分子-阿伏加德罗常数ppt课件.ppt

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1、A A 分子分子 阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数-分子动理论分子动理论l 知道物质是由大量分子组成的，知道分子大小和质量的数量级；l 学会用单分子油膜估测分子大小，知道实验目的器材，理解实验的基本原理，认识建立模型在简单测量方法中重要作用；l 知道分子动理论的主要论点；l 知道阿伏加德罗常数；l 知道布朗运动及其产生原因l 知道分子速率的统计规律，知道研究热学时讨论个别分子的运动是没有意义的（一）、扫描隧道显微镜（一）、扫描隧道显微镜一、一、物物体体由由大大量量分分子子组组成成（能放大几亿倍）（能放大几亿倍）扫描隧道显微镜拍摄的石墨表面原子排布图扫描隧道显微镜拍摄的石墨表面原子排布图（图中的每个

2、亮斑都是一个碳原子图中的每个亮斑都是一个碳原子. ）一、一、物物体体由由大大量量分分子子组组成成放大上亿倍的蛋白质分子结构模型一、一、物物体体由由大大量量分分子子组组成成大分子大分子一、一、物物体体由由大大量量分分子子组组成成分子的直径有多大呢分子的直径有多大呢一、一、物物体体由由大大量量分分子子组组成成？dd固体、液体固体、液体小球模型小球模型ddd气体气体立方体模型立方体模型dd（二）、分子模型（二）、分子模型一、一、物物体体由由大大量量分分子子组组成成油膜法测定分子的直径油膜法测定分子的直径2.原理是：原理是： 把一滴油酸滴到水面上，油酸在水面上散开把一滴油酸滴到水面上，油酸在水面上散开

3、形成单分子油膜，如果把分子看成球形，单分形成单分子油膜，如果把分子看成球形，单分子油膜的厚度就可认为等于油膜分子的直径子油膜的厚度就可认为等于油膜分子的直径.1.有一种粗略测定分子大小的方法叫油膜法有一种粗略测定分子大小的方法叫油膜法.一、一、物物体体由由大大量量分分子子组组成成（二）、分子模型（二）、分子模型油膜法测定分子的直径油膜法测定分子的直径一、一、物物体体由由大大量量分分子子组组成成那么如何才能求出单分子油膜层的厚度那么如何才能求出单分子油膜层的厚度(即分子直径即分子直径)呢？呢？ 1.1.先测出油酸滴的体积先测出油酸滴的体积V V： 2.2.测出水面上漂浮的油膜的表面积测出水面上漂

4、浮的油膜的表面积S S； 3.3.单分子油膜的厚度等于油滴单分子油膜的厚度等于油滴体积体积V V与油膜面积与油膜面积S S的比值：的比值：SVd 方法小结：方法小结：通过测量较大量来研究较小量。通过测量较大量来研究较小量。一、一、物物体体由由大大量量分分子子组组成成油膜法测定分子的直径油膜法测定分子的直径在用油膜法测定分子的直径时，有哪些地方做了在用油膜法测定分子的直径时，有哪些地方做了理想化处理理想化处理 ？ 把分子看成球形把分子看成球形. . 答：答：把滴在水面上的油酸层当作单分子油膜层把滴在水面上的油酸层当作单分子油膜层. .(3)(3)油分子一个紧挨一个整齐排列油分子一个紧挨一个整齐排

5、列; ;一、一、物物体体由由大大量量分分子子组组成成油膜法测定分子的直径油膜法测定分子的直径 （除少数有机物大分子以外）（除少数有机物大分子以外）分子直径数量级分子直径数量级一、一、物物体体由由大大量量分分子子组组成成油膜法测定分子的直径油膜法测定分子的直径10-10m（三）、阿伏加德罗常数（三）、阿伏加德罗常数 NA1 mol的任何物质都含有相同的粒子数，这个数就叫的任何物质都含有相同的粒子数，这个数就叫阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数 。例：已知水的摩尔体积是例：已知水的摩尔体积是1.81.81010-5 -5 mm3 3/mol/mol，每个水，每个水分子的直径是分子的直径是4 41010-

6、10-10m m ，设想水分子是一个挨一个，设想水分子是一个挨一个排列的，求排列的，求1 mol1 mol水中所含的水分子数水中所含的水分子数. . 根据分子的大小，计算出根据分子的大小，计算出NA一、一、物物体体由由大大量量分分子子组组成成微观微观 宏观宏观NA桥梁桥梁一个分子的体积：一个分子的体积：3293100.3)2(34mdV1 mol1 mol水中所含的水分子数：水中所含的水分子数： 32935m100 . 3mol/m108 . 1=6.01023 mol-1N=1231002. 6molNA一、一、物物体体由由大大量量分分子子组组成成 阿伏加德罗常数的应用阿伏加德罗常数的应用A

7、 A、计算物质所含的粒子数、计算物质所含的粒子数 求求: 1cm: 1cm3 3水中含有的分子数水中含有的分子数(1mol(1mol水的质量是水的质量是0.018kg)0.018kg)(1034. 31002. 6108 . 1100 . 1NVVN222356A个摩一、一、物物体体由由大大量量分分子子组组成成1231002. 6molNAkgNMmkgNMmAA2723326233103 . 31061021031061018摩氢摩水分子质量的数量级分子质量的数量级: 10-26-10-27kg一、一、物物体体由由大大量量分分子子组组成成B B、计算分子的质量、计算分子的质量求：水和氢气的摩

