物理教案－分子动理论（共7篇）
比热容教案示例之一
(一)教学目的
1．知道什么是物质的比热容，知道比热的单位及其读法。
2．知道比热是物质的特性之一，会查物质的比热表。
3．会根据水的比热较大这一特性来解释一些有关的简单现象。(二)教具
烧杯，电加热器，空气温度计，水，煤油等。(三)教学过程
1．复习
提问：热传递的实质是什么？什么叫做热量？为什么热量的单位跟功的单位相同？
2．引入新课
利用热量单位卡的规定引入新课。
从热量单位卡的规定，我们知道使1克水升高1℃需要吸收的热量是1卡。这个规定中限定了1克的水，限定了温度升高1℃。可见水的质量越多，升高温度的度数越多，需要吸收的热量越多。其实大家也都有这方面的经验。
举例说明物体吸热的多少跟物体的质量和物体温度升高的度数有关。
卡的规定中，还限定了升温的物质是水。那么，其他物质，在质量相等、温度升高的度数也相等时，吸收的热量是不是跟水一样多呢？
3．进行新课
(1)演示实验：出示盛有等质量的水和煤油的两只烧杯。告诉学生杯内水和煤油的质量是相等的。但我们明显地看出两者的体积不相同，这是为什么？（请学生回答：水和煤油的密度不同。）不同的物质其密度不同，密度是物质的属性。
介绍电加热器（俗称：“热得快”），强调电加热器每一秒钟放出的热量是一定的，两个电加热器是相同的，在相同的时间里它们放出的热量也是相等的。
请两名同学帮助观察温度计，并随时报告温度。
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实验结果：煤油温度升得快。这表明质量相等的水和煤油在温度升高的度数相同时，水吸的热量比煤油多。
(2)比热容：换用其他物质，重复上述实验，得到的结果是类似的。就是说，质量相等的不同物质，在温度升高的度数相同时，吸收的热量是不同的。这跟我们在测量物体质量时，遇到的情况相似；相同体积的不同物质，质量不相同。当时为表示物质的这一特性，引入了密度的概念棗某种物质单位体积的质量。那么，现在我们应该怎样表示上述实验所反映的物质特性呢？（启发学生讨论，在此基础上归纳出比热容的概念）
单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量叫做这种物质的比热容，简称比热。
比热是通过比较单位质量的某种物质温升1℃时吸收的热量，来表示各种物质的不同性质。
(3)比热的单位：在国际单位制中，比热的单位是焦/（千克·℃），读作焦每千克摄氏度。
如果某物质的比热是a焦/（千克·℃），它是说单位质量的该种物质，每升高1℃时（或降低1℃时），吸收（或放出）的热量是a焦。
(4)比热表
比热是物质的一种特性，各种物质都有自己的比热。物理学中，常把由实验测定的物质的比热，列成表格，便于查找。
课本中列出了几种物质的比热，请同学们查出铝的比热及它的单位。你能具体地说明铝的比热的物理意义吗？（提问）
从表中还可以看出，各物质中，水的比热最大。这就意味着，在同样受热或冷却的情况下，水的温度变化要小些。水的这个特征对气候的影响很大。在受太阳照射条件相同时，白天沿海地区比内陆地区温升慢，夜晚沿海地区温度降低也少。所以一天之中，沿海地区温度变化小，内陆地区温度变化大。在一年之中，夏季内陆比沿海炎热，冬季内陆比沿海寒冷。
水比热大的特点，在生产、生活中也经常利用。如汽车发动机、发电机等机器，在工作时要发热，通常要用循环流动的水来冷却。冬季也常用热水取暖。（分析课本图2-14，2-15，说明利用水取暖和冷却的原理）
4．小结
通过一些具体问题的讨论，使学生进一步理解比热的概念。
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(1)在做课本图2-13的实验时，把水改换成蓖麻油，那么煤油和蓖麻油哪一个升温快？为什么？
(2)把质量相同的铝块、铜块、铅块放到沸水中加热，当沸水再次沸腾后，取出金属块，并把它们放到石蜡块上。它们都能使石蜡熔化，那么哪个金属块熔化的石蜡多呢？(四)说明
