小學健康的教案
發(fā)表時間:2020-11-25物體是由大量分子組成的。
學習內(nèi)容7.1物體是由大量分子組成的
學習目標1、知道物體是由大量分子組成的
2、知道油膜法測分子大小的原理,并能進行測量和計算。通過油膜法實驗知道科學研究中的一種方法:利用宏觀量求微觀量
3、知道分子的球形模型,知道分子直徑的數(shù)量級。初步認識到微觀世界是可以認知的。人類探究微觀世界經(jīng)歷了漫長的過程,而且意識到這種探索還將持續(xù)下去。
4、知道阿伏加德羅常數(shù)的物理意義、數(shù)值和單位。
學習重、難點重點是知道分子大小的數(shù)量級;用阿伏伽德羅常數(shù)進行有關(guān)計算或估算的方法;
難點是理解和學會用單分子油膜法估算分子大小(直徑)的方法
學法指導自主學習,合作完成
知識鏈接
學習過程用案人自我創(chuàng)新
【自主學習】
閱讀教材P2-4,體會①組成物體的分子數(shù)目之“巨大”,和分子本身的線度之“微小”②利用對宏觀量的測定求出微觀量的方法。并請同學們完成下列任務:
【導思】
1、在研究物質(zhì)的化學組成時,我們認為物質(zhì)是如何組成的?而本書又是如何認定的呢?
2、教材中講到估測分子的大小的方法是。
(1)單分子油膜法是最粗略地說明分子大小的一種方法。
[基本原理是]:
將一滴體積已知的小油滴,滴在水面上,在重力作用下盡可能的散開形成一層極薄的油膜,此時油膜可看成單分子油膜,油膜的厚度看成是油酸分子的直徑,所以只要再測定出這層油膜的面積,就可求出油分子直徑的大小.
[介紹演示]如果油在水面上盡可能地散開,可認為在水面上形成單分子油膜,可以通過幻燈觀察到,并且利用已制好的方格透明膠片蓋在水面上,用于測定油膜面積。如圖1所示。
當然,這個實驗要做些簡化處理:
(1)把分子看成一個個小球;
(2)油分子一個緊挨一個整齊排列;
(3)認為油膜厚度等于分子直徑.
[思考]已知一滴油的體積V和水面上油膜面積S,那么這種油分子的直徑是多少?
[FLASH課件模擬演示]油膜法測分子直徑
[在此基礎上,進一步指出]
①介紹數(shù)量級這個數(shù)學名詞,一些數(shù)據(jù)太大,或很小,為了書寫方便,習慣上用科學記數(shù)法寫成10的乘方數(shù),如3×10-10m。我們把10的乘方數(shù)叫做數(shù)量級,那么1×10-10m和9×10-10m,數(shù)量級都是10-10m。
②如果分子直徑為d,油滴體積是V,油膜面積為S,則d=V/S,根據(jù)估算得出分子直徑的數(shù)量級為10-10m。
(2)利用掃描隧道顯微鏡測定分子的直徑。
(3)物理學中還有其他不同方法來測量分子的大小,用不同方法測量出分子的大小并不完全相同,但是數(shù)量級是相同的。測量結(jié)果表明,一般分子直徑的數(shù)量級是10-10m。例如水分子直徑是4×10-10m,氫分子直徑是2.3×10-10m。
3.阿伏伽德羅常數(shù)
[問題1]在化學課上學過的阿伏伽德羅常數(shù)是什么意義?數(shù)值是多少?
NA=,粗略計算可用NA=個/mol。(阿伏伽德羅常數(shù)是一個基本常數(shù),科學工作者不斷用各種方法測量它,以期得到它精確的數(shù)值。)
[問題2]摩爾質(zhì)量、摩爾體積的意義。
3.微觀物理量的估算
若已知阿伏伽德羅常數(shù),可對液體、固體的分子大小進行估算。事先我們假定近似地認為液體和固體的分子是一個挨一個排列的(氣體不能這樣假設)。
[例題1]水的分子量18,水的密度為103kg/m3,阿伏加德羅常數(shù)為NA=6.02×1023個/mol,則:
(1)水的摩爾質(zhì)量M=__________
(2)水的摩爾體積V=__________
(3)一個水分子的質(zhì)量m0=_____________
(4)一個水分子的體積V0=_____________
(5)將水分子看作球體,分子直徑d=_______________
(6)10g水中含有的分子數(shù)目N=___________________
【典例2】已知金剛石的密度為ρ=3.5×103kg/m3,現(xiàn)有一小塊體積為4.0×10-8m3的金剛石,它含有多少個碳原子?假如金剛石中的碳原子是緊密地挨在一起的,試估算碳原子的直徑。(保留兩位有效數(shù)字)
【解析】1.8×10-10m
【點撥】由宏觀量去計算微觀量,或由微觀量計算宏觀量,都要通過阿伏加德羅常數(shù)建立聯(lián)系,所以說,阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀量與微觀量的橋梁。由物體體積計算分子的大小,可視分子為立方體。這是估算分子大小的通用方法。
【導練】水的分子量是18,水的密度ρ=1.0×103kg/m3,阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1。在標準狀況下,水蒸氣的摩爾體積是22.4×10-3m3、mol,則水蒸氣分子的平均間距大約是水分子直徑的()
A、1倍B、10倍.C、100倍D、1000倍
【點撥】固體和液體分子是緊密排列的,分子間距可看成分子直徑;而氣體分子間的距離遠大于分子直徑,在標準狀況下,用摩爾體積除以阿伏加德羅常數(shù),得到的是一個分子占有周圍空間的體積,而不是一個分子的體積。分割氣體空間時必須分割成緊密相連的立方體,而不應該是球體。
達標檢測1、只要知道下列哪一組物理量,就可以估算出氣體分子間的平均距離()
A.阿伏加德羅常數(shù)、該氣體的摩爾質(zhì)量和質(zhì)量
B.阿伏加德羅常數(shù)、該氣體的質(zhì)量和體積
C.阿伏加德羅常數(shù)、該氣體的摩爾質(zhì)量和密度
D.該氣體的密度、體積和摩爾質(zhì)量
2、已知氫氣的摩爾質(zhì)量是2×10-3kg/mol,水的摩爾質(zhì)量是1.8×10-2kg/mol,計算1個氫分子和水分子的質(zhì)量。
3、若已知鐵的原子量是56,鐵的密度是7.8×103kg/m3,試求質(zhì)量是1g的鐵塊中鐵原子的數(shù)目(取1位有效數(shù)字)及一個鐵原子的體積.
