1《物体是由大量分子组成的》课件

7.1《物体是由大量分子组成的》第七章《分子动理论》1、怎样才能观察到分子的排布?2、怎样才能知道分子的大小呢?3、如何求解单分子油膜层的厚度(即分子直径)呢？阅读课文,回答以下问题:组成物质的分子是很小的，不但用肉眼不能直接看到它们，就是用扫描隧道显微镜也看不到它们（能有放大几亿倍）。我国科学家用扫描隧道显微镜拍摄的石墨表面原子的排布图，图中的每个亮斑都是一个碳原子.、怎样才能观察到分子的排布?问题:1放大上亿倍的蛋白质分子结构模型问题：2.怎样才能知道分子的大小呢？2.具体做法是：把一滴油酸滴到水面上，油酸在水面上散开形成单分子油膜，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.1.有一种粗略测定分子大小的方法叫油膜法.问题：3.如何求解单分子油膜层的厚度(即分子直径)呢？1.先测出一滴油酸的体积V：2.测出水面上漂浮的油膜的表面积S；3.单分子油膜的厚度等于油滴体积V与油膜面积S的比值：SVd方法小结：通过测量较大量来研究较小量。思考：在用油膜法测定分子的直径时，实际上做了理想化处理，请问：有哪些地方做了理想化处理？②把分子看成球形.①把滴在水面上的油酸层当作单分子油膜层.③油分子一个紧挨一个整齐排列;请详细叙述用油膜法估测分子的大小操作步骤1.配制溶液（稀释）配2.精测一滴液体体积3.水盘取水，撒痱子粉（显示油膜边界）撒4.滴一滴溶液形成单层表面薄膜滴5.描油膜形状描6.数格数，计算油膜面积数7.求分子直径求数格子时的注意事项：1.确定大面积2.再数小面积例1、将1cm3油酸溶于酒精，制成200cm3的油酸酒精溶液，已知1cm3溶液有50滴，现取1滴油酸酒精溶液滴到水面上，随着酒精溶于水，油酸在水面上形成一单分子薄层，已测出这一薄层的面积为0.2m2，由此可估测油酸分子直径是多少？1滴油酸酒精的体积为1/50cm3其中含油酸体积为10-10m3油酸膜的厚度为5×10-10m一些数据太大或很小,为了书写方便,习惯上用科学记数法写成10的乘方数,如3×10-10m。我们把10的乘方数叫做数量级,1×10-10m和9×10-10m，数量级都是10-10m。一般分子直径的数量级为10-10m（除少数有机物大分子以外）分子直径的数量级两种模型1.如何求解固体和液体单个分子的体积？2.如何求解气体单个分子的体积？固体、液体dddd小球模型：在计算固体和液体分子大小时，可把分子看成是一小球，小球紧密排列在一起（忽略小球间的空隙）则：33361)2d(34R34vd思考：气体ddd立方体模型：在计算气体分子大小时，把每个分子和其占有的空间当作一个小立方体，气体分子位于每个立方体的中心，这个小立方体的边长等于分子间的平均距离.3dv（d为立方体的边长）二、阿伏加德罗常数1.回忆化学中学过的阿伏加德罗常数.1mol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。例：已知水的摩尔体积是1.8×10-5m3/mol，每个水分子的直径是4×10-10m，设想水分子是一个挨一个排列的，求1mol水中所含的水分子数.2.根据分子的大小，可以计算出阿伏加德罗常数一个分子的体积：3293100.3)2(34mdV1mol水中所含的水分子数：.32935m100.3mol/m108.1=6.0×1023mol-1N=1231002.6molNA二、阿伏加德罗常数例：已知水的摩尔体积是1.8×10-5m3/mol，每个水分子的直径是4×10-10m，设想水分子是一个挨一个排列的，求1mol水中所含的水分子数.3.阿伏加德罗常数意义微观宏观NA桥梁结论：(1)已知物质的摩尔质量M，物体的密度p，阿伏加德罗常数NA，物质的质量m则：分子的质量m分子=M/NA分子的体积v分子=V摩尔/NA=(M/p)/NA②所含分子的个数n=摩尔数×NA=(m/M)×NA（2）标准状态下，1mol气体的体积为22.4升。气体分子占有的空间体积V0=V摩尔/NA（该式对气体适用）判断下列说法是否正确，如果正确请求解要求量。1.已知固体和液体的摩尔体积为Vmol和一个分子的体积Vo，可以求解阿伏伽德罗常数NA3.已知物质的摩尔质量为M和一个分子的质量mo，可以求解阿伏伽德罗常数NA2.已知气体的摩尔体积为Vmol和一个分子的体积Vo，可以求解阿伏伽德罗常数NA4.已知某物质的体积V和摩尔体积Vmol，可以求解物质的分子数n5.已知某物质的质量m和摩尔质量M，可以求解物质的分子数nB、计算分子的质量kgNMmkgNMmAA2723326233103.31061021031061018摩氢摩水分子质量的数量级:10-26--10-27kg例4.已知:水和氢气的摩尔质量分别是1.8×10-2kg/mol和2×10-3kg/mol，求水分子和氢分子的质量（已知NA=6.0×1023mol-1)随堂练习1、下列哪一组已知数据中能求出阿伏加德罗常数。