教科版高中物理选修3-3 第一章 第1节 物体由大量分子组成 课件+教学设计 （17份打包）

第一章 分子动理论 一、物体是由大量分子组成的 教学目标 1．知道物体是由大量分子组成的，了解热学中分子的含义。 2．知道分子大小的数量级，以及分子的球模型。 3．理解阿伏伽德罗常量是联系微观物理量和宏观物理量的桥梁，知道它的数值及单位，会用这个常数进行有关的计算。 4．通过实验，知道分子间有间隙。 重点难点 重点：阿伏伽德罗常量及其应用 难点：摩尔质量、摩尔体积跟分子质量、分子体积的联系；利用估算法解题 设计思想 从初中学过的有关分子运动的内容中，学生已知道物体是由大量分子组成的。本节课从介绍中外古代关于物质可分和原子论的思想开始，进一步认可“物体是由大量分子组成的”这一观点。在此基础之上，通过介绍扫描隧道显微镜照片，使学生感受到宏观物质所含分子数量的巨大，从而引出如何在理论上计算分子数量这一问题 ，让学生理解阿伏伽德罗常量“寻找微观量与宏观量之间的关系”桥梁。而了解“分子之间有间隙”，可以为解释分子的热运动和分子间的相互作用打好基础。 　　 教学资源 《物体是由大量分子组成的》多媒体课件，酒精，水、大小量筒 教学设计 【课堂引入】 阅读教材P2，了解中外古代关于物质可分和原子论的思想。 问题： 热学中所说的分子与化学中所说的分子有什么不同？ （化学中讲的分子是物质具有化学性质的最小微粒，而物理中所说的分子指的是做热运动时遵从相同规律的微粒，包括组成物质的原子、离子或分子。在研究这些粒子的运动规律时，我们将它们统称为“分子”） 【课堂学习】 学习活动一： 感知“物体是由大量分子组成的” 问题1：初中的物理知识告诉大家，物体是由大量分子组成的。“大量”说明了分子的大小怎样？我们能用肉眼看到分子吗？通过普通光学显微镜观察到的物体是分子吗？ （显然，“大量分子组成了宏观物体”这一理论说明了分子是很小的，我们的肉眼无法直接看到到。通过普通光学显微镜只能观察到细小颗粒，如：粉尘、生物细胞、细菌等，它们也是由大量分子组成的。） 问题2：人类能用什么办法可以观察到真实的分子？ （播放PPT，展示扫描隧道显微镜图片、介绍其作用，以及由它扫描出的各种材料表面的原子排列图） （过渡：从各种扫描图片可以推断，分子的确很小，其质量也非常小。因此即使一个很小的物体，也往往由大量的分子组成。为了在这些微观量和宏观量上找到定量关系，科学家采用了一个特殊的单位，称为摩尔（mol），1mol的任何物质都含有相等的分子数。） 学习活动二： 理解阿伏伽德罗常量 问题： 1mol任何物质含有的分子数相同，化学上已经学过，它称为什么？ （称为阿伏伽德罗常量，它是一个重要的常数，用来联系微观领域和宏观领域。） 阿伏伽德罗常量 阿伏伽德罗常量因意大利化学家阿伏伽德罗（Avogadro A）得名，此常量与物质的量紧密相关，摩尔作为物质的量的基本单位，被定义为所含的基本单元数为阿伏伽德罗常量(NA)。其中基本单元可以是任何一种物质（如分子、原子或离子）。 意义：1mol任何物质中含有的微粒数（包括原子数、分子数、离子数……）都相同，此数叫阿伏伽德罗常数，可用符号NA表示此常数。 数值：阿伏伽德罗常量可用多种实验方法测得，到目前为止测得比较精确的数据是6.0221367×1023mol，这个数值还会随测定技术的发展而改变。 一般计算时记作NA=6.02×1023/mol，粗略的计算可用6×1023/mol。 应用：分子的质量、体积、直径、分子间距离等是描述微观粒子的物理量，常称为微观量。一般来说，微观量无法测量，常需要根据宏观量和阿伏伽德罗常量进行估算，它是联系微观领域和宏观领域的桥梁。 应用一：计算物质所含的粒子数 问题1：1cm3水中含有多少分子？（已知1mol水的质量是0.018kg） 应用二：计算分子的质量 问题2：已知水的摩尔质量是1.8×10-2kg/mol，那么一个水分子的质量大约是多少？ 取1mol水，其质量为M=1.8×10-2kg，分子数为N=6×1023个 因此每个水分子的质量为： （分子质量的数量级: 10-26～10-27kg） 应用三：计算分子的体积 问题3：若某物质的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏伽德罗常数为NA，则该分子的体积有多大？ （这种方法不适用于求气体分子的体积，但能计算气体分子所占的空间体积） 问题4：如果已经知道分子的大小，怎样粗略算出阿伏伽德罗常量？ 参考答案：可取1mol水，它的质量是0.018kg，体积是1.8×10-5m3，已知每个水分子的直径是4×10-10m，可以算出它的体积是3×10-29m3。设想水分子是一个挨着一个排列的，则1mol水中含有的水分子数为： 个 此即阿伏伽德罗常量 （过渡：上述问题中，为了简便计算