高中物理71物體是由大量分子組成的教案新人教版選修

1、第一節(jié) 物體是由大量分子組成的教學(xué)目標(biāo)：1、知道物體是由大量分子組成的 . 2 、懂得用單分子油膜法測定分子大小的原理,并能進行運算； 3 、知道分子的球形模型,知道分子大小的數(shù)量級 . 4 、懂得阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系微觀世界和宏觀世界的橋梁,記住它的數(shù)值和單位,. 會用這個常數(shù)進行有關(guān)的運算和估算教學(xué)重點： 1 、物體是由大量分子組成的；2、分子大小的數(shù)量級及用單分子油膜法測定分子大小的原理 . 教學(xué)難點：1、懂得和學(xué)會用單分子油膜法估算分子大小（直徑）的方法；2、用阿伏加德羅常數(shù)進行有關(guān)運算或估算的方法 教學(xué)方法： 敘述法、練習(xí)法 教學(xué)用具： 多媒體教學(xué)課件 教學(xué)過程：（一）引入新課自古以

2、來, 人們在不斷地探究物質(zhì)組成的隱秘,兩千多年以前, 古希臘的聞名思想家德謨克利特說過：萬物都是由微小的微粒構(gòu)成的. 科學(xué)技術(shù)進展到今日,這種猜想已被證明,本節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)構(gòu)成物質(zhì)的微粒的特點（二）新課教學(xué)1、分子的大小自然界中全部物質(zhì)都是由大量的分子組成的；此處所提出的“ 分子” 是個廣義概念,指組成物質(zhì)的原子、離子或分子；1 分子模型第一, 可以把單個分子看做一個立方體,也可以看做是一個小球；通常情形下把分子看做小球,是對分子的簡化模型；實際上,分子有著復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu),并不真的都是小球；其次, 不同的物質(zhì)形狀其分子的排布也有區(qū)分,任何物質(zhì)的分子間都有間隙；對固體和液體而言, 分子間間隙比

3、較小,我們通常認(rèn)為分子是一個挨著一個排列的,而忽視其間隙的大??；2 用油膜法估測分子的大小估測分子的大小通常采納油膜法；詳細(xì)把一滴油膜滴到水面上,油酸在水面上散開形成單分子油膜, 假如把分子看成球形,單分子油膜的厚度就可認(rèn)為等于油膜分子的直徑；最終依據(jù) 1 滴油酸的體積 V 和油膜面積 S 就可以算出油膜的厚度 D V ,即油酸分子的尺寸；S其線度的數(shù)量級為 10 10 m；用油膜法測定分子的直徑時,實際是一種抱負(fù)化處理過程,我們做了如下抱負(fù)化處理：把滴在水面上的油酸層當(dāng)作單分子油膜層 .把分子看成球形 .我們可以用不同的方法估測分子的大小；用不同的方法測出的分子大小并不完全相同,但是數(shù)量級是

4、一樣的；除了一些高分子有機物之外,一般分子直徑的數(shù)量級約為1010m；2、阿伏加德羅常數(shù)（1）回憶化學(xué)中學(xué)過的阿伏加德羅常數(shù) .即 1 mol 的任何物質(zhì)都含有相同的粒子數(shù),這個數(shù)就叫阿伏加德羅常數(shù) .（2）投影已知水的摩爾體積是1.8 10-5 m3/mol. 每個水分子的直徑是4 10-10m ,設(shè)想水分子是一個挨一個排列的,求1 mol 水中所含的水分子數(shù).同學(xué)解答：得到：N=1.8105m3/mol=6.0 10 23 mol-1.30.1029m3（3）阿伏加德羅常數(shù)的取值：通常情形下： NA=6.02 10 23 mol-1. 粗略運算時： NA=6.0 10 23 mol-1.（

5、4）阿伏加德羅常數(shù)的意義：阿伏加德羅常數(shù)用NA表示,它是微觀世界的個重要常數(shù),是聯(lián)系微觀物理量和宏觀物理量的橋梁,它的意義：已知固體和液體（氣體不適用）的摩爾體積v mol和一個分子的體積v,就 NA=v mol ；v反之亦可估算分子的大?。灰阎镔|(zhì)（全部物質(zhì),無論液體、固體仍是氣體均適用）的摩爾質(zhì)量 M 和一個分子的質(zhì)量 m,求 NAM ；反之亦可估算分子的質(zhì)量；mvmol,就物質(zhì)的分子數(shù)nvNA已知固體和液體 （氣體不適用） 的體積 V 和摩爾體積v molM /NA其中 是物質(zhì)的密度,M是物質(zhì)的質(zhì)量；vmol已知物質(zhì)（全部物質(zhì),無論液體、固體仍是氣體均適用）的質(zhì)量和摩爾質(zhì)量,就物質(zhì)的分子

