第一篇:2.1 由多种物质组成的空气 教案2
(以空气为例,引入纯净物、混合物的概念。并让学生举例)。
[拓展视野] 学生阅读空气成分的发现史,从中你有什么启示?
三、课堂小结:
鼓励学生自己总结
第二篇:物质组成教案
《物质组成的表示方法》第一课时教学设计
1、教材与教学思路分析
根据新课程标准编写的上教版九年级化学第三章第四节 《物质组成的表示方法》第一课时的主要内容是化学式的书写。与老人教版教材相比, 上教版九年级化学教材对化学式部分的编写, 无论是从内容的选择还是呈现方式上也都有较大的变化。化学式是学生继学习元素符号之后所学习的第二种化学用语, 作为化学学科的基本工具, 化学式的书写是初中化学 “双基”教学的重点内容, 正确、规范、熟练地书写化学式是初中生必须掌握的化学基本技能。但由于书写化学式所需的有关知识记忆量大, 抽象性强, 极易成为初中生学习化学的分化点。主要教学思路如下: 重视联系实际, 结合具体物质、具体反应与实验现象给出化学式, 构建化学式与物质之间 “名”与 “实”的关系, 揭示化学式丰富的内涵, 使学生认识学习化学式的重要性;注重示范引导, 强调书写规范, 展示化学式的严谨和简约之美, 促进学生对化学式的国际性、科学性和准确性的理解和体会, 使学生感悟学习化学式的必要性;简化对化合价概念的教学, 突出对化合价含义和作用的学习, 强化应用化合价书写化学式的训练, 帮助学生在应用中加强记忆并初步形成书写化学式的技能。
2、教学过程设计与设计意图分析
【实物展示】氧气 镁条 氧化铜粉末 双氧水
【问题】请同学们描述一下所观察到的物质,并说一说对于这些物质你还知道什么? 【小结】同学们对以上物质的了解还真不少,不仅有物质的性质、用途、分类, 还有表示物质组成的符号。在第一章的学习中我们就已经知道, 这些表示物质组成的符号叫化学式。
【问题】化学研究的对象是各种各样的物质,学习化学就是要和各种各样的物质打交道。通过这段时间的学习, 同学们还接触和了解了哪些物质,请写出它们的名称和化学式。
【引导】名称和化学式都可以用来表示物质,在这两种表示物质的方法中, 你更愿意用哪一种,为什么? 【小结】化学式在表示物质时, 既简捷方便,又能使物质的组成元素及其原子个数一目了然。
【讨论】以某物质的化学式为例, 说明从化学式中能获得哪些信息? 【交流】表示一种物质;表示组成这种物质的元素;表示构成物质的1个分子;表示构成1个分子的原子种类和数目。
【引导】用化学式表示物质不仅具有简捷方便、含义丰富等优点, 而且它还是一种被全世界一致认同的、具有国际性的化学符号。同学们刚刚写了这么多化学式, 真是不简单。那么你们是怎么知道这些物质的化学式的呢? 目前已经知道的物质有三千多万种, 而且人类每年还将发现和研制数十乃至数百万种的新物质。所以, 化学式的书写绝不能依赖于死记硬背。那么如何才能正确地书写物质的化学式?这就是我们今天学习的重点。
设计意图 首先, 突出化学式在表示物质组成时的优越性, 使学生感受学习化学式的重要性;其次, 在肯定并欣赏学生的同时, 用事实和数据使学生感知不足, 感悟学习化学式书写的必要性和紧迫性,激发学生的学习动机和欲望。
【板书】第四节 物质组成的表示方法
3、化学式的书写
【讲解】化学式的书写源于一个基本的事实: 任何纯净物都有固定的组成, 不同的物质组成不同。单质是纯净物中组成相对简单的一类物质。
【板书】
1、单质化学式的书写
【阅读】课本 79 页的“联想与启示”。
【讨论与交流】你认为不同单质的化学式在写法上存在差异的原因是什么? 设计意图
问题的提出和研讨, 旨在引导学生重视化学式与物质组成的关系, 认识并理解化学式书写的根本依据, 记住不同类别单质化学式书写的差异性。
【练习】写出下表中单质的化学式, 并在后面的空格中填上你所知道的其它单质的名称和化学式。
设计意图
练习设计成定向和开放两部分, 不仅能起到检查和巩固的作用, 而且能达到对所学单质进行归纳和总结的目的。同时, 定向与开放相结合的练习方式, 能为不同层次的学生提供发挥各自水平的空间, 从而更加有利于调动全体学生参与学习的积极性。
【小结】金属、非金属固体、稀有气体的化学式常用元素符号直接表示;氧气、氮气、氢气等某些常见非金属气体的化学式用元素符号和数字 “2”的组合来表示。
【板书】
2、化合物化学式的书写
【引导】什么是化合物? 下表中的物质都是我们在前面实验中所接触过的化合物, 请描述它们的颜色、状态, 并写出其化学式。
【讨论】观察和分析上述物质的化学式, 你发现了什么? 【交流】化学式不仅可以反映出化合物的组成元素, 还可以反映出各元素的原子个数比, 不同化合物中元素的原子个数比不一定相同„„
