高中物理 1.1《物体是由大量分子组成的》教案 粤教版选修3-3

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1、物质是由大量分子组成的【教学目的】1.了解物质是由大量分子组成。了解分子虽小但是可认识的,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。通过测量分子的直径和质量,教给学生研究物理问题的方法。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。培养学生在物理学中的估算能力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】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;其二是运用阿伏伽德罗常数估算微观量(分子的体积、直径、分子

2、数等)的方法。课时安排:1课时【课前准备】教学设备:投影仪、平板玻璃、量筒、塑料尺、水槽、透明方格纸、滑石粉、一次性针筒(5ml)、一小袋小白菜菜籽、洗洁精酒精溶液(1∶200)、长玻璃管、红墨水、酒精学生:预习本节内容【教学过程】引言:前七章学习了有关力学方面知识,认识了力和运动一些规律。从第八章开始学习有关热学方面知识。初中也学过一些热现象,对其本质也用分子动理论去认识,但很不够。这一章要进一步学习分子动理论的知识,并讨论热现象的本质及包括热能在内的能量转化和守恒定律。自古以来,人们就不断地探索物质组成的秘密。两千多年以前,古希腊的著名思想家谟克得特说过,万物

3、都是由极小的微粒构成的,并把这种微粒叫做原子。这种古代的原子学说虽然没有实验根据,却包含着原子理论的萌芽。科学技术发展到今天,原子的存在早已不是猜想,而被实验所证实。请大家回忆一下初中学过的分子动理论基本内容有几点?(答:物质是由大量分子组成的、分子不停地做无规则运动、分子之间有相互作用力。)提问:什么是分子?(答:组成物质的最小微粒叫分子)教师:分子是很小的,教师引导学生观察课本的彩图2,让学生明确可用扫描隧道显微镜来观察分子并测量其大小,而光学显微镜则不行。学生:观看课本插图,比较光学显微镜和扫描隧道显微镜的放大倍数。教师:分子到底有多大?用什么方法才能测出分

4、子的大小呢?(不要求学生回答)学生:思考教师:出示下列器材:一袋小白菜菜籽、一只10ml量筒、一把塑料尺,并提出问题“怎样测出菜籽直径”。学生:思考,提出实验方案,并在教师引导下加以修正。教师:综合讲评学生方案,通过投影仪定性演示实验:量取3ml菜籽;在投影仪载物台上加放玻璃;在玻璃上把菜籽平摊成矩形。学生:观察实验,回答出计算菜籽直径的关系式是d=V/S。教师:菜籽和分子差不多大小都比较小,“测菜籽直径的办法是通过测量圈套量来研究较小量”,至于分子我们可以引申成“测分子直径的办法是通过测量宏观量来研究微观量”。下面大家考虑一下如何来测油分子的直径。学生:可把油滴

5、在水平面上,从而把油与菜籽一样平摊成一层(有的同学还说滴在水面上的油不能太多)教师:提问:①在课堂上完成该实验的关键是什么?②怎样清楚地显示出油膜?学生:(在教师的帮助下回答)①必须把油滴稀释才能在课堂上完成该实验,②必须在水面上洒滑石粉来显示油膜的轮廓。教师:通过投影仪演示单分子油膜法估测分子直径实验,并用来测出分子直径数量级:把课前准备好的洗洁精酒精溶液(体积比1∶200),用针筒在接近水面处滴一滴到已洒了滑石粉的水面上,形成单分子油膜。学生:观察油膜形成过程及油膜形状,并提出测量油膜面积的办法(如:用透明方格纸)。在每个方格中如果洗洁精的面积多于半个格的面积

6、,则按1个格算;如果洗洁精的面积少于半个格的面积,则忽略掉。教师:计算出油膜面积,填入投影出的例1的空格处,待学生给出解题思路后,投影解题过程并适当讲解。例1:洗洁精酒精溶液体积比是1∶200,1ml溶液可由针筒滴成230滴,滴该溶液一滴到水面形成的油膜面积是cm2,可求得冼洁精(看成由单一分子组成)分子直径是多少?学生:计算油膜面积,回答解题思路,看、听解题过程。知道分子直径的数量级为10-10m。教师:物理学中测定分子大小的方法有许多种。用不同方法测出的分子大小并不完全相同介数量级是一致的。测定结果表明,除了一些有机物质的大分子外,一般分子直径的数量级为10-

7、10m。例如:水分子直径约为4×10-10m,氢分子的直径约为2.3×10-10m。教师:实验小结:①我们测量分子直径的方法是通过测量宏观量来研究微观量;②分子确实很小,物质是由大量分子组成的。学生:与教师一起总结。教师:在上述实验中我们认为分子是怎样排列的?学生:分子成球形,一个一个紧挨一个的排列。教师:分子间真是紧密无隙的吗?并演示水和酒精的混合实验。学生:思考,观察,得出结论:分子间有空隙;体会“近似”是处理物理问题的方法之一。教师:组成宏观物体的分子是很多的,那到底有多少呢?请大家回忆一下化学中学过1mol的任何物质所含有的微粒数都相同,这个数有多大?学生

8、:是阿佛加

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