學習反思
布置作業(yè)思考與練習T1、3、4
精選閱讀
物質(zhì)是由大量分子組成的
物質(zhì)是由大量分子組成的教案示例(之一)
一、教學目標
1.在物理知識方面的要求:
(1)知道一般分子直徑和質(zhì)量的數(shù)量級;
(2)知道阿伏伽德羅常數(shù)的含義,記住這個常數(shù)的數(shù)值和單位;
(3)知道用單分子油膜方法估算分子的直徑。
2.培養(yǎng)學生在物理學中的估算能力,會通過阿伏伽德羅常數(shù)估算固體和液體分子的質(zhì)量、分子的體積(或直徑)、分子數(shù)等微觀量。
3.滲透物理學方法的教育。運用理想化方法,建立物質(zhì)分子是球形體的模型,是為了簡化計算,突出主要因素的理想化方法。
二、重點、難點分析
1.重點有兩個,其一是使學生理解和學會用單分子油膜法估算分子大?。ㄖ睆剑┑姆椒?;其二是運用阿伏伽德羅常數(shù)估算微觀量(分子的體積、直徑、分子數(shù)等)的方法。
2.盡管今天科學技術(shù)已經(jīng)達到很高的水平,但是在物理課上還不能給學生展現(xiàn)出分子的真實形狀和分子的外觀。這給講授分子的知識帶來一定的困難,也更突出了運用估算方法和建立理想模型方法研究固體、液體分子的體積、直徑、分子數(shù)的重要意義。
三、教具
1.教學掛圖或幻燈投影片:水面上單分子油膜的示意圖;離子顯微鏡下看到鎢原子分布的圖樣。
2.演示實驗:演示單分子油膜:油酸酒精溶液(1:20O),滴管,直徑約20cm圓形水槽,燒杯,畫有方格線的透明塑料板。
四、主要教學過程
(一)熱學內(nèi)容簡介
1.熱現(xiàn)象:與溫度有關(guān)的物理現(xiàn)象。如熱脹冷縮、摩擦生熱、水結(jié)冰、濕衣服晾干等都是熱現(xiàn)象。
2.熱學的主要內(nèi)容:熱傳遞、熱膨脹、物態(tài)變化、固體、液體、氣體的性質(zhì)等。
3.熱學的基本理論:由于熱現(xiàn)象的本質(zhì)是大量分子的無規(guī)則運動,因此研究熱學的基本理論是分子動理論、量守恒規(guī)律。
(二)新課教學過程
1.分子的大小。分子是看不見的,怎樣能知道分子的大小呢?
(1)單分子油膜法是最粗略地說明分子大小的一種方法。
介紹并定性地演示:如果油在水面上盡可能地散開,可認為在水面上形成單分子油膜,可以通過幻燈觀察到,并且利用已制好的方格透明膠片蓋在水面上,用于測定油膜面積。如圖1所示。
提問:已知一滴油的體積V和水面上油膜面積S,那么這種油分子的直徑是多少?
