物质是由大量分子组成的教案4页

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“物质是由大量分子组成的”教学设计
一、教学目标
1．在物理知识方面的要求：
（1）了解分子的大小，知道一般分子直径和质量的数量级；
（2）知道阿伏伽德罗常数的含义，记住这个常数的数值和单位；
（3）知道用单分子油膜方法估算分子的直径。学会研究问题的科
学思维方法。
2．培养学生在物理学中的估算能力，会通过阿伏伽德罗常数估算固
体和液体分子的质量、分子的体积（或直径）、分子数等微观量。
3．渗透物理学方法的教育。运用理想化方法，建立物质分子是球形
体的模型，是为了简化计算，突出主要因素的理想化方法。
二、过程与方法
1、通过实验探究过程，体会科学探究的一般方法，提高学生建立理想模型
进行科学估算的能力。
2、使学生领悟用测量微小量的科学方法。
3、体会使用尽量用酒精稀释油酸以形成单分子油膜从而减少实验误差的研
究物理问题的优越性，养成良好的科学探究精神。
三、重点、难点分析
1．重点有：一、是使学生理解和学会用单分子油膜法估算分子大小
（直径）的方法；二是运用阿伏伽德罗常数估算微观量（分子的体积、
直径、分子数等）的方法。
2．尽管今天科学技术已经达到很高的水平，但是在物理课上还不能
给学生展现出分子的真实形状和分子的外观。这给讲授分子的知识带来
一定的困难，也更突出了运用估算方法和建立理想模型方法研究固体、
液体分子的体积、直径、分子数的重要意义。
四、教具
1．教学挂图或幻灯投影片：水面上单分子油膜的示意图；离子显
微镜下看到钨原子分布的图样。
2．演示实验：演示单分子油膜：油酸酒精溶液（1：20O），滴管，
直径约20cm圆形水槽，烧杯，画有方格线的透明塑料板。

五、主要教学过程
（一）热学内容简介
1．热现象：与温度有关的物理现象。如热胀冷缩、摩擦生热、水结
冰、湿衣服晾干等都是热现象。
2．热学的主要内容：热传递、热膨胀、物态变化、固体、液体、气
体的性质等。
3．热学的基本理论：由于热现象的本质是大量分子的无规则运动，
因此研究热学的基本理论是分子动理论、量守恒规律。
（二）新课教学过程
1．分子的大小。分子是看不见的，怎样能知道分子的大小呢？
（1）单分子油膜法是最粗略地说明分子大小的一种方法。
介绍并定性地演示：如果油在水面上尽可能地散开，可认为在水面
上形成单分子油膜，可以通过幻灯观察到，并且利用已制好的方格透明

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胶片盖在水面上，用于测定油膜面积。如图1所示。
提问：已知一滴油的体积V和水面上油膜面积S，那么这种油分子的
直径是多少？
在学生回答的基础上，还要指出：
①介绍数量级这个数学名词，一些数据太大，或很小，为了书写方
便，习惯上用科学记数法写成10的乘方数，如3×10-10m。我们把10的乘
方数叫做数量级，那么1×10-10m和9×10-10m，数量级都是10-10m。
②如果分子直径为d，油滴体积是V，油膜面积为S，则d=V／S，根
据估算得出分子直径的数量级为10-10m。
（2）利用离子显微镜测定分子的直径。
看物理课本上彩色插图，钨针的尖端原子分布的图样：插图的中心
部分亮点直接反映钨原子排列情况。经过计算得出钨原子之间的距离是2
×10-10m。如果设想钨原子是一个挨着一个排列的话，那么钨原子之间的
距离L就等于钨原子的直径d，如图2所示。
（3）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，
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2.3×10-10m。
（4）指出认为分子是小球形是一种近似模型，是简化地处理问题，
实际分子结构很复杂，但通过估算分子大小的数量级，对分子的大小有
了较深入的认识。
2．阿伏伽德罗常数
向学生提问：在化学课上学过的阿伏伽德罗常数是什么意义？数值
是多少？明确1mol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，
NA=6.02×10
23个／mol，粗略计算可用NA=6×10
23个／mol。（阿伏伽德
罗常数是一个基本常数，科学工作者不断用各种方法测量它，以期得到
它精确的数值。）
再问学生，摩尔质量、摩尔体积的...