人教版高中物理选修3-3课件：71物体是由大量分子组成的%28共24张PPT%29(1).ppt

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1、7.1物体是由大量物体是由大量分子组成分子组成阅读P2【页脚部分】 在研究物质的化学性质时。我们认为组成微粒是分子、原子或者离子。 在热学中，由于原子、离子、分子这些微粒做热运动时遵从相同的规律，通常统称为分子。 我们在初中已经学过，物体是由大量分子组成的。怎样才能测定分子的大小呢？实验实验:用油膜法估测分子的大小（阅读）用油膜法估测分子的大小（阅读）1、怎料体界动酸分子的大小、怎料体界动酸分子的大小? 把很小的1滴油酸演在水面上，水面上会形成一块油酸薄膜，薄膜是由单层的油酸分子组成的。尽管油酸分子有着复杂的结构和形状，但在估测其大小的数量级时，可以把它化为球形，示意图如图7.1-1所示。测出

2、油展的厚度d，就是油酸分子的直径。 油酸薄膜的厚度等于这一小滴油酸的体积与它在水面上摊开的面积之比。因此，要估测油酸分子的直径，就要解决两个问题:一是获得很小的一小滴油酸并测出其体积，二是测量这滴油酸在水面上形成的油膜面积。 在用油膜法测定分子的直径时，实际上做了理想化处理。把滴在水面上的油酸层当作单分子油膜层。油分子一个紧挨一个整齐排列;把分子看成球形。 油酸分子水油酸分子油酸分子d单分子油膜法测分子直径的原理让油酸分子单层排列，则油膜厚度等于分子直径让油酸分子单层排列，则油膜厚度等于分子直径d-单分子油酸的直径V-一滴油酸分子的体积S-一滴油酸分子的面积 SVd 实验实验:2、知何获得很小

3、的、知何获得很小的1滴油酸滴油酸?怎样测量它的体积怎样测量它的体积? 请老师配制一定浓度的油酸酒精溶液，例如可以向1mL油酸中加酒精，直至总量达到500mL。 各实验小组用注射器吸取这样的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，记下流滴的总滴数和它们的总体积，这样便知道1滴溶液的体积了。例如，100滴溶液的体积是1mL，1滴体积就是体是10-2mL。 根据上面的数据可以计算出1滴溶液中所含纯油酸的体积。例如，上述例子中1滴溶液含油酸210-5mL 如果把1滴这样溶液滴的在水面。溶液中的酒精将溶于水并很快挥发。液面上的油膜便是这滴溶液中的油酸形成的。总滴数油酸酒精总体积1滴油酸的体积滴油酸的体

4、积=测多算少油酸酒精浓度实验实验:3、如何测量油膜的而积？、如何测量油膜的而积？ 实验中的油酸薄膜是无色明的。怎样能看清它? 先往边长3040cm的浅盘里倒入约2cm深的水，然后将痱子粉或细石膏粉均匀地撒在水面上。 用注射器往水面上滴1滴油酸酒精溶液，油酸立即在水面散开，形成一块薄膜，溥膜上没有痱子粉，可以清楚地看出它的轮廓。待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描下油酸膜的形状。 将画有油酸膜轮麻的玻璃板放在坐标纸上，计算轮廓范圆内正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个。把正方形的个数乘以单个正方形的面积就得到油膜的面积。 这样，根据1滴油酸的体枳和油膜面枳

5、S就可以算出油膜厚度d即油酸分子的大小。互补法互补法SVd 一、分子的大小一、分子的大小 分子的大小把分子看做小球，这是分子的简化模型。实际上，分子有着复杂的内部结构，并不是小球。我们通常说分子的直径有多大、只是对分子大小的一种粗略描述。 除少数有机物大分子,一般分子直径的数量级是10-10m。分子的大小：扫描隧道显微镜拍摄的石墨表面原子的照片举个例子1nm=m109我们头发的直径是900nm。 实际分子的结构是复杂的，单个分子可看作小球实际分子的结构是复杂的，单个分子可看作小球也可看作立方体也可看作立方体 固体、液体固体、液体小球模型小球模型dddd 在计算在计算固液体固液体分子大小时，作为

6、一个近似的物分子大小时，作为一个近似的物理模型，理模型，一般一般可把分子看成是一小球。则：可把分子看成是一小球。则： 36Vd 334rV3)2(34ddd气体气体立方体模型立方体模型d 对气体可以把分子当作是一个小立方体，这个小立方体的边长可以看作相当于分子间的平均距离。即 3Vd 二、阿伏伽德罗常数二、阿伏伽德罗常数 1mol的任何物质都含有相同的粒子数，这个数量用阿伏加德罗常数表示。 类比：好比如任何一个班的人数都相同（约70个），这个数我们叫做班级人数。思考与讨论思考与讨论 以水分子为例，知道了分子的大小，不难估算阿伏加以水分子为例，知道了分子的大小，不难估算阿伏加德罗常数德罗常数 1