在學生回答的基礎上,還要指出:
①介紹數(shù)量級這個數(shù)學名詞,一些數(shù)據(jù)太大,或很小,為了書寫方便,習慣上用科學記數(shù)法寫成10的乘方數(shù),如3×10-10m。我們把10的乘方數(shù)叫做數(shù)量級,那么1×10-10m和9×10-10m,數(shù)量級都是10-10m。
②如果分子直徑為d,油滴體積是V,油膜面積為S,則d=V/S,根據(jù)估算得出分子直徑的數(shù)量級為10-10m。
(2)利用離子顯微鏡測定分子的直徑。
看物理課本上彩色插圖,鎢針的尖端原子分布的圖樣:插圖的中心部分亮點直接反映鎢原子排列情況。經(jīng)過計算得出鎢原子之間的距離是2×10-10m。如果設想鎢原子是一個挨著一個排列的話,那么鎢原子之間的距離L就等于鎢原子的直徑d,如圖2所示。
(3)物理學中還有其他不同方法來測量分子的大小,用不同方法測量出分子的大小并不完全相同,但是數(shù)量級是相同的。測量結(jié)果表明,一般分子直徑的數(shù)量級是10-10m。例如水分子直徑是4×10-10m,氫分子直徑是2.3×10-10m。
(4)指出認為分子是小球形是一種近似模型,是簡化地處理問題,實際分子結(jié)構(gòu)很復雜,但通過估算分子大小的數(shù)量級,對分子的大小有了較深入的認識。
2.阿伏伽德羅常數(shù)
向?qū)W生提問:在化學課上學過的阿伏伽德羅常數(shù)是什么意義?數(shù)值是多少?明確1mol物質(zhì)中含有的微粒數(shù)(包括原子數(shù)、分子數(shù)、離子數(shù)……)都相同。此數(shù)叫阿伏伽德羅常數(shù),可用符號NA表示此常數(shù),NA=6.02×1023個/mol,粗略計算可用NA=6×1023個/mol。(阿伏伽德羅常數(shù)是一個基本常數(shù),科學工作者不斷用各種方法測量它,以期得到它精確的數(shù)值。)
再問學生,摩爾質(zhì)量、摩爾體積的意義。
如果已經(jīng)知道分子的大小,不難粗略算出阿伏伽德羅常數(shù)。例如,1mol水的質(zhì)量是0.018kg,體積是1.8×10-5m3。每個水分子的直徑是4×10-10m,它的體積是(4×10-10)m3=3×10-29m3。如果設想水分子是一個挨著一個排列的。
提問學生:如何算出1mol水中所含的水分子數(shù)?
3.微觀物理量的估算
若已知阿伏伽德羅常數(shù),可對液體、固體的分子大小進行估算。事先我們假定近似地認為液體和固體的分子是一個挨一個排列的(氣體不能這樣假設)。
提問學生:1mol水的質(zhì)量是M=18g,那么每個水分子質(zhì)量如何求?
提問學生:若已知鐵的相對原子質(zhì)量是56,鐵的密度是7.8×103kg/m3,試求質(zhì)量是1g的鐵塊中鐵原子的數(shù)目(取1位有效數(shù)字)。又問:是否可以計算出鐵原子的直徑是多少來?
歸納總結(jié):以上計算分子的數(shù)量、分子的直徑,都需要借助于阿伏伽德羅常數(shù)。因此可以說,阿伏伽德羅常數(shù)是聯(lián)系微觀世界和宏觀世界的橋梁。它把摩爾質(zhì)量、摩爾體積等這些宏觀量與分子質(zhì)量、分子體積(直徑)等這些微觀量聯(lián)系起來。
阿伏伽德羅常數(shù)是自然科學的一個重要常數(shù)(曾經(jīng)學過的萬有引力常量也是一個重要常數(shù))。物理常數(shù)是物理世界客觀規(guī)律的反映。一百多年來,物理學家想出各種辦法來測量它,不斷地努力,使用一次比一次更精確的測量方法?,F(xiàn)在測定它的精確值是NA=6.022045×1023/mol。
(三)課堂練習
1.體積是10-4cm3的油滴滴于水中,若展開成一單分子油膜,則油膜面積的數(shù)量級是
A.102cm2B.104cm2C.106cm2D.108cm2
答案:B
2.已知銅的密度是8.9×103kg/m3,銅的摩爾質(zhì)量是63.5×10-3kg/mol。體積是4.5cm3的銅塊中,含有多少原子?并估算銅分子的大小。
答案:3.8×1023,3×10-10m
(四)課堂小結(jié)
1.物體是由體積很小的分子組成的。這一結(jié)論有堅實的實驗基礎。單分子油膜實驗等實驗是上述結(jié)論的有力依據(jù)。分子直徑大約有10-10m的數(shù)量級。
2.阿伏伽德羅常數(shù)是物理學中的一個重要常數(shù),它的意義和常數(shù)數(shù)值應該記住。
3.學會計算微觀世界的物理量(如分子數(shù)目、分子質(zhì)量、分子直徑等)的一般方法。由于微觀量是不能直接測量的,人們可以測定宏觀物理量,用阿伏伽德羅常數(shù)作為橋梁,間接計算出微觀量來。如分子質(zhì)量m,可通過物質(zhì)摩爾質(zhì)量M和阿伏伽德羅常數(shù)NA,得到m=M/NA。通過物質(zhì)摩爾質(zhì)量M、密度ρ、阿伏伽德羅常數(shù)NA,計算出分子直徑
(五)說明
