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高二物理物体由大量分子组成

高二物理物体由大量分子组成
要点:明白得油膜法测分子直径的方法
明白阿伏加德罗常数的数值和单位,能进行相应的运算
明白一样分子的直径的数量级和质量数量级
教学难点:宏观到微观的思维方法的改变和适应
考试要求:高考Ⅰ〔物质是由大量分子组成的〕,会考
课堂设计:鉴于学生在初中已接触分子运动的差不多内容,而又有一定化学〔原子〕知识,不必再对那个理论的形成进行讲述。

课堂教学针对学生认为不可能〔用简单方法测到
分子直径〕的实验引起学生的爱好,并详细介绍实验中的〝放大〞作用,体会如何
样通过宏观量来〔间接〕测量微观量,使得在没有实验、多媒体的配合下有一个新
奇的印象。

通过对分子的具体运算和比较、抽象思维和理想化模型的处理,对看不
见摸不着专门微小的分子〔直径数量级、质量数量级〕有个初步的了解。

利用阿伏
加德罗常数进行数量运算后,通过小结点明思维方法的不同,激发学习爱好。

解决难点:学生对由宏观量表示微观量的认识并不难,但这种简单原理应用中有极高的思维要求,尽管学生能够通过结合化学知识、阿伏加德罗常数对微小量进行运算,但其真
正体会分子小到什么程度还需要相应的练习来明白得和巩固。

学生现状:学生明白分子专门小,但没有建立数量级,无法表示小到什么程度;
不能明白得油膜法测分子直径的实验原理和意义;
首次涉及测定微小量中的思维能力缺乏预备。

培养能力:分析综合能力,明白得推理能力,实验能力
思想教育:唯物主义世界观,爱国主义,自信和自强
课堂教具:直玻管〔一端封闭〕、水杯、红色水、酒精、小烧杯、滴管
备注:学生实验«用油膜法估测分子的大小»不安排在夏令营中进行
一、引入(8’)
从今天开始我们将学习热学,热学知识要紧分为两部分:第一部分是从微观角度研究热学咨询题,即从分子动理论的观点认识热现象;第二部分是从宏观角度研究热学咨询题,即从能量的观点认识热现象。

这一章先学第一部分,即从分子动理论的观点来认识热现象。

【咨询】第一谈谈你们对分子的认识,你认可三大内容的理由?
①物质由大量分子组成
证明:微粒间有间隙
——能找到这种间隙就能证明微粒的存在
演示水和酒精混合后体积减小
②分子在不停地作无规那么运动
气味的扩散、溶解、墨水的扩散
③分子间有相互的作用力
〔注:物理学中把原子、分子、离子统称为分子,区不与化学中的分子〕研究分子运动与原先高一知识是不同的:宏观与微观,个体与群体,实验与想象。

本节课我们就来学习构成物质的微粒的特点。

二、分子大小的测定(20’)
【咨询】你们认为分子专门小,小到什么程度?
1厘米3的水,分子数为3.35×1022个,假设平均分布地球表面,那么5亿个/米2;假设像拉面一样拉成一列,长度是地球太阳间的90倍。

假设我们吸满一个口腔的空气,以1亿个/秒的速度吸入气体分子,达到1大气压需要2200个世纪。

分子极其微小,不但用肉眼不能直截了当看到它们,确实是用光学显微镜也看不到它们。

现在有了能放大几亿倍的扫描隧道显微镜,用它能观看到物质表面的分子。

如何样才能明白分子的大小呢?
【摸索】现在我们有一个集装箱的乒乓球,如何测得一个球的高度?
请注意:微观的〝球〞是不能直截了当测得高度的
阅读课本测定分子大小的方法〔油膜法〕, 摸索
那个实验中要紧举荐的是一种科学的思维方式:如何样用宏观量表示微观量。

【摸索题】
1、 用什么方法来测定分子的大小和直径?
2、 如何样才能用此方法来测分子的直径和大小?
3、用此方法测分子直径的科学依据是什么?
分析:1、粗略测定法:单分子层油膜法测分子直径
油膜法测定分子直径: 对应具体的数据运算
①取一滴油,测出其体积 1厘米3
②稀释〔放大〕 加溶剂至 200厘米3
③取稀释液1滴 如125滴为1厘米3,现在
含油为1/(200·125)厘米3
④扩展成油膜 水面尽量扩展
⑤测油膜面积 单层划格,得S
一样油膜能达到1/4~1/3米2,以割补法求所占格的面积
⑥设分子为球形且单层排列 理想化模型
⑦运算厚度〔直径〕 D =1/(200·125·S)厘米
-102、测定原理d=V/s
3、科学依据:
①油分子看成球形
②将油膜看成单分子油膜
③不考虑油分子之间的间隙 注:建立理想化分子模型是物理研究的重要方法
4、分子直径的数量级:10-10m
举例:水分子直径的数量级 4×10-10m ;氢气分子直径2.3×10-10m 。

分子是专门小的,假如把水分子跟乒乓球比就相当于乒乓球跟地球大小相比,每个物体分子的数目都大的惊人。

例如:1cm3水中约有3.3×1022m个分子,假如全世界的人不分男女老少都来数这些分子,每人每秒数一个也需要大约17万年才能数完。

例:一滴石油体积为10-3cm3,把它滴在安静的湖面上,扩散成面积为2.5m2的单分子层油膜,那么石油的半径为多少?〔2×10-10m〕
三、阿伏加德罗常数(10’)
【咨询】如何明白得〝摩尔〞?
物质量的单位——国际单位制中的差不多单位之一
1971年第14届国际计量大会决定,把0.012克C12所含的结构粒子数定义为1摩尔。

即:N A=6.02×1023mol-1
单位:个/摩尔——类似箱、打、年、光年等单位量
摩尔有两个含义:①能表示一种〔特定〕物质的质量
②能表示所含的结构粒子数
它是一个专门大的数,但用在微观上,并不一定表示专门多的量〔如体积、质量等〕
因为分子专门小,因此构成一样〔宏观上能测量到的〕物体,需要专门大的数目,N A确实是起如此作用的一个单位量。

这是一个极其重要的物理量,它时宏观量和微观量之间的联系桥梁:
例:1摩尔的水质量0.018千克,求水分子质量
m=0.018千克/N A=3.0×10-26千克
微观的极小量构成了宏观,宏观的测量证实了微观〔辩证关系〕
无法直截了当测得的分子大小、分子质量跟宏观的摩尔体积、摩尔质量联系在一起。

四、小结和练习(5’)
分子专门小:直径数量级10-10m
分子专门轻:质量数量级10-26~10-30kg
重要常数:N A=6.02×1023mol-1
阅读材料«纳米技术»
作业:课本P71 练习一〔检查板演的列式〕
摩尔质量:1摩尔该种物质分子的集合总质量〔与物质有关〕,千克/摩尔
假设以克/摩尔为单位,那么摩尔质量恰好是其分子量
摩尔数:一定物质量中含有的粒子数是摩尔的倍数
教学札记:
1.
2.
3.。

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