高中物理分子动理论的基本观点教案鲁科版选修

高中物理分子动理论的基本观点教案鲁科版选修

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1、一、分子动理论的基本观点教案一、教学目标1.在物理知识方面的要求:(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。1,3,53.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。二、重点、难点分析1.重点有两个,其一是使学生理解和学会用单分子油

2、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

3、,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,

4、万世不竭”——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

5、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。-3-(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

6、面上,用于测定油膜面积。如图1所示。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3×10-10m。我们把10的乘方数叫做数量级,那么1×10-10m和9×10-10m

7、,数量级都是10-10m。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。例如水分子直径是4×10-10m,氢分子直径是2.3×10-10m。(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

8、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NA表示此常数,NA=6.02×1023个/mol,粗略计算可用NA=6×1023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

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