1.由于課堂內(nèi)時間限制,單分子油膜法測定分子直徑的實驗不可能在課堂上完成全過程。在課堂上讓學生看到油膜散開現(xiàn)象和油膜面積的測量方法即可。
要想造成單分子油膜,必須選用脂肪酸類,如油酸C17H33COOH或棕櫚酸C15H31COOH,這類脂肪酸分子的形狀為長鏈形,它的羧基一端浸入水中,而烴鏈C17H33伸在水面上方,造成油73酸長分子在水面上垂直排列,如圖3所示。
高三物理上冊《物體是由大量分子組成的》知識點總結(jié)人教版
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高三物理上冊《物體是由大量分子組成的》知識點總結(jié)人教版
1、分子的大小
自然界中所有物質(zhì)都是由大量的分子組成的。此處所提出的“分子”是個廣義概念,指組成物質(zhì)的原子、離子或分子。
(1)分子模型
首先,可以把單個分子看做一個立方體,也可以看做是一個小球。通常情況下把分子看做小球,是對分子的簡化模型。實際上,分子有著復雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu),并不真的都是小球。
其次,不同的物質(zhì)形態(tài)其分子的排布也有區(qū)別,任何物質(zhì)的分子間都有空隙。對固體和液體而言,分子間空隙比較小,我們通常認為分子是一個挨著一個排列的,而忽略其空隙的大小。
(2)用油膜法估測分子的大小
估測分子的大小通常采用油膜法。具體把一滴油膜滴到水面上,油酸在水面上散開形成單分子油膜,如果把分子看成球形,單分子油膜的厚度就可認為等于油膜分子的直徑。最后根據(jù)1滴油酸的體積V和油膜面積S就可以算出油膜的厚度(),即油酸分子的尺寸。其線度的數(shù)量級為。用油膜法測定分子的直徑時,實際是一種理想化處理過程,我們做了如下理想化處理:
①把滴在水面上的油酸層當作單分子油膜層.
②把分子看成球形.
我們可以用不同的方法估測分子的大小。用不同的方法測出的分子大小并不完全相同,但是數(shù)量級是一致的。除了一些高分子有機物之外,一般分子直徑的數(shù)量級約為。
2、阿伏加德羅常數(shù)
(1)阿伏加德羅常數(shù).
即1mol的任何物質(zhì)都含有相同的粒子數(shù),這個數(shù)就叫阿伏加德羅常數(shù).
(2)阿伏加德羅常數(shù)的取值:
(3)阿伏加德羅常數(shù)的意義:
阿伏加德羅常數(shù)用表示,它是微觀世界的—個重要常數(shù),是聯(lián)系微觀物理量和宏觀物理量的橋梁,它的意義:
①已知固體和液體(氣體不適用)的摩爾體積vmol和一個分子的體積v,則;反之亦可估算分子的大小。
②已知物質(zhì)(所有物質(zhì),無論液體、固體還是氣體均適用)的摩爾質(zhì)量M和一個分子的質(zhì)量m,求;反之亦可估算分子的質(zhì)量。
③已知固體和液體(氣體不適用)的體積V和摩爾體積vmol,則物質(zhì)的分子數(shù).其中ρ是物質(zhì)的密度,M是物質(zhì)的質(zhì)量。
④已知物質(zhì)(所有物質(zhì),無論液體、固體還是氣體均適用)的質(zhì)量和摩爾質(zhì)量,則物質(zhì)的分子數(shù).
高中是人生中的關(guān)鍵階段,大家一定要好好把握高中,編輯老師為大家整理的高三物理上冊第七章知識點,希望大家喜歡。
高考物理第一輪物質(zhì)是由大量分子組成的專項復習
第1課時物質(zhì)是由大量分子組成的
【知識梳理】
1.分子動理論
與溫度有關(guān)的現(xiàn)象都叫做熱現(xiàn)象。分子動理論的基本內(nèi)容是:物體是由大量分子組成的;分子永不停息地做無規(guī)則運動;分子間存在著相互作用力。
2.物體是由大量分子組成的:這里的分子是指構(gòu)成物質(zhì)的單元,可以是原子、離子,也可以是分子。在熱運動中它們遵從相同的規(guī)律,所以統(tǒng)稱為分子。
3.阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1,是聯(lián)系微觀世界和宏觀世界的橋梁。
4.分子大小、質(zhì)量和數(shù)量的估算.
設微觀量為.分子體積V0、分子直徑d、分子質(zhì)量m;宏觀量為.物質(zhì)體積V、摩爾體積V1、物質(zhì)質(zhì)量M、摩爾質(zhì)量μ、物質(zhì)密度ρ.
(1)分子質(zhì)量.
(2)分子體積.(對氣體,V0應為氣體分子占據(jù)的空間大?。?br>
(3)分子直徑.
球體模型.(固體、液體一般用此模型)
立方體模型.(氣體一般用此模型)(對氣體,d理解為相鄰分子間的平均距離)
(4)分子的數(shù)量.
5.單分子油膜實驗
(1)用油膜法估測分子的大小時,若滴入油酸的總體積為V,散開的單分子油膜的面積為S,則分子的直徑為__________.若酒精油酸溶液的濃度為1/200,用滴管向量筒中滴n滴溶液恰為1mL,則每滴酒精油酸溶液所含有的油酸的體積為_____mL.
