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-5-第七章7.1、物质是由大量分子组成的教学目标:(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。重点、难点分析1.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;2.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。教学过程自古以来,人们就不断的研究物质的组成1、2500年前,古希腊德谟克利特认为,物质是由不可再分的“原子”构成。2、我国古代学者认为,“语小,天下莫能破焉”从本章开始学习热学,研究与热现象有关的事物,研究热现象的规律,从宏观的内能和微观的分子运动论两个方面讨论热现象,两种方法相辅相成,使人们对热现象的研究越来越深入。初中讲过的分子运动论的内容1、物质是由大量分子构成的――大小、质量、动能???2、分子永不停息的做无规则的运动――根据什么???3、分子间存在着相互作用的引力和斥力。――怎样变化???分子是具有各种物质的化学性质的最小微粒,在热学中,原子、离子、分子这些微粒做热运动时,遵从相同的规律,所以,统称为“分子”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。新课教学过程一.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。粗测:(单层、球形、空隙1+1≠2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。ks5u.com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)扫描隧道显微镜(几亿倍)注意:(1)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。(2)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。二.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?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:如何算出1mol水中所含的水分子数?三.微观物理量的估算1、分子的质量=摩尔质量/阿伏加德罗常数练习:估测水分子的质量估测水分子的质量解:练习:估测氢气分子的质量2分子的体积=摩尔体积/阿伏加德罗常数练习:估算水分子的体积3、几个常用的等式(1)(2)分子的个数=摩尔数×阿伏加德罗常数练习: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?问: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?例题一、将1摩尔的油酸溶于酒精,制成200毫升的溶液。已知1毫升的溶液有50滴,取1滴滴在水面上,在水面上形成0.2平方米的油膜,估算油酸分子的直径解:1cm3的溶液中,酒精溶于水后,油酸的体积V0=1/200cm3=1/200×10-6m31滴溶液中,油酸的体积v=Vo/50得到油酸分子的直径为d=v/s=5×10-10米注:酒精的作用(1)、提高扩散速度(2)、油膜面积不致于很大,易于测量例题二、10克的氧气,在标准状况下(0℃,1
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