《人教版高二物理选修3-3全册教案（教学设计）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人教版高二物理选修3-3全册教案（教学设计）（20页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、课题7.1物质是由大量分子组成的课 型新授课课 时1教学目标1、理解物质是由大量分子组成的2、理解单分子油膜法测分子直径的原理3、理解阿伏伽德罗常量的物理意义及作用4、体会通过测量宏观量来研究微观量的思想方法教 学重 点难 点单分子油膜法测分子直径演示实验教 学准 备1、 课件：水面上单分子油膜的示意图2、 演示实验：演示单分子油膜：油酸酒精溶液（1：500），滴管，直径约20cm圆形水槽，烧杯，画有方格线的透明塑料板教学过程（一）、课前准备1什么是热现象？与温度有关的物理现象。举例说明。2热现象的本质是什么？大量分子的无规则运动。（二）新课教学过程1分子的大小。分子是看不见的，怎样能知道分子
2、的大小呢？（1）单分子油膜法是最粗略地说明分子大小的一种方法。多媒体展示：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，如图1所示。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？在学生回答的基础上，还要指出：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310-10m。我们把10的乘方数叫做数量级，那么110-10m和910-10m，数量级都是10-10m。如果分子直径为d，油滴体积是V，油膜面积为S，则d=VS，根据估算得出分子直径的数量级为10-10m。演示实验：用油漠法测分子的大小。油酸 酒精稀释
3、痱子粉 玻璃方格纸指出各自的作用。（2）利用扫描隧道显微镜测定分子的直径。(放大几亿倍)看物理课本上彩色插图，钨针的尖端原子分布的图样：插图的中心部分亮点直接反映钨原子排列情况。经过计算得出钨原子之间的距离是210-10m。如果设想钨原子是一个挨着一个排列的话，那么钨原子之间的距离L就等于钨原子的直径d，如图2所示。（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410-10m，氢分子直径是2.310-10m。（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，
4、实际分子结构很复杂，但通过估算分子大小的数量级，对分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=6.021023个mol，粗略计算可用NA=61023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、摩尔体积的意义。如果已经知道分子的大小，不难粗略算出阿伏伽德罗常数。例如，1mol水的质量是0.018kg，体积是1.810-5m3。每个水分子的
5、直径是410-10m，它的体积是（41010）m3=310-29m3。如果设想水分子是一个挨着一个排列的。提问学生：如何算出1mol水中所含的水分子数？3微观物理量的估算若已知阿伏伽德罗常数，可对液体、固体的分子大小进行估算。事先我们假定近似地认为液体和固体的分子是一个挨一个排列的（气体不能这样假设）。提问学生：1mol水的质量是M=18g，那么每个水分子质量如何求？提问学生：若已知铁的相对原子质量是56，铁的密度是7.8103kgm3，试求质量是1g的铁块中铁原子的数目（取1位有效数字）。又问：是否可以计算出铁原子的直径是多少来？归纳总结：以上计算分子的数量、分子的直径，都需要借助于阿伏伽德
6、罗常数。因此可以说，阿伏伽德罗常数是联系微观世界和宏观世界的桥梁。它把摩尔质量、摩尔体积等这些宏观量与分子质量、分子体积（直径）等这些微观量联系起来。阿伏伽德罗常数是自然科学的一个重要常数（曾经学过的万有引力常量也是一个重要常数）。物理常数是物理世界客观规律的反映。一百多年来，物理学家想出各种办法来测量它，不断地努力，使用一次比一次更精确的测量方法。现在测定它的精确值是NA=6.0220451023mol。（三）课堂练习1体积是10-4cm3的油滴滴于水中，若展开成一单分子油膜，则油膜面积的数量级是A.102cm2B.104cm2C.106cm2D. 108cm22已知铜的密度是8.9103k
7、gm3，铜的摩尔质量是63510-3kgmol。体积是45cm3的铜块中，含有多少原子？并估算铜分子的大小。3、若以表示水的摩尔质量，v表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，为在标准状态下水蒸气的密度，NA为阿伏加德罗常数，m、分别表示每个水分子的质量和体积，下面是四个关系式： 其中（ ）A和都是正确的； B和都是正确的；C和都是正确的； D和都是正确的。作 业布 置复习本节课知识点，预习下节课知识点课堂总结一、物质是由分子组成的二、分子是很小的，数量级是10-10m1、观察测量：场离子显微镜2、粗测：单分子油膜法 d=V/S3、分子模型：一个个紧密排列的小球三、分子间有空隙四、组成宏观物质的分子