(2)在淺盤內(nèi)的水面上滴入一滴酒精油酸溶液,待油酸充分散開后,將事先準備好的_________的玻璃板蓋在淺盤上,然后將用彩筆將______________畫在玻璃板上,算出油酸的面積S.求面積時,以cm2為單位,計算_________的個數(shù),_______的舍去,______的算一格.
【方法提示】
1.微觀量的估算,一般要以阿伏加德羅常數(shù)為聯(lián)系橋梁對分子、原子或原子核進行有關(guān)量的計算。
2.這里建立了一個理想化模型:把分子看作是小球,所以求出的數(shù)據(jù)只在數(shù)量級上是有意義的。固體、液體被理想化地認為各分子是一個挨一個緊密排列的,每個分子的體積就是每個分子平均占有的空間。氣體分子仍視為小球,但分子間距離較大,所以氣體分子的體積遠小于每個分子平均占有的空間。每個氣體分子平均占有的空間看作以相鄰分子間距離為邊長的正立方體。
3.數(shù)格數(shù)求面積是求不規(guī)則形狀的面積的常用方法。
【典型例題】
例1.已知銅的摩爾質(zhì)量為M(kg/mol),銅的密度為ρ(kg/m3),阿伏加德羅常數(shù)為NA(mol-1).下列說法不正確的是()
A.1kg銅所含的原子數(shù)為B.1m3銅所含的原子數(shù)為
C.1個銅原子的質(zhì)量為kgD.1個銅原子所占的體積為m3
例1.B
1kg銅所含原子數(shù)為NA/M,1m3銅所含原子數(shù)為=,1個銅原子的質(zhì)量為M/NA,一個銅原子所占的體積為=,B選項符合題意.
例2.某氣體的摩爾質(zhì)量為M,摩爾體積為V,密度為ρ,每個分子的質(zhì)量和體積分別為m和Vo,則阿伏加德羅常數(shù)NA可表示為()
A.B.C.D.
答案:BC
例3.在標準狀總值下,有體積為V的水和體積為V的可認為是理想氣體的水蒸氣,已知水的密度為,求阿伏加德羅常數(shù)為NA,水的摩爾質(zhì)量為MA,在標準狀況下水蒸氣的摩爾體積為VA,求:
(1)它們中各有多少水分子?
(2)它們中相鄰兩個水分子之間的平均距離?
(3)分析可否求出每個分子的體積,如可以求出,寫出表達式。
例3.(1)(2)
例4.已知氣泡內(nèi)氣體的密度為1.29kg/,平均摩爾質(zhì)量為0.29kg/mol。阿伏加德羅常數(shù),取氣體分子的平均直徑為,若氣泡內(nèi)的氣體能完全變?yōu)橐后w,請估算液體體積與原來氣體體積的比值。(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)
例5.將1摩爾的油酸溶于酒精,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,估算油酸分子的直徑。
解:1cm3的溶液中,酒精溶于水后,油酸體積V0=1/200cm3=1/200×10-6m3
1滴溶液中,油酸體積v=Vo/50,得油酸分子直徑為d=v/s=5×10-10米
例6.在做“用油膜法估測分在大小”的實驗中,有以下器材,油酸的酒精溶液、滴管、痱子粉、淺盤及水、玻璃板、彩色筆,還缺少的器材有_________________________________.實驗的簡要步驟如下:
A.將畫有油膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上,數(shù)出輪廓內(nèi)的方格數(shù)(不足半個的舍去,多余半個的算一個),再根據(jù)方格的邊長丘出油膜的面積S。
B.將一滴酒精油酸溶液滴在水面上,待油酸薄膜的形狀穩(wěn)定后,將玻璃板放在淺盤上,用彩筆將薄膜的形狀描畫在玻璃板上.
C.用淺盤裝入約2cm深的水,然后用痱子粉或石膏粉均勻地撒在水面上.
D.用公式求出薄膜厚度,即油酸分子的直徑.
E.根據(jù)酒精油酸溶液的濃度,算出一滴溶液中純油酸的體積V.
F.用注射器或滴管將事先配置好的酒精油酸溶液一滴滴地滴入量筒,記下量筒內(nèi)增加一定體積時的滴數(shù).
上述實驗步驟的合理順序為______________.
例6.CFBAED
例7.在做“用油膜法估測分在大小”的實驗中,所用的油酸酒精溶液的濃度為每104ml溶液中有純油酸6ml,用注射器測得1ml上述溶液為50滴,把1滴該溶液滴入盛水的淺盤里,待水面穩(wěn)定后,將玻璃板放在淺盤上,用筆在玻璃板上描出油酸膜的輪廓形狀,再把玻璃板放在坐標紙上,其形狀如圖所示,坐標紙中正方形方格的邊長為2cm,則:
①油酸膜的面積是____________________cm2.
