物体是由大量分子组成的_教学设计

第一节物体是由大量分子组成的教学设计

一、教材分析

本节内容初中物理已经学习过。仔细研究会发现，初中讲这部分知识时只是通过简单的现象和数据让学生认识分子的“微小”和数量的“巨大”。高中物理则细化了这部分内容，讲分子数量的“巨大”时引入阿伏伽德罗常数来估算，讲分子的“微小”时通过油膜法来估测分子的大小。注重探究过程，对学生观察、操作、分析能力有很高的要求。

基于上述原因，本节课的教学设计重在学生的自主学习与探究，老师在课堂中只是一个引导者的角色。通过自主探究不仅能使学生对“物体是由大量分子组成的”有更深刻的理解，而且可以有意识地让学生在探究过程中发展观察、操作、分析能力。

二、学情分析

因为高一化学已经接触过阿伏伽德罗常数，所以本课中估测分子数量对学生而言并非难事。但油膜法估测分子大小实验，对学生来说绝对是一道坎。学生首先要在头脑中建立分子模型；然后从测小钢珠直径中获得启发，得出油膜法估测分子大小的原理；最后是实验操作。实验操作对学生的动手能力要求很高，本实验看似简单，但一个小细节失误就可能导致实验失败。如粉的厚度，如何滴油酸等等。

三、教学目标

1．知识与技能

（1）知道物体是由大量分子组成的；

（2）理解阿伏伽德罗常数的含义、数值和单位；

（3）理解油膜法测分子大小的原理，并能利用其估测分子大小；

2．过程与方法

（1）通过实验提升学生的操作、观察和分析能力；

（2）领略放大法、转换法、建立理想模型等物理方法在本课中的应用；

3．情感、态度与价值观

（1）通过对实验的操作，感受探究过程的艰辛与喜悦，使学生树立认真、严谨、实

事求是的科学态度；

（2）通过小组讨论及分组实验培养学生的合作精神。

四、教学重点

1．利用阿伏伽德罗常数估测分子数量；

2．油膜法估测分子大小。

五、教学难点

油膜法估测分子大小。

六、教学方法

问题引导、实验探究

七、教学流程设计

本节课教学流程：

（主要方法和手段） （知识主线） （ 素质培养）

八、教学用具

多媒体课件、量筒、烧杯、小钢珠、油膜法估测分子大小实验装置等。

九、教学过程

（一）引入

老师陈述：各位同学，从今天开始我们将进入选修3－3

模块的学习。请同学们看四

幅照片。

情境展示1：PPT 展示四副照片，分别是食盐、石英石、金块、水珠。

教师提问：请同学们想想看从化学角度，这些物体是由什么组成的？

学生回答：离子、原子、金属原子、分子

教师总结：组成物体的微粒可以是离子、原子和分子。但物理中只研究它们的运动规律，不考虑化学变化中所起的作用，所以本模块把它们统称为分子。（此时写标题：物体是由分子组成的。并在“由”和“分”之间空两格）

（二）新课教学

1．估算分子的数目——阿伏伽德罗常数

情境展示2：将事先倒在瓶盖中的纯净水，一饮而尽。

教师提问：若仅提供量筒，同学们能否估算出刚才一口喝掉了多少水分子？

学生回答：……可以先测出体积V ，然后根据A N M V N ρ=

计算

老师提问：式中的N A 指什么？它的含义是什么？

学生回答：N A 是阿伏伽德罗常数，它指的是1mol 任何物质都含有相同的粒子数。 老师总结：1mol 物质所含的粒子数叫做阿伏伽德罗常数。

通常取N A = 6.02×1023mol －1，粗略计算时取 N A = 6.0×1023mol －1 老师陈述：有了阿伏伽德罗常数后，我们还需要测出水的体积。刚才我已将杯中的水位做了标记，现在倒入相同量的水用量筒测出其体积。（）

老师陈述：现在就请同学们来估测一下水分子的数量。（并请学生回答估测的数量） 老师提问：假如全世界70亿人不分男女老少都来数这些分子（估算的结果），每人每秒数1个，需要多长的时间才能数完？（已知一年是3.2×107s ）

老师总结：刚才估测的分子数量是个“庞大”的数字，可见物体是由大量分子组成的（将标题补充完整，并在投影上呈现这节课的标题）。

老师提问：如此小的体积含有如此多的分子，也间接地说明分子是极其微小的。那能否测量分子的大小呢？

2．估测分子的大小——油膜法

老师陈述：研究分子时为了减小问题的难度，时常把它简化成球体。所以分子的质量、体积、直径等都能反映分子的大小。但由于时间关系，本节课我们只探究分子直径的大小。

首先请同学们来研究一个简单的问题，在每组同学的桌面上放有数量不等的小钢珠，你们能否利用手中的工具测出小钢珠的直径？

学生回答：实验方案……

老师总结：上述的方法能否用来测量分子的直径。（引导学生将其一一排除）

老师提问：是否还有其它方法？（这个问题较难，学生很难回答）

老师操作：将很多小钢珠放在量筒中，再将小钢珠倒入较大面积的容器中形成单层。 老师提问：一层钢珠的厚度表示什么？该如何测量？

学生回答：首先测钢珠的总体积V ，再测出小钢珠铺成单层时的面积S ，则S V d =。（有了前面的引导，学生很容易答出）

老师提问：能否用上述原理估测分子的大小呢？（答案是肯定的）我们这节课就利用该方案来估测油酸分子的大小。

老师陈述：之所以选择油酸，是因为油酸分子一部分对水有很强的亲和力；另一部分

老师提问：只有水面足够大时，油酸才能形成单分子油膜，但在实验室中水槽的面积有限的，如何解决这个问题？

学生回答：（1）实验时仅滴入一滴油酸；（2）将油酸配成油酸酒精溶液（学生如果预习，很容易回答）

老师提问：如何测量一滴油酸的体积？（展示一滴油酸酒精溶液的图片）

学生回答：测量多滴油酸体积，用总体积除以滴数再乘以百分比浓度。

即000c N V V ⨯=滴

老师提问：如何测量油膜的面积？

水面

水面

水面足够大