1．比热容是重要的物理概念，但比较抽象。教学中应本着“以旧引新”的原则，运用学生已有的知识（如卡的规定、物质的密度等），层次说明地引入比热的概念。重要的是让学生认识到，质量相同的不同物质，温度升高1℃所需要吸收的热量不同。课本图2-14的实验是学生形成这一认识的基础。为提高演示效果，实验中用的温度计，最好选用气体温度计。虽然气体温度计不够准确，但从反映升温快慢来看，气体温度计的效果是很明显的。气体温度计可借用压强计改造（见第一册图10-11所示的压强计）只需将金属盒改为封闭的试管。使用时将试管浸入被测温的液体。压强计U型管两边的液面高度差，可以反映温度的变化。
在教师教学用书上, 答案是这样的:根据铜的密度ρ=8.9×103kg/m3, 铜的摩尔质量为6.4×10-2kg/mol, 可知1m3铜的分子数是
假设铜原子为球形, 其直径为d, 则1个铜原子所占的体积大约为d3。由此nd3=1, 铜原子直径
这道题引发了笔者的一系列思考:
一、这样解答不容易被学生理解
在学习高中物理的过程中, 学生最快乐的莫过于学习过程中的顿悟, 学生在学习时的成功预期和成功体验非常重要, 所以构建一个让学生最快理解的解题过程也很重要。上述的解答方式并不是最快的方式, 学生不易理解。因为作者调查后发现大多数学生的思维方式是先求出摩尔体积, 再计算原子体积, 最后估算原子直径。
二、可用球体体积公式, 清晰建立模型
在用上述方法解答此题的过程中, 书中估算时, 没有用球体体积公式, 而用的是立方体公式, 笔者认为不妥, 这样可能会使学生混淆模型, 搞不清楚应该如何求解。笔者认为解答应如下:
三、可以尝试一题多解, 给学生搭设台阶
在学生掌握一般方法的基础上, 再试问学生有没有别的方法, 运用一题多解, 锻炼学生的思维。教师可以给学生搭设台阶, 用教师教学用书所用的方法解答, 但解答过程中估算分子直径应该仍然用球体体积公式, 这样更符合题意, 让学生思路更为清晰。解题过程如下:
①1 m3铜的分子数怎样表示?
21个铜原子的体积是多少?
3把铜看成球体, 铜原子直径是多少?
四、融入心理学知识, 打造高效、愉悦课堂
笔者发现在学习之前, 有个别的学生已经放弃对此题的研究。所以, 从心理上让他们接受就是学习的第一步。
现在, 几乎每个中国家庭, 家长从小就着重培养孩子勤奋和上进的学习态度, 但是等孩子上了高中, 还是有很多孩子因为懒惰而放弃了学习, 尤其是放弃了物理学科。作者认为可以用一个心理学名词来解释这种现象, 那就是“习得性无力感”。学生经过多次的尝试和失败之后, 产生学习物理的无力感, 因而对物理学科产生厌烦的情绪, 造成一些容易的问题也变成了心理上无法克服的“难题”。所以, 上课之前教师就能创造一个轻松和愉悦的环境是非常重要的, 因为有了好的情绪才能积极地参与课堂, 反应和记忆也会加快。笔者有以下做法。
1.把课堂上的压力和焦虑转化成身体蓄势待发的动力
爱因斯坦说:你能看到什么, 取决于你大脑中有什么样的理论。很多学生在高考的强大压力下, 有很严重的焦虑情绪, 而这些学生又把高压力和高焦虑仅仅限制性的认为是负面的情绪问题, 实际上这种状态下人的精神和身体都处于蓄势待发的状态, 为我们快速思维和产生灵感以及顿悟都有非常好的作用, 认识到这一点非常重要, 能让学生从压力和焦虑中走出来, 产生克服困难的动力。
2.利用深呼吸的方式来克服课堂“走神”问题
课前经常练习深呼吸可以降低焦虑的程度, 所以掌握深呼吸的方法对于学生也有一定的帮助, 提示学生慢慢地吸气和吐气。作为教师, 要耐心地根据学生特点帮助其寻找保持注意力的方式。
3.激励学生高效学习的情绪状态
高效的学习离不开高效的情绪状态, 学生要能获得一种宁静、轻松、振奋、积极、情不自禁思考的情绪状态, 学习一定会充满热情, 取得令人振奋的效果。对于上面的这道题, 笔者发现通过让会做的同学出填空题, 不会做的同学以这种思维方式引导着解题, 会有比较好的效果和状态。同学之间的交流和讨论也相应形成。
4.把知识表征到清晰、牢固、精细
学生把压力转化成动力, 把热爱、着迷物理的情绪转化成实际的行动, 才会在物理学科投入大量的热情和专一的精力, 才能在头脑中反复思考每个知识点, 把知识表征得清晰、牢固、精细。
虽然“分子动理论”这道题是物理教学之中微小的一角, 但是从这道题所折射出的思考是非常多的。在学生解题和学习的过程中, 学生的心理状态和知识储量是教师首先应该考虑的问题, 其次才是如何解这道题, 如何提高能力。只有学生达到高效学习状态和对知识形成清晰、准确、牢固、精细的表达, 才有可能让学生主动参与到学习探究的过程中来, 才能享受学习带来的快乐!