②每滴油酸酒精溶液中純油酸的體積是_______________ml.(答案取兩位有效數(shù)字)
③按以上實驗數(shù)據(jù)估算出油酸分子的直徑約為_______________m(答案取兩位有效數(shù)字)
例7.216,10-5,5.6×10-10
【同步訓練】
1.只要知道下列哪一組物理量,就可以估算出氣體分子間的平均距離()
A.阿伏加德羅常數(shù),該氣體的摩爾質(zhì)量和質(zhì)量
B.阿伏加德羅常數(shù),該氣體的摩爾質(zhì)量和密度
C.阿伏加德羅常數(shù),該氣體的質(zhì)量和體積
D.該氣體的密度、體積和摩爾質(zhì)量
1.B
2.假如全世界60億人同時數(shù)1g水的分子個數(shù),每人每小時可以數(shù)5000個,不間斷地數(shù),則完成任務所需時間最接近(阿伏加德羅常數(shù)NA取6×1023mol-1)()
A.10年B.1千年C.10萬年D.1千萬年
2.C
3.在標準狀況下,任何氣體的摩爾體積均為22.4L/mol,水的摩爾體積為18mL/mol,則水蒸汽分子間的距離約是水分子直徑的()
A.1倍B.10倍C.100倍D.1000倍
3.B
4.已知某種物質(zhì)的密度為ρ、摩爾質(zhì)量為μ、阿伏加德羅常數(shù)為NA,求該物質(zhì)分子的質(zhì)量?分子的直徑(將分子看成球形)?質(zhì)量為M的該物質(zhì)所含的分子數(shù)目?
4.(1)(2)(3)
5.在做“用油膜法估測分子的大小”的實驗時,已經(jīng)準備的器材有:油酸酒精溶液、滴管、淺盤、水、玻璃板、彩筆和坐標紙,要完成本實驗,還缺少的器材有.
已知油酸酒精溶液中,油酸的體積比濃度為0.05%,1mL這樣的溶液含80滴,現(xiàn)將1滴溶液滴在水面上,這滴溶液中純油酸的體積是m3.用彩筆描繪出油膜的輪廓線后,印在坐標紙上,如圖1所示.已知坐標紙每一小格的邊長為1cm,則油膜的面積為m2.根據(jù)上面的數(shù)據(jù),估算油酸分子的直徑是m(結(jié)果取一位有效數(shù)字).
5.量筒、痱子粉,6.25×10-12,1.25×10-2
6.利用單分子油膜法可以粗測分子的大小和阿伏加德羅常數(shù).如果已知體積為V的一滴油在水面上散開形成單分子油膜的面積為S,這種油的密度為ρ、摩爾質(zhì)量為μ,阿伏加德羅常數(shù)應如何求出?
6.分子體積V0=πd3=π()3=分子質(zhì)量m0=ρV0=
所以阿伏加德羅常數(shù)NA==.
7.已知金剛石的密度是3.5×103kg/m3,在一塊體積為6.4×10-8m3的純金剛石里含有多少碳原子?一個碳原子的質(zhì)量是多少?一個碳原子的直徑大約是多少?(碳的摩爾質(zhì)量M=12×10-3kg/mol,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
7.(1)N==1.1×1022個
(2)m==2.0×10-26kg
(3)=
8.一個房間的地面面積是15m2,高3m.已知空氣平均摩爾質(zhì)量是2.9×10-2kg/mol.通常用空氣濕度表示空氣中含有的水蒸氣的情況.若房間內(nèi)所有水蒸氣凝結(jié)成水后的體積為10cm3,已知水的密度為ρ=1.0×103kg/m3,水的摩爾質(zhì)量Mmol=1.8×10-2kg/mol.(標準狀況)求:
(1)房間內(nèi)空氣的質(zhì)量;
(2)房間內(nèi)有多少個水分子?
(3)估算一個水分子的線度是多大?(保留兩位有效數(shù)字)
8.(1)58kg;(2)3.3×1025;(3)3.1×10-10m
9.用放大600倍的顯微鏡觀察布朗運動,在顯微鏡下測得小碳粒的體積為V=0.1×10-9m3,碳的密度為ρ=2.25×103kg/m3,摩爾質(zhì)量為μ=1.2×10-2kg/mol.求該小碳粒含有的碳原子的數(shù)目.(阿伏加德羅常數(shù)取6.0×1023mol-1)
9.測得的小碳粒的體積為放大后的體積,其實際體積為
碳的摩爾體積為
則小碳粒內(nèi)的碳原子數(shù)目為
10.銅的摩爾質(zhì)量為6.4×10–2kg/mol,密度為8.9×103kg/m3,阿伏加德羅常數(shù)為6.0×1023mol-1若每個銅原子提供一個自由電子,求銅導體中自由電子的密度?(保留兩位有效數(shù)字)
10.8.3×1028個
11.(1)某同學在用油膜法估測分子直徑實驗中,計算結(jié)果明顯偏大,可能是由于()
A.油酸未完全散開
B.油酸中含有大量的酒精
C.計算膜面積時舍去了所有不足一格的方格
D.求每滴體積時,lmL的溶液的滴數(shù)誤多記了10滴
(2)在做”用油膜法估測分子大小”的實驗時,油酸酒精溶液的濃度為每1000ml.溶液中有純油酸1ml,用注射器測得1mL上述溶液有200滴,把一滴該溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的淺盤里,待水面穩(wěn)定后,測得油酸膜的近似輪廓如圖所示,圖中正方形小方格的邊長為1cm,則每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是___________mL,油酸膜的面積是______cm2.根據(jù)上述數(shù)據(jù),估測出油酸分子的直徑是_____________nm.
