物体是由大量分子组成的

教学目标

（1）知道

（2）知道分子的大小，知道数量级的概念，记住分子大小的数量级．

（3）理解阿伏加德罗常数，记住它的数值和单位．

（4）会一些简单微观量的计算，如分子大小、直径等

（5）知道油膜法估测分子大小实验

教学建议

教材分析

分析一：本节简单介绍了分子动理论的第一个基本观点：物质是由大量分子组成的．要注意这里的分子与化学中提到的分子的含义是不完全相同的，这里把构成物体的分子、原子、离子等统称为分子．

分析二：油膜法估测分子大小实验是一个重要的实验，它巧妙地将微观的、不易测量的量转化为宏观的、可直接测量的量，能较好地培养学生解决问题能力，扩展学生分析问题的思路．在将解本实验时要注意实验原理的分析

分析三：阿弗加德罗常量是联系宏观和微观的重要桥梁，已知物质的体积和摩尔体积，就可以求出物质的分子数，；已知物质的质量和摩尔体积，就可以求出物质的分子数，；已知物质的摩尔体积，就可以求出该物质的单个分子体积；已知物质的摩尔质量，就可以求出该物质的单个分子质量．

教法建议

建议一：本节内容在初中已有相当好的基础，因此可以结合复习初中知识来讲解本节知识．另外还可以引入相关化学知识，使学生更易理解．

建议二：油膜法估测分子大小实验是一个重要的实验，有条件的学校最好能让学生自己动手做这个实验，以加深学生的分子大小的直观感觉．

建议三：围绕阿伏加德罗常数的计算，教师可以举几个例题，然后让学生自己动手计算几个相关题目．

教学设计方案

教学重点：分子大小的计算

教学难点：微观量与宏观量之间的联系

一、物质有大量分子构成

结合化学提出不同物体不同的分子组成，并且物理中此时提到的分子有别于化学中的分子，它包括分子、原子、离子等．

展示几个漂亮的分子模型，激发学生学习兴趣．

二、分子的大小

1、分子大小的测量方法

（1）显微镜观测

（2）实验油膜法估测分子大小

实验原理：将体积为的油滴到水面上，使其均匀地、尽可能地散开成很薄的一层，此时可以认为油分子一个挨一个紧密排成一单层油膜，油膜的厚度就是单个分子的直径，因此只需测出油膜的面积，就知道该油分子的近似直径

实验过程所用的酒精油酸溶液溶于水时，酒精溶于水，油酸形成单分子油膜．

例题：将1cm3的油酸溶于酒精，制成200cm3的油酸酒精溶液．已知1cm3溶液有50滴，一滴滴到水面上，酒精溶于水，油酸形成一单分子层，其面积为0.2m2.由此可知油酸分子大约为多少？

解：一滴油酸酒精溶液含油酸体积

油酸分子直径约为：

三、阿伏加德罗常数

阿伏加德罗常数是联系微观和宏观的一个重要桥梁，其大小为每摩尔物质含有的微粒数（或12g炭12含有的炭原子数），即6.02×1023mol-1．

已知物质的体积和摩尔体积，就可以求出物质的分子数，；已知物质的质量和摩尔体积，就可以求出物质的分子数，；已知物质的摩尔体积，就可以求出该物质的单个分子体积；已知物质的摩尔质量，就可以求出该物质的单个分子质量

例题：已知地球到月球的距离是3.84×105km，铁的摩尔质量为56g，密度为7.9×103kg/m3，如果将铁原子一个一个地排列起来，从地球到月亮需要多少个铁原子？

Ａ、1.4×105个B、1.4×1010个

C、1.4×1018个D、1.4×1021个

答案：C

分析：本题可以先求出单个铁原子的直径：

所以需要的铁原子个数为：

另外，本题还可以从数量级上迅速判断出答案，由于地球到月亮的距离数量级为108m，而分子直径的数量级在10-10m左右，所以需要的铁原子个数在1018的数量级上，应选C选项．

四、作业

探究活动

题目：怎样测量阿伏加德罗常数

组织：分组

方案：查阅资料，设计原理，实际操作

评价：方案的可行性、科学性、可操作性

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种类

细胞含量(鲜重)

存在形式

生理功能

水

1.最多，占细胞鲜重的85%～90%

2.不同种类生物含量不同，水生＞陆生

3.不同生长发育时期不同，幼体＞成体，植物细嫩部分＞老熟部分

结合水：一部分水与细胞内的其他物质相结合。（4.5%）

结合水是细胞结构的重要组成成分；

自由水：绝大部分的水以游离的形式存在，可以自由流动。（95.5%）

1．细胞内的良好溶剂；

2．参与许多生化反应；

3．多细胞生物体的绝大多数细胞的生活环境；

4．有助于物质运输。

无

机

盐

很少，1%～1.5%

大多数以离子形式存在，较多的阳离子有na+、k+、ca2+、mg2+、fe2+、fe3+等，阴离子有cl-、so42-、po43-、hco3-等。

1．许多种无机盐离子对于维持细胞和生物体的生命活动有重要作用；

2．对维持细胞的酸碱平衡非常重要。

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【阅读】

蛋白质组、蛋白质组学及研究

基因组(genome)包含的遗传信息经转录产生mrna，一个细胞在特定生理或病理状态下表达的所有种类的mrna称为转录子组(transcriptome)。很显然，不同细胞在不同生理或病理状态下转录子组包含的mrna的种类不尽相同，mrna经翻译产生蛋白质。一个细胞在特定生理或病理状态下表达的所有种类的蛋白质称为蛋白质组(proteome)。同理，不同细胞在不同生理或病理状态下所表达的蛋白质的种类也不尽相同。蛋白质是基因功能的实施者，因此对蛋白质结构、定位和蛋白质—蛋白质相互作用的研究将为阐明生命现象的本质提供直接的基础。

蛋白质组学的研究，试图比较细胞在不同生理或病理条件下蛋白质表达的异同，对相关蛋白质进行分类和鉴定。更重要的是蛋白质组学的研究要分析蛋白质间相互作用和蛋白质的功能。

蛋白质组学的研究内容包括：

1.蛋白质鉴定：可以利用一维电泳和二维电泳并结合westernblot等技术，利用蛋白质芯片和抗体芯片及免疫共沉淀等技术对蛋白质进行鉴定研究。

2.翻译后修饰：很多mrna表达产生的蛋白质要经历翻译后修饰如磷酸化、糖基化、酶原激活等。翻译后修饰是蛋白质调节功能的重要方式，因此对蛋白质翻译后修饰的研究对阐明蛋白质的功能具有重要作用。

3.蛋白质功能确定：如分析酶活性和确定酶底物，细胞因子的生物分析，配基—受体结合分析。可以利用基因敲除和反义技术分析基因表达产物──蛋白质的功能。另外对蛋白质表达出来后在细胞内的定位研究也在一定程度上有助于蛋白质功能的了解。clontech的荧光蛋白表达系统就是研究蛋白质在细胞内定位的一个很好的工具。

4.对人类而言，蛋白质组学的研究最终要服务于人类的健康，主要指促进分子医学的发展，如寻找药物的靶分子。很多药物本身就是蛋白质，而很多药物的靶分子也是蛋白质。药物也可以干预蛋白质—蛋白质相互作用。

【探究思考】

1.根据材料你能否确定基因控制蛋白质合成过程？请你写出该过程中遗传信息传递的过程图。

2.研究蛋白质组有何意义？

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