摘要：在高中物理选修3-3的学习过程中, 学生的思维模式还没有脱离固有的力学思维, 使学习过程中的重点知识变成了难点。在课堂上, 教师需要对学生进行点拨和提示, 促使学生形成高效的思维模式。作者通过对“分子动理论”一题的思考, 引导学生在物理教学的细节上提高突破难点的成功率, 引发学生的深入思考, 提高学生学习物理的兴趣, 在细节上指导学生循序渐进地高效学习。
(时间：40分钟 满分：100分)
一、选择题(本题共10小题，每小题6分，共60分)
1．从下列提供的各组物理量中可以算出氢气密度的是()
A．氢气的摩尔质量和阿伏加德罗常数
B．氢气分子的体积和氢气分子的质量
C．氢气的摩尔质量和氢气的摩尔体积
D．氢气分子的质量和氢气的摩尔体积及阿伏加德罗常数
解析：选CD 已知氢气的摩尔质量，未给出氢气的体积，无法计算出密度，A错，C对；B选项求出的是氢气分子密度，与宏观的氢气密度是两个概念，B错；由氢气分子的质量及阿伏加德罗常数可得氢气的摩尔质量，又已知氢气的摩尔体积，可计算出氢气密度，D对。
2．(2013·福建省质检)1827年，英国植物学家布朗发现花粉颗粒在水中不停息地做无规则运动，花粉颗粒做此运动的原因是()
A．花粉有生命
B．气温变化形成了液体的微弱对流
C．液体逐渐蒸发
D．花粉颗粒受到周围液体分子的不平衡碰撞
解析：选D 布朗运动产生的原因是花粉颗粒受到周围液体分子的不平衡碰撞，选D。
3．(2012·泉州质检)关于分子动理论和热现象，下列说法中正确的是()
A．分子间距离越大，分子势能越大
B．在液体中小颗粒质量越小，小颗粒做布朗运动越显著
C．两个铅块相互挤压后能紧连在一起，说明分子间没有斥力
D．用打气筒向篮球充气时需用力，说明气体分子间有斥力
解析：选B 分子间距离为r0时分子势能最小，大于或小于r0分子势能都增大，A错误；颗粒越小，布朗运动越显著，B正确；两个铅块相互挤压后能紧连在一起，说明分子间引力大于斥力，引力和斥力同时存在，C错误；向篮球充气时需用力，说明篮球内压强较大，D错误。
4．甲和乙两个分子相距较远(此时它们之间的分子力可忽略)，使甲固定不动，乙逐渐向甲靠近直到不能再靠近的整个过程中()
A．分子力总是对乙做正功，分子间相互作用的势能总是减小
B．乙总是克服分子力做功，分子间相互作用的势能总是增加
C．先是乙克服分子力做功，然后分子力对乙做正功，分子间相互作用的势能是先增加后减小
D．先是分子力对乙做正功，然后乙克服分子力做功，分子间相互作用的势能先减小后增加
解析：选D 当分子相距足够远时，没有相互作用力；在乙从远处逐渐靠近的过程中，分子力先表现为引力；距离减小到某一个值时，分子力为零；再靠近，则分子力表现为斥力，因此，在两个分子逐渐靠近的过程中，先是引力做功，分子力对乙做正功，势能减小；然后斥力做负功，即乙克服分子力做功，势能增加，故D正确。
5．(2013·黑龙江部分中学质检)下列关于分子力和分子势能的说法中，正确的是()
A．当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大
B．当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大则减小
C．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大
D．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而减小
解析：选C 当分子力表现为引力，即r＞r0时，随分子间距离的增大，分子力减小，又因为分子力做负功，所以分子势能增大，A、B错误；当分子力表现为斥力，即r＜r0时，随分子间距离的减小，分子力增大，又因为分子力做负功，所以分子势能增大，C正确，D错误。
6．(2012·四川理综)下列现象中不能说明分子间存在分子力的是()
A．两铅块能被压合在一起
B．钢绳不易被拉断
C．水不容易被压缩
D．空气容易被压缩