7、 1、已知每个水分子的直径是、已知每个水分子的直径是4 41010-10-10m m，每个水分子的，每个水分子的体积约为多少体积约为多少? ? 2 2、我们还知道水的摩尔体积是、我们还知道水的摩尔体积是1 1. .8 81010- -5 5m m3 3/ /m mo ol l。如。如果水分子是个接一个地列的，那么果水分子是个接一个地列的，那么1mol1mol水所含的水分子水所含的水分子数是多少数是多少? ? 把你的估算结果与化学课本中的伏加罗常数相比较。把你的估算结果与化学课本中的伏加罗常数相比较。1、一个分子的体积：3293100.3)2(34mdV2、1 mol水中所含的水分子数： 123

8、329350104 . 5m103 . 3mol/m108 . 1molVVNmol阿伏加德罗常数: NA=6.021023mol-1 这个数特别巨大： 1mol水的的质量是1810-3Kg，也就相当我们喝一口水的质量，如果全世界60亿人同时来数这些水分子，每人1秒钟数一个，300万年也数不完。微观量：宏观量：阿伏加德罗常数是联系微观量和宏观量的桥梁微观微观 宏观宏观NA桥梁分子的质量m0分子的体积V0分子的直径d物体的体积V、物体的质量m、物质的密度p、摩尔质量M摩尔体积Vm个数总数AN阿伏加德罗常数计算例如类比法：AN全校总人数班级数ANMm 0分子的质量：ANm0VV 分子的体积：问题与

9、练习解答：问题与练习解答：1、一片很薄的均匀塑料薄膜放在盐水中、把盐水密度调节为12103kg/m3时薄膜能在盐水中悬浮。用天平測出尺寸为10cmX20cm的这种薄膜的质量是36g，请计算这种薄膜的厚度。解：解：由于薄膜能在盐水中悬浮，可知薄膜的密度与盐水的密度相等，所以薄膜的体积：mV 又V=sdsmdm343310310)2010(102 . 11036带入数据得：2、在做“用油膜法传测分子的大小”实验时，每104mL油酸酒精溶液中有纯油酸6mL。用注射器测得75滴这样的溶液为1mL。把1这样的溶液滴入的浅盘里、把玻璃板盖在浅盘上并描画出油酸膜如图所示。图中正方形小方格的边长为1cm。(1

10、)1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是多少?(2)油酸膜的画是多少?(3)按以上数据，估算油酸分子的大小。解（解（1）：）： 1mL油酸酒精溶液中含有纯油酸体积为：mLmLV44110611061滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积为：3126411081087510675mmLVV（2）小方格的面积：S1=10-210-2m2=10-4m2小方格的个数n=114油酸膜的面积为：S=nS1=11410-4m2=1.1410-2m2（3）油酸分子的直径：SVd m102121002. 71014. 1108带入数据得：3、把铜分子看成球形，试估算铜分子的直径。已知铜的密度为8.9103kg/m3，铜的

11、摩尔质量为6.410-2kg/mol。解：解：1摩尔铜所占体积：36321019. 7109 . 8104 . 6mMV1摩尔铜所含铜原子的个数n=6.021023，即每个铜原子所占的体积：3292361019. 11002. 61019. 7mnVv球体的体积：334RvmR10104 . 1直径d=2R=2.810-10m4、在标准状态下，氧气分子之间的平均距离是多少?已知氧气的摩尔质量为3.210-2kg/mol，1mol气体处于标准状态时的体积是2.2410-2m3。解：解：设气体分子模型为立方体，边长为L，则：V=NAL3mNVLA93103 . 3课堂小结 在研究物质的化学性质时。

12、我们认为组成微粒是分子、原子或者离子。在热学中，由于原子、离子、分子这些微粒做热运动时遵从相同的规律，通常统称为分子。 在用油膜法测定分子的直径时，实际上做了理想化处理。把滴在水面上的油酸层当作单分子油膜层。油分子一个紧挨一个整齐排列;把分子看成球形。 单分子油膜法测分子直径的原理：让油酸分子单层排列，则油膜厚度等于分子直径d-单分子油酸的直径V-一滴油酸分子的体积S-一滴油酸分子的面积 SVd 一、分子的大小 除少数有机物大分子,一般分子直径的数量级是10-10m。分子的大小： 实际分子的结构是复杂的，单个分子可看作小球也可看作立方体 固体、液体固体、液体小球模型小球模型36Vd 气体气体立方体模型立方体模型3Vd 二、阿伏伽德罗常数 1mol的任何物质都含有相同的粒子数，这个数量用阿伏加德罗常数表示。NA=6.021023mol-1阿伏加德罗常数是联系微观量和宏观量的桥梁微观 宏观NA桥梁微观量：宏观量：、分子的质量m0、分子的体积V0分子的直径d物体的体积V 、物体的质量m、物质的密度p、摩尔质量M摩尔体积Vm个数总数AN阿伏加德罗常数计算例如类比法：AN全校总人数班级数 ANMm 0分子的质量：ANm0VV 分子的体积：