高二物理教案分子熱運(yùn)動(dòng) 能量守恒-物體是由大量分子組成的

1、1第十一章分子熱運(yùn)動(dòng)能量守恒我們通常把中學(xué)物理知識(shí)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(shí)份量上來(lái)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于力學(xué)。事實(shí)上，中學(xué)熱學(xué)知識(shí)的深度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(shuō)只是了解一些皮毛而已。這是因?yàn)闊釋W(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

2、些特殊的方法，涉及的數(shù)學(xué)工具也比較深?yuàn)W。這就意味著，知識(shí)內(nèi)容雖少，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(guò)去的教材中關(guān)于氣體知識(shí)的運(yùn)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(jì)的觀念、熵增大的觀念等），為高一級(jí)學(xué)校的學(xué)習(xí)做好思想方面的準(zhǔn)備。從兩個(gè)章節(jié)的授課安排來(lái)看，下一章主要是閱讀知識(shí)，相對(duì)的重點(diǎn)落在第十一章。第十一章分三個(gè)單元：分子動(dòng)理論（第1~3節(jié)）、內(nèi)能介

3、紹（第4節(jié)）、熱力學(xué)兩個(gè)定律（第5、6、7節(jié)）。熱學(xué)的知識(shí)和其它領(lǐng)域相對(duì)獨(dú)立，但仍然和我們的生產(chǎn)生活、科學(xué)技術(shù)密切相關(guān)，希望大家給予一定的重視。11~1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(cè)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(huì)用阿伏加德羅常數(shù)進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算【教學(xué)重點(diǎn)】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

4、點(diǎn)】結(jié)合阿伏加德羅常數(shù)對(duì)分子大小、質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算時(shí)，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(guò)程】○、引入看到今天的標(biāo)題，我們就會(huì)想到化學(xué)中關(guān)于物質(zhì)組成的知識(shí)。事實(shí)上，今天的課3些相對(duì)“模糊”的處理。具體怎么個(gè)模糊法，看下面的例題——例題：已知金剛石的密度ρ=3.5103kgm3，碳的摩爾質(zhì)量為12103kgmol。現(xiàn)有一塊體積V=5.7108m3的金剛石，它含有

5、多少個(gè)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(wèn)很常規(guī)，屬化學(xué)知識(shí)復(fù)習(xí)。N=nNA=NA==6.021023=1.001022molMMAmolNMV?3831012107.5105.3??????解第二問(wèn)，可以先求每個(gè)碳原子所占據(jù)的空間v======5.701030m3NVAnNVAmolNMVV?AmolNM?23331002.6105.31012?????如果認(rèn)為碳原子呈立方體排列，碳原子的直徑d==

6、1.791010m3v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==342d3v6?2.221010m這兩種算法導(dǎo)致的結(jié)果差異較大，第二種看起來(lái)似乎更精確，但只要稍做思考，就會(huì)發(fā)現(xiàn)這樣的問(wèn)題：如果把每個(gè)分子所占的空間作為每個(gè)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(shí)上更為符合事實(shí)。從本題的第一問(wèn)可以看到，57mm3的鉆石（相當(dāng)于鉆戒上的一顆小鉆石）所含的碳原子居然有1022個(gè)！這個(gè)數(shù)字是龐大

7、的，也就是說(shuō)，物體是由大量分子組成的。建立起這樣的觀念非常重要。第二問(wèn)則告訴我們，遇到分子間距和質(zhì)量的問(wèn)題，除了化學(xué)的知識(shí)復(fù)習(xí)之外，還要進(jìn)行物理的思考…三、小結(jié)本節(jié)我們學(xué)習(xí)了兩部分內(nèi)容…。知識(shí)的重點(diǎn)還在對(duì)化學(xué)知識(shí)的復(fù)習(xí)，建立起“物體是由大量分子組成的”這樣的觀念。在分子的排布方面，我們可以相機(jī)行事，具體問(wèn)題具體分析。分子所占的空間和分子本身的大小是有差距的，這樣的情形在氣體中將會(huì)更加明顯。四、作業(yè)布置教材P71第（1）（2）（3）（4）