以下是小编收集整理的第一节 物体是由大量分子组成的(共含9篇),仅供参考,希望对大家有所帮助。同时,但愿您也能像本文投稿人“天使号角”一样,积极向本站投稿分享好文章。
第一节 物体是由大量分子组成的[教学目的]: 1.知道物体是由大量分子组成的. 2.知道用油膜法测定分子大小的原理. 3.知道分子的球形模型,知道分子大小,质量的数量级.4.知道阿伏加德罗常数,理解它是联系微观世界和宏观世界的桥梁,记住它的数值及单位,会用这个常数进行有关的计算或估算.[教学重点]:阿伏加德罗常数及其应用[教学难点 ]:摩尔质量、摩尔体积跟分子质量、分子体积的联系[教具]:课件1电子显微镜和隧道显微镜下分子照片,课件2水面上的单分子油膜的示意图。[教学过程 ]:一、引入新课:前面的课程我们研究的是力学内容,从这节课开始我们学习热学,对热学进行简介。从而说明这一章从微观和宏观的角度分别讲述了分子的运动情况,从初中学习过的分子运动,我们知道“物体是由大量分子组成的”,这节课咱们就来研究这个问题。二、进行新课: 给大家五分钟时间看书,然后利用十分钟时间对下列问题进行讨论:(投影显示)1、分子动理论的基本内容是什么?2、对“物体是由大量分子组成的”中的分子怎样理解?3、分子直径的测量方法是什么?4、什么叫数量级?5、分子直径的数量级是多少?6、阿伏加德罗常数的数值及单位分别是什么?7、阿伏加德罗常数的物理意义是什么?8、标准状况下,气体的摩尔体积是多少升? 9、已知某物体质量m,摩尔质量M,阿伏加德罗常数NA,求此物体中所含分子数. 10、已知某物体摩尔质量M,密度p及分子体积V,求阿伏加德罗常数NA. 11、分子质量的确定方法是什么?分子质量的数量级是多少? 讨论完毕,提问学生再对上述问题共同讨论和解答(师生互动). 问题1:物体是由大量分子组成的,分子永不停息地做无规则运动,分子间存在着相互作用力。问题2 :物体是由大量分子组成的,所谓分子就是保持原物质化学性质的最小粒子,根据不同的物质组成,它包括分子、原子、离子等粒子.问题3:(演示课件1),说明分子直径可根据显微镜的放大倍数计算。(演示课件2),说明用油膜法测分子直径的方法。测出一滴油酸体积V,将油酸滴到水面上,油酸均匀地在水面上扩散开.并且浮在水面上,我们可以把油酸看作一个一个紧密排列的小球,它在水面上的面积为S,由于油酸在滴入水中前后体积未变,所以V=SD(D为油酸分子的直径),则D=V/S. 在讨论此问题时说明测一滴油酸体积V及面积S的测量方法。(参看学生实验)对微观量的估算,首先要建立微观模型,对于液体和固体,可以把它们看成是分子一个挨一个紧密排列的微观模型.计算时把物质的摩尔体积分成N个等份,每个等份就是一个分子若把分子看成小立方体.则每个等份就是一个小立方体.若把分子看成小球每一等份就是一个小球.由此可估算出每个分 子的体积和直径.例1: 将1cm3的油酸溶于酒精,制成200cm3的油酸酒精溶液.已知1cm3溶液有50滴,现取1滴油酸酒精溶液滴到水面上.随着酒精溶于水,油酸在水面上形成一单分子薄层,已测出这一薄层的面积为0.2m2.由此可估测油酸分子的直径为______m. 问题4:例如5×105N,中105N即为数量级。确定分子大小时,主要是确定数量级。问题5:一般的分子的直径的数量级是l0-10m,分子质量的数量级在1O-27kg一1O-26kg之间。问题6:.阿伏加德罗常数为6.02×1023mol-1问题7:它是联系微观世界和宏观世界的桥梁。.