8、是很多的：1、N=6.021023mol-12、N=V摩尔/V分子 N=M摩尔/M分子五、分子的质量是很小的m水=310-26kg课题7.2分子的热运动课 型新授课课 时1教学目标1理解布朗运动以及影响布朗运动激烈程度的因素和布朗运动产生的原因。2理解分子的热运动概念，掌握分子热运动的激烈程度与温度的关系。3通过对布朗运动的观察和分析，培养学生概括、分析能力和推理判断能力。教 学重 点难 点1重点是通过对布朗运动的观察，思考、分析概括出布朗运动产生的原因。2难点是布朗运动不是分子运动，但它又间接反映液体分子无规则运动的特点。教 学准 备250毫升水杯内盛有净水、红墨水；多媒体课件。教学过程（一
9、）引入新课实验演示：在一杯净水中，滴入一二滴红墨水后，红墨水在水中逐渐扩展开来。提问：上述实验属于什么物理现象？这现象说明什么问题？在学生回答的基础上总结：上述实验是液体的扩散现象，在气体中也存在。扩散现象是一种热现象，它说明分子在做永不停息的无规则运动。而且扩散现象的快慢直接与温度有关，温度高，扩散现象加快。这些内容在初中物理中已经学习过了。（二）新课教学1布朗运动现象1827年英国植物学家布朗用显微镜观察悬浮在水中的花粉，发现花粉颗粒在水中不停地做无规则运动，后来把颗粒的这种无规则运动叫做布朗运动。不只是花粉，其他的物质如墨汁中的炭粒等，在水中都有布朗运动存在。介绍课文P73实验：显微镜下
10、观察布朗运动，展示多媒体课件。让学生看教科书上图，图上画的几个布朗颗粒运动的路线，指出这不是布朗微粒运动的轨迹，它只是每隔30秒观察到的位置的一些连线。实际上在这短短的30秒内微粒运动也极不规则，绝不是直线运动。2布朗运动的特点（1）连续观察布朗运动，发现在多天甚至几个月时间内，只要液体不干涸，就看不到这种运动停下来。这种布朗运动不分白天和黑夜，不分夏天和冬天（只要悬浮液不冰冻），永远在运动着。所以说，这种布朗运动是永不停息的。（2）不同种类悬浮颗粒，如花粉、墨汁中的炭粒等都存在布朗运动，说明布朗运动不取决于颗粒本身。且悬浮的颗粒越小，布朗运动越明显。颗粒大了，布朗运动不明显，甚至观察不到运动
11、。（3）布朗运动随着温度的升高而愈加激烈。3布朗运动产生的原因（1）布朗运动不是由外界因素影响产生的，所谓外界因素的影响，是指存在温度差、压强差、液体振动等等。分层次地提问学生：若液体两端有温度差，液体是怎样传递热量的？液体中的悬浮颗粒将做定向移动，还是无规则运动？温度差这样的外界因素能产生布朗运动吗？归纳总结学生回答，液体存在着温度差时，液体依靠对流传递热量，这样悬浮颗粒将随液体有定向移动。但布朗运动对不同颗粒运动情况不相同，因此液体的温度差不可能产生布朗运动。又如液体的压强差或振动等都只能使液体具有定向运动，悬浮在液体中的小颗粒的定向移动不是布朗运动。因此，推理得出外界因素的影响不是产生布
12、朗运动的原因，只能是液体内部造成的。（2）布朗运动是悬浮在液体中的微小颗粒受到液体各个方向液体分子撞击作用不平衡造成的。多媒体课件展示：液体中许许多多做无规则运动的分子不断地撞击微小悬浮颗粒，当微小颗粒足够小时，它受到来自各个方向的液体分子的撞击作用是不平衡的。如教科书上的插图所示。在某一瞬间，微小颗粒在某个方向受到撞击作用强，它就沿着这个方向运动。在下一瞬间，微小颗粒在另一方向受到的撞击作用强，它又向着另一个方向运动。任一时刻微小颗粒所受的撞击在某一方向上占优势只能是偶然的，这样就引起了微粒的无规则的布朗运动。悬浮在液体中的颗粒越小，在某一瞬间跟它相撞击的分子数越小。布朗运动微粒大小在10-
13、6m数量级，液体分子大小在10-10m数量级，撞击作用的不平衡性就表现得越明显，因此，布朗运动越明显。悬浮在液体中的微粒越大，在某一瞬间跟它相撞击的分子越多，撞击作用的不平衡性就表现得越不明显，以至可以认为撞击作用互相平衡，因此布朗运动不明显，甚至观察不到。液体温度越高，分子做无规则运动越激烈，撞击微小颗粒的作用就越激烈，而且撞击次数也加大，造成布朗运动越激烈。5布朗运动的发现及原因分析的重要意义（1）结合上面的讲解分析提问学生：布朗运动是悬浮在液体中的固体微粒分子的运动吗？是液体分子无规则运动吗？布朗微粒是被谁无规则撞击而造成的？布朗运动间接地反映了谁的无规则运动？综合学生回答归纳总结：（1
14、）布朗运动不是固体颗粒中分子的运动，也不是液体分子的无规则运动，而是悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运动。无规则运动的原因是液体分子对它无规则撞击的不平衡性。因此，布朗运动间接地证实了液体分子的无规则运动。光学显微镜观察不到液体分子，太小了。（2）布朗运动随温度升高而愈加激烈，在扩散现象中，也是温度越高，扩散进行的越快，而这两种现象都是分子无规则运动的反映。这说明分子的无规则运动与温度有关，温度越高，分子无规则运动越激烈。所以通常把分子的这种无规则运动叫做热运动。作 业布 置思考P75（1）（2）（3）课堂总结1布朗运动是悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动，不是液体分子的运动。2布朗运动的三个主
15、要特点：永不停息地无规则运动；颗粒越小，布朗运动越明显；温度越高，布朗运动越明显。3产生布朗运动的原因：是由于液体分子无规则运动对固体微小颗粒各个方向撞击的不均匀性造成的。4布朗运动间接地反映了液体分子的无规则运动，布朗运动、扩散现象都有力地说明物体内大量的分子都在永不停息地做无规则运动。课题7.3分子间的相互作用力课 型新授课课 时1教学目标1理解分子间同时存在相互作用的引力、斥力以及所表现出的分子力。2掌握分子力随分子间距离变化而变化的定性规律，了解在固体、液体、气体三种不同物质状态下分子运动的特点。3通过学习，培养学生的逻辑推理能力。教 学重 点难 点1重点：一是通过演示实验和事实，推理论证出分子之间存在着引力和斥力；二是正确理解分子间作
