第一篇：7.1 物體是由大量分子組成的 (教案)

房山高級中學(xué)教案

高二物理學(xué)科

編號：001

第七章

7.1、物質(zhì)是由大量分子組成的

教學(xué)目標(biāo)：（1）知道一般分子直徑和質(zhì)量的數(shù)量級；（2）知道阿伏伽德羅常數(shù)的含義，記住這個(gè)常數(shù)的數(shù)值和單位；（3）知道用單分子油膜方法估算分子的直徑。重點(diǎn)、難點(diǎn)分析

1．使學(xué)生理解和學(xué)會用單分子油膜法估算分子大小（直徑）的方法；

2．運(yùn)用阿伏伽德羅常數(shù)估算微觀量（分子的體積、直徑、分子數(shù)等）的方法。

分子是具有各種物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)的最小微粒，在熱學(xué)中，原子、離子、分子這些微粒做熱運(yùn)動時(shí)，遵從相同的規(guī)律，所以，統(tǒng)稱為“分子” 熱學(xué)內(nèi)容簡介

1．熱現(xiàn)象：與溫度有關(guān)的物理現(xiàn)象。如熱脹冷縮、摩擦生熱、水結(jié)冰、濕衣服晾干等都是熱現(xiàn)象。

2．熱學(xué)的主要內(nèi)容：熱傳遞、熱膨脹、物態(tài)變化、固體、液體、氣體的性質(zhì)等。3．熱學(xué)的基本理論：由于熱現(xiàn)象的本質(zhì)是大量分子的無規(guī)則運(yùn)動，因此研究熱學(xué)的基本理論是分子動理論、量守恒規(guī)律。

新課教學(xué)過程

一．分子的大小。分子是看不見的，怎樣能知道分子的大小呢？

（1）單分子油膜法是最粗略地說明分子大小的一種方法。

介紹并定性地演示：如果油在水面上盡可能地散開，可認(rèn)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。粗測：d?v（單層、球形、空隙 1+1≠2根據(jù)估算得s出分子直徑的數(shù)量級為10-10m。）

（2）利用離子顯微鏡測定分子的直徑。

看物理課本上彩色插圖，鎢針的尖端原子分布的圖樣：插圖的中心部分亮點(diǎn)直接反映鎢原子排列情況。經(jīng)過計(jì)算得出鎢原子之間的距離是2×10-10m。如果設(shè)想鎢原子是一個(gè)挨著一個(gè)排列的話，那么鎢原子之間的距離L就等于鎢原子的直徑d，如圖2所示。

（3）掃描隧道顯微鏡

（幾億倍）

注意：（1）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4×10-10m，氫分子直徑是2.3×10-10m。

（2）指出認(rèn)為分子是小球形是一種近似模型，是簡化地處理問題，實(shí)際分子結(jié)構(gòu)很復(fù)雜，但通過估算分子大小的數(shù)量級，對分子的大小有了較深入的認(rèn)識。

二．阿伏伽德羅常數(shù)

提問：在化學(xué)課上學(xué)過的阿伏伽德羅常數(shù)是什么意義？數(shù)值是多少？明確1mol物

房山高級中學(xué)教案

高二物理學(xué)科

編號：001

例題

一、將1摩爾的油酸溶于酒精，制成200毫升的溶液。已知1毫升的溶液有50滴，取1滴滴在水面上，在水面上形成0.2平方米的油膜，估算油酸分子的直徑

解：1 cm3的溶液中，酒精溶于水后，油酸的體積

－

V0 ＝1/200 cm3 ＝1/200×106m

31滴溶液中，油酸的體積v＝Vo/50

－

得到油酸分子的直徑為d ＝ v / s＝5×1010米

注：酒精的作用

（1）、提高擴(kuò)散速度

（2）、油膜面積不致于很大，易于測量

例題

二、10克的氧氣，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下（0 ℃，1 atm）

3210＝?n??

6.02?1023n3210

（2）、占有多大體積？

＝?v??

