物理（人教版選修3-3）課件第7章第1節(jié)物體是由大量分子組成的VIP

第七章分子動(dòng)理論第一節(jié)物體是由大量分子組成的1．知道物質(zhì)是由大量分子組成的．2．理解油膜法估測(cè)分子大小的原理，并能進(jìn)行測(cè)量和計(jì)算．通過(guò)油膜法實(shí)驗(yàn)使學(xué)生知道科學(xué)研究中的一種方法：利用宏觀量求微觀量．3．知道分子的簡(jiǎn)化模型，即球形模型或立方體模型，知道分子直徑的數(shù)量級(jí)．4．知道阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀量和微觀量的橋梁，記住它的物理意義、數(shù)值和單位，會(huì)用這個(gè)常數(shù)進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算和估算．一、分子的大小1．用油膜法估測(cè)分子的大小(1)油膜法是一種粗略測(cè)定分子大小的方法，是把油滴滴到水面上，油在水面上散開，形成_____________，如果把分子看成球形，單分子油膜的厚度可以認(rèn)為等于_____________.(2)如果油滴的體積為V，單分子油膜的面積為S，則分子的大小(即直徑)為d＝_________.單分子油膜分子的直徑

實(shí)際分子的結(jié)構(gòu)很復(fù)雜．分子間有空隙，認(rèn)為分子是球形，且一個(gè)緊挨一個(gè)排列，是一種近似模型，是對(duì)問(wèn)題的簡(jiǎn)化處理．2．分子的大小(1)尺度大小：多數(shù)分子直徑的數(shù)量級(jí)為____________.(2)質(zhì)量大?。阂话惴肿淤|(zhì)量的數(shù)量級(jí)為____________.10－10m10－26kg二、阿伏加德羅常數(shù)1．定義：1mol的任何物質(zhì)都含有________________，這個(gè)數(shù)量可以用___________________來(lái)表示．2．?dāng)?shù)值：阿伏加德羅常數(shù)通常取NA＝______________，粗略計(jì)算中可取NA＝______________________.3．意義：阿伏加德羅常數(shù)是一個(gè)重要常數(shù)．它把摩爾質(zhì)量、摩爾體積這些宏觀物理量與____________、____________等微觀物理量聯(lián)系起來(lái)了，即阿伏加德羅常數(shù)NA是聯(lián)系宏觀量與微觀量的橋梁．相同的粒子數(shù)阿伏加德羅常數(shù)6.02×1023mol－16.0×1023mol－1分子質(zhì)量分子大小一、正確理解分子的概念1．什么是分子在化學(xué)知識(shí)中，我們知道分子是保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的最小微粒．構(gòu)成物質(zhì)的單元是多種多樣的，或是原子，或是離子，或是分子，由于這些粒子做熱運(yùn)動(dòng)時(shí)遵循相同的規(guī)律，與它們自身的內(nèi)部結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)，所以在研究熱運(yùn)動(dòng)時(shí)統(tǒng)稱為分子．

氣體分子的體積與占據(jù)的空間體積是不同的．

三、用油膜法估測(cè)分子的大小1．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)了解油酸分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，學(xué)會(huì)用油膜法估測(cè)其大?。?2)初步學(xué)會(huì)用統(tǒng)計(jì)的方法求物理量．2．實(shí)驗(yàn)原理(1)估測(cè)分子的大小通常采用油膜法水面上形成一塊油膜(2)油酸在水面上形成單分子層油膜，油酸分子的一端對(duì)水有很強(qiáng)的親和力，被吸引在水中，另一端對(duì)水沒(méi)有親和力，便冒出水面．油酸分子都是直立在水中的，單分子油膜的厚度等于油酸分子的長(zhǎng)度．若把分子當(dāng)成小球，油膜的厚度也就等于分子的直徑，如圖所示，其線度的數(shù)量級(jí)為10－10m.水面上單分子油膜的示意圖3．實(shí)驗(yàn)器材序號(hào)器材名稱備注1已稀釋的油酸若干毫升體積配比為1∶2002淺盤1只30cm×40cm3注射器(或滴管)1支4帶方格的透明玻璃蓋板1塊5量筒1個(gè)6彩色水筆1支7痱子粉(或石膏粉)帶紗網(wǎng)或粉撲4.實(shí)驗(yàn)步驟(1)用注射器或滴管將老師先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下量筒內(nèi)增加一定體積(例如1mL)時(shí)的滴數(shù)，如圖(A)．計(jì)算出每滴液滴體積的平均值．(2)如圖(B)所示，在水平放置的淺盤內(nèi)倒入約2cm深的水，用紗網(wǎng)(或粉撲)將適量痱子粉輕輕撒在水面上．(3)如圖(C)所示，用滴管將一滴油酸溶液輕輕滴入水面中央，待油膜形狀穩(wěn)定后，在淺盤上蓋上玻璃蓋板，用彩筆描出油膜的邊緣輪廓，如圖(D)所示．(4)將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，算出油酸薄膜的面積S.求面積時(shí)以坐標(biāo)紙上邊長(zhǎng)為1cm的正方形為單位，數(shù)出輪廓內(nèi)正方形的個(gè)數(shù)，不足半個(gè)的舍去，多于半個(gè)的算一個(gè)．5．注意事項(xiàng)(1)油酸酒精溶液配制后不要長(zhǎng)時(shí)間放置，以免改變濃度產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)誤差．(2)實(shí)驗(yàn)前應(yīng)練習(xí)好滴法．(3)待測(cè)油酸擴(kuò)散后又收縮，要在油酸膜形狀穩(wěn)定后再畫輪廓．?dāng)U散后又收縮有兩個(gè)原因：一是水面受到油酸滴沖擊凹陷后恢復(fù)；二是酒精揮發(fā)后液面收縮．(4)當(dāng)重做實(shí)驗(yàn)時(shí)，水從盤的一側(cè)邊緣倒出，在這側(cè)面上會(huì)殘留油酸，可用少量酒精清洗，并用脫脂棉擦干，再用清水沖洗，這樣可保持盤的清潔．(5)從盤內(nèi)水面的中央加痱子粉，讓粉自動(dòng)擴(kuò)散至均勻，這比在水面上隨機(jī)撒粉效果好．(6)本實(shí)驗(yàn)只要求估算分子大小，實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)量級(jí)符合要求即可．