问题8:22.4L问题9:N=NAm/M问题10:NA=M/ρV个对于分子个数求法一般用N=nNA(n为摩尔数),其中n=m/M(m为物体实际质量,M为该物质摩尔质量)或“n=u/V(u为物体实际体积,V为该物质摩尔体积)问题11:m=M/NA ,一般分子质量的数量级在1O-27kg一1O-26kg之间。三、课堂小结(投影显示) 这节课主要掌握每个物体都是由大量分子组成的.分子的直径的数量级是l0-10m分子质量的数量级在1O-27kg一1O-26kg之间.会运用阿伏加德罗常数进行有关计算.其中分子直径的测量方法要重点理解。. '四、作业 :1、复习本节课内容,预习下一节的内容。2、将课本练习一(1),(2),(4)写在作业 本上。五、板书设计 :第一节 物体是由大量分子组成的1、分子动理论的基本内容是什么?物体是由大量分子组成的,分子永不停息地做无规则运动,分子间存在着相互作用力。2、对“物体是由大量分子组成的.”中的分子怎样理解?物体是由大量分子组成的,所谓分子就是保持原物质化学性质的最小粒子,根据不同的物质组成,它包括分子、原子、离子等粒子.3、分子直径的测量方法是什么?(1)、说明分子直径可根据显微镜的放大倍数计算。(2)、说明用油膜法测分子直径的方法。(3)、对微观量的估算,首先要建立微观模型。对于液体和固体,可以把它们看成是分子一个挨一个紧密排列的微观模型。一般情况下分子的微观模型可认为是小球体,但有时也可看作小立方体。4、什么叫数量级?例如5×105N,中105N即为数量级。确定分子大小时,主要是确定数量级。5、分子直径的数量级是多少?一般的分子的直径的数量级是l0-10m,6、阿伏加德罗常数的数值及单位分别是什么?.阿伏加德罗常数为6.02×1023mol-17、阿伏加德罗常数的物理意义是什么? 它是联系微观世界和宏观世界的桥梁。8、怎样求阿伏加德罗常数NA? NA=M/ρV个9、标准状况下,气体的摩尔体积是多少升? 22.4L10、已知某物体质量m,摩尔质量M,阿伏加德罗常数NA,求此物体中所含分子数.N=NAm/M对于分子个数求法一般用N=nNA(n为摩尔数),其中n=m/M(m为物体实际质量,M为该物质摩尔质量)或”n=u/V(u为物体实际体积,V为该物质摩尔体积)11、分子质量的确定方法是什么?分子质量的数量级是多少?m=M/NA ,一般分子质量的数量级在1O-27kg一1O-26kg之间总结:掌握每个物体都是由大量分子组成的;知道一般分子的直径的数量级是l0-10m,分子质量的数量级在1O-27kg一1O-26kg之间;会运用阿伏加德罗常数进行有关计算;理解分子直径的测量方法。.
教学目标
(1) 知道物体是由大量分子组成的
(2)知道分子的大小,知道数量级的概念,记住分子大小的数量级.
(3)理解阿伏加德罗常数,记住它的数值和单位.
(4)会一些简单微观量的计算,如分子大小、直径等
(5)知道油膜法估测分子大小实验
教学建议
教材分析
分析一:本节简单介绍了分子动理论的第一个基本观点:物质是由大量分子组成的.要注意这里的分子与化学中提到的分子的含义是不完全相同的,这里把构成物体的分子、原子、离子等统称为分子.
分析二:油膜法估测分子大小实验是一个重要的实验,它巧妙地将微观的、不易测量的量转化为宏观的、可直接测量的量,能较好地培养学生解决问题能力,扩展学生分析问题的思路.在将解本实验时要注意实验原理的分析
分析三:阿弗加德罗常量 是联系宏观和微观的重要桥梁,已知物质的体积 和摩尔体积 ,就可以求出物质的分子数, ;已知物质的质量 和摩尔体积 ,就可以求出物质的分子数, ;已知物质的摩尔体积 ,就可以求出该物质的单个分子体积 ;已知物质的摩尔质量 ,就可以求出该物质的单个分子质量 .