－3v22.4?10

（1）、含有多少個(gè)氧氣分子？

來源:.]例題

三、估算標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氣體分子和水分子的間距

1、氣體分子間距

22.4?10－3v?＝?6.02?102把這個(gè)體積看成小立方體，其邊長就是分子間距

r?3v?3.3?10－9m1、同理，水的摩爾體積v＝18×10，r?－

3318?10－3－10＝3.1?10 236.02?10r 注：

1、比較間距的大小

2、邊長＝間距

1、還可以看成球形模型v＝4 π.3

－例題

四、空氣的摩爾質(zhì)量m＝29×10 3 kg / mol，當(dāng)V＝45 m3時(shí)，求：氣體的質(zhì)量M＝？

來源:.]

r 22.4?10－345＝?M?58.3kg 解：

M29?10－3房山高級中學(xué)教案

高二物理學(xué)科

編號：001

例題

五、水的質(zhì)量為m，密度為ρ，變成蒸氣后體積為V，求：

解：

蒸氣分子所占空v1間??

水分子所占空v間2水分子空間v1＝

m?NAVv1?V＝NAv2m ?

蒸氣分子空間v2＝

課堂練習(xí)

v1?V＝ v2m1．體積是10-4cm3的油滴滴于水中，若展開成一單分子油膜，則油膜面積的數(shù)量級是（B）

A.102cm2

B.104cm2

C.106cm2

D.108cm2

2．已知銅的密度是8.9×103kg／m3，銅的摩爾質(zhì)量是63．5×10-3kg／mol。體積是4．5cm3的銅塊中，含有多少原子？并估算銅分子的大小。

答案：3．8×1023，3×10-10m 教后感：

第二篇：《物質(zhì)是由大量分子組成的》教案

《物質(zhì)是由大量分子組成的》教案

三維教學(xué)目標(biāo)

1、知識與技能

（1）知道一般分子直徑和質(zhì)量的數(shù)量級；

（2）知道阿伏伽德羅常數(shù)的含義，記住這個(gè)常數(shù)的數(shù)值和單位；（3）知道用單分子油膜方法估算分子的直徑。

2、過程與方法：通過單分子油膜法估算測量分子大小，讓學(xué)生體會到物質(zhì)是由大量分子組成的。形成正確的唯物主義價(jià)值觀。

3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀 教學(xué)重難點(diǎn)

（1）使學(xué)生理解和學(xué)會用單分子油膜法估算分子大小（直徑）的方法；

（2）運(yùn)用阿伏伽德羅常數(shù)估算微觀量（分子的體積、直徑、分子數(shù)等）的方法。教學(xué)教具

（1）教學(xué)掛圖或幻燈投影片：水面上單分子油膜的示意圖；離子顯微鏡下看到鎢原子分布的圖樣；

（2）演示實(shí)驗(yàn)：演示單分子油膜：油酸酒精溶液（1：20O），滴管，直徑約20cm圓形水槽，燒杯，畫有方格線的透明塑料板。教學(xué)過程：

第一節(jié) 物質(zhì)是由大量分子組成的

（一）熱學(xué)內(nèi)容簡介

（1）熱現(xiàn)象：與溫度有關(guān)的物理現(xiàn)象。如熱脹冷縮、摩擦生熱、水結(jié)冰、濕衣服晾干等都是熱現(xiàn)象。

（2）熱學(xué)的主要內(nèi)容：熱傳遞、熱膨脹、物態(tài)變化、固體、液體、氣體的性質(zhì)等。（3）熱學(xué)的基本理論：由于熱現(xiàn)象的本質(zhì)是大量分子的無規(guī)則運(yùn)動，因此研究熱學(xué)的基本理論是分子動理論、量守恒規(guī)律。

（二）新課教學(xué)

1、分子的大小：分子是看不見的，怎樣能知道分子的大小呢？（1）單分子油膜法是最粗略地說明分子大小的一種方法。

演示：如果油在水面上盡可能地散開，可認(rèn)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。

提問：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？（如果分子直徑為d，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）

（2）利用離子顯微鏡測定分子的直徑。

看物理課本上彩色插圖，鎢針的尖端原子分布的圖樣：插圖的中心部分亮點(diǎn)直接反映鎢原子排列情況。經(jīng)過計(jì)算得出鎢原子之間的距離是2×10-10m。如果設(shè)想鎢原子是一個(gè)挨著一個(gè)排列的話，那么鎢原子之間的距離L就等于鎢原子的直徑d，如圖2所示。

（3）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4×10-10m，氫分子直徑是2.3×10-10m。

（4）分子是小球形是一種近似模型，是簡化地處理問題，實(shí)際分子結(jié)構(gòu)很復(fù)雜，但通過估算分子大小的數(shù)量級，對分子的大小有了較深入的認(rèn)識。

