物體是由大量分子組成的教案

時間：2026-01-01 11:57:27 教案

物體是由大量分子組成的教案

　　作為一名教學工作者，通常需要準備好一份教案，借助教案可以恰當地選擇和運用教學方法，調動學生學習的積極性。那么寫教案需要注意哪些問題呢？以下是小編幫大家整理的物體是由大量分子組成的教案，僅供參考，大家一起來看看吧。

物體是由大量分子組成的教案

物體是由大量分子組成的教案1

　　教學目標

　�。�1）知道

　　（2）知道分子的大小，知道數量級的概念，記住分子大小的數量級．

　　（3）理解阿伏加德羅常數，記住它的數值和單位．

　�。�4）會一些簡單微觀量的計算，如分子大小、直徑等

　　（5）知道油膜法估測分子大小實驗

　　教學建議

　　教材分析

　　分析一：本節簡單介紹了分子動理論的第一個基本觀點：物質是由大量分子組成的．要注意這里的分子與化學中提到的分子的含義是不完全相同的，這里把構成物體的分子、原子、離子等統稱為分子．

　　分析二：油膜法估測分子大小實驗是一個重要的實驗，它巧妙地將微觀的、不易測量的量轉化為宏觀的、可直接測量的量，能較好地培養學生解決問題能力，擴展學生分析問題的思路．在將解本實驗時要注意實驗原理的`分析

　　分析三：阿弗加德羅常量是聯系宏觀和微觀的重要橋梁，已知物質的體積和摩爾體積，就可以求出物質的分子數，；已知物質的質量和摩爾體積，就可以求出物質的分子數，；已知物質的摩爾體積，就可以求出該物質的單個分子體積；已知物質的摩爾質量，就可以求出該物質的單個分子質量．

　　教法建議

　　建議一：本節內容在初中已有相當好的基礎，因此可以結合復習初中知識來講解本節知識．另外還可以引入相關化學知識，使學生更易理解．

　　建議二：油膜法估測分子大小實驗是一個重要的實驗，有條件的學校最好能讓學生自己動手做這個實驗，以加深學生的分子大小的直觀感覺．

　　建議三：圍繞阿伏加德羅常數的計算，教師可以舉幾個例題，然后讓學生自己動手計算幾個相關題目．

　　教學設計方案

　　教學重點：分子大小的計算

　　教學難點：微觀量與宏觀量之間的聯系

　　一、物質有大量分子構成

　　結合化學提出不同物體不同的分子組成，并且物理中此時提到的分子有別于化學中的分子，它包括分子、原子、離子等．

　　展示幾個漂亮的分子模型，激發學生學習興趣．

　　二、分子的大小

　　1、分子大小的測量方法

　�。�1）顯微鏡觀測

　�。�2）實驗油膜法估測分子大小

　　實驗原理：將體積為的油滴到水面上，使其均勻地、盡可能地散開成很薄的一層，此時可以認為油分子一個挨一個緊密排成一單層油膜，油膜的厚度就是單個分子的直徑，因此只需測出油膜的面積，就知道該油分子的近似直徑

　　實驗過程所用的酒精油酸溶液溶于水時，酒精溶于水，油酸形成單分子油膜．

　　例題：將1 cm3的油酸溶于酒精，制成200 cm3的油酸酒精溶液．已知1cm3溶液有50滴，一滴滴到水面上，酒精溶于水，油酸形成一單分子層，其面積為0.2 m2.由此可知油酸分子大約為多少？

　　解：一滴油酸酒精溶液含油酸體積

　　油酸分子直徑約為：

　　三、阿伏加德羅常數

　　阿伏加德羅常數是聯系微觀和宏觀的一個重要橋梁，其大小為每摩爾物質含有的微粒數（或12g炭12含有的炭原子數），即6.02×1023mol-1．

　　已知物質的體積和摩爾體積，就可以求出物質的分子數，；已知物質的質量和摩爾體積，就可以求出物質的分子數，；已知物質的摩爾體積，就可以求出該物質的單個分子體積；已知物質的摩爾質量，就可以求出該物質的單個分子質量

　　例題：已知地球到月球的距離是3.84×105km，鐵的摩爾質量為56g，密度為7.9×103kg/m3，如果將鐵原子一個一個地排列起來，從地球到月亮需要多少個鐵原子？

　　Ａ、1.4×105個B、1.4×1010個

　　C、1.4×1018個D、1.4×1021個

　　答案：C

　　分析：本題可以先求出單個鐵原子的直徑：

　　所以需要的鐵原子個數為：

　　另外，本題還可以從數量級上迅速判斷出答案，由于地球到月亮的距離數量級為108m，而分子直徑的數量級在10-10m左右，所以需要的鐵原子個數在1018的數量級上，應選C選項．