教法建议
建议一:本节内容在初中已有相当好的基础,因此可以结合复习初中知识来讲解本节知识.另外还可以引入相关化学知识,使学生更易理解.
建议二:油膜法估测分子大小实验是一个重要的实验,有条件的学校最好能让学生自己动手做这个实验,以加深学生的分子大小的直观感觉.
建议三:围绕阿伏加德罗常数的计算,教师可以举几个例题,然后让学生自己动手计算几个相关题目.
教学设计方案
教学重点:分子大小的计算
教学难点:微观量与宏观量之间的联系
一、物质有大量分子构成
结合化学提出不同物体不同的分子组成,并且物理中此时提到的分子有别于化学中的分子,它包括分子、原子、离子等.
展示几个漂亮的分子模型,激发学生学习兴趣.
二、分子的大小
1、分子大小的测量方法
(1)显微镜观测
(2)实验油膜法估测分子大小
实验原理:将体积为 的油滴到水面上,使其均匀地、尽可能地散开成很薄的一层,此时可以认为油分子一个挨一个紧密排成一单层油膜,油膜的厚度就是单个分子的直径,因此只需测出油膜的面积 ,就知道该油分子的近似直径
实验过程所用的酒精油酸溶液溶于水时,酒精溶于水,油酸形成单分子油膜.
例题:将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,油酸形成一单分子层,其面积为0.2 m2. 由此可知油酸分子大约为多少?
解:一滴油酸酒精溶液含油酸体积
油酸分子直径约为:
三、阿伏加德罗常数
阿伏加德罗常数是联系微观和宏观的一个重要桥梁,其大小为每摩尔物质含有的微粒数(或12g炭12含有的炭原子数),即6.02×1023mol-1 .
已知物质的体积 和摩尔体积 ,就可以求出物质的分子数, ;已知物质的质量 和摩尔体积 ,就可以求出物质的分子数, ;已知物质的摩尔体积 ,就可以求出该物质的单个分子体积 ;已知物质的摩尔质量 ,就可以求出该物质的单个分子质量
例题:已知地球到月球的距离是3.84×105km,铁的摩尔质量为56g,密度为7.9×103kg/m3,如果将铁原子一个一个地排列起来,从地球到月亮需要多少个铁原子?
A、1.4×105个 B、1.4×1010个
C、1.4×1018个 D、1.4×1021个
答案:C
分析:本题可以先求出单个铁原子的直径:
所以需要的铁原子个数为:
另外,本题还可以从数量级上迅速判断出答案,由于地球到月亮的距离数量级为108m,而分子直径的数量级在10-10m左右,所以需要的铁原子个数在1018的数量级上,应选C选项.
四、作业
探究活动
题目: 怎样测量阿伏加德罗常数
组织: 分组
方案:查阅资料,设计原理,实际操作
评价: 方案的可行性、科学性、可操作性
高中物理《物体是由大量分子组成的》教学方案
学习内容7.1物体是由大量分子组成的
学习目标
1、知道物体是由大量分子组成的
2、知道油膜法测分子大小的原理,并能进行测量和计算。通过油膜法实验知道科学研究中的一种方法:利用宏观量求微观量
3、知道分子的球形模型,知道分子直径的数量级。初步认识到微观世界是可以认知的。人类探究微观世界经历了漫长的过程,而且意识到这种探索还将持续下去。
4、知道阿伏加德罗常数的物理意义、数值和单位。
学习重、难点
重点是知道分子大小的数量级;用阿伏伽德罗常数进行有关计算或估算的方法;
难点是理解和学会用单分子油膜法估算分子大小(直径)的方法
学法指导自主学习,合作完成
学习过程用案人自我创新
【自主学习】
阅读教材P2-4,体会①组成物体的分子数目之巨大,和分子本身的线度之微小②利用对宏观量的测定求出微观量的方法。并请同学们完成下列任务:
【导思】
1、在研究物质的化学组成时,我们认为物质是如何组成的?而本书又是如何认定的呢?