2、阿伏伽德羅常數(shù)

提問：在化學(xué)課上學(xué)過的阿伏伽德羅常數(shù)是什么意義？數(shù)值是多少？明確1mol物質(zhì)中含有的微粒數(shù)（包括原子數(shù)、分子數(shù)、離子數(shù)……）都相同。此數(shù)叫阿伏伽德羅常數(shù)，可用符號NA表示此常數(shù)，NA=6.02×1023個(gè)／mol，粗略計(jì)算可用NA=6×1023個(gè)／mol。（阿伏伽德羅常數(shù)是一個(gè)基本常數(shù)，科學(xué)工作者不斷用各種方法測量它，以期得到它精確的數(shù)值。）

提問：摩爾質(zhì)量、摩爾體積的意義？

如果已經(jīng)知道分子的大小，不難粗略算出阿伏伽德羅常數(shù)。例如，1mol水的質(zhì)量是0.018kg，體積是1.8×10-5m3。每個(gè)水分子的直徑是4×10-10m，它的體積是（4×10－10）m3=3×10-29m3。如果設(shè)想水分子是一個(gè)挨著一個(gè)排列的。

如何算出1mol水中所含的水分子數(shù)？

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(jìn)行估算。事先我們假定近似地認(rèn)為液體和固體的分子是一個(gè)挨一個(gè)排列的（氣體不能這樣假設(shè)）。

提問：1mol水的質(zhì)量是M=18g，那么每個(gè)水分子質(zhì)量如何求？

提問：若已知鐵的相對原子質(zhì)量是56，鐵的密度是7.8×103kg／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）。又問：是否可以計(jì)算出鐵原子的直徑是多少來？

總結(jié)：以上計(jì)算分子的數(shù)量、分子的直徑，都需要借助于阿伏伽德羅常數(shù)。因此可以說，阿伏伽德羅常數(shù)是聯(lián)系微觀世界和宏觀世界的橋梁。它把摩爾質(zhì)量、摩爾體積等這些宏觀量與分子質(zhì)量、分子體積（直徑）等這些微觀量聯(lián)系起來。

課堂練習(xí)：

（1）體積是10-4cm3的油滴滴于水中，若展開成一單分子油膜，則油膜面積的數(shù)量級是（B）A.102cm2 B.104cm2

C.106cm2 D.108cm2

（2）已知銅的密度是8.9×103kg／m3，銅的摩爾質(zhì)量是63.5×10-3kg／mol。體積是4．5cm3的銅塊中，含有多少原子？并估算銅分子的大小。（3.8×1023，3×10-10m）

課堂小結(jié)

（1）物體是由體積很小的分子組成的。這一結(jié)論有堅(jiān)實(shí)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。單分子油膜實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)是上述結(jié)論的有力依據(jù)。分子直徑大約有10－10m的數(shù)量級。

（2）阿伏伽德羅常數(shù)是物理學(xué)中的一個(gè)重要常數(shù)，它的意義和常數(shù)數(shù)值應(yīng)該記住。（3）學(xué)會計(jì)算微觀世界的物理量（如分子數(shù)目、分子質(zhì)量、分子直徑等）的一般方法。由于微觀量是不能直接測量的，人們可以測定宏觀物理量，用阿伏伽德羅常數(shù)作為橋梁，間接計(jì)算出微觀量來。如分子質(zhì)量m，可通過物質(zhì)摩爾質(zhì)量M和阿伏伽德羅常數(shù)NA，得到m=M／

NA。通過物質(zhì)摩爾質(zhì)量 M、密度 ρ、阿伏伽德羅常數(shù)NA，計(jì)算出分子直徑：

第三篇：物質(zhì)是由大量分子組成的教案示例(之一)

物質(zhì)是由大量分子組成的教案示例（之一）

一、教學(xué)目標(biāo)

1．在物理知識方面的要求：

（1）知道一般分子直徑和質(zhì)量的數(shù)量級；

（2）知道阿伏伽德羅常數(shù)的含義，記住這個(gè)常數(shù)的數(shù)值和單位；（3）知道用單分子油膜方法估算分子的直徑。

2．培養(yǎng)學(xué)生在物理學(xué)中的估算能力，會通過阿伏伽德羅常數(shù)估算固體和液體分子的質(zhì)量、分子的體積（或直徑）、分子數(shù)等微觀量。

