第七章  分子动理论

　　7.1  物质是由大量分子组成的

　　三维教学目标

　　1、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。

　　2、过程与方法：通过单分子油膜法估算测量分子大小，让学生体会到物质是由大量分子组成的。形成正确的唯物主义价值观。

　　3、情感、态度与价值观

　　教学重难点

　　（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。

　　教学过程：

　　第一节  物质是由大量分子组成的

　　（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

　　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。

　　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？（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）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）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？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。）

　　提问：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。

　　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：1mol水的质量是M=18g，那么每个水分子质量如何求？

　　提问：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