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第九章 內(nèi)能和氣體性質(zhì)A 分子動理論 內(nèi)能一、 教學(xué)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(rèn)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(nèi)能。4) 了解分子研究中的統(tǒng)計(jì)規(guī)律。2 方法與過程1) 用累積法測量分子的數(shù)目與質(zhì)量。2) 通過轉(zhuǎn)化、用油膜法測分子的直徑。3 情感、態(tài)度、價(jià)值觀1) 使學(xué)生了解在微觀領(lǐng)域中物理研究方法統(tǒng)計(jì)規(guī)律。2) 知道累積法、轉(zhuǎn)化法的內(nèi)涵及意義。3) 增強(qiáng)對唯物辯證法的認(rèn)識。二、 重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：分子動理論及各種研究方法難點(diǎn)：用統(tǒng)計(jì)規(guī)律對物體內(nèi)能的認(rèn)識三、 教學(xué)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(jié)。四、 教學(xué)過程1 情景引入，提出問題設(shè)問：物質(zhì)是由什么組成的？或者說在研究物質(zhì)組成時(shí)，物質(zhì)是否可以被無限分割下去？古代的哲學(xué)思想樸素的唯物主義現(xiàn)代的以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的研究方法（參閱P59T9-4）結(jié)論內(nèi)比得到；物質(zhì)是由大量分子組成的。從設(shè)問開始轉(zhuǎn)入對分子的研究（設(shè)問討論）如何知道教室內(nèi)的人數(shù)？如何知道每個(gè)學(xué)生的質(zhì)量？如何知道每個(gè)學(xué)生的身高？（設(shè)問） 如何知道教室內(nèi)空氣分子的數(shù)量？如何知道每個(gè)空氣分子的質(zhì)量？如何知道每個(gè)空氣分子的大小？討論：你還能用前面所過的方法來測量嗎？為什么？假設(shè)不能，能否用另外的方法？（情景引入討論）假設(shè)給你一把學(xué)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(shè)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(rèn)識中的研究，可探知微觀領(lǐng)域中某種結(jié)果。（設(shè)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(gè)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(gè)1) 用累積法計(jì)算分子數(shù)量例1克水含少個(gè)水分子?1克水的摩爾數(shù)為moln=6.0210=0.33410個(gè)2) 用累積法估計(jì)分子質(zhì)量用累積法估計(jì)一個(gè)水分子的質(zhì)量水的摩爾質(zhì)量為1.810kg/molm=3.010kg用累積法估計(jì)氧分子的質(zhì)量、氫分子質(zhì)量m=5.3*10kgmH=3.35*10kg3 用累積、轉(zhuǎn)化方法。通過宏觀測量轉(zhuǎn)化為，測量分子的大小1) 油膜法：通過實(shí)驗(yàn)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(jì)算測出分子的直徑（學(xué)生實(shí)驗(yàn)P60）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩?shí)驗(yàn)器材：6樣實(shí)驗(yàn)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(gè)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(zhuǎn)化為微觀測量的結(jié)論。取18克水，為1mol,共有6.02*10個(gè)水分子18克水的體積 V=18*10m1個(gè)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(zhì)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(kuò)散較慢，滴入高溫杯中擴(kuò)散較快。（討論）為什么墨水會擴(kuò)散？（探究）墨水的擴(kuò)散實(shí)際上是墨水微粒在水中被水分子撞擊而運(yùn)動的過程?，F(xiàn)象：我們把這種物質(zhì)小顆粒的動力稱為布朗運(yùn)動。原因：布朗運(yùn)動的原因是液體分子永不停息的無規(guī)則運(yùn)動。而且溫度越高，液體分子運(yùn)動越劇烈，引起布朗運(yùn)動越激烈。布朗運(yùn)動是無規(guī)則的，反映液體內(nèi)部分子運(yùn)動的無規(guī)則。由此可見，物體內(nèi)分子在做永不停息的無規(guī)則運(yùn)動。這種物體內(nèi)大量分子的無規(guī)則運(yùn)動跟溫度有關(guān)。所以把分子的這種運(yùn)動叫熱運(yùn)動。5 分子之間的相互作用。（實(shí)驗(yàn)）：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(shí)， 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(shí)驗(yàn)）同樣彈簧稱吊小玻璃片6 用統(tǒng)計(jì)規(guī)律認(rèn)識物體的內(nèi)能（情景引入）實(shí)驗(yàn)：加耳頓板（情景引入）交通流量的統(tǒng)計(jì)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(jì)規(guī)律。分子作無規(guī)則的運(yùn)動具有動能分子之間有相互作用力具有勢能物體內(nèi)所有分子動能和勢能的總和叫物體的內(nèi)能從統(tǒng)計(jì)的角度出發(fā)，研究某一個(gè)分子的運(yùn)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(jié)1 研究分子時(shí)，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(shí)驗(yàn)法測直徑轉(zhuǎn)化法分子大小 計(jì)算法測體積（用N）轉(zhuǎn)化法測量法測直徑（掃描隧道顯