物質(zhì)是由大量分子組成的(教學(xué)設(shè)計(jì))4頁

1、物質(zhì)是由大量分子組成的（教學(xué)設(shè)計(jì)） 一、教學(xué)目標(biāo)1、知識(shí)與技能（1）知道知道物質(zhì)是由大量分子組成的；（2）知道分子的球體模型，知道分子直徑的數(shù)量級(jí)；（3）知道用單分子油膜方法估算分子的直徑的原理，并能測量和計(jì)算；（4）知道阿伏伽德羅常數(shù)的物理意義，數(shù)值和單位；2、過程與方法：通過油膜法實(shí)驗(yàn)使學(xué)生知道科學(xué)研究中的一種方法：利用宏觀量求微觀量。3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀初步認(rèn)識(shí)到微觀世界是可以認(rèn)知的，人類探究微觀世界經(jīng)歷了漫長的過程，而且意識(shí)到這種探索還將繼續(xù)下去。二、教學(xué)重難點(diǎn)1、能使學(xué)生學(xué)會(huì)利用宏觀量求微觀量的方法；2、使學(xué)生理解和學(xué)會(huì)用單分子油膜法估算分子大小（直徑）。展示導(dǎo)入提問1：有沒有簡單

2、的辦法知道教室里有多少個(gè)同學(xué)？每個(gè)同學(xué)的體重是多少？身高是多少？（這個(gè)問題同學(xué)們一定會(huì)覺得太簡單了，會(huì)紛紛說出答案“數(shù)人數(shù)，稱體重，量身高。”）提問2：是否同樣有辦法知道教室里空氣分子的個(gè)數(shù)？空氣分子的質(zhì)量？空氣分子的大??？（這個(gè)問題對(duì)比的提出，引發(fā)了學(xué)生的思考。從而引出分子太小所以不能采取相同的辦法。）我們這節(jié)課就一起來用實(shí)驗(yàn)探究一下分子的大小。（引入新課）探究準(zhǔn)備人們長久以來一直沒有停下對(duì)微觀世界的探索，目前已經(jīng)能用比較先進(jìn)的儀器來探究微觀世界。例如掃描隧道顯微鏡，原子力顯微鏡、離子顯微鏡等。（實(shí)驗(yàn)室配有的掃描隧道顯微鏡）展示顯微鏡下的樹葉圖片一片葉子 放大6倍 放大700倍 放大4000

3、倍 放大20000倍 放大50000000倍掃描隧道顯微鏡不僅可以觀察物體表面原子，還可以進(jìn)行操作，把原子進(jìn)行重新排列。（上圖左為溴原子圍成一圈的圖片，上圖右為石墨層面上的碳原子）可以看出來原子接近于一個(gè)個(gè)小球體，如果我們把分子看成是一個(gè)球體的話，在不使用先進(jìn)儀器的情況下，我們?cè)撊绾稳ス罍y這么小的“球體”的大小呢？智慧小故事給我們的啟發(fā)：古代“曹沖稱象”的故事采取了“化整為零”的方法，那么要測微小顆粒的尺寸的方法是“聚零為整”。（用對(duì)比的方法引入，容易想到“聚零為整”的積累法。）思考：如果沒有游標(biāo)卡尺，用積累法如何去測綠豆的直徑？（引發(fā)學(xué)生對(duì)積累法使用的思考）學(xué)生會(huì)提出很多類似的方案，總結(jié)如下

4、：方法1：測出很多顆綠豆的總長，再數(shù)出顆數(shù)，總長除以綠豆的顆數(shù)就是每顆綠豆的直徑了。方法2：測出很多顆綠豆的總體積，再數(shù)出綠豆的總顆數(shù)，總體積除以總顆數(shù)就是每顆綠豆的體積，若想知道直徑，再以球體模型換算出直徑。方法3：測出很多顆綠豆的總體積，再把綠豆單層排列，測出鋪開的面積，總體積除以總面積就是綠豆的直徑。合作探究提問1：分子大小的測量是否可以采用以上方法？（經(jīng)過討論得出：前兩種方案不可行，無法數(shù)分子個(gè)數(shù),只有最后一種可以實(shí)施。）提問2：選什么樣的物質(zhì)來做實(shí)驗(yàn)？（液體更易實(shí)現(xiàn)）液體滴在哪里才能實(shí)現(xiàn)單層鋪開？（液面上鋪開）演示1：實(shí)心塑料球倒入水中。（不合適，會(huì)沉入水底）結(jié)論：選擇浮在水面上的球