3．滲透物理學(xué)方法的教育。運(yùn)用理想化方法，建立物質(zhì)分子是球形體的模型，是為了簡化計(jì)算，突出主要因素的理想化方法。

二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析

1．重點(diǎn)有兩個(gè)，其一是使學(xué)生理解和學(xué)會用單分子油膜法估算分子大?。ㄖ睆剑┑姆椒ǎ黄涠沁\(yùn)用阿伏伽德羅常數(shù)估算微觀量（分子的體積、直徑、分子數(shù)等）的方法。

2．盡管今天科學(xué)技術(shù)已經(jīng)達(dá)到很高的水平，但是在物理課上還不能給學(xué)生展現(xiàn)出分子的真實(shí)形狀和分子的外觀。這給講授分子的知識帶來一定的困難，也更突出了運(yùn)用估算方法和建立理想模型方法研究固體、液體分子的體積、直徑、分子數(shù)的重要意義。

三、教具

1．教學(xué)掛圖或幻燈投影片：水面上單分子油膜的示意圖；離子顯微鏡下看到鎢原子分布的圖樣。

2．演示實(shí)驗(yàn)：演示單分子油膜：油酸酒精溶液（1：20O），滴管，直徑約20cm圓形水槽，燒杯，畫有方格線的透明塑料板。

四、主要教學(xué)過程

（一）熱學(xué)內(nèi)容簡介

1．熱現(xiàn)象：與溫度有關(guān)的物理現(xiàn)象。如熱脹冷縮、摩擦生熱、水結(jié)冰、濕衣服晾干等都是熱現(xiàn)象。

2．熱學(xué)的主要內(nèi)容：熱傳遞、熱膨脹、物態(tài)變化、固體、液體、氣體的性質(zhì)等。

3．熱學(xué)的基本理論：由于熱現(xiàn)象的本質(zhì)是大量分子的無規(guī)則運(yùn)動，因此研究熱學(xué)的基本理論是分子動理論、量守恒規(guī)律。

（二）新課教學(xué)過程

1．分子的大小。分子是看不見的，怎樣能知道分子的大小呢？（1）單分子油膜法是最粗略地說明分子大小的一種方法。

介紹并定性地演示：如果油在水面上盡可能地散開，可認(rèn)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。

提問：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？

在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上，還要指出：

①介紹數(shù)量級這個(gè)數(shù)學(xué)名詞，一些數(shù)據(jù)太大，或很小，為了書寫方便，習(xí)慣上用科學(xué)記數(shù)法寫成10的乘方數(shù)，如3×10-10m。我們把10的乘方數(shù)叫做數(shù)量級，那么1×10-10m和9×10-10m，數(shù)量級都是10-10m。

②如果分子直徑為d，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。

（2）利用離子顯微鏡測定分子的直徑。

看物理課本上彩色插圖，鎢針的尖端原子分布的圖樣：插圖的中心部分亮點(diǎn)直接反映鎢原子排列情況。經(jīng)過計(jì)算得出鎢原子之間的距離是2×10-10m。如果設(shè)想鎢原子是一個(gè)挨著一個(gè)排列的話，那么鎢原子之間的距離L就等于鎢原子的直徑d，如圖2所示。

（3）物理學(xué)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4×10-10m，氫分子直徑是2.3×10-10m。

（4）指出認(rèn)為分子是小球形是一種近似模型，是簡化地處理問題，實(shí)際分子結(jié)構(gòu)很復(fù)雜，但通過估算分子大小的數(shù)量級，對分子的大小有了較深入的認(rèn)識。

2．阿伏伽德羅常數(shù) 向?qū)W生提問：在化學(xué)課上學(xué)過的阿伏伽德羅常數(shù)是什么意義？數(shù)值是多少？明確1mol物質(zhì)中含有的微粒數(shù)（包括原子數(shù)、分子數(shù)、離子數(shù)……）都相同。此數(shù)叫阿伏伽德羅常數(shù)，可用符號NA表示此常數(shù)，NA=6.02×1023個(gè)／mol，粗略計(jì)算可用NA=6×1023個(gè)／mol。（阿伏伽德羅常數(shù)是一個(gè)基本常數(shù)，科學(xué)工作者不斷用各種方法測量它，以期得到它精確的數(shù)值。）