　　四、作業

　　探究活動

　　題目：怎樣測量阿伏加德羅常數

　　組織：分組

　　方案：查閱資料，設計原理，實際操作

　　評價：方案的可行性、科學性、可操作性

物體是由大量分子組成的教案2

　　一、教學目標

　　1．知道一般分子直徑和質量的數量級；

　　2．知道阿伏伽德羅常數的含義，記住這個常數的數值和單位；

　　3．知道用單分子油膜法估算分子的直徑。

　　二、教學重點、難點分析

　　1．重點有兩個，其一是使學生理解和學會用單分子油膜法估算分子大小（直徑）的方法；其二是運用阿伏伽德羅常數估算微觀量（分子的體積、直徑、分子數等）的方法。

　　2．盡管今天科學技術已經達到很高的水平，但是在物理課上還不能給學生展現出分子的真實形狀和分子的外觀。這給講授分子的知識帶來一定的困難，也更突出了運用估算方法和建立理想模型方法研究固體、液體分子的體積、直徑、分子數的重要意義。

　　三、教學方法：實驗演示，教師講解，課件演示

　　四、教具

　　1．計算機，大屏幕；自制課件：水面上單分子油膜法測分子直徑

　　2．演示實驗：演示單分子油膜：油酸酒精溶液（1： 200），滴管，直徑約20cm圓形水槽，燒杯，畫有方格線的透明塑料板。

　　五、教學過程

　�。ǎ┮胄抡n

　　前面的課程我們研究的是力學的內容，從這節課開始我們學習熱學。這一章從微觀和宏觀的角度分別講述了分子的運動情況。從初中學習過的分子運動，我們知道“物體是由大量分子組成的”，這節課我們就來研究這個問題。

　　【板書】第一節物體是由大量分子組成的

　�。ǘ┻M行新課

　　【板書】1．分子的大小

　　分子是看不見的，怎樣能知道分子的大小呢？

　　（1）單分子油膜法是最粗略地說明分子大小的一種方法。

　　【課件演示】水面上單分子油膜法測分子直徑。

　　【實驗】介紹并定性地演示：如果油在水面上盡可能地散開，可認為在水面上形成單分子油膜，可以通過幻燈觀察到，并且利用已制好的方格透明膠片蓋在水面上，用于測定油膜面積。如圖1所示。

　　提問：已知一滴油的體積V和水面上油膜面積S，那么這種油分子的直徑是多少？

　　在學生回答的基礎上，還要指出：

　�、俳榻B數量級這個數學名詞，一些數據太大，或很小，為了書寫方便，習慣上用科學記數法寫成 10的乘方數，如 3×10-10m。我們把10的乘方數叫做數量級，那么 1×10-10m和 9×10-10m，數量級都是 10-10m。

　　②如果分子直徑為d，油滴體積是V，油膜面積為S，則d=V／S，根據估算得出分子直徑的數量級為 10-10m。

　�。�2）利用掃瞄隧道顯微鏡測定分子的直徑。

　　看物理課本上彩色插圖，石墨表面原子分布的圖樣：圖中的每個亮斑都是一個碳原子。如果設想碳原子是一個挨著一個排列的話，那么碳原子之間的距離L就等于碳原子的直徑d，如圖2所示。根據顯微鏡放大倍數就可以計算出碳原子的直徑。

　�。�3）物理學中還有其他不同方法來測量分子的大小，用不同方法測量出分子的大小并不完全相同，但是數量級是相同的。測量結果表明，一般分子直徑的數量級是10-10m。例如水分子直徑是4×10-10m，氫分子直徑是3×10-10m。

　�。�4）指出認為分子是小球形是一種近似模型，是簡化地處理問題，實際分子結構很復雜，但通過估算分子大小的數量級，對分子的大小有了較深入的認識。

　　【板書】分子直徑的數量級是10-10m

　　【板書】2．阿伏伽德羅常數

　　向學生提問：在化學課上學過的阿伏伽德羅常數是什么意義？數值是多少？明確lmol物質中含有的微粒數（包括原子數、分子數、離子數……）都相同。此數叫阿伏伽德羅常數，可用符號NA表示此常數，NA=6.02×1023個/mol。粗略計算可用NA=6×1023個/mol。（阿伏伽德羅常數是一個基本常數，科學工作者不斷用各種方法測量它，以期得到它更精確的數值。）