解析：选D 由分子力与分子间距离的关系知：当r＝r0时，分子力表现为零；当r＞r0时，分子力表现为引力；当r＜r0时，分子力表现为斥力。液体、固体分子间距r＝r0，无论被拉还是被压都有分子力作用，所以不易被压缩或被拉伸。而气体分子间距一般大于10r0，分子力近似为零，空气容易被压缩不是由于分子力的作用，故D正确。
7．关于温度的概念，下列说法中正确的是()
A．温度是分子平均动能的标志，物体温度高，则物体的分子平均动能大
B．物体温度高，则物体每一个分子的动能都大
C．某物体内能增大时，其温度一定升高
D．甲物体温度比乙物体温度高，则甲物体的分子平均速率比乙物体大
解析：选A 物质分子由于不停地运动而具有的能叫分子动能。分子的运动是杂乱的，同一物体内各个分子的速度大小和方向是不同的。从大量分子的总体来看，速率很大和速率很小的分子数比较少，具有中等速率的分子数比较多。在研究热现象时，有意义的不是一个分子的动能，而是大量分子的平均动能。从分子动理论观点来看，温度是物体分子热运动平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能就越大；反之亦然。注意同一温度下，不同物质
分子的平均动能都相同，但由于不同物质的分子质量不尽相同，所以分子运动的平均速率不尽相同。正确选项为A。
8．(2012·广东理综)清晨，草叶上的露珠是由空气中的水汽凝结成的水珠，这一物理过程中，水分子间的()
A．引力消失，斥力增大B．斥力消失，引力增大
C．引力、斥力都减小D．引力、斥力都增大
解析：选D 露珠是由空气中的水蒸气凝结成的水珠，液化过程中，分子间的距离变小，引力与斥力都增大，选项D正确。
9．某气体的摩尔质量为M，摩尔体积为V，密度为ρ，每个分子的质量和体积分别为m和V0，则阿伏加德罗常数NA可表示为()
VA．NA＝V0
MC．NA＝mB．NA＝ρVmMρV0D．NA＝
解析：选BC 气体分子间距离很大，气体的体积并不等于每个分子的体积之和，A错；气体的质量等于每个分子质量之和，C对；由M＝ρV 知B对；气体的密度是对大量气体分子而言的，一个分子质量m≠ρV0，D错。
10．1 g 100 ℃的水和1 g 100 ℃的水蒸气相比较，下列说法正确的是()
A．分子的平均动能和分子的总动能都相同
B．分子的平均动能相同，分子的总动能不同
C．内能相同
D．1 g 100 ℃的水的内能小于1 g 100 ℃的水蒸气的内能
解析：选AD 温度相同则它们的分子平均动能相同；又因为1 g水和1 g水蒸气的分子数相同，因而它们的分子总动能相同，A正确，B错误；当100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气时，分子间距离变大，分子力做负功、分子势能增加，该过程吸收热量，所以1 g 100 ℃的水的内能小于1 g 100 ℃的水蒸气的内能，C错误，D正确。
二、非选择题(本题共2小题，共40分)
11．(20分)已知汞的摩尔质量为M＝200.5×103 kg/mol，密度为ρ＝13.6×103 kg/m3，－
阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023 mol1。求： －
(1)一个汞原子的质量(用相应的字母表示即可)；
(2)一个汞原子的体积(结果保留一位有效数字)；
(3)体积为1 cm3的汞中汞原子的个数(结果保留一位有效数字)。
M解析：(1)一个汞原子的质量为m0＝ NA
(2)一个汞原子的体积为
VMV0＝＝ NAρNA
200.5×103
－293＝ m3m≈2×1013.6×10×6.0×10－
(3)V＝1 cm3的汞中含汞原子个数
ρVNn＝ M
13.6×103×1×106×6.0×1023
＝≈4×1022个 －200.5×10－
答案：(1)M－(2)2×1029 m3(3)4×1022个 NA
12．(20分)一气泡从湖底上升到湖面，已知气泡内气体的密度为1.29 kg/m3，平均摩尔质量为0.029 kg/mol。阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023 mol1，取气体分子的平均直径为2×10－