2、教材中讲到估测分子的大小的方法是 。
(1)单分子油膜法是最粗略地说明分子大小的一种方法。
[基本原理是]:
将一滴体积已知的小油滴, 滴在水面上, 在重力作用下尽可能的散开形成一层极薄的油膜, 此时油膜可看成单分子油膜,油膜的厚度看成是油酸分子的直径, 所以只要再测定出这层油膜的面积, 就可求出油分子直径的大小.
[介绍演示]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胶片盖在水面上,用于测定油膜面积。如图1所示。
当然,这个实验要做些简化处理:
(1)把分子看成一个个小球;
(2)油分子一个紧挨一个整齐排列;
(3)认为油膜厚度等于分子直径.
[思考]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?
[FLASH课件模拟演示]油膜法测分子直径
[在此基础上,进一步指出]
①介绍数量级这个物理名词,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310-10m。我们把10的乘方数叫做数量级,那么110-10m和910-10m,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。[高考资源网]
(2)利用扫描隧道显微镜测定分子的直径。
(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410-10m,氢分子直径是2.310-10m。
3.阿伏伽德罗常数
[问题1]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?
NA= ,粗略计算可用NA= 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。)
[问题2]摩尔质量、摩尔体积的意义。
3.微观物理量的估算
若已知阿伏伽德罗常数,可对液体、固体的分子大小进行估算。事先我们假定近似地认为液体和固体的分子是一个挨一个排列的(气体不能这样假设)。
[例题1] 水的分子量18,水的密度为103kg/m3,阿伏加德罗常数为NA=6.021023个/ mol,则:
(1)水的摩尔质量M=__________
(2)水的摩尔体积V=__________
(3)一个水分子的质量m0 =_____________
(4)一个水分子的体积V0 =_____________
(5)将水分子看作球体,分子直径d=_______________
(6)10g水中含有的分子数目N=___________________
【典例2】已知金刚石的密度为=3.5103kg/m3,现有一小块体积为4.010-8m3的金刚石,它含有多少个碳原子?假如金刚石中的碳原子是紧密地挨在一起的,试估算碳原子的直径。(保留两位有效数字)
【解析】 1.810-10m
【点拨】由宏观量去计算微观量,或由微观量计算宏观量,都要通过阿伏加德罗常数建立联系,所以说,阿伏加德罗常数是联系宏观量与微观量的桥梁。由物体体积计算分子的大小,可视分子为立方体。这是估算分子大小的通用方法。
【导练】水的分子量是18,水的密度=1.0103kg/m3,阿伏加德罗常数NA=6.021023mol-1。在标准状况下,水蒸气的摩尔体积是22.410-3m3、mol,则水蒸气分子的平均间距大约是水分子直径的( )
A、1倍 B、10倍. C、100倍 D、1000倍
【点拨】固体和液体分子是紧密排列的,分子间距可看成分子直径;而气体分子间的距离远大于分子直径,在标准状况下,用摩尔体积除以阿伏加德罗常数,得到的是一个分子占有周围空间的体积,而不是一个分子的体积。分割气体空间时必须分割成紧密相连的立方体,而不应该是球体。
达标检测 1、只要知道下列哪一组物理量,就可以估算出气体分子间的平均距离( )
A.阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和质量
B.阿伏加德罗常数、该气体的质量和体积
C.阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和密度
D.该气体的密度、体积和摩尔质量
2、已知氢气的摩尔质量是210-3kg/mol,水的摩尔质量是1.810-2kg/mol,计算1个氢分子和水分子的质量。
3、若已知铁的原子量是56,铁的密度是7.8103kg/m3,试求质量是1g的铁块中铁原子的数目(取1位有效数字)及一个铁原子的体积.
