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时间:2018-11-10
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1、专题·分子动理论一、教学目标 1.在物理知识方面的要求.(1)掌握分子动理论的三个基本观点;(2)理解阿伏伽德罗常数的物理意义,掌握有关微观量的计算方法.2.通过将有关物理知识条理化进行复习,使学生理解相关知识内在的逻辑性,从而在较高的层次上掌握分子动理论的基本知识.3.在物理学的方法论上,让学生懂得任何理论都是建立在一定的观察和实验的基础上的,从实验中总结的规律才是物理知识的源泉. 二、重点、难点分析 1.重点:分子动理论的三个基本观点,阿伏伽德罗常数.2.难点:用阿伏伽德罗常数联系宏观量与微观量,进行分子数、分子质量和体积的计算,并要区别固、液和气态不同的分子模型.
2、三、主要教学过程(一)引入新课简要说明本章(分子动理论,内能)复习方法与过去(力,电)之不同点:理解与记忆并重,掌握估算方法.(二)教学过程设计1.分子动理论的基本内容.引导学生回忆分子动理论的基本内容.(1)物体是由大量分子组成的.提问:从哪些方面证明物体是由大量分子组成的?证明:①分子直径的数量级:10-10m.提问:实验根据?答:油膜法测分子直径.指出实验设计思路巧妙且较易实现.②阿伏伽德罗常数NA=6.0×1023mol-1.提问:怎样计算NA值?指出阿伏伽德罗常数的物理意义:1mol任何物质包含的微粒数都是相同的,但不同物质的分子质量和体积不同,所以,1mol不
3、同物质的总质量(摩尔质量)和总体积(摩尔体积)不同.例1 求1g铁(Fe)包含的原子数,已知铁的分子量为56.提示:指出Fe=56,即铁的摩尔质量是M=56g/mol.指出:如果知道1g铁包含几摩尔物质,便可由阿伏伽德罗常数求出它包含的原子数.解:1g铁的摩尔数原子数:例2 求1个铁原子的质量.例3 求1个铁原子的体积.提示:怎样求“摩尔体积”?提示:将固态铁中的铁原子看成一个紧挨一个的紧密排列,且看成立方体模型.解:1mol铁原子的体积(摩尔体积)1个铁原子的体积追问:如果把铁原子占有的空间看成立方体,则1个铁原子的直径有多少米?例4 求1cm3铁包含的原子数.提示:1
4、mol铁原子的体积VM=M/D,则1cm3铁包含的原子数n=1cm3/VM.注意例3、例4互为倒数关系.指出固体和液体分子都是紧密排列的,所以对液体而言,以上计算方法都适用.(2)所有分子都在永不停息地做无规则运动(热运动).提问:证明?证明:布朗运动.说明布朗运动的规律:永不停息、无规则、温度越高越激烈.说明:由于布朗运动是固体颗粒受到液体分子撞击造成的,所以布朗运动是液体分子永不停息无规则热运动的反映.说明:温度是分子无规则热运动激烈程度的反映.说明扩散现象也是分子无规则热运动造成的,但这个现象也说明了分子间有空隙.(3)分子间存在着引力和斥力.指出分子间的相互作用力
5、来源于库仑力,所以分子间引力和斥力同时存在,分子力是合力.由库仑定律可知,当两个分子之间的距离增大时,它们之间的引力和斥力同时减小;当两个分子之间的距离减小时,它们之间的引力和斥力同时增大.让学生看书,理解图1所示分子力f随分子间距r的关系:①当r=r0时,f引=f斥,f=0;②当r<r0时,f引和f斥随r减小而增大,f斥增大得比f引快,f表现为斥力为主;③当r>r0时,f引和f斥随r增大而减小,f斥减小得比f引快,f表现为引力为主.④当r>10r0时,f引和f斥都趋于零(气体),f可以忽略,所以理想气体不考虑分子力.例5 一个房间的体积为15×3m3,试估算该房间内空气
6、的质量.已知在标准状态下空气的摩尔质量为2.9×10-2kg/mol.提示:由于气体分子之间的作用力很小而使气体不能有固定的体积,使气体分子通过热运动充满容器的整个空间,房间的容积就是气体的体积.提示:先计算房间中空气的摩尔数.提示:设空气处于标准状态(简化方法).解:房间中空气的摩尔数则空气质量m=NM=(2.0×103)×(2.9×10-2)=58kg.讲述一个人想买一个名作家故居空气的故事.例6 在标准状态下,求1个气体分子占有的空间. 四、教学说明 本课是通过教师引导,学生活动(回答问题和动手计算)完成的.
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