再問學(xué)生，摩爾質(zhì)量、摩爾體積的意義。

如果已經(jīng)知道分子的大小，不難粗略算出阿伏伽德羅常數(shù)。例如，1mol水的質(zhì)量是0.018kg，體積是1.8×10-5m3。每個(gè)水分子的直徑是4×10-10m，它的體積是（4×10－10）m3=3×10-29m3。如果設(shè)想水分子是一個(gè)挨著一個(gè)排列的。

提問學(xué)生：如何算出1mol水中所含的水分子數(shù)？ 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(jìn)行估算。事先我們假定近似地認(rèn)為液體和固體的分子是一個(gè)挨一個(gè)排列的（氣體不能這樣假設(shè)）。

提問學(xué)生：1mol水的質(zhì)量是M=18g，那么每個(gè)水分子質(zhì)量如何求？

提問學(xué)生：若已知鐵的相對原子質(zhì)量是56，鐵的密度是7.8×10kg／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）。又問：是否可以計(jì)算出鐵原子的直徑是多少來？

3歸納總結(jié)：以上計(jì)算分子的數(shù)量、分子的直徑，都需要借助于阿伏伽德羅常數(shù)。因此可以說，阿伏伽德羅常數(shù)是聯(lián)系微觀世界和宏觀世界的橋梁。它把摩爾質(zhì)量、摩爾體積等這些宏觀量與分子質(zhì)量、分子體積（直徑）等這些微觀量聯(lián)系起來。

阿伏伽德羅常數(shù)是自然科學(xué)的一個(gè)重要常數(shù)（曾經(jīng)學(xué)過的萬有引力常量也是一個(gè)重要常數(shù)）。物理常數(shù)是物理世界客觀規(guī)律的反映。一百多年來，物理學(xué)家想出各種辦法來測量它，不斷地努力，使用一次比一次更精確的測量方法?，F(xiàn)在測定它的精確值是NA=6.022045×1023／mol。

（三）課堂練習(xí)

1．體積是10-4cm3的油滴滴于水中，若展開成一單分子油膜，則油膜面積的數(shù)量級是

A.102cm2 B.104cm2 C.106cm2 D.108cm2 答案：B

2．已知銅的密度是8.9×103kg／m3，銅的摩爾質(zhì)量是63．5×10-3kg／mol。體積是4．5cm3的銅塊中，含有多少原子？并估算銅分子的大小。

答案：3．8×1023，3×10-10m

（四）課堂小結(jié) 1．物體是由體積很小的分子組成的。這一結(jié)論有堅(jiān)實(shí)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。單分子油膜實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)是上述結(jié)論的有力依據(jù)。分子直徑大約有10－10m的數(shù)量級。

2．阿伏伽德羅常數(shù)是物理學(xué)中的一個(gè)重要常數(shù)，它的意義和常數(shù)數(shù)值應(yīng)該記住。

3．學(xué)會計(jì)算微觀世界的物理量（如分子數(shù)目、分子質(zhì)量、分子直徑等）的一般方法。由于微觀量是不能直接測量的，人們可以測定宏觀物理量，用阿伏伽德羅常數(shù)作為橋梁，間接計(jì)算出微觀量來。如分子質(zhì)量m，可通過物質(zhì)摩爾質(zhì)量M和阿伏伽德羅常數(shù)NA，得到m=M／NA。通過物質(zhì)摩爾質(zhì)量 M、密度 ρ、阿伏伽德羅常數(shù)NA，計(jì)算出分子直徑

（五）說明

1．由于課堂內(nèi)時(shí)間限制，單分子油膜法測定分子直徑的實(shí)驗(yàn)不可能在課堂上完成全過程。在課堂上讓學(xué)生看到油膜散開現(xiàn)象和油膜面積的測量方法即可。

要想造成單分子油膜，必須選用脂肪酸類，如油酸C17H33COOH或棕櫚酸C15H31COOH，這類脂肪酸分子的形狀為長鏈形，它的羧基一端浸入水中，而烴鏈C17H33伸在水面上方，造成油73酸長分子在水面上垂直排列，如圖3所示。

