第一篇：【物理】7.1《物質(zhì)是由分子組成的》教案(新人教版選修3-3)

7.1 物體是由分子組成的

一、教學目標

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)學生在物理學中的估算能力，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．滲透物理學方法的教育。運用理想化方法，建立物質(zhì)分子是球形體的模型，是為了簡化計算，突出主要因素的理想化方法。

二、重點、難點分析

1．重點有兩個，其一是使學生理解和學會用單分子油膜法估算分子大?。ㄖ睆剑┑姆椒ǎ黄涠沁\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．盡管今天科學技術(shù)已經(jīng)達到很高的水平，但是在物理課上還不能給學生展現(xiàn)出分子的真實形狀和分子的外觀。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．幻燈投影片或課件：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．演示實驗：演示單分子油膜：油酸酒精溶液（1∶200），滴管，直徑約20cm圓形水槽，燒杯，畫有方格線的透明塑料板。

四、主要教學過程 [導入] 古代人類對物質(zhì)的組成的思考：①公元前5世紀，古希臘哲學家留基波和他的學生的爭論：把一塊金子切成兩半，接著把其中一塊金子再切成兩半，這樣繼續(xù)下去，能分割到什么程度。要么這種分割能夠永遠繼續(xù)下去；要么有一個限度，不能進一步分割了。也就是說，物質(zhì)要么是連續(xù)的，可以無限分割下去；要么物質(zhì)是由不可分的粒子構(gòu)成的。在他們看來，第一種說法是荒謬的，因此，他們的結(jié)論是：物質(zhì)是由小得不被察

覺的“a-tomos”粒子（即原子）構(gòu)成。②我國古代的一種說法：“一尺之椎，日取其半，萬世不竭”——古代，人們對物質(zhì)組成的認識更多的是體現(xiàn)了一種哲學思想。而在今天，我們則更多的建立在嚴密的實驗基礎上。

[利用多媒體，逐張播放一片樹葉被不斷放大的圖片]放大6倍時，可以看到清晰的葉脈；放大20000倍時，可以看到它是由細胞所組成的；放大到50000000倍時，就可以看到他的分子結(jié)構(gòu)了

[提議學生想象] 一張光盤、一片陶瓷或一塊布片不斷放大的情景 [展示圖片] 掃瞄隧道顯微鏡下的硅片表面原子的圖像 [總結(jié)][板書] 物體是由大量分子所組成的 [新課教學] [過渡]上面分析知道：分子的體積是極其微小的,用肉眼和光學顯微鏡都不能 看到;放大到幾十億倍的掃描隧道顯微鏡才能看到。既然分子小得看不見，那怎樣能知道分子的大小呢？怎樣測量呢？

1．分子的大小。

（1）單分子油膜法是最粗略地說明分子大小的一種方法。

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.[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？ [學生回答]d=V/S

[FLASH課件模擬演示] 油膜法測分子直徑 [在此基礎上，進一步指出] ①介紹數(shù)量級這個數(shù)學名詞，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3×10m。我們把10的乘方數(shù)叫做數(shù)量級，那么1×10m和9×10m，數(shù)量級都是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10m。

（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10m。例如水分子直徑是4×10m，氫分子直徑是2.3×10m。

（4）指出認為分子是小球形是一種近似模型，是簡化地處理問題，實際分子結(jié)構(gòu)很復雜，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識。

2．阿伏伽德羅常數(shù)

[向?qū)W生提問]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？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=6.02×10個/mol，粗略計算可用NA=6×10

323

-10-10-10

-10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。）

[再問學生]摩爾質(zhì)量、摩爾體積的意義。[例題分析] 下列敘述中正確的是：

（1）1cm3的氧氣中所含有的氧分子數(shù)為6.02×1023個（2）1克氧氣中所含有的氧分子數(shù)為6×1023個；（3）1升氧氣中含氧分子數(shù)是6×1023個；（4）1摩氧氣中所含有的氧分子數(shù)是6×1023 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）。

[例題分析] 水的分子量18，水的密度為103kg/m3,阿伏加德羅常數(shù)為NA=6.02×1023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=___________________ [歸納總結(jié)] 以上計算分子的數(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)是自然科學的一個重要常數(shù)。現(xiàn)在測定它的精確值是NA=6.022045×10/mol。

（三）課堂練習

1、已知氫氣的摩爾質(zhì)量是2×10-3kg/mol,水的摩爾質(zhì)量是1.8×10-2kg/mol,計算1個氫分子和水分子的質(zhì)量。

2、若已知鐵的原子量是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)及一個鐵原子的體積.（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)論有堅實的實驗基礎。單分子油膜實驗等實驗是上述結(jié)論的有力依據(jù)。分子直徑大約有10米的數(shù)量級。

