、分子动理论的基本观点教案
、教学目标
1 •在物理知识方面的要求: [来源:Z|xx|]
（1）知道一般分子直径和质量的数量级;
（2）知道阿伏伽德罗常数的含义，记住这个常数的数值和单位；
（3）知道用单分子油膜方法估算分子的直径。

2•培养学生在物理学中的估算能力，会通过阿伏伽德罗常数估算固体和液体分子的质量、分子的体积（或直径）、分子数等微观量。

3•渗透物理学方法的教育。

运用理想化方法，建立物质分子是球形体的模型，是
为了简化计算，突出主要因素的理想化方法。

、重点、难点分析［来源:学#科#网Z#X#X#K］
1.重点有两个，其一是使学生理解和学会用单分子油膜法估算分子大小（直径）的方法；其二是运用阿伏伽德罗常数估算微观量（分子的体积、直径、分子数等）的方法。

2 •尽管今天科学技术已经达到很高的水平，但是在物理课上还不能给学生展现出
分子的真实形状和分子的外观。

这给讲授分子的知识带来一定的困难，也更突出了运用
估算方法和建立理想模型方法研究固体、液体分子的体积、直径、分子数的重要意义。

三、教具
1•幻灯投影片或课件：水面上单分子油膜的示意图；离子显微镜下看到钨原子分布的图样。

2•演示实验：演示单分子油膜：油酸酒精溶液（ 1 : 200）,滴管，直径约20cm 圆形水槽，烧杯，画有方格线的透明塑料板。

四、主要教学过程
［导入］
古代人类对物质的组成的思考：①公元前5世纪，古希腊哲学家留基波和他的学
生的争论：把一块金子切成两半，接着把其中一块金子再切成两半，这样继续下去，能分割到什么程度。

要么这种分割能够永远继续下去；要么有一个限度，不能进一步分
割了。

也就是说，物质要么是连续的，可以无限分割下去；要么物质是由不可分的粒子构成的。

在他们看来，第一种说法是荒谬的，因此，他们的结论是：物质是由小得不被察觉的“ a-tomos ”粒子（即原子）构成。

②我国古代的一种说法：“一尺之椎，日取其半，万世不竭”一一古代，人们对物质组成的认识更多的是体现了一种哲学思想。

而在今天，我们则更多的建立在严密的实验基础上。

［利用多媒体，逐张播放一片树叶被不断放大的图片］放大6倍时，可以看到清晰
的叶脉；放大20000倍时，可以看到它是由细胞所组成的；放大到50000000倍时，就
可以看到他的分子结构了
［提议学生想象］一张光盘、一片陶瓷或一块布片不断放大的情景
［展示图片］扫瞄隧道显微镜下的硅片表面原子的图像
［总结］［板书］物体是由大量分子所组成的
［新课教学］
［过渡］上面分析知道：分子的体积是极其微小的，用肉眼和光学显微镜都不能
看到；放大到几十亿倍的扫描隧道显微镜才能看到。

既然分子小得看不见，那怎样
能知道分子的大小呢？怎样测量呢？
1 .分子的大小。

(1)单分子油膜法是最粗略地说明分子大小的一种方法。

将一滴体积已知的小油滴，滴在水面上，在重力作用下尽可能的散开形成一层极薄的油膜，此时油膜可看成单分子油膜，油膜的厚度看成是油酸分子的直径，所以只要再测定出这层油膜的面积，就可求出油分子直径的大小•
［介绍演示］如果油在水面上尽可能地散开，可认为在水面上形成单分子油膜，可以通过幻灯观察到，并且利用已制好的方格透明胶片盖在水面上，用于测定油膜面积。

如图1所示。

的1
当然，这个实验要做些简化处理：(1)把分子看成一个个小球；
(2)油分子一个紧挨一个整齐排列；
(3)认为油膜厚度等于分子直径•
［提问］已知一滴油的体积V和水面上油膜面积S,那么这种油分子的直径是多少？
［学生回答］d=V/S
［FLASH课件模拟演示］油膜法测分子直径
［在此基础上，进一步指出］
①介绍数量级这个数学名词，一些数据太大，或很小，为了书写方便，习惯上用
科学记数法写成10的乘方数，如3 x 1O-10m。