－10 m。若气泡内的气体能完全变为液体，请估算液体体积与原来气体体积的比值。(结果保留一位有效数字)
解析：设气体体积为V1，液体体积为V2，由此可知，m气泡内气体的质量为：m＝ρV1，物质的量为：n＝ M
ρV则气泡内的分子个数为：N＝nNA＝NA。M
1将分子视为球体，每个分子的体积：V分＝πd3。6
对液体来说，忽略分子间隙，则液体体积为：
Nπd3πρd3VNV2＝NV分＝，66M
由此可知：
Vπρd3N＝。V16M
V－＝1×104。V1
我们通常把中学物理知识分为五大块：力学、热学、电磁学、光学和原子物理。随着第十章的结束，我们就完成了力学的新课学习。热学包括第十一、第十二两章内容，从知识份量上来，远远少于力学。事实上，中学热学知识的深度也远远小于力学，如果把大学（普通）物理的深度比做十分，中学的力学可能已经到了五至六分，而热学则不到一分，可以说只是了解一些皮毛而已。这是因为热学的研究需要深入微观空间，不象力学一样直观、表象，所以要常常用到一些特殊的方法，涉及的数学工具也比较深奥。这就意味着，知识内容虽少，理解的难度依然存在，不能认为就很轻松。在学习方向方面，我们不是重在定量的训练（过去的教材中关于气体知识的运算量较大，从本届起也砍掉了），而是要定性地建立一些有用的观念（如守恒的观念、统计的观念、熵增大的观念等），为高一级学校的学习做好思想方面的准备。
从两个章节的授课安排来看，下一章主要是阅读知识，相对的重点落在第十一章。第十一章分三个单元：分子动理论（第1 ~ 3节）、内能介绍（第4节）、热力学两个定律（第5、6、7节）。
热学的知识和其它领域相对独立，但仍然和我们的生产生活、科学技术密切相关，希望大家给予一定的重视。
§11~1 物体是由大量分子组成的
【教学目的】
1、知道物体是由大量分子组成的，知道分子的模型、大小、质量
2、知道用油膜法测定分子大小的原理
3、理解阿伏加德罗常数是联系微观世界和宏观世界的桥梁，并会用阿伏加德罗常数进行相关的计算 【教学重点】
知道物体是由大量分子组成的，知道分子的模型、大小、质量 【教学难点】
结合阿伏加德罗常数对分子大小、质量进行计算时，分子的排列模式处理（是球形还是立方体）【教具】
投影仪、扫描隧道显微镜拍摄的石墨照片、电子显微镜拍摄的硅原子照片 【教学过程】
○、引入
看到今天的标题，我们就会想到化学中关于物质组成的知识。事实上，今天的课差不多就是这部分知识的复习，只是某些素材和研究的途径略有不同。
一、分子的大小
人们在认识物质组成方面的历史，我们已经知道得比较多了，这里不在赘述。设问：什么是分子？
学生：分子是物质保持化学性质的最小单位，它可以包括单个或多个原子。我们下面从物理学的角度介绍一下人们认识分子组成的典型事实——
1、相关事实
扫描隧道显微镜观察（教材彩图2）→根据放大率反推分子大小 *电子显微镜（照片）→根据放大率反推分子大小 单分子油膜法
a、原理„，以油酸分子呈立方体排列“估算”→关系：d =
V Sb、操作：油酸→稀释→滴入→酒精溶解→撒石膏粉（或痱子粉）取膜→面积计算
例题：将1cm的油酸溶于酒精，制成200cm的的油酸酒精溶液。已知1cm溶液有50滴，现取其1滴，将它滴在水面上，随着酒精溶于水，油酸在水面上形成一单分子
2薄层。现已测得这个薄层的面积为0.2m，试由此估算油酸分子的直径。
3331106/200V-1050解：d = = = 5×10 m 0.2S答：略。
用不同的途径测量，发现不同的分子，其大小虽然各不相同，但它们的数量级是相同的——
2、分子的大小：10-10 m数量级 m在波动光学中也称之为1埃（A），它是纳米的十分之一。
过渡：分子的线度是如此之小，那么组成物体的分子个数必然是巨大的。分子的线度和组成物体的分子个数除了实验测量之外，还有没有理论的方法寻求呢？
二、阿伏加德罗常数
（化学知识复习）一摩尔的任何物质都含有相同的„
－
1、阿伏加德罗常数：1mol的任何物质所含的粒子数，即：NA = 6.02×1023 mol
1－（精确值为6.0221367×1023 mol1）
显然，有了阿伏加德罗常数、摩尔质量，我们就能将宏观量和微观量联系起来进行计算。阿伏加德罗常数是联系宏观世界和微观世界的重要纽带。
