物體是由大量分子組成的1

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1、第十一章分子熱運動能量守恒我們通常把中學(xué)物理知識分為五大塊：力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)和原子物理。隨著第十章的結(jié)束，我們就完成了力學(xué)的新課學(xué)習(xí)。熱學(xué)包括第十一、第十二兩章內(nèi)容，從知識份量上來，遠遠少于力學(xué)。事實上，中學(xué)熱學(xué)知識的深度也遠遠小于力學(xué)，如果把大學(xué)（普通）物理的深度比做十分，中學(xué)的力學(xué)可能已經(jīng)到了五至六分，而熱學(xué)則不到一分，可以說只是了解一些皮毛而已。這是因為熱學(xué)的研究需要深入微觀空間，不象力學(xué)一樣直觀、表象，所以要常常用到一些特殊的方法，涉及的數(shù)學(xué)工具也比較深奧。這就意味著，知識內(nèi)容雖

2、少，理解的難度依然存在，不能認(rèn)為就很輕松。在學(xué)習(xí)方向方面，我們不是重在定量的訓(xùn)練（過去的教材中關(guān)于氣體知識的運算量較大，從本屆起也砍掉了），而是要定性地建立一些有用的觀念（如守恒的觀念、統(tǒng)計的觀念、熵增大的觀念等），為高一級學(xué)校的學(xué)習(xí)做好思想方面的準(zhǔn)備。從兩個章節(jié)的授課安排來看，下一章主要是閱讀知識，相對的重點落在第十一章。第十一章分三個單元：分子動理論（第1~3節(jié)）、內(nèi)能介紹（第4節(jié)）、熱力學(xué)兩個定律（第5、6、7節(jié)）。熱學(xué)的知識和其它領(lǐng)域相對獨立，但仍然和我們的生產(chǎn)生活、科學(xué)技術(shù)密切相關(guān)，希

3、望大家給予一定的重視?！?1~1物體是由大量分子組成的【教學(xué)目的】1、知道物體是由大量分子組成的，知道分子的模型、大小、質(zhì)量2、知道用油膜法測定分子大小的原理3、理解阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系微觀世界和宏觀世界的橋梁，并會用阿伏加德羅常數(shù)進行相關(guān)的計算【教學(xué)重點】知道物體是由大量分子組成的，知道分子的模型、大小、質(zhì)量【教學(xué)難點】結(jié)合阿伏加德羅常數(shù)對分子大小、質(zhì)量進行計算時，分子的排列模式處理（是球形還是立方體）【教具】投影儀、掃描隧道顯微鏡拍攝的石墨照片、電子顯微鏡拍攝的硅原子照片【教學(xué)過程】○、引入

4、看到今天的標(biāo)題，我們就會想到化學(xué)中關(guān)于物質(zhì)組成的知識。事實上，今天的課差不多就是這部分知識的復(fù)習(xí)，只是某些素材和研究的途徑略有不同。一、分子的大小人們在認(rèn)識物質(zhì)組成方面的歷史，我們已經(jīng)知道得比較多了，這里不在贅述。設(shè)問：什么是分子？學(xué)生：分子是物質(zhì)保持化學(xué)性質(zhì)的最小單位，它可以包括單個或多個原子。3我們下面從物理學(xué)的角度介紹一下人們認(rèn)識分子組成的典型事實——1、相關(guān)事實掃描隧道顯微鏡觀察（教材彩圖2）→根據(jù)放大率反推分子大小*電子顯微鏡（照片）→根據(jù)放大率反推分子大小單分子油膜法a、原理…，以油

5、酸分子呈立方體排列“估算”→關(guān)系：d=b、操作：油酸→稀釋→滴入→酒精溶解→撒石膏粉（或痱子粉）取膜→面積計算例題：將1cm3的油酸溶于酒精，制成200cm3的的油酸酒精溶液。已知1cm3溶液有50滴，現(xiàn)取其1滴，將它滴在水面上，隨著酒精溶于水，油酸在水面上形成一單分子薄層?，F(xiàn)已測得這個薄層的面積為0.2m2，試由此估算油酸分子的直徑。解：d===5×10-10m答：略。用不同的途徑測量，發(fā)現(xiàn)不同的分子，其大小雖然各不相同，但它們的數(shù)量級是相同的——2、分子的大?。?0-10m數(shù)量級10-10m

6、在波動光學(xué)中也稱之為1埃（），它是納米的十分之一。過渡：分子的線度是如此之小，那么組成物體的分子個數(shù)必然是巨大的。分子的線度和組成物體的分子個數(shù)除了實驗測量之外，還有沒有理論的方法尋求呢？二、阿伏加德羅常數(shù)（化學(xué)知識復(fù)習(xí)）一摩爾的任何物質(zhì)都含有相同的…1、阿伏加德羅常數(shù)：1mol的任何物質(zhì)所含的粒子數(shù)，即：NA=6.02×1023mol－1（精確值為6.0221367×1023mol－1）顯然，有了阿伏加德羅常數(shù)、摩爾質(zhì)量，我們就能將宏觀量和微觀量聯(lián)系起來進行計算。阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀世界和

7、微觀世界的重要紐帶。2、分子大小和質(zhì)量的計算當(dāng)然，在計算方面，除了重復(fù)化學(xué)科目已經(jīng)做過的一些處理外，還有一個分子怎么排布的問題。有關(guān)這方面的詳細知識，在下一章會具體介紹。今天，我們會用到一些相對“模糊”的處理。具體怎么個模糊法，看下面的例題——例題：已知金剛石的密度ρ=3.5×103kg/m3，碳的摩爾質(zhì)量為12×10-3kg/mol?，F(xiàn)有一塊體積V=5.7×10-8m3的金剛石，它含有多少個碳原子？如果認(rèn)為碳原子是緊密地排列在一起的，試求碳原子的直徑。解：第一問很常規(guī)，屬化學(xué)知識復(fù)習(xí)。N=nN

8、A=NA==×6.02×1023=1.00×10223解第二問，可以先求每個碳原子所占據(jù)的空間v======5.70×10-30m3如果認(rèn)為碳原子呈立方體排列，碳原子的直徑d==1.79×10-10m如果認(rèn)為碳原子呈球形排列，則v=π（）3，故，碳原子的直徑d==2.22×10-10m這兩種算法導(dǎo)致的結(jié)果差異較大，第二種看起來似乎更精確，但只要稍做思考，就會發(fā)現(xiàn)這樣的問題：如果把每個分子所占的空間作為每個分子的體積，那么，分子之間的間隙不是不存在了嗎？。所以，第一種算法事實上更為符合事實。從本題