理想模型是在一定場(chǎng)合、一定條件下突出客觀事物的某種主要因素，忽略次要因素而建立的．將分子看作小球，與力學(xué)中的質(zhì)點(diǎn)、電學(xué)中的點(diǎn)電荷一樣，都是理想化模型．

關(guān)于分子，下列說(shuō)法中正確的是A．把分子看作球形是對(duì)分子的簡(jiǎn)化模型，實(shí)際上，分子的形狀并不真的都是球形B．所有分子的直徑都相同C．不同分子的直徑一般不同，但數(shù)量級(jí)基本一致D．測(cè)定分子大小的方法有很多種，油膜法只是其中一種方法

一、分子大小和形狀的理解解析：把分子看作球形是將實(shí)際問(wèn)題的理想化，A項(xiàng)對(duì)．不同分子直徑大小不同，但數(shù)量級(jí)除一些有機(jī)物的大分子外，一般都是10－10m，B項(xiàng)錯(cuò)，C項(xiàng)對(duì)．測(cè)分子大小可以有多種方法，利用油膜法只是常見的一種方法，D項(xiàng)對(duì)．答案：ACD

分子看作球形只是將實(shí)際問(wèn)題簡(jiǎn)單化和理想化處理．請(qǐng)結(jié)合化學(xué)上的分子模型考慮理解．1.下列說(shuō)法中正確的是(

)A．物體是由大量分子組成的B．無(wú)論是無(wú)機(jī)物的分子，還是有機(jī)物的分子，其分子大小的數(shù)量級(jí)都是10－10mC．本節(jié)中所說(shuō)的“分子”，包含了單原子分子、多原子分子等多種意義D．分子的質(zhì)量是很小的，其數(shù)量級(jí)為10－19kg

解析：除了一些有機(jī)大分子外，多數(shù)分子大小的數(shù)量級(jí)為10－10m，B項(xiàng)錯(cuò)；分子質(zhì)量的數(shù)量級(jí)是10－26kg，D項(xiàng)錯(cuò)．答案：AC

已知潛水員在岸上和海底吸入空氣的密度分別為1.3kg/m3和2.1kg/m3，空氣的摩爾質(zhì)量為0.029kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.02×1023mol－1.若潛水員呼吸一次吸入2L空氣，試估算潛水員在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空氣的分子數(shù)．(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)二、阿伏加德羅常數(shù)NA的應(yīng)用答案：3×1022個(gè)

氣體的分子數(shù)非常巨大，計(jì)算分子數(shù)一定要先計(jì)算物質(zhì)的量，然后再由公式根據(jù)氣體分子數(shù)等于物質(zhì)的量乘以阿伏加德羅常數(shù)．物質(zhì)的量有兩種求法，一種是利用摩爾質(zhì)量，即物質(zhì)的量等于質(zhì)量除以摩爾質(zhì)量；另一種是利用摩爾體積，即物質(zhì)的量等于標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積除以標(biāo)準(zhǔn)狀況下的摩爾體積．掌握了以上方法能順利求出氣體的分子數(shù)．2.水的分子量是18，水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.02×1023mo1－1.則：(1)水的摩爾質(zhì)量M＝______kg·mol－1；(2)水的摩爾體積V＝______m3·mol－1；(3)一個(gè)水分子的質(zhì)量m＝______kg；(4)一個(gè)水分子的體積V

′＝______m3；(5)將水分子看作是個(gè)球體，水分子的直徑d＝______m，一般分子直徑的數(shù)量級(jí)都是______m.答案：(1)1.8×10－2(2)1.8×10－5(3)3×10－26(4)3×10－29(5)3.9×10－10

在“用油膜法估測(cè)分子大小”的實(shí)驗(yàn)中，所用的油酸酒精溶液的濃度為每1000mL溶液中有純油酸0.6mL，用注射器測(cè)得1mL上述溶液為80滴，把1滴該溶液滴入盛水的淺盤內(nèi)，讓油膜在水面上盡可能散開，測(cè)得油酸薄膜的輪廓形狀和尺寸如圖所示，圖中正方形方格的邊長(zhǎng)為1cm.三、油膜法測(cè)分子的大小(1)實(shí)驗(yàn)中為什么要讓油膜盡可能散開？(2)實(shí)驗(yàn)測(cè)出油酸分子的直徑是多少？(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)答案：(1)為了使油滴在水面上形成單分子油膜(2)6.3×10－10m “用油膜法估測(cè)分子大