2、分子大小和质量的计算
当然，在计算方面，除了重复化学科目已经做过的一些处理外，还有一个分子怎么排布的问题。有关这方面的详细知识，在下一章会具体介绍。今天，我们会用到一些相对“模糊”的处理。具体怎么个模糊法，看下面的例题——
33-3例题：已知金刚石的密度ρ= 3.5×10 kg/m，碳的摩尔质量为12×10 kg/mol。-10
o
现有一块体积V = 5.7×10 m的金刚石，它含有多少个碳原子？如果认为碳原子是紧密地排列在一起的，试求碳原子的直径。
解：第一问很常规，属化学知识复习。-8
33.51035.7108VM23N = n NA = NA = ×6.02×10 = 1.00×NA= 3MmolMmol121010
解第二问，可以先求每个碳原子所占据的空间 2
2MmolV12103VV-303v = = = = = = 5.70×10 m 323VNnNA3.5106.0210NANAMmol如果认为碳原子呈立方体排列，碳原子的直径d = 3v = 1.79×10 m
-10如果认为碳原子呈球形排列，则 v =-10
4d36vπ（），故，碳原子的直径d = 3 32= 2.22×10 m 这两种算法导致的结果差异较大，第二种看起来似乎更精确，但只要稍做思考，就会发现这样的问题：如果把每个分子所占的空间作为每个分子的体积，那么，分子之间的间隙不是不存在了吗？。所以，第一种算法事实上更为符合事实。
3从本题的第一问可以看到，57mm的钻石（相当于钻戒上的一颗小钻石）所含的碳22原子居然有10个！这个数字是庞大的，也就是说，物体是由大量分子组成的。建立起这样的观念非常重要。
第二问则告诉我们，遇到分子间距和质量的问题，除了化学的知识复习之外，还要进行物理的思考„
三、小结
本节我们学习了两部分内容…。知识的重点还在对化学知识的复习，建立起“物体是由大量分子组成的”这样的观念。在分子的排布方面，我们可以相机行事，具体问题具体分析。分子所占的空间和分子本身的大小是有差距的，这样的情形在气体中将会更加明显。
四、作业布置
教材P71第（1）（2）（3）（4）题，上作业本
《优化设计》P58第1、2、3、4、5、6题，做在书上 【板书设计】
注意“教学过程”的灰色部分，即是板书计划。【教后感】
分量非常合适，计划贯彻也很到位。主要还是备课细致，每个环节都想到了。具体
教学的过程中，非常理智，语言都差不多按教案设计的内容“发言”，完全没有随意性。
(1)知道分子间存在着力的作用
(2)知道分子力与分子间距离的定性关系
(3)会用分子间作用力解释一些简单现象
教学 建议
教材分析
分析一：本节教材先由实验现象分析得出分子间存在相互作用的引力和斥力.
分析二：分子间的引力和斥力总是同时存在，并且都随分子间的距离的增大而减小，只不过减小的规律不同，斥力减小得快.如上图所示，当分子间距离等于平衡距离时，引力等于斥力，分子间作用力为零;当分子间距离小于平衡距离时，斥力、引力随分子间距离减小而增大，但斥力增加得快，所以表现出斥力;当分子间距离大于平衡距离时，斥力、引力随分子间距离增大而减小，但斥力减小得快，所以表现出引力.
教法建议
建议一：为形象起见，可以用两个小球间的弹簧来比喻分子力.
建议二：要充分利用图象说明好分子间的作用力关系，重点强调分子间的引力和斥力总是同时存在，并且都随分子间的距离的增大而减小，只不过减小的规律不同而已.
教学 设计方案
教学 重点：知道分子间作用力与分子间距离的关系
教学 难点 ：分子间的引力和斥力总是同时存在及其变化规律
一、分子间存在相互作用力
由实验现象得出分子间存在相互作用的引力和斥力
二、分子间作用力与距离的关系
1、分析图
分子间的引力和斥力总是同时存在，并且都随分子间的距离的增大而减小，只不过减小的规律不同，斥力减小得快.如上图所示，当分子间距离等于平衡距离时，引力等于斥力，分子间作用力为零;当分子间距离小于平衡距离时，斥力、引力随分子间距离减小而增大，但斥力增加得快，所以表现出斥力;当分子间距离大于平衡距离时，斥力、引力随分子间距离增大而减小，但斥力减小得快，所以表现出引力.
