？学生回答：……老师总结：数格数格洒粉数滴滴油描迹计算学生试验：（将学生操作过程中的失误，用相机拍摄，然后回放，请学生作出点评）学生总结：试验的留意事项：（1）石膏粉的厚度要适中；（2）滴油酸溶液时注射器距水面在1cm以内；（3）描油层轮廓时视线要垂直；数据处理：……（留给学生回答）老师总结：除了有些有机物质的大分子外，一般分子直径的数量级为10-10m老师提问：上述试验中我们认为分子是如何排布的？分子真的是球形吗？它们之间真是紧密无隙的吗？石墨表面原子的照片情境展示：石墨表面原子的照片说明：图中的亮斑为碳原子黑点为分子间隙可见：分子之间有间隙。将分子看成紧密排布的小球，只是一种简化了的模型。老师提问：在这个试验中我们用到了哪些物理方法？学生回答：……老师总结：物理方法：放大法、转化法、建立志向模型十、板书设计物体是由大量分子组成的1．估算分子数量——阿伏伽德罗常数2．估测分子的大小——油膜法（1）原理：（2）分子直径的数量级为10-10m十一、课后作业1．试分析油膜法估测分子大小的误差来源。2．总结本节课涉及的物理方法在中学物理中有哪些应用。3．能否通过阿伏伽德罗常数估算分子的直径？4．能否将气体分子看成紧挨排列的球体？十二、教学反思《物体是由大量分子组成的》是学生步入微观领域的第一课。由于分子微小，无法通过肉眼识别，所以学生会感觉很抽象。总体而言，本节内容给人的感觉是老师难教、学生难懂。为使学生更好理解所学内容，把握好课堂节奏，须要对本课内容进行合理的统筹支配。基于上述两个缘由，课堂中我对教材做了如下处理：一、留意物理和生活的联系。例如让学生估算一口水的分子数，借助小钢珠建立分子模型等。由于贴近生活，学生有爱好又易理解。就拿估算一口水的分子数为例，通过估算的结果，让学生自己去体会分子数量的“巨大”和微小，很有劝服力。二、问题设计要有明确的指向性和启发性。新课程重视学生的自主探究学习，但绝不是放羊式。我觉得老师在课堂中扮演的是主持人的角色，学生的活动就是一个个节目。老师的作用是在有限的时间内将每个节目连贯的串起来，依据老师预设的方向走。记得在设计学生估算分子数目时，我很纠结要不要限定仅运用量筒，经过慎重考虑，还是加上去了。假如不加学生可能会有许多种回答，在这个问题上势必会纠结更多的时间。三、合理调整书本的学问结构。课本的学问结构先是让学生通过试验探究分子的大小，然后是借助阿伏伽德罗常数估算分子数目。这样的支配是专家们的慎重考虑，也比较合理。但正如刘炳升老师所说教材给人的感觉有点头重脚轻。本课我将阿伏伽德罗常数提前，这样做有两个方面的好处。即：过渡自然和时间可控。阿伏伽德罗常数在高一化学中已经学过，不必纠结太多，但又不能不讲。把它提前既保证课堂的完整性又可以作为本课的引子过渡到油膜法估测分子大小。本节的重点和难点是油膜法估测分子大小试验，课堂中需学生自己动手探究，这一活动时间较长，但也是可控的，把它放在后面可以避开出现时