第一節物質(zhì)由大量分子組成的教學(xué)設計范文

　　一、教學(xué)目標

　�。ㄒ唬┲�識與技能

　　1、知道一般分子直徑和質(zhì)量的數量級；

　　2、知道阿伏伽德羅常數的含義，記住這個(gè)常數的數值和單位；

　　3、知道用單分子油膜方法估算分子的直徑。

　�。ǘ�）過(guò)程與方法

　　培養學(xué)生在物理學(xué)中的估算能力，會(huì )通過(guò)阿伏伽德羅常數估算固體和液體分子的質(zhì)量、分子的體積（或直徑）、分子數等微觀(guān)量。

　�。ㄈ�）情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān)

　　滲透物理學(xué)方法的教育。運用理想化方法，建立物質(zhì)分子是球形體的模型，教給學(xué)生為了簡(jiǎn)化計算，突出主要因素的理想化方法。

　　二、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)

　　重點(diǎn)有兩個(gè)，其一是使學(xué)生理解和學(xué)會(huì )用單分子油膜法估算分子大�。ㄖ睆剑┑姆椒�；其二是運用阿伏伽德羅常數估算微觀(guān)量（分子的體積、直徑、分子數等）的方法。

　　分子直徑大小的計算是難點(diǎn)，運用阿伏伽德羅常數進(jìn)行計算也是難點(diǎn)。

　　三、教學(xué)方法

　　PPT課件、講授法、實(shí)驗法。

　　四、學(xué)情分析

　　對于分子動(dòng)理論的知識，學(xué)生記得比較牢固，所以相關(guān)知識講授時(shí)還是比較順利的。通過(guò)一些圖片的介紹，學(xué)生很容易接受。這一節的難點(diǎn)在兩個(gè)地方：一是用單分子油膜法測分子直徑，其中一些方法是學(xué)生以前沒(méi)有接觸過(guò)的；另一個(gè)是運用阿伏伽德羅常數進(jìn)行有關(guān)計算時(shí)，部分學(xué)生會(huì )犯難。好在兩個(gè)班的學(xué)生都是學(xué)習化學(xué)的，應該難度不大。

　　五、教學(xué)過(guò)程

　�。ㄒ唬┬抡n引入

　　古代人類(lèi)對物質(zhì)的組成的思考：①公元前5世紀，古希臘哲學(xué)家留基波和他的學(xué)生的爭論：把一塊金子切成兩半，接著(zhù)把其中一塊金子再切成兩半，這樣繼續下去，能分割到什么程度。要么這種分割能夠永遠繼續下去；要么有一個(gè)限度，不能進(jìn)一步分割了。也就是說(shuō)，物質(zhì)要么是連續的，可以無(wú)限分割下去；要么物質(zhì)是由不可分的粒子構成的。在他們看來(lái)，第一種說(shuō)法是荒謬的，因此，他們的結論是：物質(zhì)是由小得不被察覺(jué)的“a-tomos”粒子（即原子）構成。②我國古代的一種說(shuō)法：“一尺之椎，日取其半，萬(wàn)世不竭”——古代，人們對物質(zhì)組成的認識更多的是體現了一種哲學(xué)思想。而在今天，我們則更多的建立在嚴密的實(shí)驗基礎上。

　　[利用多媒體，逐張播放一片樹(shù)葉被不斷放大的圖片]放大6倍時(shí)，可以看到清晰的'葉脈；放大20000倍時(shí)，可以看到它是由細胞所組成的；放大到50000000倍時(shí)，就可以看到他的分子結構了

　　[提議學(xué)生想象] 一張光盤(pán)、一片陶瓷或一塊布片不斷放大的情景

　　[展示圖片] 掃瞄隧道顯微鏡下的硅片表面原子的圖像

　　[總結][板書(shū)] 物體是由大量分子所組成的

　�。ǘ�）進(jìn)行新課

　　上面分析知道：分子的體積是極其微小的,用肉眼和光學(xué)顯微鏡都不能看到;放大到幾十億倍的掃描隧道顯微鏡才能看到。既然分子小得看不見(jiàn)，那怎樣能知道分子的大小呢？怎樣測量呢？

　　1、分子的大小

　�。�1）單分子油膜法是最粗略地測量分子大小的一種方法。

　　[原理]將一滴體積已知的小油滴, 滴在水面上, 在重力作用下盡可能的散開(kāi)形成一層極薄的油膜, 此時(shí)油膜可看成單分子油膜,油膜的厚度看成是油酸分子的直徑, 所以只要再測定出這層油膜的面積, 就可求出油分子直徑的大小.

　　如果油在水面上盡可能地散開(kāi)，可認為在水面上形成單分子油膜，可以通過(guò)幻燈觀(guān)察到，并且利用已制好的方格透明膠片蓋在水面上，用于測定油膜面積。如圖1所示。

　　當然，這個(gè)實(shí)驗要做些簡(jiǎn)化處理：(1)把分子看成一個(gè)個(gè)小球;

　　(2)油分子一個(gè)緊挨一個(gè)整齊排列;

　　(3)認為油膜厚度等于分子直徑.