2、填表
vAlign=top width=145>
分子间距离
作用力vAlign=top width=84>
小于
平衡距离
vAlign=top width=91>
等于
平衡距离
vAlign=top width=83>
大于
平衡距离
vAlign=top width=118>
大于10倍
【学习目标】
1.知道物质是由大量分子组成的，分子间有空隙；
2.分子在永不停息地做无规则的运动；
3.分子间存在着相互作用的引力和斥力。
【重点难点】知道物质是由大量分子组成的，分子间有空隙；分子在永不停息地做无规则的运动；分子间存在着相互作用的引力和斥力。
【预习指导】
1．我们用钢笔写字，时间久了，要清洗一下，回忆一下，清洗后清水还清吗？这种现象说明了什么？
2．你常看到妈妈在放衣服的箱子里放樟脑丸防虫蛀。过一段时间后，打开箱子取衣服，就会闻到一股刺激性的气味，造成这种现象的原因是什么？
3．回家问一下妈妈，煮咸鱼前是不是要在清水里泡一下，问妈妈为什么要这么做？道理在哪里？
4．做一做。将饭盒用橡皮筋系住，用手向上提，然后将饭盒的底部放到刚好和一盆水的水面接触，再慢慢地向上提起饭盒，观察橡皮筋的伸长有何变化，猜想一下，变化的原因是什么？（提示：提起饭盒后仔细观察它的下表面，再猜想。）
5．人们喜爱鲜花不仅是鲜花的美，还有一个重要的原因就是百花的芳香。春天的兰花香，夏天的茉莉花香，秋天的桂花香，冬天的腊梅香，是什么原因让我们感觉到沁人心脾的芳香呢？
【学习过程】
问题：
1.从外表看连续的.物体究竟是怎样构成的？
2.人们不能用肉眼直接观察到物质的内部结构，又如何去研究物质的构成？
活动1：用放大镜观察笔迹
现象：
1.这一现象说明什么？
2.这些微粒又是怎样构成我们看到的连续体的？
活动2：将高锰酸钾颗粒放入水中
现象：
这一现象说明什么？
活动3：酒精与水充分混合
现象：
这一现象说明什么？
阅读课本那种物质的结构模型能支持上述现象；你选择第种。
一、分子
1.定义：
2.特点：
一般分子直径的数量级为m
二、分子运动的证据
阅读课本活动7.2观察图7-4；7-5；7-6；
1.你分别发现：①
2.你能得出什么结论：
7.1、物质是由大量分子组成的
教学目标：（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。重点、难点分析
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。
教学过程
自古以来，人们就不断的研究物质的组成1、2500年前，古希腊德谟克利特认为，物质是由不可再分的“原子”构成。
2、我国古代学者认为，“语小，天下莫能破焉”
从本章开始学习热学，研究与热现象有关的事物，研究热现象的规律，从宏观的内能和微观的分子运动论两个方面讨论热现象，两种方法相辅相成，使人们对热现象的研究越来越深入。
初中讲过的分子运动论的内容
1、物质是由大量分子构成的――大小、质量、动能？？？
2、分子永不停息的做无规则的运动――根据什么？？？
3、分子间存在着相互作用的引力和斥力。――怎样变化？？？
分子是具有各种物质的化学性质的最小微粒，在热学中，原子、离子、分子这些微粒做热运动时，遵从相同的规律，所以，统称为“分子” 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。
新课教学过程
一．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。
（单层、球形、空隙 1+1≠2根据估算得出分子直径的数量级为10-10m。）粗测：（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）扫描隧道显微镜（几亿倍）注意：（1）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2.3×10-10
m。
1（2）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。
二．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
23罗常数，可用符号NA表示此常数，NA=6.02×10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－103-293（4×10）m=3×10m。如果设想水分子是一个挨着一个排列的。
提问：如何算出1mol水中所含的水分子数？
三．微观物理量的估算
1、分子的质量 = 摩尔质量 / 阿伏加德罗常数
