2024-2025学年高中物理第一章分子动理论第1节物体是由大量分子组成的教案粤教版选修3-3

PAGE5-物体是由大量分子组成的一、教学目标：（一）学问目标：1.知道物体是由大量分子组成的.2.知道分子的球形模型，知道分子大小的数量级.3.理解阿伏加德罗常数是联系微观世界和宏观世界的桥梁，记住它的数值和单位，会用这个常数进行有关的计算和估算.（二）技能目标：能够了解探讨微观世界的方法及物理模型在物理学探讨中的意义，并能用来解决相关问题.二、教学重点：1.物体是由大量分子组成的；2.分子大小的数量级.三、教学难点：用阿伏加德罗常数进行有关计算或估算的方法四、教学方法：归纳法、讲授法、练习法、试验法、启发法教学过程：五、教学过程：一、引入从今日起先我们将学习热学，热学学问主要分为两部分：第一部分是从微观角度探讨热学问题，即从分子动理论的观点相识热现象；其次部分是从宏观角度探讨热学问题，即从能量的观点相识热现象。这一章先学第一部分，即从分子动理论的观点来相识热现象。二、分子的大小【问】你们认为分子很小，小到什么程度？１厘米3的水，分子数为3.35×1022个，若匀称分布地球表面，则5亿个/米2；若像拉面一样拉成一列，长度是地球太阳间的90倍。若我们吸满一个口腔的空气，以1亿个/秒的速度吸入气体分子，达到1大气压须要2200个世纪。【演示】幻灯片：叶子在放大不同倍数状况下的图片、扫描隧道显微镜拍摄的石墨表面原子结构照片组成物质的分子是很小的，不但用肉眼不能干脆看到它们，就是用光学显微镜也看不到它们，只有利用能放大几亿倍的扫描隧道显微镜，才能视察到物质表面的分子。（投影叶子在放大不同倍数状况下的图片）

(a)一片叶子

(b)放大6倍

(c)放大700倍

(d)放大4000倍

(e)放大20000倍

（f）放大50000000倍下图所示是一张在扫描隧道显微镜下看到的硅片表面原子的图像。分子如此微小，不但用肉眼无法干脆看到它们，就是用高倍的光学显微镜也看不到。直到1982年，人们用放大几亿倍的扫描隧道显微镜，才视察到物质表面原子的排列，使人类第一次能够实际看到单个原子。物理学中还有其他不同方法来测量分子的大小，用不同方法测量出分子的大小并不完全相同，但是数量级是相同的。测量结果表明，如水分子直径是4×10-10m，氢分子直径是2.3×10-10三、阿伏加德罗常数【问】怎么理解“摩尔”？物质量的单位——国际单位制中的基本单位之一1971年第14届国际计量大会确定，把0.012克C12所含的结构粒子数定义为1摩尔。即：NA＝6.02×1023mol-1单位：个/摩尔——类似箱、打、年、光年等单位量摩尔有两个含义：①能表示一种（特定）物质的质量②能表示所含的结构粒子数它是一个很大的数，但用在微观上，并不肯定表示许多的量（如体积、质量等）因为分子很小，所以构成一般（宏观上能测量到的）物体，须要很大的数目，NA就是起这样作用的一个单位量。这是一个极其重要的物理量，它时宏观量和微观量之间的联系桥梁：1.1摩的任何物质含有的微粒数相同，这个数叫阿伏加德罗常数。2.阿伏加德罗常数的数值：粗略计算中可取。

思索与探讨：已知水分子直径约为4×10－10m；水的摩尔体积为1.8×10-5m3.微观物理量的计算（1）摩尔质量(M)/阿伏加德罗常数NA＝分子质量(m)（2）摩尔体积(V)/阿伏加德罗常数NA＝分子体积(v)（3）摩尔体积(V)＝摩尔质量(m)/物质密度(ρ)摩尔体积：1摩尔的物质分子所占的空间体积。对于标准状态下的任何气体，摩尔体积都是22.4升。液体和固体则不同物质的摩尔体积各不相同。（4）液体、固体阿伏加德罗常数的估算及分子大小的估算分子模型的建立：一是球形模型，其直径；二是立方体模型，其边长．作为分子直径数量级的估算，利用两种模型均可，但我们一般取第一种模型．对于固体和液体，可以认为它们的分子是一个个紧挨着的，可用上式干脆估算出分子体积；对于气体，由于分子间空隙很大，用上式估算出的是一个分子所占据的体积（活动的空间）．例1：已知1摩尔水的体积约为3×10-29m分析：1摩尔水的分子数为NA=6.02×1023mol-1

每个水分子的分子体积v=摩尔体积(V)/阿伏加德罗常数NA

=18×10-6m3/

=3×10-29m例2：已知1摩尔水的质量约为18×10-3Kg分析：1摩尔水的分子数为NA=6.02×1023mol-1每个水分子的分子质量(m)=摩尔质量(M)/阿伏加德罗常数NA=18×10-3Kg/6.02×1023

=3×10四、小结一、物体是由大量分子组成的二、分子的大小分子很小：直径数量级10-10分子很轻：质量数量级10-26～10-30三、阿