第四篇：高二物理教案分子熱運(yùn)動 能量守恒-物體是由大量分子組成的

第十一章 分子熱運(yùn)動 能量守恒

我們通常把中學(xué)物理知識分為五大塊：力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)和原子物理。隨著第十章的結(jié)束，我們就完成了力學(xué)的新課學(xué)習(xí)。熱學(xué)包括第十一、第十二兩章內(nèi)容，從知識份量上來，遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于力學(xué)。事實(shí)上，中學(xué)熱學(xué)知識的深度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于力學(xué)，如果把大學(xué)（普通）物理的深度比做十分，中學(xué)的力學(xué)可能已經(jīng)到了五至六分，而熱學(xué)則不到一分，可以說只是了解一些皮毛而已。這是因?yàn)闊釋W(xué)的研究需要深入微觀空間，不象力學(xué)一樣直觀、表象，所以要常常用到一些特殊的方法，涉及的數(shù)學(xué)工具也比較深奧。這就意味著，知識內(nèi)容雖少，理解的難度依然存在，不能認(rèn)為就很輕松。在學(xué)習(xí)方向方面，我們不是重在定量的訓(xùn)練（過去的教材中關(guān)于氣體知識的運(yùn)算量較大，從本屆起也砍掉了），而是要定性地建立一些有用的觀念（如守恒的觀念、統(tǒng)計(jì)的觀念、熵增大的觀念等），為高一級學(xué)校的學(xué)習(xí)做好思想方面的準(zhǔn)備。

從兩個(gè)章節(jié)的授課安排來看，下一章主要是閱讀知識，相對的重點(diǎn)落在第十一章。第十一章分三個(gè)單元：分子動理論（第1 ~ 3節(jié)）、內(nèi)能介紹（第4節(jié)）、熱力學(xué)兩個(gè)定律（第5、6、7節(jié)）。

熱學(xué)的知識和其它領(lǐng)域相對獨(dú)立，但仍然和我們的生產(chǎn)生活、科學(xué)技術(shù)密切相關(guān)，希望大家給予一定的重視。

§11~1 物體是由大量分子組成的

【教學(xué)目的】

1、知道物體是由大量分子組成的，知道分子的模型、大小、質(zhì)量

2、知道用油膜法測定分子大小的原理

3、理解阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系微觀世界和宏觀世界的橋梁，并會用阿伏加德羅常數(shù)進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算 【教學(xué)重點(diǎn)】

知道物體是由大量分子組成的，知道分子的模型、大小、質(zhì)量 【教學(xué)難點(diǎn)】

結(jié)合阿伏加德羅常數(shù)對分子大小、質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算時(shí)，分子的排列模式處理（是球形還是立方體）【教具】

投影儀、掃描隧道顯微鏡拍攝的石墨照片、電子顯微鏡拍攝的硅原子照片 【教學(xué)過程】

○、引入

看到今天的標(biāo)題，我們就會想到化學(xué)中關(guān)于物質(zhì)組成的知識。事實(shí)上，今天的課差不多就是這部分知識的復(fù)習(xí)，只是某些素材和研究的途徑略有不同。

一、分子的大小

人們在認(rèn)識物質(zhì)組成方面的歷史，我們已經(jīng)知道得比較多了，這里不在贅述。設(shè)問：什么是分子？

學(xué)生：分子是物質(zhì)保持化學(xué)性質(zhì)的最小單位，它可以包括單個(gè)或多個(gè)原子。我們下面從物理學(xué)的角度介紹一下人們認(rèn)識分子組成的典型事實(shí)——

1、相關(guān)事實(shí)

掃描隧道顯微鏡觀察（教材彩圖2）→根據(jù)放大率反推分子大小 *電子顯微鏡（照片）→根據(jù)放大率反推分子大小 單分子油膜法

a、原理?，以油酸分子呈立方體排列“估算”→關(guān)系：d =

V Sb、操作：油酸→稀釋→滴入→酒精溶解→撒石膏粉（或痱子粉）取膜→面積計(jì)算

例題：將1cm的油酸溶于酒精，制成200cm的的油酸酒精溶液。已知1cm溶液有50滴，現(xiàn)取其1滴，將它滴在水面上，隨著酒精溶于水，油酸在水面上形成一單分子

2薄層?，F(xiàn)已測得這個(gè)薄層的面積為0.2m，試由此估算油酸分子的直徑。

3331?10?6/200V-1050解：d = = = 5×10 m 0.2S答：略。

用不同的途徑測量，發(fā)現(xiàn)不同的分子，其大小雖然各不相同，但它們的數(shù)量級是相同的——

2、分子的大?。?0-10 m數(shù)量級 m在波動光學(xué)中也稱之為1埃（A），它是納米的十分之一。

過渡：分子的線度是如此之小，那么組成物體的分子個(gè)數(shù)必然是巨大的。分子的線度和組成物體的分子個(gè)數(shù)除了實(shí)驗(yàn)測量之外，還有沒有理論的方法尋求呢？

二、阿伏加德羅常數(shù)

（化學(xué)知識復(fù)習(xí)）一摩爾的任何物質(zhì)都含有相同的?

