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高中物理《物體是由大量分子組成的》教學方案
學習內(nèi)容 7.1物體是由大量分子組成的
學習目標
1、知道物體是由大量分子組成的
2、知道油膜法測分子大小的原理，并能進行測量和計算。通過油膜法實驗知道科學研究中的一種方法：利用宏觀量求微觀量
3、知道分子的球形模型，知道分子直徑的數(shù)量級。初步認識到微觀世界是可以認知的。人類探究微觀世界經(jīng)歷了漫長的過程，而且意識到這種探索還將持續(xù)下去。
4、知道阿伏加德羅常數(shù)的物理意義、數(shù)值和單位。
學習重、難點
重點是知道分子大小的數(shù)量級;用阿伏伽德羅常數(shù)進行有關(guān)計算或估算的方法;
難點是理解和學會用單分子油膜法估算分子大小(直徑)的方法
學法指導 自主學習，合作完成
學習過程 用案人自我創(chuàng)新
【自主學習】
閱讀教材P2-4，體會①組成物體的分子數(shù)目之巨大，和分子本身的線度之微�、诶脤暧^量的測定求出微觀量的方法。并請同學們完成下列任務(wù)：
【導思】
1、在研究物質(zhì)的化學組成時，我們認為物質(zhì)是如何組成的?而本書又是如何認定的呢?
2、教材中講到估測分子的大小的方法是 。
(1)單分子油膜法是最粗略地說明分子大小的一種方法。
[基本原理是]：
將一滴體積已知的小油滴, 滴在水面上, 在重力作用下盡可能的散開形成一層極薄的油膜, 此時油膜可看成單分子油膜,油膜的厚度看成是油酸分子的直徑, 所以只要再測定出這層油膜的面積, 就可求出油分子直徑的大小.
[介紹演示]如果油在水面上盡可能地散開，可認為在水面上形成單分子油膜，可以通過幻燈觀察到，并且利用已制好的方格透明膠片蓋在水面上，用于測定油膜面積。如圖1所示。
當然，這個實驗要做些簡化處理：
(1)把分子看成一個個小球;
(2)油分子一個緊挨一個整齊排列;
(3)認為油膜厚度等于分子直徑.
[思考]已知一滴油的體積V和水面上油膜面積S，那么這種油分子的直徑是多少?
[FLASH課件模擬演示] 油膜法測分子直徑
[在此基礎(chǔ)上，進一步指出]
①介紹數(shù)量級這個物理名詞，一些數(shù)據(jù)太大，或很小，為了書寫方便，習慣上用科學記數(shù)法寫成10的乘方數(shù)，如310-10m。我們把10的乘方數(shù)叫做數(shù)量級，那么110-10m和910-10m，數(shù)量級都是10-10m。
�、谌绻肿又睆綖閐，油滴體積是V，油膜面積為S，則d=V/S，根據(jù)估算得出分子直徑的數(shù)量級為10-10m。[高考資源網(wǎng)]
(2)利用掃描隧道顯微鏡測定分子的直徑。
(3)物理學中還有其他不同方法來測量分子的大小，用不同方法測量出分子的大小并不完全相同，但是數(shù)量級是相同的。測量結(jié)果表明，一般分子直徑的數(shù)量級是10-10m。例如水分子直徑是410-10m，氫分子直徑是2.310-10m。
3.阿伏伽德羅常數(shù)
[問題1]在化學課上學過的阿伏伽德羅常數(shù)是什么意義?數(shù)值是多少?
NA= ，粗略計算可用NA= 個/mol。(阿伏伽德羅常數(shù)是一個基本常數(shù)，科學工作者不斷用各種方法測量它，以期得到它精確的數(shù)值。)
[問題2]摩爾質(zhì)量、摩爾體積的意義。
3.微觀物理量的估算
若已知阿伏伽德羅常數(shù)，可對液體、固體的分子大小進行估算。事先我們假定近似地認為液體和固體的分子是一個挨一個排列的(氣體不能這樣假設(shè))。
[例題1] 水的分子量18，水的密度為103kg/m3,阿伏加德羅常數(shù)為NA=6.021023個/ mol，則：
(1)水的摩爾質(zhì)量M=__________
(2)水的摩爾體積V=__________
(3)一個水分子的質(zhì)量m0 =_____________
(4)一個水分子的體積V0 =_____________
(5)將水分子看作球體，分子直徑d=_______________
(6)10g水中含有的分子數(shù)目N=___________________
【典例2】已知金剛石的密度為=3.5103kg/m3，現(xiàn)有一小塊體積為4.010-8m3的金剛石，它含有多少個碳原子?假如金剛石中的碳原子是緊密地挨在一起的，試估算碳原子的直徑。(保留兩位有效數(shù)字)
【解析】 1.810-10m
【點撥】由宏觀量去計算微觀量，或由微觀量計算宏觀量，都要通過阿伏加德羅常數(shù)建立聯(lián)系，所以說，阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀量與微觀量的橋梁。由物體體積計算分子的大小，可視分子為立方體。這是估算分子大小的通用方法。
【導練】水的分子量是18，水的密度=1.0103kg/m3，阿伏加德羅常數(shù)NA=6.021023mol-1。在標準狀況下，水蒸氣的摩爾體積是22.410-3m3、mol，則水蒸氣分子的平均間距大約是水分子直徑的( )
A、1倍 B、10倍. C、100倍 D、1000倍
【點撥】固體和液體分子是緊密排列的，分子間距可看成分子直徑;而氣體分子間的距離遠大于分子直徑，在標準狀況下，用摩爾體積除以阿伏加德羅常數(shù)，得到的是一個分子占有周圍空間的體積，而不是一個分子的體積。分割氣體空間時必須分割成緊密相連的立方體，而不應(yīng)該是球體。
達標檢測 1、只要知道下列哪一組物理量，就可以估算出氣體分子間的平均距離( )
A.阿伏加德羅常數(shù)、該氣體的摩爾質(zhì)量和質(zhì)量
B.阿伏加德羅常數(shù)、該氣體的質(zhì)量和體積
C.阿伏加德羅常數(shù)、該氣體的摩爾質(zhì)量和密度
D.該氣體的密度、體積和摩爾質(zhì)量
2、已知氫氣的摩爾質(zhì)量是210-3kg/mol,水的摩爾質(zhì)量是1.810-2kg/mol,計算1個氫分子和水分子的質(zhì)量。
3、若已知鐵的原子量是56,鐵的密度是7.8103kg/m3,試求質(zhì)量是1g的鐵塊中鐵原子的數(shù)目(取1位有效數(shù)字)及一個鐵原子的體積.
學習反思。
布置作業(yè)。
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