学习反思。
布置作业。
一、教学目标
(一)知识与技能
1、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。
(二)过程与方法
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。
(三)情感态度与价值观
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,教给学生为了简化计算,突出主要因素的理想化方法。
二、教学重点与难点
重点有两个,其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;其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。
分子直径大小的计算是难点,运用阿伏伽德罗常数进行计算也是难点。
三、教学方法
PPT课件、讲授法、实验法。
四、学情分析
对于分子动理论的知识,学生记得比较牢固,所以相关知识讲授时还是比较顺利的。通过一些图片的介绍,学生很容易接受。这一节的难点在两个地方:一是用单分子油膜法测分子直径,其中一些方法是学生以前没有接触过的;另一个是运用阿伏伽德罗常数进行有关计算时,部分学生会犯难。好在两个班的学生都是学习化学的,应该难度不大。
五、教学过程
(一)新课引入
古代人类对物质的组成的思考:①公元前5世纪,古希腊哲学家留基波和他的学生的争论:把一块金子切成两半,接着把其中一块金子再切成两半,这样继续下去,能分割到什么程度。要么这种分割能够永远继续下去;要么有一个限度,不能进一步分割了。也就是说,物质要么是连续的,可以无限分割下去;要么物质是由不可分的粒子构成的。在他们看来,第一种说法是荒谬的`,因此,他们的结论是:物质是由小得不被察觉的“a-tomos”粒子(即原子)构成。②我国古代的一种说法:“一尺之椎,日取其半,万世不竭”——古代,人们对物质组成的认识更多的是体现了一种哲学思想。而在今天,我们则更多的建立在严密的实验基础上。
[利用多媒体,逐张播放一片树叶被不断放大的图片]放大6倍时,可以看到清晰的叶脉;放大0倍时,可以看到它是由细胞所组成的;放大到50000000倍时,就可以看到他的分子结构了
[提议学生想象] 一张光盘、一片陶瓷或一块布片不断放大的情景
[展示图片] 扫瞄隧道显微镜下的硅片表面原子的图像
[总结][板书] 物体是由大量分子所组成的
(二)进行新课
上面分析知道:分子的体积是极其微小的,用肉眼和光学显微镜都不能看到;放大到几十亿倍的扫描隧道显微镜才能看到。既然分子小得看不见,那怎样能知道分子的大小呢?怎样测量呢?
1、分子的大小
(1)单分子油膜法是最粗略地测量分子大小的一种方法。
[原理]将一滴体积已知的小油滴, 滴在水面上, 在重力作用下尽可能的散开形成一层极薄的油膜, 此时油膜可看成单分子油膜,油膜的厚度看成是油酸分子的直径, 所以只要再测定出这层油膜的面积, 就可求出油分子直径的大小.
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胶片盖在水面上,用于测定油膜面积。如图1所示。
当然,这个实验要做些简化处理:(1)把分子看成一个个小球;
(2)油分子一个紧挨一个整齐排列;
(3)认为油膜厚度等于分子直径.
[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?
[学生回答]d=V/S
用FLASH课件模拟演示: 油膜法测分子直径
在此基础上,进一步指出:
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)利用扫描隧道显微镜测定分子的直径。
(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
[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?