11.(1)AC(2)5×10-6,40,0.125
12.在做“用油膜法估測分子大小”的實驗中,所用油酸酒精溶液的濃度為每104mL溶液中有純油酸6mL,用注射器測得1mL上述溶液有75滴,把1滴該溶液滴入盛水的淺盤里,待水面穩(wěn)定后,將玻璃板放在淺盤上,用筆在玻璃板上描出油酸的輪廓,再把玻璃板放在坐標紙上,其形狀和尺寸如圖所示,坐標中正方形方格的邊長為2cm,試求
(1)油酸膜的面積是多少cm2?
(2)每滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積?
(3)按以上實驗數(shù)據(jù)估測出油酸分子的直徑?
12.(1)288cm2(2)8×10-6mL(3)3×10-10m
組成細胞的分子
人教版生物《分子與細胞》實驗二《檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)》是一個驗證性實驗,而本實驗則把它改進為一個探究性實驗。2007年美國爆發(fā)寵物食品受污染事件,2008年9月,中國爆發(fā)三鹿嬰幼兒奶粉受污染事件,所以,目前奶粉質(zhì)量問題日益受到重視,本實驗采用(三鹿牌兒童)奶粉作為該實驗的材料,在實驗條件允許的情況下,探究奶粉中的主要成分,不僅可以有效地完成教學任務,而且也可以促使學生在課余更加關(guān)心生活。
1教學目標
1.1 知識目標:探索奶粉中的主要成分(定性);
1.2 能力目標:體驗實驗探究的方法,嘗試分析實驗數(shù)據(jù)(現(xiàn)象);
1.3 情感目標:養(yǎng)成嚴謹認真,合作學習,敢于質(zhì)疑,善于反思的習慣。
2教學重、難點
2.2 教學重點:探索奶粉中的主要成分(定性);
2.2 教學難點:斐林試劑和雙縮脲試劑的使用方法。
3教法與學法
3.1教法本實驗是一個探究性實驗,并利用與生活密切相關(guān)的熱點話題引入課堂。情境式的問題驅(qū)動不僅可以更好地達到教學目標,也可以增強學生的探究欲望。以探究的一般過程為本實驗的主線,放手讓學生自己設計實驗,加強學生之間的交流與合作。教師作為組織者和引導者,引導學生有序進行每個探究步驟,并注意生成性問題的再探究,即利用好一些“意外”結(jié)果,使探究活動由課內(nèi)延伸到課外,乃至學生生活的全部。
3.2學法高一學生的思維水平、學習能力已經(jīng)發(fā)展到較高階段,樂于并有能力接受自主探究的學習模式。在探究過程中,學生可以運用討論、觀察、合作學習、動手實驗等科學方法。
4教學策略和程序
4.1課前準備教師方面:布置學生預習實驗二《檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)》。準備實驗材料和用具:⑴實驗材料:三鹿牌兒童奶粉;⑵儀器:實物投影儀,試管,試管架,試管夾,大小燒杯,小量筒,滴管,藥匙,餐巾紙,濾紙,標簽紙;⑶試劑:斐林試劑(甲液:質(zhì)量濃度為0.1g/mL的NaOH溶液,乙液:質(zhì)量濃度為0.05g/mL的CuSO4溶液),雙縮脲試劑(A液:質(zhì)量濃度為0.1g/mL的NaOH溶液,B液:質(zhì)量濃度為0.01g/mL的CuSO4溶液),蘇丹Ⅲ染液,碘液,蒸餾水,50-65℃溫水。
學生方面:預習新課,做好預習筆記。
4.2創(chuàng)設情境,問題驅(qū)動“興趣是學習的先導”出示三鹿牌兒童奶粉一包,提問:目前,奶粉質(zhì)量問題日益受到重視。現(xiàn)在提供三鹿奶粉,假設每個同學是一個營養(yǎng)師或檢驗員……你們可以提出什么問題?
學生活動:思考。
教師活動:預測學生會毫不猶豫的想到是否含有三聚氰胺?那么教師可以及時簡單介紹三聚氰胺,使學生的興趣高漲。緊接著提出問題:請想一想奶粉中除了可能含有少量的三聚氰胺之外,還可能含有哪些主要成分?
