2019-2020年新课标人教版3-3选修三7.1《物体是由大量分子组成的》WORD教案4.doc

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2019-2020年新课标人教版3-3选修三7.1物体是由大量分子组成的WORD教案4要 点:理解油膜法测分子直径的方法 知道阿伏加德罗常数的数值和单位,能进行相应的计算 知道一般分子的直径的数量级和质量数量级教学难点:宏观到微观的思维方法的改变和适应考试要求:高考(物质是由大量分子组成的),会考课堂设计:鉴于学生在初中已接触分子运动的基本内容,而又有一定化学(原子)知识,不必再对这个理论的形成进行讲述。课堂教学针对学生认为不可能(用简单方法测到分子直径)的实验引起学生的兴趣,并详细介绍实验中的“放大”作用,体会怎样通过宏观量来(间接)测量微观量,使得在没有实验、多媒体的配合下有一个新奇的印象。通过对分子的具体计算和比较、抽象思维和理想化模型的处理,对看不见摸不着很微小的分子(直径数量级、质量数量级)有个初步的了解。利用阿伏加德罗常数进行数量计算后,通过小结点明思维方法的不同,激发学习兴趣。解决难点:学生对由宏观量表示微观量的认识并不难,但这种简单原理应用中有极高的思维要求,尽管学生可以通过结合化学知识、阿伏加德罗常数对微小量进行计算,但其真正体会分子小到什么程度还需要相应的练习来理解和巩固。学生现状:学生知道分子很小,但没有建立数量级,无法表示小到什么程度; 不能理解油膜法测分子直径的实验原理和意义; 首次涉及测定微小量中的思维能力缺乏准备。培养能力:分析综合能力,理解推理能力,实验能力思想教育:唯物主义世界观,爱国主义,自信和自强课堂教具:直玻管(一端封闭)、水杯、红色水、酒精、小烧杯、滴管备 注:学生实验用油膜法估测分子的大小不安排在夏令营中进行一、引入(8)从今天开始我们将学习热学,热学知识主要分为两部分:第一部分是从微观角度研究热学问题,即从分子动理论的观点认识热现象;第二部分是从宏观角度研究热学问题,即从能量的观点认识热现象。这一章先学第一部分,即从分子动理论的观点来认识热现象。【问】 首先谈谈你们对分子的认识,你认可三大内容的理由? 物质由大量分子组成 证明:微粒间有空隙 能找到这种空隙就能证明微粒的存在演示水和酒精混合后体积减小 分子在不停地作无规则运动 气味的扩散、溶解、墨水的扩散分子间有相互的作用力(注:物理学中把原子、分子、离子统称为分子,区别与化学中的分子) 研究分子运动与原来高一知识是不同的:宏观与微观,个体与群体,实验与想象。本节课我们就来学习构成物质的微粒的特点。二、分子大小的测定(20)【问】你们认为分子很小,小到什么程度? 厘米3的水,分子数为3.351022个,若均匀分布地球表面,则5亿个/米2;若像拉面一样拉成一列,长度是地球太阳间的90倍。 若我们吸满一个口腔的空气,以1亿个/秒的速度吸入气体分子,达到1大气压需要2200个世纪。 分子极其微小,不但用肉眼不能直接看到它们,就是用光学显微镜也看不到它们。现在有了能放大几亿倍的扫描隧道显微镜,用它能观察到物质表面的分子。 怎样才能知道分子的大小呢?【思考】现在我们有一个集装箱的乒乓球,如何测得一个球的高度? 请注意:微观的“球”是不能直接测得高度的阅读课本测定分子大小的方法(油膜法), 思考这个实验中主要推荐的是一种科学的思维方式:怎样用宏观量表示微观量。【思考题】1、 用什么方法来测定分子的大小和直径?2、 怎样才能用此方法来测分子的直径和大小?3、 用此方法测分子直径的科学依据是什么?分析:1、粗略测定法:单分子层油膜法测分子直径油膜法测定分子直径: 对应具体的数据计算 取一滴油,测出其体积 1厘米3 稀释(放大) 加溶剂至 200厘米3 取稀释液1滴 如125滴为1厘米3,此时 含油为1/(200125)厘米3 扩展成油膜 水面尽量扩展 测油膜面积 单层划格,得S 一般油膜能达到1/41/3米2,以割补法求所占格的面积 设分子为球形且单层排列 理想化模型计算厚度(直径) D1/(200125S)厘米水d 一般在10-10m数量级上2、测定原理d=V/s3、科学依据:油分子看成球形将油膜看成单分子油膜不考虑油分子之间的间隙注:建立理想化分子模型是物理研究的重要方法4、分子直径的数量级:10-10m举例:水分子直径的数量级 410-10m;氢气分子直径2.310-10m。分子是很小的,如果把水分子跟乒乓球比就相当于乒乓球跟地球大小相比,每个物体分子的数目都大的惊人。例如:1cm3水中约有3.31022m个分子,假如全世界的人不分男女老少都来数这些分子,每人每秒数一个也需要大约17万年才能数完。例:一滴石油体积为10-3cm3,把它滴在平静的湖面上,扩散成面积为2.5m2的单分子层油膜,则石油的半径为多少?(210-10m)三、阿伏加德罗常数(10)【问】怎么理解“摩尔”? 物质量的单位国际单位制中的基本单位之一 1971年第14届国际计量大会决定,把0.012克C12所含的结构粒子数定义为1摩尔。 即:NA6.021023mol-1 单位:个/摩尔类似箱、打、年、光年等单位量 摩尔有两个含义:能表示一种(特定)物质的质量 能表示所含的结构粒子数 它是一个很大的数,但用在微观上,并不一定表示很多的量(如体积、质量等) 因为分子很小,所以构成一般(宏观上能测量到的)物体,需要很大的数目,NA就是起这样作用的一个单位量。 这是一个极其重要的物理量,它时宏观量和微观量之间的联系桥梁: 例:已知1摩尔的水质量0.018千克,求水分子质量 m0.018千克/NA3.010-26千克 微观的极小量构成了宏观,宏观的测量证实了微观(辩证关系) 无法直接测得的分子大小、分子质量跟宏观的摩尔体积、摩尔质量联系在一起。四、小结和练习(5) 分子很小:直径数量级10-10m 分子很轻:质量数量级10-2610-30kg 重要常数:NA6.021023mol-1阅读材料纳米技术作业:课本P71 练习一(检查板演的列式) 摩尔质量:1摩尔该种物质分子的集合总质量(与物质有关),千克/摩尔 若以克/摩尔为单位,则摩尔质量恰好是其分子量 摩 尔 数:一定物质量中含有的粒子数是摩尔的倍数教学札记:1.2.3.
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