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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)晓得通常分子半径和质量的数目级;
(2)晓得阿伏伽德罗常数的含意,记住这个常数的数值和单位;
(3)晓得用单分子油膜方式计算分子的外径。
2、过程与方式:通过单分子油膜法计算检测分子大小,让中学生感受到物质是由大量分子组成的。产生正确的唯心主义价值观。
3、情感、态度与价值观
教学重难点
(1)使中学生理解和学会用单分子油膜法计算分子大小(半径)的方式;
(2)运用阿伏伽德罗常数计算微观量(分子的容积、直径、分子数等)的方式。
教学教具
(1)教学挂图或幻灯投影片:海面中单分子油膜的示意图;离子显微镜下看见钨原子分布的图样;
(2)演示实验:演示单分子油膜:硬脂酸酒精氨水(1:20O),滴管,半径约20cm方形水槽,烧瓶,画有方格线的透明塑胶板。
教学过程:
第一节物质是由大量分子组成的
(一)力学内容简介
(1)热现象:与气温有关的化学现象。如热胀冷缩、摩擦生热、水结冰、湿裤子晒干等都是热现象。
(2)力学的主要内容:热传递、热膨胀、物态变化、固体、液体、气体的性质等。
(3)力学的基本理论:因为热现象的本质是大量分子的无规则运动,因而研究力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,怎么能晓得分子的大小呢?
(1)单分子油膜法是最简略地说明分子大小的一种技巧。
演示:假如油在海面上尽可能地飘动,可觉得在海面上产生单分子油膜,可以通过幻灯观察到,而且借助已制好的方格透明胶卷盖在海面上,用于测定油膜面积。如图1所示。
提问:已知一滴油的容积V和海面上油膜面积S,这么这些油分子的半径是多少?(假如分子半径为d,油滴容积是V,油膜面积为S,则d=V/S,依据计算得出分子半径的数目级为10-10m)
(2)借助离子显微镜测定分子的半径。
看化学课本上彩色插图,钨针的尖端原子分布的图样:插图的中心部份亮点直接反映钨原子排列情况。经过估算得出钨原子之间的距离是2×10-10m。假如构想钨原子是一个挨到一个排列的话,这么钨原子之间的距离L就等于钨原子的半径d,如图2所示。
(3)用不同方式检测出分子的大小并不完全相同,并且数目级是相同的。
检测结果表明,通常分子半径的数目级是10-10m。诸如水份子半径是4×10-10m,氢分子半径是2.3×10-10m。
(4)分子是小球状是一种近似模型,是简化地处理问题,实际分子结构很复杂,但通过计算分子大小的数目级,对分子的大小有了较深入的认识。
2、阿伏伽德罗常数
提问:在物理课念书过的阿伏伽德罗常数是哪些意义?数值是多少?明晰1mol物质中富含的微粒数(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,简略估算可用NA=6×1023个/mol。(阿伏伽德罗常数是一个基本常数分子动理论分子动理论,科学工作者不断用各类方式检测它,以期得到它精确的数值。)
提问:摩尔质量、摩尔容积的意义?
假如早已晓得分子的大小,不难简略算出阿伏伽德罗常数。诸如,1mol水的质量是0.018kg,容积是1.8×10-5m3。每位水份子的半径是4×10-10m,它的容积是(4×10-10)m3=3×10-29m3。假如构想水份子是一个挨到一个排列的。
怎样算出1mol水底所含的水份子数?
3、微观化学量的计算
若已知阿伏伽德罗常数,可对液体、固体的分子大小进行计算。事先我们假设近似地觉得液体和固体的分子是一个挨一个排列的(二氧化碳不能这样假定)。
提问:1mol水的质量是M=18g,这么每位水份子质量怎么求?
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的石块中