內能和氣體性質.doc

第九章 內能和氣體性質A 分子動理論 內能一、 教學目的1 知識與技能1) 理解分子的概念，理解阿伏加德羅常數(shù)的意義，認識宏觀物體是由大量分子組成。2) 掌握分子動理論3) 知道分子的平均動能，分子的勢能，物體的內能。4) 了解分子研究中的統(tǒng)計規(guī)律。2 方法與過程1) 用累積法測量分子的數(shù)目與質量。2) 通過轉化、用油膜法測分子的直徑。3 情感、態(tài)度、價值觀1) 使學生了解在微觀領域中物理研究方法統(tǒng)計規(guī)律。2) 知道累積法、轉化法的內涵及意義。3) 增強對唯物辯證法的認識。二、 重點與難點重點：分子動理論及各種研究方法難點：用統(tǒng)計規(guī)律對物體內能的認識三、 教學思想情景引入，提出問題閱讀思考討論演示理論演繹方法總結。四、 教學過程1 情景引入，提出問題設問：物質是由什么組成的？或者說在研究物質組成時，物質是否可以被無限分割下去？古代的哲學思想樸素的唯物主義現(xiàn)代的以實驗為基礎的研究方法（參閱P59T9-4）結論內比得到；物質是由大量分子組成的。從設問開始轉入對分子的研究（設問討論）如何知道教室內的人數(shù)？如何知道每個學生的質量？如何知道每個學生的身高？（設問） 如何知道教室內空氣分子的數(shù)量？如何知道每個空氣分子的質量？如何知道每個空氣分子的大??？討論：你還能用前面所過的方法來測量嗎？為什么？假設不能，能否用另外的方法？（情景引入討論）假設給你一把學生用的刻度尺，你能測出一張10元人民幣的厚度嗎？（將100張紙幣迭在一起，測出厚度再除以100即為一張紙幣的厚度。）（設問）從上述測量方法中，你得到什么啟示？（討論）積零為整，通過宏觀認識中的研究，可探知微觀領域中某種結果。（設問）那么，對分子的測量是否也可以采用？2 連接宏觀與微觀的一個重要橋梁阿伏加德羅常數(shù)1mol各種能物體所含的粒子數(shù)量是即6.0210個1) 用累積法計算分子數(shù)量例1克水含少個水分子?1克水的摩爾數(shù)為moln=6.0210=0.33410個2) 用累積法估計分子質量用累積法估計一個水分子的質量水的摩爾質量為1.810kg/molm=3.010kg用累積法估計氧分子的質量、氫分子質量m=5.3*10kgmH=3.35*10kg3 用累積、轉化方法。通過宏觀測量轉化為，測量分子的大小1) 油膜法：通過實驗測分子的直徑宏觀地測出一滴油酸的體積V，測出油膜的面積，通過計算測出分子的直徑（學生實驗P60）實驗目的：實驗器材：6樣實驗過程：特別注意要先灑痱子粉，再滴油滴。2) 利用阿伏加德羅常數(shù)測體積估算一個水分子的體積大約是多少？利用阿伏加德羅常數(shù)將對宏觀物體的測量轉化為微觀測量的結論。取18克水，為1mol,共有6.02*10個水分子18克水的體積 V=18*10m1個水分子體積為V=3*10m3) 用隧道掃描顯微鏡測量分子的直徑測得：d=28mm-=28*10mm算得：d=mmP59圖9-4（5）用刻度尺測量顯微鏡下的圖中的直徑，然后算出分子直徑4 組成物質的分子處于怎樣的狀態(tài)（情景引入）墨水滴入兩杯不同溫度的杯中，滴入低溫杯中擴散較慢，滴入高溫杯中擴散較快。（討論）為什么墨水會擴散？（探究）墨水的擴散實際上是墨水微粒在水中被水分子撞擊而運動的過程?，F(xiàn)象：我們把這種物質小顆粒的動力稱為布朗運動。原因：布朗運動的原因是液體分子永不停息的無規(guī)則運動。而且溫度越高，液體分子運動越劇烈，引起布朗運動越激烈。布朗運動是無規(guī)則的，反映液體內部分子運動的無規(guī)則。由此可見，物體內分子在做永不停息的無規(guī)則運動。這種物體內大量分子的無規(guī)則運動跟溫度有關。所以把分子的這種運動叫熱運動。5 分子之間的相互作用。（實驗）：二塊鉛塊表面刮平后壓在一起，可以吊起鉤碼。（探究）：鉛塊之間存在著分子間的引力。（演繹）：分子之間有相互作用力平衡位置r01010m距離較近時， rr，表現(xiàn)為引力，所以有相對固定的狀態(tài)（液態(tài)、固態(tài)）統(tǒng)稱為分子力。作用范圍10r（以外分子力幾乎為零）。由此可知，分子之間存在相對作用力。（演示實驗）同樣彈簧稱吊小玻璃片6 用統(tǒng)計規(guī)律認識物體的內能（情景引入）實驗：加耳頓板（情景引入）交通流量的統(tǒng)計這種大量偶然事件的整體表現(xiàn)所顯示的規(guī)律叫統(tǒng)計規(guī)律。分子作無規(guī)則的運動具有動能分子之間有相互作用力具有勢能物體內所有分子動能和勢能的總和叫物體的內能從統(tǒng)計的角度出發(fā)，研究某一個分子的運動情況是不可能的，也是沒有必要的。我們研究的是分子的群體的帶有規(guī)律性的表現(xiàn)。五、 小結1 研究分子時，做以下測量分子數(shù)目：利用阿伏伽德羅常數(shù)，累積法油膜實驗法測直徑轉化法分子大小 計算法測體積（用N）轉化法測量法測直徑（掃描隧道顯