根据学生的回答明确:
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,NA=6.02×1023个/mol,粗略计算可用NA=6×1023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。)
同时,向学生提出摩尔质量、摩尔体积的意义。
[例1] 下列叙述中正确的是:
(1)1cm3的氧气中所含有的氧分子数为6.02×1023个
(2)1克氧气中所含有的氧分子数为6×1023个;
(3)1升氧气中含氧分子数是6×1023个;
(4)1摩氧气中所含有的氧分子数是6×1023个。
3、微观物理量的估算
若已知阿伏伽德罗常数,可对液体、固体的分子大小进行估算。事先我们假定近似地认为液体和固体的分子是一个挨一个排列的(气体不能这样假设)。
[例题分析] 水的分子量18,水的密度为103kg/m3,阿伏加德罗常数为NA=6.02×1023个/ mol,则:
(1)水的摩尔质量M=__________
(2)水的摩尔体积V=__________
(3)一个水分子的质量m0 =_____________
(4)一个水分子的体积V0 =_____________
(5)将水分子看作球体,分子直径d=_______________
(6)10g水中含有的分子数目N=___________________
[归纳总结] 以上计算分子的数量、分子的直径,都需要借助于阿伏伽德罗常数。因此可以说,阿伏伽德罗常数是联系微观世界和宏观世界的桥梁。它把摩尔质量、摩尔体积等这些宏观量与分子质量、分子体积(直径)等这些微观量联系起来。
阿伏伽德罗常数是自然科学的一个重要常数。现在测定它的精确值是NA=6.022045×1023/mol。
(三)课堂练习
1、已知氢气的摩尔质量是2×10-3kg/mol,水的摩尔质量是1.8×10-2kg/mol,计算1个氢分子和水分子的质量。
2、若已知铁的原子量是56,铁的密度是7.8×103kg/m3,试求质量是1g的铁块中铁原子的数目(取1位有效数字)及一个铁原子的体积.
(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。单分子油膜实验等实验是上述结论的有力依据。分子直径大约有10-10米的数量级。
2、阿伏伽德罗常数是物理学中的一个重要常数,它的意义和常数数值应该记住。
3、学会计算微观世界的物理量(如分子数目、分子质量、分子直径等)的一般方法。由于微观量是不能直接测量的,人们可以测定宏观物理量,用阿伏伽德罗常数作为桥梁,间接计算出微观量来。如分子质量m,可通过物质摩尔质量M和阿伏伽德罗常数NA,得到m=M/NA。通过物质摩尔质量M、密度、阿伏伽德罗常数NA,计算出分子直径
(五)课后作业
课本P4“问题与练习”第2、3题,第1、4题课后思考。
分子的组成
在化学学科中。我们一般说分子是由什么构成。不说分子由什么组成。
具体是分子是由原子构成。
例如:水(H20)我们可以说成水分子是由氢原子和氧原子构成。
分子的特性
1.分子之间有间隔。例如:取50毫升酒精和50毫升水,混合之后,体积小于100毫升。
2.一切构成物质的分子都在永不停息地做无规则的运动。温度越高,分子扩散越快,固、液、气中,气体扩散最快。由于分子的.运动跟温度有关,所以这种运动叫做分子的热运动。例如:天气热时衣服容易晒干。
3.一般分子直径的数量级为10^-10m。
4.分子很小,但有一定的体积和质量。
5.同种物质的分子性质相同,不同种物质的分子性质不同。
物质是由大量分子组成的教学教案
一、目标
1.在物理知识方面的要求:
(1)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。
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、重点、难点分析
1.重点有两个,其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;其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。
三、教具
1.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。
四、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=6.02×1023个/mol,粗略计算可用NA=6×1023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、摩尔体积的意义。
如果已经知道分子的大小,不难粗略算出阿伏伽德罗常数。例如,1mol水的质量是0.018kg,体积是1.8×10-5m3。每个水分子的直径是4×10-10m,它的体积是(4×10-10)m3=3×10-29m3。如果设想水分子是一个挨着一个排列的。
提问学生:如何算出1mol水中所含的水分子数?
3.微观物理量的估算
若已知阿伏伽德罗常数,可对液体、固体的分子大小进行估算。事先我们假定近似地认为液体和固体的分子是一个挨一个排列的(气体不能这样假设)。
提问学生:1mol水的质量是M=18g,那么每个水分子质量如何求?
提问学生:若已知铁的相对原子质量是56,铁的密度是7.8×103kg/m3,试求质量是1g的铁块中铁原子的数目(取1位有效数字)。又问:是否可以计算出铁原子的直径是多少来?
