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1、一一 物体是由分子组成的物体是由分子组成的一、教学目标一、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。 3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膜法估算分子大小（直径） 的方法；其二是运用
2、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（1200），滴管，直径约 20cm 圆形水槽，烧杯，画有方格线的透明塑料板。 四、主要教学过程四、主要教学过程 导入导入 古代人类对物质的组成的思考：公元前 5
3、 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。我国古代的一种说法：“一尺之椎， 日取其半，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利用多媒
4、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 展示图片展示图片 扫瞄隧道显微镜下的硅片表面原子的图像 总结总结板书板书 物体是由大量分子所组成的物体是由大量分子所组成的 新课教学新课教学 过渡过渡 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。 （1
5、）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)(1)把分子看成一个个小球把分子看成一个个小球; ; (2)(2)油分子一个紧挨一个整齐排列油分子一个紧挨一个整齐排列; ; (
6、3)(3)认为油膜厚度等于分子直径认为油膜厚度等于分子直径. . 提问提问 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？ 学生回答学生回答 d=V/Sd=V/S FLASHFLASH 课件模拟演示课件模拟演示 油膜法测分子直径 在此基础上，进一步指出在此基础上，进一步指出 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=V/S，根据
7、估算得出分根据估算得出分 子直径的数量级为子直径的数量级为 1010-10-10m m。 （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 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，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？
8、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，N NA A=6.0210=6.02102323个个/mol/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。） 再问学生再问学生 摩尔质量、摩尔体积的意义。 例题分析例题分析 下列叙述中正确的是：（1）1cm3 的氧气中所含有的氧分子数为 6.021023 个（2）1 克氧气中所含有的氧分子数为 61023 个；（3）1 升氧气中含氧分子数是 61023 个；（4）1 摩氧气中所含有
9、的氧分子数是 610233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）。 例题分析例题分析 水的分子量 18，水的密度为 103kg/m3,阿伏加德罗常数为NA=6.021023 个/ mol，则：（1）水的摩尔质量 M=_（2）水的摩尔体积 V=_（3）一个水分子的质量 m0 =_（4）一个水分子的体积 V0 =_（5）将水分子看作球体，分子直径 d=_（6）10g 水中含有的分子数目 N=_ 归纳总结归纳总结 以上计算分子的数量、分子的直径，都需要借助于阿伏伽德罗常数。 因此可以说，
10、阿伏伽德罗常数是联系微观世界和宏观世界的桥梁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。现在测定它的精确值是 NA=6.0220451023/mol。 （三）课堂练习（三）课堂练习1、已知氢气的摩尔质量是 210-3kg/mol,水的摩尔质量是 1.810-2kg/mol,计算1 个氢分子和水分子的质量。 2、若已知铁的原子量是 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)及一个铁原子的体积.（四）课堂小结（四
11、）课堂小结1物体是由体积很小的分子组成的。这一结论有坚实的实验基础。单分子油膜 实验等实验是上述结论的有力依据。分子直径大约有 10-10米的数量级。 2阿伏伽德罗常数是物理学中的一个重要常数，它的意义和常数数值应该记住。3学会计算微观世界的物理量（如分子数目、分子质量、分子直径等）的一般 方法。由于微观量是不能直接测量的，人们可以测定宏观物理量，用阿伏伽德罗常数 作为桥梁，间接计算出微观量来。如分子质量 m，可通过物质摩尔质量 M 和阿伏伽德 罗常数 NA，得到 m=M/NA。通过物质摩尔质量 M、密度 、阿伏伽德罗常数 NA，计算出 分子直径（五）说明（五）说明 由于课堂内时间限制，单分子油膜法测定分子直径的实验不可能在课堂上完成全 过程。在课堂上通过课件的演示，让学生看到油膜散开现象和油膜面积的测量方法。五、教后记五、教后记1、本课采用多媒体教学手段，通过丰富的图片的比较和展示，让学生对分子的大小有 一个感性的认识；同时用 FLASH 课件演示油膜法测分子直径的实验操作过程和分析方 法，形象生动，有助于学生的理解和掌握； 2、在分析分子直径的过程中还应用比喻的手法加以强调突出； 3、对阿夫加德罗常数的理解，则注重从具体例题入手。先以例题分析 NA的含义和用 途，再由学生当堂，在实践中掌握应用 NA分析问题的基本思路。