【讨论】化学式右下角的小数字能不能改动?为什么? 【小结】化学式是用来表示物质组成的, 而任何纯净物都有固定的组成, 所以表示每种物质的化学式只有一个。
设计意图
从学生已熟知的物质入手, 构建化学式与物质之间 “名”与 “实”的关系, 并通过对有关问题的研讨, 进一步加强学生对 “化学式是物质组成情况真实反映”这一观点的认识和理解, 为元素化合价的学习奠定了基础。
【引导】化学式是对物质组成的真实反映, 书写化学式的关键是要知道物质的组成, 物质的组成都是通过实验测定的。所以化学式的书写应该以实验结果为依据。但是测定物质组成的实验要求较高, 不仅大多数人因条件和能力所限, 不可能完成实验;而且也没有必要人人都花时间和精力来进行实验。那么有没有既尊重实验事实又能够正确、快捷地书写化合物化学式的方法呢? 【讲解】科学家通过大量的实验研究了许许多多的化合物, 发现了形成化合物的元素都有固定的原子个数比, 化学上则把这些原子个数比用一些特定的数值来进行表示, 这些具有特殊含义的数值就被称为元素的化合价, 也就是说, 可以用化合价来计算化合物中不同元素原子之间相互化合的数目。
设计意图
因课程标准不要求学生掌握化合价的概念, 所以, 没有必要对在教学中化合价的具体概念上进行纠缠, 更不需要花费时间和精力给化合价下定义。但由于化合价是正确书写化学式的 “中介”, 因此, 用一种通俗的、简化的方式让学生了解化合价的由来, 认识化合价的作用, 是十分必要的。
【问题】化合价与化学式之间究竟有什么关系呢? 我把科学家所研究的有关元素的化合价标出来, 请同学们进行认真的观察和分析, 看看能否发现化合物中元素化合价的一些规律? 【板书】(1)化合价
设计意图
通过板书以及配合板书的讲解, 示范标注元素化合价的方法, 使学生建立对元素化合价准确、规范的认识。为了发现规律, 学生不仅需要用眼看, 更需要用心想, 同时还得设法用恰当的语言进行表达, 所以, 分析问题、解决问题的过程也是学生能力得以培养和提升的过程。
【交流】化合价有正负之分;正价元素在左,负价元素在右;不同化合物中氧元素都是-2价;化合物中所有元素的化合价之和等于零„„
【引导】元素的化合价除了上述规律之外, 还有其它许多规律, 下表是一些常见元素的化合价,请同学们认真仔细地进行比较和分析, 看看你还能发现元素化合价的什么规律?
【展示】
设计意图
用表格的形式展示多种常见元素的主要化合价, 不仅能帮助学生较全面的认识化合价, 为应用化合价书写化学式做好铺垫, 而且能培养学生观察和分析图表的能力。
【交流】有些元素只有一种化合价, 有些元素有多种化合价;有些元素只有正价, 有些元素既有正价又有负价;不同的元素可能有相同的化合价„„
【讲解】有了元素的化合价, 我们就能很快地推知化合物中不同元素的原子数目关系, 也就可以既尊重实验事实又很方便地写出化合物的化学式了。那么根据化合价如何书写化学式呢? 【阅读】课本80页 “根据化合价书写化学式”中的内容, 并结合文中的范例, 了解根据化合价书写化学式的基本步骤。
【板书】(2)书写步骤 【示例】写出氧化铝的化学式。
设计意图
在学生阅读的基础上再进行书写化学式的示范教学, 不仅为学生检验阅读效果提供了自评的标准, 而且为学生参与教学活动创造了条件;同时还起到了突出过程, 强化重点, 使不同水平层次的学生均有所收获的作用。这样的设计, 融学生自主学习和教师适度指导为一体, 远比 “老师讲学生听, 老师写学生看”的传统化学式教学方法更为有效。
【小结】①判断组成元素, 写出元素符号(正价在左, 负价在右);②标注化合价, 计算正、负化合价绝对值的最小公倍数;③求原子个数, 并写在对应元素符号的右下角;④检查化学式的正确性(化合物中各元素化合价的代数和为零)。
练习】写出氧化锌、氧化钠的化学式。
设计意图
书写化学式包含有较多的操作技能成分, 学生只有通过实践, 才能形成并熟练有关技能。所以, 当学生对书写化学式的方法有一个清晰、准确的表象后, 必须及时进行练习。氧化锌、氧化钠化学式的书写与氧化铝化学式的书写极为相似, 通过模仿, 学生都能够较好地完成任务, 从而感受成功的喜悦, 增强学习的信心。
【练习】写出氯化钙、硫化钾的化学式。
【讨论】氯元素、硫元素既有正价, 又有负价,如何确定氯化钙中氯元素以及硫化钾中硫元素的化合价? 【小结】金属元素通常显正价, 与金属元素化合的非金属元素通常显负价。
设计意图