2．阿伏伽德羅常數(shù)是物理學中的一個重要常數(shù)，它的意義和常數(shù)數(shù)值應該記住。3．學會計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，計算出分子直徑

-102

3（五）說明

由于課堂內(nèi)時間限制，單分子油膜法測定分子直徑的實驗不可能在課堂上完成全過程。在課堂上通過課件的演示，讓學生看到油膜散開現(xiàn)象和油膜面積的測量方法。

五、教后記

1、本課采用多媒體教學手段，通過豐富的圖片的比較和展示，讓學生對分子的大小有一個感性的認識；同時用FLASH課件演示油膜法測分子直徑的實驗操作過程和分析方法，形象生動，有助于學生的理解和掌握；

2、在分析分子直徑的過程中還應用比喻的手法加以強調(diào)突出；

3、對阿夫加德羅常數(shù)的理解，則注重從具體例題入手。先以例題分析NA的含義和用途，再由學生當堂練習，在實踐中掌握應用NA分析問題的基本思路。

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

三維教學目標

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值觀。

3、情感、態(tài)度與價值觀 教學重難點

（1）使學生理解和學會用單分子油膜法估算分子大小（直徑）的方法；

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

（1）教學掛圖或幻燈投影片：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）演示實驗：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。教學過程：

第一節(jié) 物質(zhì)是由大量分子組成的

（一）熱學內(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)則運動，因此研究熱學的基本理論是分子動理論、量守恒規(guī)律。

（二）新課教學

1、分子的大?。悍肿邮强床灰姷?，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直接反映鎢原子排列情況。經(jīng)過計算得出鎢原子之間的距離是2×10-10m。如果設想鎢原子是一個挨著一個排列的話，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，實際分子結(jié)構(gòu)很復雜，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識。

2、阿伏伽德羅常數(shù)

提問：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？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／mol，粗略計算可用NA=6×1023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。）

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。如果設想水分子是一個挨著一個排列的。

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）。

提問：1mol水的質(zhì)量是M=18g，那么每個水分子質(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：是否可以計算出鐵原子的直徑是多少來？

總結(jié)：以上計算分子的數(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：

（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)論有堅實的實驗基礎。單分子油膜實驗等實驗是上述結(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)是物理學中的一個重要常數(shù)，它的意義和常數(shù)數(shù)值應該記住。（3）學會計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，計算出分子直徑：

第三篇：7.1 物體是由大量分子組成的 (教案)

房山高級中學教案

高二物理學科

編號：001

第七章

7.1、物質(zhì)是由大量分子組成的

教學目標：（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、難點分析

1．使學生理解和學會用單分子油膜法估算分子大?。ㄖ睆剑┑姆椒?；

2．運用阿伏伽德羅常數(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)的化學性質(zhì)的最小微粒，在熱學中，原子、離子、分子這些微粒做熱運動時，遵從相同的規(guī)律，所以，統(tǒng)稱為“分子” 熱學內(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)則運動，因此研究熱學的基本理論是分子動理論、量守恒規(guī)律。

新課教學過程

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直接反映鎢原子排列情況。經(jīng)過計算得出鎢原子之間的距離是2×10-10m。如果設想鎢原子是一個挨著一個排列的話，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）指出認為分子是小球形是一種近似模型，是簡化地處理問題，實際分子結(jié)構(gòu)很復雜，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識。

二．阿伏伽德羅常數(shù)

提問：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？明確1mol物

房山高級中學教案

高二物理學科

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，在標準狀況下（0 ℃，1 atm）

3210＝?n??

6.02?1023n3210

（2）、占有多大體積？

＝?v??

－3v22.4?10

（1）、含有多少個氧氣分子？

來源:.]例題

三、估算標準狀況下，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V＝45 m3時，求：氣體的質(zhì)量M＝？

來源:.]

r 22.4?10－345＝?M?58.3kg 解：

M29?10－3房山高級中學教案

高二物理學科

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

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：

第四篇：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、教學目標

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)學生在物理學中的估算能力，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．滲透物理學方法的教育。運用理想化方法，建立物質(zhì)分子是球形體的模型，是為了簡化計算，突出主要因素的理想化方法。

二、重點、難點分析

1．重點有兩個，其一是使學生理解和學會用單分子油膜法估算分子大小（直徑）的方法；其二是運用阿伏伽德羅常數(shù)估算微觀量（分子的體積、直徑、分子數(shù)等）的方法。

2．盡管今天科學技術(shù)已經(jīng)達到很高的水平，但是在物理課上還不能給學生展現(xiàn)出分子的真實形狀和分子的外觀。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．演示實驗：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、主要教學過程

（一）熱學內(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)則運動，因此研究熱學的基本理論是分子動理論、量守恒規(guī)律。