归纳总结:以上计算分子的数量、分子的直径,都需要借助于阿伏伽德罗常数。因此可以说,阿伏伽德罗常数是联系微观世界和宏观世界的桥梁。它把摩尔质量、摩尔体积等这些宏观量与分子质量、分子体积(直径)等这些微观量联系起来。
阿伏伽德罗常数是自然科学的一个重要常数(曾经学过的万有引力常量也是一个重要常数)。物理常数是物理世界客观规律的反映。一百多年来,物理学家想出各种办法来测量它,不断地努力,使用一次比一次更精确的测量方法。现在测定它的精确值是NA=6.022045×1023/mol。
(三)课堂练习
1.体积是10-4cm3的油滴滴于水中,若展开成一单分子油膜,则油膜面积的数量级是
A.102cm2B.104cm2C.106cm2D. 108cm2
答案:B
2.已知铜的密度是8.9×103kg/m3,铜的摩尔质量是63.5×10-3kg/mol。体积是4.5cm3的铜块中,含有多少原子?并估算铜分子的大小。
答案:3.8×1023, 3×10-10m
(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。单分子油膜实验等实验是上述结论的有力依据。分子直径大约有10-10m的数量级。
2.阿伏伽德罗常数是物理学中的一个重要常数,它的意义和常数数值应该记住。
3.学会计算微观世界的物理量(如分子数目、分子质量、分子直径等)的一般方法。由于微观量是不能直接测量的,人们可以测定宏观物理量,用阿伏伽德罗常数作为桥梁,间接计算出微观量来。如分子质量m,可通过物质摩尔质量M和阿伏伽德罗常数NA,得到m=M/NA。通过物质摩尔质量 M、密度 、阿伏伽德罗常数NA,计算出分子直径
(五)说明
1.由于课堂内时间限制,单分子油膜法测定分子直径的实验不可能在课堂上完成全过程。在课堂上让学生看到油膜散开现象和油膜面积的测量方法即可。
染色质和染色体的区别
染色质与染色体本质上是同一物质,都是由DNA与核蛋白组成,仅在不同的.细胞周期、执行不同的生理功能时,其形态不同。细胞从间期到分裂期中,染色质经螺旋化凝缩为染色体;细胞从分裂期到间期过程中,染色体又解螺旋舒展为染色质。
脱氧核糖核酸简介
脱氧核糖核酸(DNA)是生物细胞内携带有合成RNA和蛋白质所必需的遗传信息的一种核酸,是生物体发育和正常运作必不可少的`生物大分子,DNA中的核苷酸中碱基的排列顺序构成了遗传信息。该遗传信息可以通过转录过程形成RNA,然后其中的mRNA通过翻译产生多肽,形成蛋白质。
胚在双子叶植物分化为胚芽、胚轴、胚根和子叶四部分,在单子叶植物分化为胚芽、胚轴、胚根和胚乳。
胚芽位于胚的顶端,是未来植物茎叶系统的原始体,将来发育成为植物的地上部分。胚轴位于胚芽和胚根之间,并与子叶相连,以后形成根茎相连的部分。胚根位于胚轴之下,呈圆锥状,是种子内主根的雏型,将来可发育成植物的主根,也是最先从破例的'种子皮中长出来,并形成植株的根系。子叶是胚的叶,或者说,是暂时的叶,一般为1或2片,位于胚轴的侧方。
并不是所有植物都有胚,无胚植物构造上一般无组织分化,单细胞生殖器官,合子离开母体后发育,不形成胚,低等植物植物体构造简单细胞,单细胞的群体或多细胞组成的无根、茎、叶等分化的枝状或片状体(通称叶状体),有性生殖的性“器官”是单细胞的,配子结合形成合子,合子直接发育成新的植物体,不经过胚的阶段。低等植物分为藻类、菌类、地衣类。