學生活動:小組討論,填寫本小組提出的問題(每個實驗小組可提出不同的問題),學生代表敘述本小組需要探究的問題。
教學意圖:激發(fā)學生探索欲望,提出問題。
4.3 假設知識準備:實驗原理是某些化學試劑能夠使奶粉中的有關(guān)有機物產(chǎn)生特定的顏色反應。
4.4 學生活動:針對本小組提出的問題,作出相應的假設為(完成填空):
如果三鹿奶粉中含有成分:
⑴_____,那么用試劑______,顏色反應是________;
⑵_____,那么用試劑______,顏色反應是________;
⑶_____,那么用試劑______,顏色反應是________;
⑷_____,那么用試劑______,顏色反應是________。
教師活動:投影幾個學生的答案,和學生一起討論。
教學意圖:讓學生體驗實驗探究的一般步驟。
4.4制訂計劃設計實驗操作指南:⑴試劑的總用量,不宜超過試管1/3;⑵簡要填寫步驟,如:X(用量)→(操作)→Y(用量)→(操作)。
學生活動:設計本小組的實驗計劃與步驟是(見表1):
表1
檢測的有機物
相應的實驗步驟
教師活動:投影幾個學生設計好的步驟,和學生一起分析討論。
教學意圖:鼓勵學生采用課本以外的相關(guān)實驗方法,只要簡單且效果好的方法即可;培養(yǎng)合作學習的習慣,訓練嚴密的邏輯思維及創(chuàng)新能力。
4.5進行實驗操作指南:⑴小組內(nèi)分工實驗;⑵邊做實驗邊記錄現(xiàn)象;⑶貼好試管標簽,以防混淆。
學生活動:⑴動手做實驗,并填寫表2;⑵學生代表上臺把本組實驗結(jié)果填到黑板上。
表2
檢測的有機物
實驗材料
三鹿奶粉
(預期)
(實測)
教師活動:引導學生分工合作進行實驗。
教學意圖:培養(yǎng)學生的動手能力。
4.6分析結(jié)果、得出結(jié)論學生活動:分析實驗數(shù)據(jù)(現(xiàn)象),小組合作討論下列問題:⑴實驗結(jié)果與你的預期是否吻合?_________;⑵通過這個探究,你們小組的結(jié)論為:_________________________________________________________。
教師活動:引導學生一起分析黑板上的實驗結(jié)果。
教學意圖:培養(yǎng)分析實驗數(shù)據(jù)的能力。
4.7成果表達與交流學生活動:成果表達與交流:⑴將本小組探究的問題、過程、結(jié)果和結(jié)論與其他小組交流、展示;⑵討論:斐林試劑和雙縮脲試劑的使用方法。
教師活動:⑴當某些小組沒有成功地完成實驗時,也要給予鼓勵性的引導和評價,且著重討論學生可能出錯的步驟,如:斐林試劑和雙縮脲試劑的使用方法;⑵展示學生的實驗成果,結(jié)合教師課前做好的實驗結(jié)果進行對比,并與學生一起討論得出結(jié)論;⑶注意生成性問題的再探討,比如:在做還原性糖的鑒定時,加熱出現(xiàn)了磚紅色沉淀,過一段時間后就變灰色然后又變灰綠色,可以引導學生思考有關(guān)二價銅離子氧化還原反應的全過程。
教學意圖:突破難點,培養(yǎng)表達能力和反思的習慣。
4.8討論教師活動:提問:經(jīng)過這個探究實驗后,你對三鹿奶粉中的主要成分有沒有更深的認識?你可以利用所學的知識解決現(xiàn)實生活中所遇到的問題嗎?或者你還能提出與本實驗相關(guān)的問題嗎?(在這里可以再次聯(lián)系本實驗的引入,敘說有關(guān)“三聚氰胺”的本質(zhì)和相關(guān)事件,引導學生課后進一步探究如何簡單檢測是否含有“三聚氰胺”。)
學生活動:討論,思考。
教學意圖:拓展延伸,聯(lián)系生活。
4.9作業(yè)設計⑴完成《實驗冊》相應的實驗報告及基礎練習,鞏固課堂上所學的知識。⑵讓學生上網(wǎng)查閱檢測“三聚氰胺”的簡單方法,使學生把探究的習慣融入現(xiàn)實生活。
5教學反思
5.1充分體現(xiàn)了新課程理念經(jīng)過對教材實驗材料和方法的改進,讓這一節(jié)課的教學內(nèi)容密切聯(lián)系學生的生活,把探究的思路延伸到課后,使學習的知識能用于解決現(xiàn)實生活中所遇到的問題;因為引入了目前的熱點問題,所以學生探究的欲望異常強烈,但另一方面,學生很可能會把“檢測是否含有三聚氰胺”作為探究的問題,這樣就偏離了這一節(jié)課的教學目標,因此,在引入時應盡量簡單討論有關(guān)“三聚氰胺”的問題,把這一討論放到最后一個環(huán)節(jié)中進行。教師可以用一句簡單的話“請你仔細觀察桌面上的實驗用具,那么你還能提出什么問題?”來引導學生的思路;這節(jié)課采用了探究性實驗的一般步驟,幫助學生在一個輕松、愉快的環(huán)境中獲取知識,發(fā)展思維,建立和諧的課堂教學模式,這節(jié)課著重培養(yǎng)學生勇于質(zhì)疑、主動探究的學習習慣,這也進一步體現(xiàn)了學生學習的“主體”地位和教師的引導作用。
5.2教學中存在的問題⑴由于內(nèi)容比較多,時間比較緊迫,課前準備顯得很重要;⑵基礎好的學生思維活躍,但基礎差的學生在合作學習過程中參與的較少。以上問題都有待進一步的探討。