8、尔质量分别是求：水和氢气的摩尔质量分别是1.81.81010-2-2kg/molkg/mol和和2 21010-3-3kg/molkg/mol，求水分子和氢分子的质量，求水分子和氢分子的质量 阿伏加德罗常数的应用阿伏加德罗常数的应用1231002. 6molNAC、计算分子的体积AmolAmol0NMNVNvv不适用于求气体分子的体积不适用于求气体分子的体积但能计算气体分子所占的空间体积但能计算气体分子所占的空间体积一、一、物物体体由由大大量量分分子子组组成成 阿伏加德罗常数的应用阿伏加德罗常数的应用1231002. 6molNA 已知物质的摩尔质量已知物质的摩尔质量MM，物体的密度，物体的密

9、度p p，阿伏加德，阿伏加德罗常数罗常数N NA A，物质的质量，物质的质量 m m 则则 ： 分子的质量：分子的质量： mm分子分子=M/N=M/NA A 分子的体积：分子的体积： v v分子分子=V=V摩尔摩尔/ N/ NA A= ( M /p ) / N= ( M /p ) / NA A 所含有的分子数：所含有的分子数： N=N=摩尔数摩尔数N NA A =(m /M) =(m /M) N NA A 标准状态下，标准状态下，1 mol1 mol气体的体积为气体的体积为22.422.4升。升。 v v升气体含有的分子数升气体含有的分子数N=N=（ v/Vv/V摩尔摩尔）N NA A一、一、

10、物物体体由由大大量量分分子子组组成成1231002. 6molNA例：水的分子量例：水的分子量1818，水的密度为，水的密度为10103 3kg/mkg/m3 3, , 则：则：（1 1）水的摩尔质量）水的摩尔质量M=_M=_18g/mol（2 2）水的摩尔体积）水的摩尔体积V=_V=_M/=18/1=18cm3 /mol （3 3）一个水分子的质量）一个水分子的质量mm0 0 =_ =_M/ NA =18 / 6.021023 =2.99 10-26 kg（4 4）一个水分子的体积）一个水分子的体积V V0 0 =_ =_V/ NA =2.99 10-23 cm3（5 5）1g1g水中含有的

11、分子数目水中含有的分子数目N=_N=_mNA/M=3.344 1022一、一、物物体体由由大大量量分分子子组组成成组成物质的分子处于组成物质的分子处于怎样的状态呢怎样的状态呢？滴墨水实验滴墨水实验（一）、扩散现象（一）、扩散现象热运动：热运动： 构成物体的分子在永不停息地做无规则构成物体的分子在永不停息地做无规则运动，这种大量分子无规则运动的激烈程度运动，这种大量分子无规则运动的激烈程度跟温度无关。跟温度无关。温度越高，分子运动越剧烈温度越高，分子运动越剧烈分子由密度大的地方向密度小的地方跑的现象分子由密度大的地方向密度小的地方跑的现象（二）、布朗运动（二）、布朗运动悬浮在液体悬浮在液体( (

12、或气体或气体) )中小颗粒的无规则运动中小颗粒的无规则运动悬浮在液体悬浮在液体( (或气体或气体) )中小颗粒的无规则运动中小颗粒的无规则运动. . 1. 1.特点：颗粒越小现象越明显；温度越高，特点：颗粒越小现象越明显；温度越高，运动越激烈运动越激烈. . 2. 2.原因：小颗粒受周围液体原因：小颗粒受周围液体( (气体气体) )分子撞分子撞击不平衡的无规则性击不平衡的无规则性. . 3. 3.布朗运动是分子热运动的有力实验证明，布朗运动是分子热运动的有力实验证明，但两者又有本质区别但两者又有本质区别. .（二）、布朗运动（二）、布朗运动构成物体的分子都在永不停构成物体的分子都在永不停息的运

13、动，那么每个分子的息的运动，那么每个分子的运动速率是否相同运动速率是否相同？分子速率分布的分子速率分布的统计规律统计规律大量偶然事件的整体表现所显大量偶然事件的整体表现所显示的规律性，叫做统计规律示的规律性，叫做统计规律分子数分子数百分率百分率伽耳顿板伽耳顿板通常将分子所受的引力和斥力的合力也叫分子力通常将分子所受的引力和斥力的合力也叫分子力.1.1.引力和斥力同时存在，引力和斥力同时存在，2.2.当当r r10r10r0 0(10(10-9-9m) m) ，f f0 0，如理想气体，如理想气体. .（r ro o=10=10-10-10m)m) 3. 3. f f引引和和f f斥斥随距离变化