－

1、阿伏加德羅常數(shù)：1mol的任何物質(zhì)所含的粒子數(shù)，即：NA = 6.02×1023 mol

1－（精確值為6.0221367×1023 mol1）

顯然，有了阿伏加德羅常數(shù)、摩爾質(zhì)量，我們就能將宏觀量和微觀量聯(lián)系起來進(jìn)行計(jì)算。阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀世界和微觀世界的重要紐帶。

2、分子大小和質(zhì)量的計(jì)算

當(dāng)然，在計(jì)算方面，除了重復(fù)化學(xué)科目已經(jīng)做過的一些處理外，還有一個(gè)分子怎么排布的問題。有關(guān)這方面的詳細(xì)知識，在下一章會具體介紹。今天，我們會用到一些相對“模糊”的處理。具體怎么個(gè)模糊法，看下面的例題——

33-3例題：已知金剛石的密度ρ= 3.5×10 kg/m，碳的摩爾質(zhì)量為12×10 kg/mol。-10

o

現(xiàn)有一塊體積V = 5.7×10 m的金剛石，它含有多少個(gè)碳原子？如果認(rèn)為碳原子是緊密地排列在一起的，試求碳原子的直徑。

解：第一問很常規(guī)，屬化學(xué)知識復(fù)習(xí)。-8

33.5?103?5.7?10?8?VM23N = n NA = NA = ×6.02×10 = 1.00×NA= ?3MmolMmol12?1010

解第二問，可以先求每個(gè)碳原子所占據(jù)的空間 2

2MmolV12?10?3VV-303v = = = = = = 5.70×10 m 323?VNnNA3.5?10?6.02?10?NANAMmol如果認(rèn)為碳原子呈立方體排列，碳原子的直徑d = 3v = 1.79×10 m

-10如果認(rèn)為碳原子呈球形排列，則 v =-10

4d36vπ（），故，碳原子的直徑d = 3 32?= 2.22×10 m 這兩種算法導(dǎo)致的結(jié)果差異較大，第二種看起來似乎更精確，但只要稍做思考，就會發(fā)現(xiàn)這樣的問題：如果把每個(gè)分子所占的空間作為每個(gè)分子的體積，那么，分子之間的間隙不是不存在了嗎？。所以，第一種算法事實(shí)上更為符合事實(shí)。

3從本題的第一問可以看到，57mm的鉆石（相當(dāng)于鉆戒上的一顆小鉆石）所含的碳22原子居然有10個(gè)！這個(gè)數(shù)字是龐大的，也就是說，物體是由大量分子組成的。建立起這樣的觀念非常重要。

第二問則告訴我們，遇到分子間距和質(zhì)量的問題，除了化學(xué)的知識復(fù)習(xí)之外，還要進(jìn)行物理的思考?

三、小結(jié)

本節(jié)我們學(xué)習(xí)了兩部分內(nèi)容…。知識的重點(diǎn)還在對化學(xué)知識的復(fù)習(xí)，建立起“物體是由大量分子組成的”這樣的觀念。在分子的排布方面，我們可以相機(jī)行事，具體問題具體分析。分子所占的空間和分子本身的大小是有差距的，這樣的情形在氣體中將會更加明顯。

四、作業(yè)布置

教材P71第（1）（2）（3）（4）題，上作業(yè)本

《優(yōu)化設(shè)計(jì)》P58第1、2、3、4、5、6題，做在書上 【板書設(shè)計(jì)】

注意“教學(xué)過程”的灰色部分，即是板書計(jì)劃。【教后感】

分量非常合適，計(jì)劃貫徹也很到位。主要還是備課細(xì)致，每個(gè)環(huán)節(jié)都想到了。具體

教學(xué)的過程中，非常理智，語言都差不多按教案設(shè)計(jì)的內(nèi)容“發(fā)言”，完全沒有隨意性。

要說缺點(diǎn)，教學(xué)過程平淡了一些，差了一點(diǎn)激情。此外，關(guān)于分子排布和分子之間有間隙的問題，沒有作業(yè)題照應(yīng)，鞏固就成了問題。