（二）新課教學過程

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？

在學生回答的基礎上，還要指出：

①介紹數(shù)量級這個數(shù)學名詞，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直接反映鎢原子排列情況。經(jīng)過計算得出鎢原子之間的距離是2×10-10m。如果設想鎢原子是一個挨著一個排列的話，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）指出認為分子是小球形是一種近似模型，是簡化地處理問題，實際分子結(jié)構(gòu)很復雜，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識。

2．阿伏伽德羅常數(shù) 向?qū)W生提問：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？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／mol，粗略計算可用NA=6×1023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。）

再問學生，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。如果設想水分子是一個挨著一個排列的。

提問學生：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）。

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

提問學生：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：是否可以計算出鐵原子的直徑是多少來？

3歸納總結(jié)：以上計算分子的數(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)是自然科學的一個重要常數(shù)（曾經(jīng)學過的萬有引力常量也是一個重要常數(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。現(xiàn)在測定它的精確值是NA=6.022045×1023／mol。

（三）課堂練習

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)論有堅實的實驗基礎。單分子油膜實驗等實驗是上述結(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)是物理學中的一個重要常數(shù)，它的意義和常數(shù)數(shù)值應該記住。

3．學會計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，計算出分子直徑

（五）說明

1．由于課堂內(nèi)時間限制，單分子油膜法測定分子直徑的實驗不可能在課堂上完成全過程。在課堂上讓學生看到油膜散開現(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。

第五篇：蘇州市藍纓學校高二物理《物質(zhì)是由大量分子組成的》教案

第七章

7.1、物質(zhì)是由大量分子組成的

教學目標：（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、難點分析

1．使學生理解和學會用單分子油膜法估算分子大?。ㄖ睆剑┑姆椒?；

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

教學過程

自古以來，人們就不斷的研究物質(zhì)的組成1、2500年前，古希臘德謨克利特認為，物質(zhì)是由不可再分的“原子”構(gòu)成。

2、我國古代學者認為，“語小，天下莫能破焉”

從本章開始學習熱學，研究與熱現(xiàn)象有關(guān)的事物，研究熱現(xiàn)象的規(guī)律，從宏觀的內(nèi)能和微觀的分子運動論兩個方面討論熱現(xiàn)象，兩種方法相輔相成，使人們對熱現(xiàn)象的研究越來越深入。

初中講過的分子運動論的內(nèi)容

1、物質(zhì)是由大量分子構(gòu)成的――大小、質(zhì)量、動能？？？

2、分子永不停息的做無規(guī)則的運動――根據(jù)什么？？？

3、分子間存在著相互作用的引力和斥力。――怎樣變化？？？

分子是具有各種物質(zhì)的化學性質(zhì)的最小微粒，在熱學中，原子、離子、分子這些微粒做熱運動時，遵從相同的規(guī)律，所以，統(tǒng)稱為“分子” 熱學內(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)則運動，因此研究熱學的基本理論是分子動理論、量守恒規(guī)律。

新課教學過程

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。

（單層、球形、空隙 1+1≠2根據(jù)估算得出分子直徑的數(shù)量級為10-10m。）粗測：（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直接反映鎢原子排列情況。經(jīng)過計算得出鎢原子之間的距離是2×10-10m。如果設想鎢原子是一個挨著一個排列的話，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2.3×10-10

m。

1（2）指出認為分子是小球形是一種近似模型，是簡化地處理問題，實際分子結(jié)構(gòu)很復雜，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識。

二．阿伏伽德羅常數(shù)

提問：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？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

23羅常數(shù)，可用符號NA表示此常數(shù)，NA=6.02×10個／mol，粗略計算可用NA=6×1023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。）

再問學生，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。每個水分子的直徑是4×10-10m，它的體積是－103-293（4×10）m=3×10m。如果設想水分子是一個挨著一個排列的。

提問：如何算出1mol水中所含的水分子數(shù)？

三．微觀物理量的估算

1、分子的質(zhì)量 = 摩爾質(zhì)量 / 阿伏加德羅常數(shù)

練習：估測水分子的質(zhì)量估測水分子的質(zhì)量

解：練習：估測氫氣分子的質(zhì)量 分子的體積 = 摩爾體積 / 阿伏加德羅常數(shù)

練習：估算水分子的體積

3、幾個常用的等式

（1）

（2）分子的個數(shù) = 摩爾數(shù) ×阿伏加德羅常數(shù)

練習：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）。

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

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：是否可以計算出鐵原子的直徑是多少來？

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 cm的溶液中，酒精溶于水后，油酸的體積 V0 ＝1/200 cm3 ＝1/200×10－6m3 1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＝5×10－10米