练习：估测水分子的质量估测水分子的质量
解：练习：估测氢气分子的质量 分子的体积 = 摩尔体积 / 阿伏加德罗常数
练习：估算水分子的体积
3、几个常用的等式
（1）
（2）分子的个数 = 摩尔数 ×阿伏加德罗常数
练习：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？
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？
例题
一、将1摩尔的油酸溶于酒精，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，估算油酸分子的直径
解：1 cm的溶液中，酒精溶于水后，油酸的体积 V0 ＝1/200 cm3 ＝1/200×10－6m3 1滴溶液中，油酸的体积v＝Vo/50 得到油酸分子的直径为d ＝ v / s＝5×10－10米
注：酒精的作用（1）、提高扩散速度（2）、油膜面积不致于很大，易于测量
例题
二、10克的氧气，在标准状况下（0 ℃，1 atm）（1）、含有多少个氧气分子？
（2）、占有多大体积？
例题
三、估算标准状况下，气体分子和水分子的间距
1、气体分子间距
1、同理，水的摩尔体积v＝18×10，注：
1、比较间距的大小
2、边长＝间距
－
31、还可以看成球形模型v＝4 π r / 3
例题
四、空气的摩尔质量m＝29×10 －3 kg / mol，当V＝45 m3时，求：气体的质量M＝？
3解：
例题
五、水的质量为m，密度为ρ，变成蒸气后体积为V，求：
解：
课堂练习
-431．体积是10cm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）
22426282A.10cm B.10cm C.10cm D.10cm
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。
23-10答案：3．8×10，3×10m
阅读材料
纳米时代科技
互联网的来临，带给人类的是沟通的无限；基因工程研究的突破，使人类看到了再造自身的希望；现在人类的脚步迈进了纳米时代，各领域、行业、行为都充满了太多的未知和希望。
纳米技术是继互联网、基因之后人们关注的又一大热点。纳米是一个什么样的概念呢？纳米是一个几何尺寸的量度单位，同我们常用“米”一样，只不过它仅为一米的十亿分之一，略等于45个原子排列起来的长度，而纳米技术则是指制造体积不超过数百个纳米的物体，其宽度只有几十个原子聚集在一起的宽度。
在纳米的世界里，物质的我发生了神奇的变化。如导电性能良好的铜在纳米级就不导电了，而绝缘的二氧化硅在纳米级就开始导电了；二氧化硅陶瓷在通常情况下是很脆的，但当二氧化硅陶瓷颗粒缩小到纳米级时，脆性的陶瓷竟然具有了韧性。
新的制高点
可以说，互联网是美国人发明的，所以美国人靠着互联网不断地掠夺着世界上的大部分资源和财富，因为它是互联网的统治者。在纳米时代还未达到全盛之际，一切规则还没有确定，谁占有了制高点谁就有了一切。因此在过去的五年中，集中于纳米方面的研究项目几乎在所有的工业化国家就已经开始了。目前的现状是，美国在全成、化学、生物方面领先，但在纳米设备的研究、纳米器械的生产和超精机械、陶瓷等材料上是落后的；日本在纳米器械的加固结构上领先；欧洲则在分散和涂层新型的仪器方面实力非常强大。
我国对纳米技术也并不落后，在某些方面还居领先地位。
90年代初起，中国科技部、国家自然科学基金委员会、中国科学院等部门设立了攀登计划项目和相关的重大、重点项目。去年，科技部又启动了有关纳米材料的国家重点基础研究项目，投入数千万元人民币资金支持基础研究。目前，中国已经建成了几个纳米研究基地。中科院、清华大学、北京大学等单位已经形成了一支从事纳米研究的队伍，在国际上取得了一系列令人瞩目的成果。
中国重大基础研究纳米材料科学专家组首席专家张立德日前在接受采访时说，中国纳米基础研究实力总体上已经跻身世界前列，“超级纤维”、碳纳米管等个别工作甚至走在了世界最前沿。
改变生活
与基因技术不同，纳米技术对人体本身的改造是后天的。对于那些有先天不足的人们来说，高精密和超微型技术已经成功地提高了残疾人的生活质量和老年人的寿命。帮助不能用双手打字的人用眼睛就可以完成工作，帮助失明者探索前途，纳米技术因为其“微小”而在听觉移植、骨髓移植等医学领域获得了极大的成功。
在全球日益关注的环保问题上，纳米技术同样可以一展身手。大规模的纳米技术生产，使得产品越来越小，每件产品所消耗的原材料也越来越少，这样就减少了能源和其他资源的消耗。另外，在对太阳能的利用和新能源的开发方面，纳米技术同样会功不可没。