第五篇：高二物理教案分子熱運(yùn)動 能量守恒-物體是由大量分子組成的2

物質(zhì)是由大量分子組成的

教學(xué)目的

1．了解物質(zhì)是由大量分子組成。

2．了解分子雖小但是可認(rèn)識的。

3．通過測量分子的直徑和質(zhì)量，教給學(xué)生研究物理問題的方法。

教學(xué)重點(diǎn)

分子小，小到什么程度。物體中分子多，多到什么程度。（認(rèn)識分子）

教

具

一定量的小米、米尺一把、量筒一個(gè)。（每組一套）

教學(xué)過程

引言：前七章學(xué)習(xí)了有關(guān)力學(xué)方面知識，認(rèn)識了力和運(yùn)動一些規(guī)律。從第八章開始學(xué)習(xí)有關(guān)熱學(xué)方面知識。初中也學(xué)過一些熱現(xiàn)象，對其本質(zhì)也用分子動理論去認(rèn)識，但很不夠。這一章要進(jìn)一步學(xué)習(xí)分子動理論的知識，并討論熱現(xiàn)象的本質(zhì)及包括熱能在內(nèi)的能量轉(zhuǎn)化和守恒定律。

一、復(fù)習(xí)提問

初中學(xué)過的分子動理論基本內(nèi)易有哪幾點(diǎn)？

應(yīng)答：物質(zhì)是由大量分子組成的、分子不停地做無規(guī)則運(yùn)動、分子之間有相互作用力。

二、新課教學(xué)

1．提問：什么是分子？

應(yīng)答：組成物質(zhì)的最小微粒叫分子。

問：分子到底有多大？用什么方法才能測出分子的大?。?/p>

讓學(xué)生做啟發(fā)性實(shí)驗(yàn)：用一個(gè)量筒、一把米尺、一定量的小米，若把小米看成是球形的，測出小米的直徑。

做法：應(yīng)先用量筒測出一定量小米的體積V，再將這些米平攤在水

找學(xué)生回答測分子直徑的方法：首先應(yīng)想到用油來進(jìn)行測量。

先測出油的體積，然后將這些油全部滴到水面上，油散開形成單分子層。測出油層面積，若把分子看成球形，單分子油膜的厚度可以認(rèn)為等于油分子直徑。

教師提出：用上述方法測得結(jié)果知道分子直徑的數(shù)量級是10－10m。

鎢原子直徑為2×10－10m；水分子直徑為4×10－10m；氫分子直徑為2.3×10-10m。

可見分子是非常非常之小，因此宏觀物體都是由大量分子組成的。2．組成物質(zhì)的分子有多少？ 提問：化學(xué)中學(xué)過1mol的任何物質(zhì)所含有的微粒數(shù)都相同，這個(gè)數(shù)有多大？

應(yīng)答：是阿佛加德羅常數(shù)：6.02×1023個(gè)。教師提出阿佛加德羅常數(shù)是一個(gè)基本常數(shù)，科學(xué)工作者不斷地用各種方法測定它，以期得到更精確的值。

提問：現(xiàn)在已知1個(gè)水分子的直徑為4×10-10m，1mol,水的質(zhì)量是0.018kg，求lmol水中所含的水分子數(shù)。

解：根據(jù)已知條件可知lmol水的體積是1．8×10-5m3，每個(gè)分子

3．分子的質(zhì)量是多少？

根據(jù)阿佛加德羅常數(shù)很容易算出分子的質(zhì)量。讓學(xué)生討論解出下題： 已知1mol氫氣的質(zhì)量是2．016g，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下氫的密度是9.0×10－5g/cm3，求每個(gè)氫分子的質(zhì)量是多少？

學(xué)生一般可討論出兩種方法：

解法1：1mol氫氣的質(zhì)量合2.016×10-3kg，里面含有6.02×1023個(gè)分子，則1個(gè)氫分子質(zhì)量為

解法2：在標(biāo)準(zhǔn)狀況下1mol氣體體積是22.4L，則1個(gè)氫分子質(zhì)量為

4．實(shí)際上分子與分子間有空隙。

教師演示酒精與水混合后體積減小的實(shí)驗(yàn)來證實(shí)。

小結(jié)：綜上所述可知分子的體積和質(zhì)量都是很小很小的，宏觀物質(zhì)是由大量分子組成的。

三、布置作業(yè)（略）