注：酒精的作用（1）、提高擴散速度（2）、油膜面積不致于很大，易于測量

例題

二、10克的氧氣，在標準狀況下（0 ℃，1 atm）（1）、含有多少個氧氣分子？

（2）、占有多大體積？

例題

三、估算標準狀況下，氣體分子和水分子的間距

1、氣體分子間距

1、同理，水的摩爾體積v＝18×10，注：

1、比較間距的大小

2、邊長＝間距

－

31、還可以看成球形模型v＝4 π r / 3

例題

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

3解：

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：

課堂練習

-431．體積是10cm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）

22426282A.10cm B.10cm C.10cm D.10cm

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。

23-10答案：3．8×10，3×10m

閱讀材料

納米時代科技

互聯(lián)網(wǎng)的來臨，帶給人類的是溝通的無限；基因工程研究的突破，使人類看到了再造自身的希望；現(xiàn)在人類的腳步邁進了納米時代，各領(lǐng)域、行業(yè)、行為都充滿了太多的未知和希望。

納米技術(shù)是繼互聯(lián)網(wǎng)、基因之后人們關(guān)注的又一大熱點。納米是一個什么樣的概念呢？納米是一個幾何尺寸的量度單位，同我們常用“米”一樣，只不過它僅為一米的十億分之一，略等于45個原子排列起來的長度，而納米技術(shù)則是指制造體積不超過數(shù)百個納米的物體，其寬度只有幾十個原子聚集在一起的寬度。

在納米的世界里，物質(zhì)的我發(fā)生了神奇的變化。如導電性能良好的銅在納米級就不導電了，而絕緣的二氧化硅在納米級就開始導電了；二氧化硅陶瓷在通常情況下是很脆的，但當二氧化硅陶瓷顆?？s小到納米級時，脆性的陶瓷竟然具有了韌性。

新的制高點

可以說，互聯(lián)網(wǎng)是美國人發(fā)明的，所以美國人靠著互聯(lián)網(wǎng)不斷地掠奪著世界上的大部分資源和財富，因為它是互聯(lián)網(wǎng)的統(tǒng)治者。在納米時代還未達到全盛之際，一切規(guī)則還沒有確定，誰占有了制高點誰就有了一切。因此在過去的五年中，集中于納米方面的研究項目幾乎在所有的工業(yè)化國家就已經(jīng)開始了。目前的現(xiàn)狀是，美國在全成、化學、生物方面領(lǐng)先，但在納米設備的研究、納米器械的生產(chǎn)和超精機械、陶瓷等材料上是落后的；日本在納米器械的加固結(jié)構(gòu)上領(lǐng)先；歐洲則在分散和涂層新型的儀器方面實力非常強大。

我國對納米技術(shù)也并不落后，在某些方面還居領(lǐng)先地位。

90年代初起，中國科技部、國家自然科學基金委員會、中國科學院等部門設立了攀登計劃項目和相關(guān)的重大、重點項目。去年，科技部又啟動了有關(guān)納米材料的國家重點基礎研究項目，投入數(shù)千萬元人民幣資金支持基礎研究。目前，中國已經(jīng)建成了幾個納米研究基地。中科院、清華大學、北京大學等單位已經(jīng)形成了一支從事納米研究的隊伍，在國際上取得了一系列令人矚目的成果。

中國重大基礎研究納米材料科學專家組首席專家張立德日前在接受采訪時說，中國納米基礎研究實力總體上已經(jīng)躋身世界前列，“超級纖維”、碳納米管等個別工作甚至走在了世界最前沿。

改變生活

與基因技術(shù)不同，納米技術(shù)對人體本身的改造是后天的。對于那些有先天不足的人們來說，高精密和超微型技術(shù)已經(jīng)成功地提高了殘疾人的生活質(zhì)量和老年人的壽命。幫助不能用雙手打字的人用眼睛就可以完成工作，幫助失明者探索前途，納米技術(shù)因為其“微小”而在聽覺移植、骨髓移植等醫(yī)學領(lǐng)域獲得了極大的成功。

在全球日益關(guān)注的環(huán)保問題上，納米技術(shù)同樣可以一展身手。大規(guī)模的納米技術(shù)生產(chǎn)，使得產(chǎn)品越來越小，每件產(chǎn)品所消耗的原材料也越來越少，這樣就減少了能源和其他資源的消耗。另外，在對太陽能的利用和新能源的開發(fā)方面，納米技術(shù)同樣會功不可沒。

當納米機器人出現(xiàn)以后，我們的生活會更加精彩。在一本1986年出版的《有創(chuàng)造力的發(fā)動機》一書中，作者對未來納米技術(shù)的潛在用途作了一番引人入勝的描述：當成群的肉眼看不見的微型機器人在地毯上或書架上爬行時，大量的灰塵被分解成為原子，使這些原子復原成餐巾、肥皂或是納米計算機等等諸如此類的東西。