遼寧省大連市高中物理 第7章 分子動理論 7.1 物體是由大量分子組成的課件 新人教版選修3-3.ppt

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1、德謨克利特,第七章 分子動理論,第一節(jié) 物體是由大量分子組成的,1.知識與能力,知道物體是由大量分子組成的。,知道油膜法測分子大小的原理，并能估測出分子的大小。,知道分子的球型結構和分子尺度的數量級。,知道阿伏加德羅常數的物理意義、數值和單位，并掌握與之有關的計算或估算方法。,掌握油膜法測分子的大小的方法。,理解阿伏加德羅常數在微觀與宏觀量中的橋梁作用。,注意觀察與欣賞身邊的各種事物，領略其美好的一面。,通過實驗總結規(guī)律，以便更好的解決生活中存在的問題。,2.過程與方法,3.情感態(tài)度與價值觀,重點,理解和學會用單分子油膜法估測分子大?。ㄖ睆剑┑姆椒?。,分子大小的數量級。,用阿伏加德羅常數進行有

2、關計算或估測的方法。,難點,理解和學會用單分子油膜法估測分子大小（直徑）的方法。,1. 油膜法測分子直徑 2. 分子的大小 3. 阿伏加德羅常數,討論,之前我們已經接觸過分子，就平時的知識也知道分子是很微小的，那么如何測出分子直徑呢？,1. 油膜法測分子直徑,怎樣估算油酸分子的大??？,實驗,油膜的厚度等于這一滴油酸的體積與它形成的面積的比。,如何獲得一滴油酸？怎樣測量它的體積？,如何測量油膜的面積？,怎樣才能看清無色透明的油酸薄膜？,將畫有油酸膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上，計算輪廓范圍內的正方形個數，不足半個的舍去，多余半個的按一個計算從而計算出油膜的面積。,因此，根據1滴油酸的體積V和油膜面積

3、S就可以算出油膜厚度d= ，即油膜分子的大小。,實驗誤差：,油酸酒精溶液的實際濃度和計算值有差別。,1滴油酸酒精溶液的實際濃度和計算值有差別。,油酸分子在水面上不一定是均勻單層分布。,在數方格計算油膜面積的時候出現誤差。,油膜法測分子大小是早期測定分子大小的一種方法，本實驗是利用宏觀量的測定求出微觀量的大小。,2. 分子的大小,熱學中提到的“分子”是指組成物質的原子，分子或離子等，因為它們都遵循相同的熱運動規(guī)律。自然界中所有物質都是由大量的、不連續(xù)的分子組成的。,和細菌差不多1m大小的水珠中含有地球人口的好幾倍那么多的分子，這么小的一滴水中就有如此龐大的分子，可以想象分子是多么小。,可見我們接

4、下來需要研究的是極小的分子。,我們身邊到處都存在著各種各樣無窮多的分子，但是我們用肉眼是看不到的，需要借助顯微鏡。,組成物質的分子那么小，不但用肉眼無法直接看到，就使用高倍的光學顯微鏡也看不到，只有放大幾億倍的掃面隧道顯微鏡才能觀察到物質表面原子的排列。,掃描隧道顯微鏡下的原子,DNA分子,蛋白質分子,水分子,微生物分子,上面幾幅圖片便是顯微鏡下觀察到的分子，我們可以看出分子并不是一個小球，但是我們習慣把它看做小球，目的是對分子建立一種簡化模型，以方便我們理解和計算。,用不同方法測出的分子大小有差異，但是數量級是相同的，除了一些有機物質大分子外，分子直徑的數量級為10-10m。,液體、固體的分

5、子排列比較緊密，我們一般把它們看做小球，即認為固體、液體分子是緊密挨在一起的小球，因此，小球的直徑就是該物體的分子直徑，下圖即為實例。,氣體分子的分子間距很大，因此我們就不能認為它們是緊密挨在一起的了，但可以把每個分子所占的空間體積看做一個正方形，那么正方體棱長也就等于分子間的平均距離。,氣體分子,固體、液體分子,3. 阿伏加德羅常數,在化學課中我們已經學過，1mol任何物質都含有相同的分子數，用阿伏加德羅常數NA表示，正式的定義是0.012千克碳12中包含的碳12的原子的數量。,直到19世紀中葉，“阿伏伽德羅常量”的概念才正式由法國科學家讓貝漢提出，而在1865年，NA的值才首次通過科學的方