书写氯化钙、硫化钾化学式时, 需要学生灵活运用化合价原则对氯元素、硫元素的化合价进行选择。练习难度的增加, 不仅加深了学生对有关知识的理解, 培养了学生思维的灵活性, 而且容易使学生获得成就感, 进一步激发书写化学式的热情。
【练习】写出氯化铁的化学式。
【问题】铁元素既有+2 价, 又有+3 价, 如何确定氯化铁中铁元素的化合价? 【引导】有些元素在不同的化合物中可以显示不同的化合价, 化学上常会用一些特定的字加以区别,如当化合物中某元素显低价时, 会在元素名称前加上“亚”字。
设计意图
了解了化学式书写的基本步骤后,学生在进行书写化学式的练习时, 还会遇到一些具体问题, 是先把有关问题和解决方法一一罗列出来告诉给学生, 还是引导学生进行分析和讨论, 自己寻求解决问题的途径。较之前者, 后一种方法虽然会耗费较多的时间, 但由于学生亲自参与了解决问题的过程, 对所学知识将理解得更深, 记得更牢, 用得更活。
【总结】根据化合价书写化合物的化学式, 关键要知道元素的化合价, 否则就无法写出有关物质的化学式, 所以必须记住常见元素的主要化合价。知道了元素的化合价是不是就可以任意书写化学式呢?化学式只能表示实际存在的物质的组成, 所以只有在化合物实际存在时, 根据化合价书写的化学式才有意义。
设计意图
教学总结不能只是对教学内容的简单罗列和重复, 更重要的应是从学习方法和科学态度等方面对教学内容加以升华。
【作业】
1、将常见元素的化合价编写成容易记忆的歌谣、快板或口诀等, 并与同学进行交流。
2、从家里或到超市找一些含有简单化合物的物品, 试着写出这些化合物的化学式, 并设法了解它们的用途。
设计意图
作业是教学活动中不可忽视的重要环节。在新课程实施过程中, 应立足新课程的教学理念, 对作业内容和方式进行改革。作业的设计应体现开放性、探究性、实践性和趣味性, 要让学生根据自己的能力和兴趣对完成作业的方式和数量进行自主选择, 要使学生既能感受到作业对促进自我发展的价值, 又能体验到作业过程中的乐趣及其完成作业后的喜悦。
第八章
第二节 淀粉和油脂
教学重点:
1、知道食用淀粉的重要性。学会用碘水(或碘酒)检验淀粉。
2、了解葡萄糖的组成、物理性质和它在体内缓慢氧化为生命活动提供热量和能量
3、了解葡萄糖的来源、特性,知道检验葡萄糖的方法和现象以及这一方法的应用。
4、认识富含油脂的食物以及常见的油脂、油脂的分类、组成以及对生命活动的作用。
教学难点:
1、了解葡萄糖的生成、认识淀粉或纤维素与葡萄糖之间的相互转化。
2、知道酿酒中物质的转变、认识碳水化合物的概念、学习油脂的提取。
仪器药品:饭粒、面团(馒头)土豆片,白糖、青菜、食盐、猪油、花生米、棉签、碘水、碘酒。教学过程:分析作业中错误:氧化铁写成FeO 一引入:昨天了解一些简单的有机物,今天我们来了解一些食品中的有机物。[学生活动]:阅读P210 [老师提问]:通过阅读,有收获的同学(不论多少)请举手,(选择基础差的同学回答)板书:
一、淀粉:存在于:大米、面粉土豆,粉丝、山芋等食品中 1. 来自于光合作用
2.在体内的代谢过程:葡萄糖在小肠里吸收后进入血液,由血红蛋白分子输送人体各组织 文字:淀粉+水 动物)
符号:(C6H10O5)n +H2O
葡萄糖(人)纤维素+水
nC6H12O6
葡萄糖(食草葡萄糖有甜味,易溶于水,白色粉末固体,在体内缓慢氧化释放热量。C6H12O6+6O2
6CO2+6H2O+Q
Q==2804Kg/180g C6H12O6
低血糖:淀粉摄入量不足(或消化吸收能力差)血液中葡萄糖浓度太低。乏力疲倦昏迷休克。治疗方法:静脉输入葡萄糖。
上述三种有机化合物属于糖类,习惯上也称为碳水化合物,原因有三:
①糖类都是由C、H、O三种元素组成②当时发现的糖分子中H、O个数比恰好为2:1③且糖类的分子式都遵循Cn(H2O)m这个通式。
[总结和探索]:淀粉①是人们食用的最主要糖类②水解产物是葡萄糖③淀粉的检验:与碘作用呈蓝色
[演示]:用棉签蘸碘水或碘酒溶液涂抹在下列物质上:饭粒、面团(馒头)土豆片,白糖、青菜、食盐、猪油、花生米。[演示]:P216实验。简答:没有成熟的苹果遇碘变蓝色,成熟的苹果遇碘却不蓝色,用实验证明生苹果中含淀粉、熟苹果中含葡萄糖 §
8、2淀粉
油脂
一、淀粉:存在于:大米、面粉土豆,粉丝、山芋等食品中
1.来自于光合作用6CO2+6H2O
C6H12O6+6O2
葡萄糖又进一步转化为蔗糖(342)C12H22O11淀粉和纤维素(C6H10O5)n
二、淀粉——葡萄糖——在小肠里吸收后进入血液——输送人体各组织——氧化放热 文字:淀粉+水 动物)
符号:(C6H10O5)n +H2O