5、做實(shí)驗(yàn)比較好。（引出油酸的特性介紹）演示2：把較多的塑料空心球倒在水面上，堆積起來，不能單層排列（引出所使用的油酸分子也不能太多，否則也不能實(shí)現(xiàn)單層排列。）提問3：如何測出油酸鋪開的面積呢？思考1：油酸是無色透明的，如何看清鋪開的邊界。（撒痱子粉的作用）思考2：即使能看清邊界，又如何記錄鋪開的面積呢？演示3：無網(wǎng)格做一次實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生看油酸推開痱子粉的效果，滴入一滴油酸溶液，告訴學(xué)生其中含有的純油酸。（介紹數(shù)格子的方法，提出用同樣的方法估算油酸鋪開的面積。）演示4：放上網(wǎng)格，再做實(shí)驗(yàn)，同時(shí)介紹拍照記下邊界的方法，請(qǐng)同學(xué)幫忙一起操作。給學(xué)生看拍下的照片，并且選擇一張效果較好的來處理數(shù)據(jù)。（對(duì)照電腦

6、上的照片讓學(xué)生一起數(shù)格子，運(yùn)算，得出數(shù)據(jù)。）用先進(jìn)的儀器已經(jīng)可以測出油酸分子的直徑大約在數(shù)量級(jí)，但是同學(xué)們根據(jù)實(shí)驗(yàn)算出來的要相對(duì)偏大。（引出實(shí)驗(yàn)誤差的討論）總結(jié)實(shí)驗(yàn)中誤差存在的地方：（1）油酸分子并非全部單層排列；（2）油酸分子并非緊密排列；（3）滴入的一滴油酸溶液體積不是很準(zhǔn)確；（4）油酸鋪開的面積是估算的，不夠準(zhǔn)確； (5) 在配油酸酒精溶液的時(shí)候，濃度并不完全準(zhǔn)確。通過實(shí)驗(yàn)和計(jì)算，我們知道了分子非常小，但正是這非常小的分子卻組成了我們美麗的大千世界，這又說明了分子之多。經(jīng)過長期的研究測算，把個(gè)分子記為，也就是說的物質(zhì)所含分子數(shù)目為個(gè)。我們把這個(gè)數(shù)記為阿伏伽德羅常數(shù)，。阿伏伽德羅常數(shù)是個(gè)很

7、大的數(shù)，舉例體驗(yàn)。（1）水中含有的水分子數(shù)約為個(gè)，假如全世界60億人不分男女老少都來數(shù)這些分子，每人每秒數(shù)一個(gè)，也需要將近17萬年的時(shí)間才能數(shù)完。（2）的酒精滴入100億立方米的水庫中，分布均勻后，每立方厘米水中仍然含有100萬個(gè)以上的酒精分子。（用量杯給同學(xué)們看一摩爾水的量，同時(shí)說明這里面含有個(gè)水分子，說明分子之多，分子之小。）自從有了阿伏伽德羅常數(shù)，我們就建立起宏觀和微觀的橋梁，今后我們還將繼續(xù)在美妙的微觀世界里探索，相信還會(huì)有更多更精彩的發(fā)現(xiàn)。思考：分子油膜實(shí)驗(yàn)中如果將一滴體積為純油酸滴入水中，按照公認(rèn)的油酸分子直徑來估算，那么鋪開的單分子油膜的面積是多大？（約為178.6平方米）說明：

8、我們實(shí)驗(yàn)中是不能用純油酸來做實(shí)驗(yàn)的，而是用稀釋了的油酸酒精溶液（1:500）來做實(shí)驗(yàn)，事實(shí)上用純油酸來做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候也無法單層散開。水要克服油酸的表面張力，克服拉開純油酸時(shí)的粘滯力將油酸分子拉開是實(shí)現(xiàn)不了的，事實(shí)上滴入純油酸時(shí)只會(huì)在水面上形成小的液體球，或是零星的彩色的小油花。所以用揮發(fā)性強(qiáng)的酒精來做溶劑將油酸稀釋，實(shí)驗(yàn)時(shí)酒精迅速揮發(fā)掉，只剩下油酸鋪在水面上。如何配置油酸酒精溶液?用2ml注射器抽取1.5ml油酸，將其中1.0ml油酸注入500ml的量筒中，加入無水酒精至500ml刻度線，充分?jǐn)噭蚝蟮玫襟w積比為1：500的油酸酒精溶液。 如何知道一滴油酸溶液的體積？用滴管向量筒中一滴一滴地滴入油酸酒精溶液，記下液滴的總滴數(shù)和它們的總體積，這樣便知道一滴溶液的體積了。說明:本實(shí)驗(yàn)中500滴油酸酒精溶液的總體