　　再問學生，摩爾質量、摩爾體積的意義。

　　如果已經知道分子的大小，不難粗略算出阿伏伽德羅常數。

　　例如，lmol水的質量是0.018kg，體積是1.8×10-5 m3。每個水分子的直徑是4×10-10m，它的體積是 =3×10-29m3。如果設想水分子是一個挨著一個排列的。

　　提問學生：如何算出lmol水中所含的水分子數？

　　回答：

　　【板書】阿伏伽德羅常數NA=6.02×1023mol-1

　　阿伏伽德羅常數是一個非常巨大的數字。例如：在0℃，1標準大氣壓下，1cm3的氣體中，含有2.7×1019個氣體分子。1cm3水中含有3.35×1022個水分子。設想有一個小動物，每秒鐘喝去1萬個水分子，要把這1cm3的水喝完，將用1011年，即1000億年，超過地球的年齡（45億年）二十多倍！所以說，物體是由大量分子組成的。

　　【板書】3．微觀物理量的估算

　　若已知阿伏伽德羅常數，可對液體、固體的分子大小進行估算。事先我們假定近似地認為液體和固體的分子是一個挨一個排列的（氣體不能這樣假設）。

　　提問學生：lmol水的質量是m=18g，那么每個水分子質量如何求？

　　回答：一個水分子質量m。=m/NA=1.8×10-2/ 6.02×1023=3×10-26（kg）。

　　提問學生：若已知鐵的原子量是 56，鐵的密度是7.8×103kg／m3，試求質量是1g的鐵塊中鐵原子的數目（取1位有效數字）。又問：是否可以計算出鐵原子的.直徑是多少來？

　　回答：1g鐵的物質量是 mol，其中鐵原子的數目是n，

　　1g鐵的體積

　　(m3)

　　1個鐵原子的體積是 = =l×10-7/ l×1022= l×10-29（m3），

　　鐵原子的直徑 (m)

　　歸納總結：以上計算分子的數量、分子的直徑，都需要借助于阿伏伽德羅常數。因此可以說，阿伏伽德羅常數是聯系微觀世界和宏觀世界的橋梁。它把摩爾質量、摩爾體積等這些宏觀量與分子質量、分子體積（直徑）等這些微觀量聯系起來。

　　阿伏伽德羅常數是自然科學的一個重要常數（曾經學過的萬有引力恒量也是一個重要常數）。物理常數是物理世界客觀規律的反映。一百多年來，物理學家想出各種辦法來測量它，不斷地努力，使用一次比一次更精確的測量方法�，F在測定它的精確值是NA=6.022045×1023個/mol

　�。ㄈ┱n堂練習

　　1．體積是10-4cm3的油滴滴于水中，若展開成一單分子油膜，則油膜面積的數量級是

　　A．102cm2 B．104cm2 C．106cm2 D．108cm2

　　答案：B

　　2．已知銅的密度是8.9×103kg／m3，銅的摩爾質量是63.5×10-3kg／mol。體積是4.5cm3的銅塊中，含有多少原子？并估算銅分子的大小。

　　答案：3.8×1023，3×10-10米。

　　（四）課堂小結

　　1．物體是由體積很小的分子組成的。這一結論有堅實的實驗基礎。單分子油膜實驗等是上述結論的有力依據。分子直徑大約有10-10米的數量級。

　　2．阿伏伽德羅常數是物理學中的一個重要常數，它的意義和常數數值應該記住。

　　3．學會計算微觀世界的物理量（如分子數目、分子質量、分子直徑等）的一般方法。由于微觀量是不能直接測量的，人們可以測定宏觀物理量，用阿伏伽德羅常數作為橋梁，間接計算出微觀量來。如分子質量m，可通過物質摩爾質量M和阿伏伽德羅常數NA，得到m=M/NA。通過物質摩爾質量M、密度ρ、阿伏伽德羅常數NA，計算出分子直徑

　　d=(6V/π)1/3=(6M/ρNAπ)1/3

　�。ㄎ澹┳鳂I:將課本練習一（P71）第（1）、（2）、（4）題做在作業本上。

　　教學建議

　　由于課堂內時間限制，單分子油膜法測定分子直徑的實驗不可能在課堂上完成全過程。在課堂上讓學生看到油膜散開現象和油膜面積的測量方法即可。

　　要想造成單分子油膜，必須選用脂肪酸類，如油酸C17H33COOH或棕桐酸C15H31COOH，這類脂肪酸分子的形狀為長鏈形，它的核基一端浸入水中，而烴鏈C17H33伸在水面上方，造成油酸長分子在水面上垂直排列，如圖3所示。

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