6、法由德國人約翰洛施米特測定出，NA=6.02213671023mol-1 。 通常取NA=6.021023mol-1，粗略計算時取NA=6.01023mol-1 。,阿伏加德羅常數是聯系微觀物理量與宏觀物理量的橋梁，所以涉及分子動理論中有關分子大小的計算時，常常用到該常量及相關公式。,各符號所代表的物理量,m物質質量 M摩爾質量 m0分子質量 V物質體積 VM摩爾體積 NA阿伏加德羅常數 V0分子體積或氣體分子所占據的平均空間 n物質的量 N分子總個數 d分子直徑或氣體分子之間的平均距離 物質的密度,通過以上公式不難看出，不論是估算分子的質量、估算分子的數目、估算分子的體積、估算分子的直徑還是

7、估算分子的平均距離，都離不開阿伏加德羅常數，足以見得阿伏加德羅常數對宏觀量和微觀量的重要作用。,我們都知道分子的體積和質量都非常的小，而 NA=6.021023mol-1阿伏加德羅常數這個非常重要的數字又是聯系宏觀與微觀的橋梁，從而說明了物質是由大量分子組成的。,既然阿伏加德羅常數如此重要，那么關于它的計算我們應該重點來掌握。,記憶思路,NA是聯系宏觀量和微觀量的橋梁。 是聯系質量和體積的關鍵。 在記憶中起樞紐作用。,1. 單分子油膜法測定分子大小是把分子想象成小球，利用球體的球直徑方法測得的，實驗過程中應注意減小不必要的誤差的產生。,2. 分子大小的數量級是10-10m，分子其實很小但結構卻

8、相當復雜，我們要學會建立分子結構模型。,3.阿伏加德羅常數是聯系微觀和宏觀的橋梁，我們知道怎么運用其做相應計算。,1.（2005-江蘇）某氣體的摩爾質量為M，摩爾體積為V，密度為，每個分子的質量和體積分別為m和V0，則阿伏加德羅常數NA可表示為（ ） A. B. C. D.,BC,解析,A中，用物質的體積除以分子占據的平均空間得到的是分子的總個數，故A錯。 D中，用分子的摩爾質量除以物質質量，是物質的量的倒數，故D錯。,510-10,1. 某學生在用油膜法測分子直徑試驗中，計算結果明顯偏大，可能是由于（ ） A. 油酸未完全散開 B. 油酸中含有大量酒精 C. 計算油膜面積時舍去了所有不足一格

9、的方格 D. 求每滴體積時，1ml的溶液的滴數誤多記了10滴,AC,解析,如果油酸未完全散開，則不能形成單分子油膜，油膜厚度大于分子直徑，測量結果偏大，A正確。 油膜酒精溶液中酒精易溶解揮發(fā)，故不影響實驗結果，B錯誤。 計算油膜面積時，方格數不足半個的舍去，多余半個按一個計算，現舍去所有不足一個的，則油膜面積偏小，由 計算出分子直徑偏大，C正確。 求每滴體積，誤多記了10滴，則每滴體積測量結果偏小，分子直徑計算結果偏小，D錯誤。,2. 若已知阿伏加德羅常數，物質的摩爾質量，摩爾體積，則可以計算出（ ） A. 固體物質分子的大小和質量 B. 液體分子的大小和質量 C. 氣體分子的大小和質量 D.

10、 氣體分子的質量和分子間的平均距離,ABD,3. 房間地面表面積15m2，高3m，空氣平均密度=1.29kg/m3,空氣平均摩爾質量M=2.910-2kg/mol，則該房間內空氣的質量為_kg，空氣分子間的平均距離為_ m。,58,3.310-9,4. 已知銅的摩爾質量是6.410-2kg/mol,密度為8.9103kg/m3,阿伏加德羅常數為6.01023mol-1，估算銅原子的直徑為_m（要求一位有效數字）。,解析,銅原子的直徑,310-10,5. 已知水的密度=1.0103kg/m3，水的摩爾質量M=1.810-2kg/mol。 求1g水中含多少水分子？水分子的質量是多少？估算水分子的直

11、徑（取二位有效數字）,解析, 個 分子的質量 kg 一個水分子的體積 ，將水分子視為球型，則 ，所以得到 ，于是,6. 已知金剛石的密度是3500kg/m3,有一小塊金剛石，體積是5.710-8m3，此小塊金剛石中含有多少個碳原子？設想金剛石中碳原子是緊密堆在一起的，估算碳原子的直徑。,解析,碳原子個數: 碳原子直徑：,1.設薄膜的質量為m,密度為1，面積為S，厚度為d,鹽水的密度為2，薄膜在鹽水中懸浮，表明薄膜和鹽水的密度相等，1=2。又因為1= = ，所以d= = =1.510-3m 2.(1)設一滴油酸酒精溶液中所含純油酸的體積為V，則V= =810-6mL (2)由題可知，油酸大約占108個小格，故油酸面積S=10810-4m2=1.0810-2m2,