14、的快慢不同随距离变化的快慢不同 r=rr=r0 0时，时，f f引引=f=f斥斥 f=0;f=0; r rr r0 0时，时，f f引引f f斥斥，f f为引力；为引力； r rr r0 0时，时，f f斥斥f f引引，f f为斥力为斥力. .【例】关于分子间的作用力，下列说法正确的有【例】关于分子间的作用力，下列说法正确的有( (r r0 0为分子的平衡位置为分子的平衡位置)()(CD)CD)A.A.两个分子间距离小于两个分子间距离小于r r0 0时，分子间只有斥力时，分子间只有斥力B.B.两个分子间距离大于两个分子间距离大于r r0 0时，分子间只有引力时，分子间只有引力C.C.两个分子间

15、距离由较远逐渐减小到两个分子间距离由较远逐渐减小到r=rr=r0 0的过程中，的过程中，分子力先增大，后减小，为引力分子力先增大，后减小，为引力D.D.两个分子间距离由极小逐渐增大到两个分子间距离由极小逐渐增大到r=rr=r0 0的过程中，的过程中，引力和斥力都同时减少，分子力表现为斥力引力和斥力都同时减少，分子力表现为斥力【解析】关于分子之间的作用力，必须明确分子【解析】关于分子之间的作用力，必须明确分子之间的引力和斥力是同时存在的，当之间的引力和斥力是同时存在的，当r rr r0 0时引时引力和斥力的合力表现为引力，而当力和斥力的合力表现为引力，而当r rr r0 0时合力时合力表现为斥力

16、，所以答案表现为斥力，所以答案A A、B B均不正确；分子间距均不正确；分子间距离离r=rr=r0 0时，合力等于时，合力等于0 0，而当，而当r rr r0 0时表现为引力，时表现为引力，且且r r较大即两个分子较远时，分子间相互作用力较大即两个分子较远时，分子间相互作用力亦趋于亦趋于0 0，可知由较远至，可知由较远至r=rr=r0 0的过程中，分子力的过程中，分子力先增大，后减小，即先增大，后减小，即C C答案正确；而分子间距离答案正确；而分子间距离由极小逐渐增大到由极小逐渐增大到r=rr=r0 0时，分子间的引力和斥力时，分子间的引力和斥力都逐渐减小，分子力表现为斥力，故知都逐渐减小，分

17、子力表现为斥力，故知D D答案正答案正确确. .综上所述，正确答案为综上所述，正确答案为C C、D.D.一、物质是由大量分子组成的一、物质是由大量分子组成的 1.1.分子是微小的，直径的数量级为分子是微小的，直径的数量级为1010-10-10m m，肉眼看，肉眼看不见，可通过离子显微镜和不见，可通过离子显微镜和油膜法油膜法等间接测量等间接测量. .在测在测量和计算中根据需要可将分子的形状简化为量和计算中根据需要可将分子的形状简化为球形球形或或立方体形立方体形. .一般分子质量数量级是一般分子质量数量级是1010-26-26KgKg 2. 2.分子间有间隙分子间有间隙，物质在固态、液态时分子间距

18、，物质在固态、液态时分子间距离较小，有时可近似为紧密排列；气体的分子间距离较小，有时可近似为紧密排列；气体的分子间距离较大，远大于分子大小离较大，远大于分子大小. . 3. 3.阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数N=6.0N=6.010102323molmol-1-1，是联系微观，是联系微观量量( (分子直径、分子体积、分子质量等分子直径、分子体积、分子质量等) )和宏观量和宏观量( (物物体的质量、密度、体积、摩尔质量等体的质量、密度、体积、摩尔质量等) )的桥梁，有关的桥梁，有关计算中经常用到计算中经常用到. .二、布朗运动二、布朗运动悬浮在液体悬浮在液体( (或气体或气体) )中小颗粒的无规则

19、运动中小颗粒的无规则运动. . 1. 1.特点：颗粒越小现象越明显；温度越高，特点：颗粒越小现象越明显；温度越高，运动越激烈运动越激烈. . 2. 2.原因：小颗粒受周围液体原因：小颗粒受周围液体( (气体气体) )分子撞击分子撞击不平衡的无规则性不平衡的无规则性. . 3. 3.布朗运动是分子热运动的有力实验证明，布朗运动是分子热运动的有力实验证明，但两者又有本质区别但两者又有本质区别. .三、分子间作用力三、分子间作用力 分子之间同时存在着引力和斥力，通常将分分子之间同时存在着引力和斥力，通常将分子所受的引力和斥力的合力也叫分子力子所受的引力和斥力的合力也叫分子力. . 1. 1.分子间的

20、引力和斥力同时存在，且都随距分子间的引力和斥力同时存在，且都随距离成减函数关系，当分子间距离达到离成减函数关系，当分子间距离达到1010r r0 0(10(10-9-9m)m)以上时，分子力都接近为以上时，分子力都接近为0 0，如理想气体，如理想气体. . 2. 2.由于引力由于引力f f引引和斥力和斥力f f斥斥随距离变化的快慢不随距离变化的快慢不同而使分子力的方向与距离有关同而使分子力的方向与距离有关. .r=rr=r0 0时，时，f f引引= =f f斥斥f=0;rf=0;rr r0 0时，时，f f引引f f斥斥，f f为引力；为引力；r rr r0 0时，时，f f斥斥f f引引，f f为斥力为斥力. .