我们把10的乘方数叫做数量级，那么 1 x 10-10m和9x 10-10m,数量级都是1O-10m。

②如果分子直径为d,油滴体积是V,油膜面积为S,则d=V/S,根据估算得出分子直径的数量级为10-10m。

(2)利用扫描隧道显微镜测定分子的直径。

(3)物理学中还有其他不同方法来测量分子的大小，用不同方法测量出分子的大
小并不完全相同，但是数量级是相同的。

测量结果表明，一般分子直径的数量级是10-10m。

, _10 才. 、-10
例如水分子直径是4X 10 m,氢分子直径是2.3 x 10 m。

「来源:学+科利来源：学科网
(4)指出认为分子是小球形是一种近似模型，是简化地处理问题，实际分子结构很复杂，但通过估算分子大小的数量级，对分子的大小有了较深入的认识。

2•阿伏伽德罗常数
［向学生提问］在化学课上学过的阿伏伽德罗常数是什么意义？数值是多少？明确1mol物质中含有的微粒数(包括原子数、分子数、离子数，，)都相同。

此数叫阿伏伽德罗常数，可用符号N A表示此常数，N=6.02 x 1023个/mol，粗略计算可用N A=6X 1023
个/mol。

(阿伏伽德罗常数是一个基本常数，科学工作者不断用各种方法测量它，以期
得到它精确的数值。

)
［再问学生］摩尔质量、摩尔体积的意义。

［例题分析］下列叙述中正确的是：
(1)1cm3的氧气中所含有的氧分子数为 6.02 x 1023个［…］
(2)1克氧气中所含有的氧分子数为 6 x 1023
个；
(3)1升氧气中含氧分子数是6X 1023个；
(4)1摩氧气中所含有的氧分子数是6 X 1023
3 •微观物理量的估算
若已知阿伏伽德罗常数，可对液体、固体的分子大小进行估算。

事先我们假定近似地认为液体和固体的分子是一个挨一个排列的(气体不能这样假设)。

［例题分析］水的分子量18,水的密度为103kg/m3,阿伏加德罗常数为NA=6.02X 1023 个/ mol，则：
(1)水的摩尔质量M= ___________
(2)水的摩尔体积V= ___________
(3)一个水分子的质量m0 = ______________
(4)一个水分子的体积V0 = ______________
(5)将水分子看作球体，分子直径d=
(6)10g水中含有的分子数目N=
［归纳总结］以上计算分子的数量、分子的直径，都需要借助于阿伏伽德罗常数。

因此可以说，阿伏伽德罗常数是联系微观世界和宏观世界的桥梁。

它把摩尔质量、摩
尔体积等这些宏观量与分子质量、分子体积(直径)等这些微观量联系起来。

阿伏伽德罗常数是自然科学的一个重要常数。

现在测定它的精确值是2=6.022045
23
X 10 /mol。

(三)课堂练习
1、已知氢气的摩尔质量是2X 10-3kg/mol,水的摩尔质量是1.8 X 10-2kg/mol,计算1个氢分子和水分子的质量。

2、若已知铁的原子量是56,铁的密度是7.8 X 103kg/m3,试求质量是1g的铁块中铁原子的数目(取1位有效数字)及一个铁原子的体积•
(四)课堂小结
1•物体是由体积很小的分子组成的。

这一结论有坚实的实验基础。

单分子油膜实
验等实验是上述结论的有力依据。

分子直径大约有10-10米的数量级。

2•阿伏伽德罗常数是物理学中的一个重要常数，它的意义和常数数值应该记住。

3•学会计算微观世界的物理量(如分子数目、分子质量、分子直径等)的一般
方法。

由于微观量是不能直接测量的，人们可以测定宏观物理量，用阿伏伽德罗常数作为桥梁，间接计算出微观量来。

如分子质量m,可通过物质摩尔质量M和阿伏伽德罗常
数N A,得到m=M/N。

通过物质摩尔质量M密度p、阿伏伽德罗常数N A,计算出分子直径
(五)说明
由于课堂内时间限制，单分子油膜法测定分子直径的实验不可能在课堂上完成全
过程。

在课堂上通过课件的演示，让学生看到油膜散开现象和油膜面积的测量方法。

五、教后记
1、本课采用多媒体教学手段，通过丰富的图片的比较和展示，让学生对分子的大小有一个感性的认识；同时用FLASH课件演示油膜法测分子直径的实验操作过程和分析方法，形象生动，有助于学生的理解和掌握；
2、在分析分子直径的过程中还应用比喻的手法加以强调突出；
3、对阿夫加德罗常数的理解，则注重从具体例题入手。

先以例题分析N A的含义和用途,
再由学生当堂练习，在实践中掌握应用N A分析问题的基本思路。