　　[提問(wèn)]已知一滴油的體積V和水面上油膜面積S，那么這種油分子的直徑是多少？

　　[學(xué)生回答]d=V/S

　　用FLASH課件模擬演示： 油膜法測分子直徑

　　在此基礎上，進(jìn)一步指出：

　�、俳榻B數量級這個(gè)數學(xué)名詞，一些數據太大，或很小，為了書(shū)寫(xiě)方便，習慣上用科學(xué)記數法寫(xiě)成10的乘方數，如3×10-10m。我們把10的乘方數叫做數量級，那么1×10-10m和9×10-10m，數量級都是10-10m。

　�、谌绻�分子直徑為d，油滴體積是V，油膜面積為S，則d=V/S，根據估算得出分子直徑的數量級為10-10m。

　�。�2）利用掃描隧道顯微鏡測定分子的直徑。

　�。�3）物理學(xué)中還有其他不同方法來(lái)測量分子的大小，用不同方法測量出分子的大小并不完全相同，但是數量級是相同的。測量結果表明，一般分子直徑的數量級是10-10m。例如水分子直徑是4×10-10m，氫分子直徑是2.3×10-10m。

　�。�4）指出認為分子是小球形是一種近似模型，是簡(jiǎn)化地處理問(wèn)題，實(shí)際分子結構很復雜，但通過(guò)估算分子大小的數量級，對分子的大小有了較深入的認識。

　　2、阿伏伽德羅常數

　　[提問(wèn)]在化學(xué)課上學(xué)過(guò)的阿伏伽德羅常數是什么意義？數值是多少？

　　根據學(xué)生的回答明確：

　　1mol任何物質(zhì)中含有的微粒數（包括原子數、分子數、離子數……）都相同。此數叫阿伏伽德羅常數，可用符號NA表示此常數，NA=6.02×1023個(gè)/mol，粗略計算可用NA=6×1023個(gè)/mol。（阿伏伽德羅常數是一個(gè)基本常數，科學(xué)工作者不斷用各種方法測量它，以期得到它精確的數值。）

　　同時(shí)，向學(xué)生提出摩爾質(zhì)量、摩爾體積的意義。

　　[例1] 下列敘述中正確的是：

　�。�1）1cm3的氧氣中所含有的氧分子數為6.02×1023個(gè)

　�。�2）1克氧氣中所含有的氧分子數為6×1023個(gè)；

　�。�3）1升氧氣中含氧分子數是6×1023個(gè)；

　�。�4）1摩氧氣中所含有的氧分子數是6×1023個(gè)。

　　3、微觀(guān)物理量的估算

　　若已知阿伏伽德羅常數，可對液體、固體的分子大小進(jìn)行估算。事先我們假定近似地認為液體和固體的分子是一個(gè)挨一個(gè)排列的（氣體不能這樣假設）。

　　[例題分析] 水的分子量18，水的密度為103kg/m3,阿伏加德羅常數為NA=6.02×1023個(gè)/ mol，則：

　�。�1）水的摩爾質(zhì)量M=__________

　�。�2）水的摩爾體積V=__________

　�。�3）一個(gè)水分子的質(zhì)量m0 =_____________

　�。�4）一個(gè)水分子的體積V0 =_____________

　�。�5）將水分子看作球體，分子直徑d=_______________

　�。�6）10g水中含有的分子數目N=___________________

　　[歸納總結] 以上計算分子的數量、分子的直徑，都需要借助于阿伏伽德羅常數。因此可以說(shuō)，阿伏伽德羅常數是聯(lián)系微觀(guān)世界和宏觀(guān)世界的橋梁。它把摩爾質(zhì)量、摩爾體積等這些宏觀(guān)量與分子質(zhì)量、分子體積（直徑）等這些微觀(guān)量聯(lián)系起來(lái)。

　　阿伏伽德羅常數是自然科學(xué)的一個(gè)重要常數�，F在測定它的精確值是NA=6.022045×1023/mol。

　�。ㄈ�）課堂練習

　　1、已知氫氣的摩爾質(zhì)量是2×10-3kg/mol,水的摩爾質(zhì)量是1.8×10-2kg/mol,計算1個(gè)氫分子和水分子的質(zhì)量。

　　2、若已知鐵的原子量是56,鐵的密度是7.8×103kg／m3,試求質(zhì)量是1g的鐵塊中鐵原子的數目(取1位有效數字)及一個(gè)鐵原子的體積.

　�。ㄋ模┱n堂小結

　　1、物體是由體積很小的分子組成的。這一結論有堅實(shí)的實(shí)驗基礎。單分子油膜實(shí)驗等實(shí)驗是上述結論的有力依據。分子直徑大約有10-10米的數量級。

　　2、阿伏伽德羅常數是物理學(xué)中的一個(gè)重要常數，它的意義和常數數值應該記住。

　　3、學(xué)會(huì )計算微觀(guān)世界的物理量（如分子數目、分子質(zhì)量、分子直徑等）的一般方法。由于微觀(guān)量是不能直接測量的，人們可以測定宏觀(guān)物理量，用阿伏伽德羅常數作為橋梁，間接計算出微觀(guān)量來(lái)。如分子質(zhì)量m，可通過(guò)物質(zhì)摩爾質(zhì)量M和阿伏伽德羅常數NA，得到m=M/NA。通過(guò)物質(zhì)摩爾質(zhì)量M、密度、阿伏伽德羅常數NA，計算出分子直徑

　�。ㄎ澹┱n后作業(yè)

　　課本P4“問(wèn)題與練習”第2、3題，第1、4題課后思考。

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