《物体是由大量分子组成的》教学设计

一、教学目标

结合新课程标准，根据教材内容设定以下教学目标。

（1）了解物体是由大量分子组成的。

（2）知道用单分子油膜法估算分子的直径，通过油膜法实验使学生知道：利用宏观量求微观量。

（3）知道分子的球形模型，明确分子直径的数量级；

（4）理解阿伏加德罗常数的物理意义、数值和单位。

二、教学策略选择与设计

这节课主要采用学生课前准备实验，分组展示成果，教师指导学生合作探究，师生共同学习探究。

三、教学过程

（一）引入新课

预习作业：如何测量一颗绿豆的直径？

实验器材：直尺，螺旋测微器，游标卡尺，量筒。

学生活动：练习使用不同测量工具测量绿豆的直径，并分组汇报。

方法归纳：1.直接测量。游标卡尺，螺旋测微器。

2.间接测量。

累积法：①长度/个数；

②体积/个数；

③体积/面积。

（二）新课教学

1.分子的大小

宏观上一颗绿豆的大小可以如此测量，微观上一个分子的大小如何测量呢？

问题1：分子到底有多大？

介绍：一个直径1μm的水珠，尺寸与细菌差不多，其中分子的个数比地球上的人口的总数还多好几倍。

（1）直接测量――扫描隧道显微镜。

介绍：1982年，人们研制成了能放大几亿倍的扫描隧道显微镜，才观察到物质表面原子的排列情况，从此人类实际看到了单个原子、分子。

（2）间接测量――在当前实验室条件下，我们可以用什么方法测量分子大小？

问题2：分子是看不见的，不能直接数出个数，哪种方法是最适合的呢？

难点：分子的个数不能直接数出来，所以油膜方法是最合适的。

总结：如果可以使分子形成单分子薄膜，那么，分子直径=体积/面积，分子并不是球形的，但是这里当做球形来处理，是一种估算方法，所以，只需测出一定量分子的总体积和总面积就可以得到分子的直径。

单分子油膜法是粗略地测量分子大小的一种方法。（利用宏观量求微观量）

问题3：（1）如何使分子排列成单层分子薄膜？

（2）怎样能够得到很小的一滴溶液？怎样测出一滴溶液的体积？

（3）如何测得单层分子薄膜的面积？

请同学们参照教材2―3页，分组讨论以上问题。

演示实验：用单层油膜法估测分子的大小。

（1）实验目的：学会用油膜法估测分子的大小。

（2）实验器材：略

（3）实验原理：设分子直径为d，一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积是V，油酸薄膜的面积为S，则d=V/S，测出V和S，即可估算分子直径的数量级。

（4）实验步骤：略

（5）数据处理：略

方法总结：估算法、类比法、累积法。

注意：（1）用不同方法测量，得出分子的大小并不完全相同，但是数量级是相同的。

（2）把分子看成小球形是一种近似处理，是为了简化问题。在热学中，我们研究的是他们的运动规律，不必区分它们在化学变化中所起的不同作用。

2.阿伏伽德罗常数

问题1：在化学课上学过的阿伏伽德罗常数有什么意义？数值是多少？

介绍：1mol任何物质都含有相同的粒子数。这个常数叫阿伏伽德罗常数，可用符号Na表示，Na=6.02×1023个/mol，粗略计算可用Na=6×1023个/mol。

3.微观物理量的估算

①分子的质量=摩尔质量/阿伏伽德罗常数

②分子的体积=摩尔体积/阿伏伽德罗常数

注意：因为固体和液体分子之间的间距比较小，而气体分子之间的间距比较大，所以以上两式只适用于固体和液体。

（3）几个常用的等式

1）物质的量=质量/摩尔质量=体积/摩尔体积。

2）分子的个数=摩尔数×阿伏伽德罗常数

（三）课堂小结：略