人教版(新教材)高中物理選擇性必修3教學(xué)設(shè)計(jì)1：第1課時(shí) 物體是由大量分子組成的 教案

人教版（新教材）高中物理選擇性必修第三冊PAGEPAGE1第1課時(shí)物體是由大量分子組成的一、教學(xué)目標(biāo)：1.知道物體是由大量分子組成的.2.知道分子的球形模型，知道分子大小的數(shù)量級.3.理解阿伏加德羅常數(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(gè)常數(shù)進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算和估算.二、教學(xué)重難點(diǎn)：用阿伏加德羅常數(shù)進(jìn)行有關(guān)計(jì)算或估算的方法三、教學(xué)過程：1．古代人們對物質(zhì)組成的認(rèn)識中國古代的自然觀，以老子為代表道生一，一生二，二生三，三生萬物，世界萬物的都是由“道”組成。西方古代的自然觀，以德謨克利特為代表萬物的本原是原子與虛空。原子是一種最后的不可再分的物質(zhì)微粒。世界萬物都是由在虛空中運(yùn)動著的原子構(gòu)成。2.現(xiàn)代認(rèn)識化學(xué)中講的分子是：具有各種物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)的最小微粒。實(shí)際上構(gòu)成物質(zhì)的單元是多種多樣的，或是原子（如金屬）或是離子（鹽類）或是分子（如有機(jī)物）。在熱學(xué)中，由于原子、離子、分子這些微粒做熱運(yùn)動時(shí)遵從相同的規(guī)律，通常統(tǒng)稱為分子。除了一些有機(jī)物質(zhì)的大分子外，多數(shù)分子尺寸的數(shù)量級為10-10m。3．分子的大小組成物質(zhì)的分子是很小的，不但用肉眼不能直接看到它們，就是用光學(xué)顯微鏡也看不到它們，只有利用能放大幾億倍的掃描隧道顯微鏡，才能觀察到物質(zhì)表面的分子。

掃描隧道顯微鏡下的硅片表面原子的圖像測量結(jié)果表明，一般分子直徑的數(shù)量級是10-10m。例如水分子直徑是4×10-10m，氫分子直徑是2.3×104.分子模型(1)球體模型：固體、液體中分子間距較小，可認(rèn)為分子是一個(gè)挨著一個(gè)緊密排列的球體，分子體積V0和直徑d的關(guān)系為V0＝eq\f(1,6)πd3.(2)立方體模型：氣體中分子間距很大，一般建立立方體模型．如圖所示，將每個(gè)氣體分子看成一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，氣體分子位于立方體中心，每個(gè)分子占據(jù)的空間V0和分子間距d的關(guān)系為V0＝d3.例1：將1cm3的油酸溶于酒精，制成200cm3的油酸酒精溶液.該油酸酒精溶液50滴的體積為1cm3，現(xiàn)取1滴溶液滴在水面上，隨著酒精溶于水，油酸在水面上形成單分子油膜，油膜面積為0.2m2，由此估算油酸分子的直徑?！冀馕觥?滴油酸酒精溶液的體積為其中含油酸體積為：油酸分子直徑為：5.阿伏加德羅常數(shù)（1）阿伏加德羅常數(shù)的應(yīng)用相關(guān)物理量：摩爾質(zhì)量Mmol、摩爾體積Vmol、物質(zhì)的質(zhì)量m、物質(zhì)的體積V、物質(zhì)的密度ρ等宏觀量，跟單個(gè)分子的質(zhì)量m0、單個(gè)分子的體積V0等微觀量都通過阿伏加德羅常數(shù)這個(gè)橋梁聯(lián)系起來．橋梁作用：其中密度ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(Mmol,Vmol)，但要切記ρ＝eq\f(m0,V0)是沒有物理意義的．（2）微觀量與宏觀量的關(guān)系分子質(zhì)量：m0＝eq\f(Mmol,NA)＝eq\f(ρVmol,NA).分子體積：V0＝eq\f(Vmol,NA)＝eq\f(Mmol,ρNA)(適用于固體和液體)．物質(zhì)所含的分子數(shù)：N＝nNA＝eq\f(m,Mmol)NA＝eq\f(V,Vmol)NA.阿伏加德羅常數(shù)：NA＝eq\f(Vmolρ,m0)；NA＝eq\f(Mmol,ρV0)(只適用于固體、液體)．氣體分子間的平均距離：d＝eq\r(3,V0)＝eq\r(3,\f(Vmol,NA))(V0為氣體分子所占據(jù)空間的體積)．固體、液體分子直徑：d＝eq\r(3,\f(6V0,π))＝eq\r(3,\f(6Vmol,πNA))(V0為分子體積)．例2：水的分子量是18g·mol-1，水的密度ρ=1.0×103kg/m3，阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1，結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字，則:(1)水的摩爾質(zhì)量M=g·mol-1或M=kg·mol-1，水的摩爾體積Vmol=m3·mol-1。

(2)水分子的質(zhì)量m0=kg，水分子的體積V'=m3。

(3)36g水中所含水分子個(gè)數(shù)N=個(gè)。

(4)1cm3水中所含水分子個(gè)數(shù)N'=個(gè)。

〖解析〗(1)某種物質(zhì)的摩爾質(zhì)量用“g·mol-1”作單位時(shí)，其數(shù)值與該種物質(zhì)的分子量相同，所以水的摩爾質(zhì)量M=

18g·mol-1。如果摩爾質(zhì)量用“kg·mol-1”表示，就要換算成M=

1.8×10-2kg·mol-1。水的摩爾體積Vmol=

Mρ=1.8×10-21.0×103m3·mol-(2)水分子的質(zhì)量m0=MNA=1.8×10水分子的體積V'=VmolNA=1.8×10-56(3)36g水中所含水分子的個(gè)數(shù)N=mMNA=3618×6.02×1023個(gè)=1四、課堂小結(jié)1．物體是由體積很小的分子組成的。這一結(jié)論有堅(jiān)實(shí)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。分子直徑大約有10-10m的數(shù)量級。2．理解阿伏加德羅常數(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(gè)常數(shù)進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算和估算.3．研究方法小結(jié)：處理微觀領(lǐng)域問題有別