6、數(shù)n=M NAm3、例題探究例 1、將1 cm3的油酸溶于酒精,制成200cm3的油酸酒精溶液,已知1 cm3的溶液有50滴,現(xiàn)取 1 滴油酸酒精溶液滴到水面上,隨著酒精溶于水, 油酸在水面上形成一單分子薄層,2已測出這一薄層的面積為 0. 2 m,由此可估測油酸分子的直徑為多少？解析： 1 cm 3油酸酒精溶液中油酸的體積 V1 10 6 m 3,1 滴油酸酒精溶液中油酸體200積 V 油酸V/50 10 6m 3,就油酸分子的直徑 dV油膜 10 6m5 1010 m；200 50 S 200 50 0 . 2提示：此題關(guān)鍵是知道分子的球形模型,懂得用油膜法測分子直徑的原理,運用公式d=V

7、/S 進行運算,留意單位的統(tǒng)一；除油膜法運算分子大小外,假如在已知分子的體積 V的情形下,對固體、液體仍有方法：當(dāng)分子視為球體時,有 V4 d/2 3 d 3/6 ,d336V；當(dāng)分子視為立方體時,d3 V ；對氣體,因分子的間距很大,不考慮氣體分子的大??；例 2 、 水 的 分 子 量 是 18 , 水 的 密 度 1. 0 10 3kg / m 3, 阿 伏 加 德 羅 常 數(shù)N A 6 . 02 10 23 mol 1,就1 水的摩爾質(zhì)量 M_ g mol 1或 M _ kg mol 1；2 水的摩爾體積 V_ m 3 mol 1；3 一個水分子的質(zhì)量 m_kg ；4 一個水分子的體積

8、V _ m 3；5 將水分子看做是個球體,水分子的直徑 d_m,一般分子直徑的數(shù)量級都是 _m；解析： 1 某種物質(zhì)的摩爾質(zhì)量用“g mol 1” 做單位時,其數(shù)值與該物質(zhì)的原子量相同,所以水的摩爾質(zhì)量 M 18 g mol 1；假如摩爾質(zhì)量用國際單位制的單位“kg mol 1” ,就要換算成 M 18 10 3kg mol 1；2 水的摩爾體積 V V M 11 .80 1010 3 2m 3 / mol 1 . 8 10 5 m 3 mol 1；3 一個水分子的質(zhì)量 mN MA 6 18. 02 1010 323 kg 3 10 26 kg；4 一個水分子的體積 V N VA 6 1. .

9、02 8 1010 523 m 3 3 10 29 m 3；5 將 水 分 子 視 為 理 想 球 體 就 有 ：d 3 V , 水 分 子 直 徑 為6d 3 6 V 3 6 3 10 29m 3 . 9 10 10 m 這里的“10 10” 稱為數(shù)量級,一般分子直徑的3 . 14數(shù)量級就是這個值；提示：解答此類問題時,肯定要理清各物理量間的關(guān)系；例 3、已知金剛石的密度為 3. 5 10 3 kg/m 3,現(xiàn)有一塊體積為4. 0 108m 3 的一小塊金剛石,它含有多少個碳原子 .假如金剛石中的碳原子是緊密地挨在一起,試估算碳原子的直徑 . 保留兩位有效數(shù)字 解析：先求這塊金剛石的質(zhì)量m

10、V3. 5 103 4. 0 108 kg 1. 4 104 kg 這塊金剛石的物質(zhì)的量nm1.4104 mol 1. 17 102 mol M12103這塊金剛石所含的碳原子數(shù)n nNA1. 17 102 6. 02 10 23個 7. 0 10 21 個一個碳原子的體積為V0V4 0.108 m35. 7 1030 m 3；V06d3可得碳原子直徑為n7 .01021把金剛石中的碳原子看成球體,就由公式d36V 036.5 71030m2. 2 1010 m 3 . 14提示： 1 由宏觀量去運算微觀量,或由微觀量去運算宏觀量,都要通過阿伏加德羅常 數(shù)建立聯(lián)系；所以說,阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀量與微觀量的橋梁；2 在運算金剛石含有的碳原子數(shù)時,也可先由VmolM求出 V