葡萄糖(人)纤维素+水
nC6H12O6
葡萄糖(食草葡萄糖有甜味,易溶于水,白色粉末固体,在体内缓慢氧化释放热量。C6H12O6+6O2
6CO2+6H2O+Q
Q==2804Kg/180g C6H12O6
低血糖:淀粉摄入量不足(或消化吸收能力差)血液中葡萄糖浓度太低。乏力疲倦昏迷休克。治疗方法:静脉输入葡萄糖。
三、淀粉、葡萄糖、纤维素——遵循Cn(H2O)m这个通式,糖类(碳水化合物)
四、淀粉与葡萄糖的性质差异 1.淀粉的检验:与碘作用呈蓝色
2.葡萄糖:物性:有甜味,易溶于水,白色粉末固体
化性:①有还原性易被氧化,放热②C6H12O6
2C2H5OH+2CO2↑
③与新制氢氧化铜在碱性环境和加热条件下反应,生成红色氧化亚铜沉淀,该反应可用于检验葡萄糖。
作业:教与学,附加:多种方法鉴别下列物质:①白糖食盐面粉②米汤牛奶③葡萄糖溶液和水④苹果是否熟了⑤情报工作者用米叶写情报,接受者有碘水湿润写有情报的纸显出蓝字。第2课时
分析作业中的问题:加碘盐中碘酸根离子的检验。
复习:
1、哪类食品中含有丰富的淀粉,它在人体内是如何进行代谢活动的,食草动物呢? 答:①水解成葡萄糖②葡萄糖被氧化释放能量。
2、淀粉有何特性,如何检验某物质中是否含淀粉?没成熟的苹果遇碘变蓝,成熟后遇碘不变蓝,猜想其中的原因。
3、哪些物质被称为糖类,也称碳水化合物,它们灼烧后都有黑色物质析出,若遇浓硫酸都会碳化。
4、葡萄糖有何特性,如何检验。
[阅读回答]:
1、存在于:动物的脂肪层,植物的种子中是人体重要的营养物质
2、组成元素(C、H、O),氧化最终产物是CO2+H2O 是人体储备能量的物质仓库。3.葡萄糖:15.6KJ/g
油脂38KJ/g
蛋白质24 KJ/g [实验]:从花生米中提取油脂①原料粉碎②正已烷浸泡溶解(无毒低沸点(68.7℃)③过滤④水浴加热恒温蒸发。
[总结]:淀粉、油脂均为食品中重在的有机物。板书:同过程。
作业:一课一练。附加:拓展视野习题。
第三篇:《物质是由大量分子组成的》教案
《物质是由大量分子组成的》教案
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?
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。
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(B)A.102cm2 B.104cm2
C.106cm2 D.108cm2
(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。(3.8×1023,3×10-10m)
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 ρ、阿伏伽德罗常数NA,计算出分子直径:
第四篇:物质是由大量分子组成的教案示例(之一)
物质是由大量分子组成的教案示例(之一)
一、教学目标
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.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。
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7.8×10kg/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?
3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.102cm2 B.104cm2 C.106cm2 D.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 ρ、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。
要想造成单分子油膜,必须选用脂肪酸类,如油酸C17H33COOH或棕榈酸C15H31COOH,这类脂肪酸分子的形状为长链形,它的羧基一端浸入水中,而烃链C17H33伸在水面上方,造成油73酸长分子在水面上垂直排列,如图3所示。
第五篇:第一节物质由大量分子组成的教学设计
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20000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。