人教版(新教材)高中物理选择性必修3教学设计1：第1课时 物体是由大量分子组成的 教案

人教版（新教材）高中物理选择性必修第三册PAGEPAGE1第1课时物体是由大量分子组成的一、教学目标：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、教学重难点：用阿伏加德罗常数进行有关计算或估算的方法三、教学过程：1．古代人们对物质组成的认识中国古代的自然观，以老子为代表道生一，一生二，二生三，三生万物，世界万物的都是由“道”组成。西方古代的自然观，以德谟克利特为代表万物的本原是原子与虚空。原子是一种最后的不可再分的物质微粒。世界万物都是由在虚空中运动着的原子构成。2.现代认识化学中讲的分子是：具有各种物质的化学性质的最小微粒。实际上构成物质的单元是多种多样的，或是原子（如金属）或是离子（盐类）或是分子（如有机物）。在热学中，由于原子、离子、分子这些微粒做热运动时遵从相同的规律，通常统称为分子。除了一些有机物质的大分子外，多数分子尺寸的数量级为10-10m。3．分子的大小组成物质的分子是很小的，不但用肉眼不能直接看到它们，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，才能观察到物质表面的分子。

扫描隧道显微镜下的硅片表面原子的图像测量结果表明，一般分子直径的数量级是10-10m。例如水分子直径是4×10-10m，氢分子直径是2.3×104.分子模型(1)球体模型：固体、液体中分子间距较小，可认为分子是一个挨着一个紧密排列的球体，分子体积V0和直径d的关系为V0＝eq\f(1,6)πd3.(2)立方体模型：气体中分子间距很大，一般建立立方体模型．如图所示，将每个气体分子看成一个质点，气体分子位于立方体中心，每个分子占据的空间V0和分子间距d的关系为V0＝d3.例1：将1cm3的油酸溶于酒精，制成200cm3的油酸酒精溶液.该油酸酒精溶液50滴的体积为1cm3，现取1滴溶液滴在水面上，随着酒精溶于水，油酸在水面上形成单分子油膜，油膜面积为0.2m2，由此估算油酸分子的直径。〖解析〗1滴油酸酒精溶液的体积为其中含油酸体积为：油酸分子直径为：5.阿伏加德罗常数（1）阿伏加德罗常数的应用相关物理量：摩尔质量Mmol、摩尔体积Vmol、物质的质量m、物质的体积V、物质的密度ρ等宏观量，跟单个分子的质量m0、单个分子的体积V0等微观量都通过阿伏加德罗常数这个桥梁联系起来．桥梁作用：其中密度ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(Mmol,Vmol)，但要切记ρ＝eq\f(m0,V0)是没有物理意义的．（2）微观量与宏观量的关系分子质量：m0＝eq\f(Mmol,NA)＝eq\f(ρVmol,NA).分子体积：V0＝eq\f(Vmol,NA)＝eq\f(Mmol,ρNA)(适用于固体和液体)．物质所含的分子数：N＝nNA＝eq\f(m,Mmol)NA＝eq\f(V,Vmol)NA.阿伏加德罗常数：NA＝eq\f(Vmolρ,m0)；NA＝eq\f(Mmol,ρV0)(只适用于固体、液体)．气体分子间的平均距离：d＝eq\r(3,V0)＝eq\r(3,\f(Vmol,NA))(V0为气体分子所占据空间的体积)．固体、液体分子直径：d＝eq\r(3,\f(6V0,π))＝eq\r(3,\f(6Vmol,πNA))(V0为分子体积)．例2：水的分子量是18g·mol-1，水的密度ρ=1.0×103kg/m3，阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1，结果均保留两位有效数字，则:(1)水的摩尔质量M=g·mol-1或M=kg·mol-1，水的摩尔体积Vmol=m3·mol-1。

(2)水分子的质量m0=kg，水分子的体积V'=m3。

(3)36g水中所含水分子个数N=个。

(4)1cm3水中所含水分子个数N'=个。

〖解析〗(1)某种物质的摩尔质量用“g·mol-1”作单位时，其数值与该种物质的分子量相同，所以水的摩尔质量M=

18g·mol-1。如果摩尔质量用“kg·mol-1”表示，就要换算成M=

1.8×10-2kg·mol-1。水的摩尔体积Vmol=

Mρ=1.8×10-21.0×103m3·mol-(2)水分子的质量m0=MNA=1.8×10水分子的体积V'=VmolNA=1.8×10-56(3)36g水中所含水分子的个数N=mMNA=3618×6.02×1023个=1四、课堂小结1．物体是由体积很小的分子组成的。这一结论有坚实的实验基础。分子直径大约有10-10m的数量级。2．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.3．研究方法小结：处理微观领域问题有别