（）A物质分子的质量和体积B物体的质量和它的摩尔质量C物体的质量、密度和它的分子体积D物体的摩尔体积、密度及其分子质量DD2、1克水中含有的水分子个数为（）A6.02×1023B3.01×1023C6.02×1022D3.34×10223.只要知道下列哪一组物理量，就可以估算出气体中分子的平均距离（）A．阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和质量B．阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和密度C．阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和体积D．该气体的密度、体积和摩尔质量B4.若以μ表示水的摩尔质量，υ表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ为表示在标准状态下水蒸气的密度，NA为阿伏加德罗常数，m、Δ分别表示每个水分子的质量和体积，下面是四个关系式①NA=υρ/m②ρ=μ/NAΔ③m=μ/NA④Δ=υ/NA其中A．①和②都是正确的；B．①和③都是正确的；C．②和④都是正确的；D．①和④都是正确的。答案：B［小结］1.一般物体中的分子数目是很大的.2.一般分子的质量也是很小的.一般分子质量数量级是10-26Kg3.阿伏加德罗常数是联系微观世界和宏观世界的桥梁，通过该常数把摩尔质量、摩尔体积跟分子质量、分子大小等微观物理量联系起来了.一般分子直径的数量级为10-10m分子的模型：把分子看成球形或正方体模型。6.下列数据能求出阿伏加德罗常数的是（）A.水的密度和水的摩尔质量B.水的摩尔质量和水分子的体积C.水分子的体积和水分子的质量D.水分子的质量和水的摩尔质量D329235103106108.1mNVvA摩水例5.已知水的摩尔质量是18×10-3kg/mol，水的密度是1×103kg/m3，求水分子的体积（已知NA=6.0×1023mol-1）C、计算分子的体积AmolAmol0NMNVNvv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4.已知阿伏加德罗常数为NA，铜的摩尔质量为M，密度为ρ（均为国际单位），则（）A．1m3铜原子含原子数目为ρNA/MB．1个铜原子质量是M/NAC．1个铜原子的体积是M/ρNAD．1kg铜所含原子的数目是ρNAABC7.水的分子量18，水的密度为103kg/m3,阿伏加德罗常数为NA=6.02×1023个/mol，则：（1）水的摩尔质量M=__________18g/mol（2）水的摩尔体积V=__________M/ρ=18/1=18g/cm3（3）一个水分子的质量m0=_____________M/NA=18/6.02×1023=2.99×10-26kg（4）一个水分子的体积V0=_____________V/NA=2.99×10-23cm3（5）10g水中含有的分子数目N=___________________mNA/M=3.344×1021解：设想油酸分子一个挨一个排列，1mol油酸分子的质量为M，密度为ρ，油酸分子的直径为d，把每个油酸分子当作小球.则其体积为:36dV分子1mol油酸的体积:MV1mol油酸所含的微粒数，即阿伏加德罗常数为NA.361dNMA3921)1012.1(614.311037.61082.2AN∴NA=6×1023mol-1练习2.由油滴实验测得油酸分子的直径为1.12×10-9m，已知油酸的密度为6.37×102kg/m3，已知油酸的摩尔质量为282g/mol，试求阿伏加德罗常数.例6.若已知铁的原子量是56，铁的密度是7.8×103kg/m3，求：1）质量是1g的铁块中铁原子的数目（取1位有效数字）2）计算出铁原子的直径是多少米？个08.估算在标准状态下气体分子间的距离。解：将每个空气分子所占据的空间设为小立方体，则小立方体的边长为气体分子间的距离。(V摩尔=22.4×10-3m3)NA×d3=V摩尔d=（V摩尔/NA）1/3=[22.4×10-3/（6.02×1023）]1/3m=3.8×10-9m例题：kg/mol10293AM已知空气的摩尔质量是，则空气中气体分子的平均质量多大？成年人做一次深呼吸，约吸入450cm3的空气，则做一次深呼吸所吸入的空气质量是多少？所吸入的气体分子数量是多少？（按标准状况估算）解析:１．空气分子的平均质量为：kg1082.41002.6102926233AANMm2．成年人做一次深呼吸所吸入的空气质量为：kg105.8kg1029104.22104504336m３．所吸入的分子数为：)(102.1kg1083.4kg108.522264个－mmN