2013物理版选修3-3 课件：第七章 1 物体是由大量分子组成的

第七章分子动理论1物体是由大量分子组成的一、分子的大小1．认识分子：物体是由大量________组成的，分子是构成物质并保持物质化学性质的最小微粒．分子2．油膜法估测分子的大小(1)理想化：认为油酸薄膜是由__________________紧密排列而成．单层油酸分子(2)模型化：把油酸分子简化成____________．球形(3)估算：油膜的厚度等于油酸分子的___________，即d＝____________.直径VS3．分子的大小(1)除了一些有机物质的大分子外，多数分子尺寸的数量级为__________．10－10m(2)人们只能用放大上亿倍的扫描__________才能观察到单个的分子或者原子．显微镜二、阿伏加德罗常数1．定义：1mol的任何物质中都含有____________个分子，这一数值称为阿伏加德罗常数，用NA表示．6.02×10232．数值：通常取NA＝______________，在粗略计算中取NA＝______________.6.02×10233．意义：阿伏加德罗常数是一个重要常数，它是联系____________和____________的桥梁．宏观微观6.0×10231．下列说法不正确的是()AA．物质是由大量分子组成的，分子间没有间隙B．一般分子大小的数量级是10－10mC．1mol物质的分子数是6.02×1023个D．分子很微小，无法用肉眼直接看到它们2．体积为10－4cm3的油滴，滴在水面上展开成单分子油膜，C则油膜面积的数量级为(A．108cm2C．104cm2)B．106cm2D．102cm2)C3．0.5mol氧气中含有(A．0.5个氧分子B．1个氧分子C．3.01×1023个氧分子D．6.02×1023个氧分子4．利用油膜法估测分子的直径，需要测量的物理量是()A．一滴油的质量和它的密度CB．一滴油的体积和它的密度C．一滴油的体积和它散成油膜的最大面积D．所成油膜的厚度和它的密度要点1油膜法估测分子大小1．实验目的：学会用油膜法估测分子的大小．2．实验器材：注射器或滴管、事先配制好的油酸酒精溶液、量筒、盛有清水的浅盘、痱子粉、玻璃板、坐标纸．3．实验原理：如果分子直径为d，油滴体积是V，油膜面积为S，则d＝V/S，测出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V，测出油膜的面积S，估算出分子直径的数量级．4．实验步骤(1)用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内增加一定体积(如1mL)时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积，然后再按油酸酒精溶液的浓度计算出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V.(2)往边长约为30～40cm的浅盘里倒入约2cm深的水，待水稳定后，将适量痱子粉均匀地洒在水面上．(3)用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液滴在水面上一滴，形成如图7－1－1所示的形状，待油酸薄膜的性状稳定后，将准备好的玻璃板放在浅盘上(注意玻璃板不能与油膜接触)，然后将油膜的形状用彩笔描在玻璃板上．图7－1－1元贝驾考金手指驾驶员考试的厚度d＝—，即油酸分子直径的大小．5．数据处理(1)将画有油膜轮廓的玻璃板正确地放在坐标纸上，计算出油膜的面积S，求面积时以坐标纸上边长为1cm的正方形为单位，计算出正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个．(2)根据纯油酸的体积V和油酸的面积S可计算出油酸薄膜VS6．注意事项(1)油酸酒精溶液的浓度以小于l‰为宜，且油酸溶液配制后不要长时间放置，以免改变浓度，实验误差大．(2)实验前应注意，浅盘是否干净，否则难以形成油膜．(3)痱子粉不宜撒得过厚，应均匀浮在水面上．注意每次实验时要让浅盘中的水稳定后再做．(4)向水面滴酒精油酸溶液时，应靠近水面，不能离水面太高，否则油膜难以形成．(5)向水面只能滴一滴油酸．(6)要待油膜形状稳定后，再画轮廓．(7)本实验只要求估算分子大小，实验结果数量级符合要求即可．[例1]在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，油酸酒精的浓度为每104mL溶液中有纯油酸6mL.用注射器测得1mL上述溶液为75滴．把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔在玻璃板上描出油酸的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图7－1－2所示，坐标中正方形方格的边长为1cm，试求：图7－1－2(1)油酸膜的面积是多少cm2?(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是多少？(3)按以上实验数据估测出油酸分子的直径．个；再根据已知条件求出纯油膜的体积，由公式d＝—求得油酸思路点拨：先求油膜面积：数出“整”方格的个数，对剩余小方格的处理方法是：不足半个的舍去，多于半个的等于一VS分子的直径．10mL溶液中有纯油酸6mL，V8×10答题规范：(1)图中正方形方格为87个，对不足1格的小方格近似处理，可得19个整小方格，实际占小方格87＋19＝106个，那么油膜面积S＝106×1cm2＝106cm2.(2)由1mL溶液中有75滴，1滴溶液的体积175mL，又每175mL溶液中纯油膜的体积V＝416×75mL＝8×10－6mL.104－6(3)油酸分子直径d＝＝S106cm＝7.5×10－10m.1．在“用油膜法估测分子大小”实验中所用的油酸酒精溶液的浓度为1000mL溶液中有纯油酸0.6mL，用注射器测得1mL上述溶液为80滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，测得油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图7－1－3所示，图中正方形方格的边长为1cm，试求：图7－1－3(1)油酸膜的面积是_____________________cm2；110(109~112都对)(2)实验测出的油酸分子的直径是____________m；(结果保留两位有效数字)6.8×10－10(3)实验中为什么要让油膜尽可能散开？__________________________________________________.这样做的目的是为了让油膜在水平面上形成单分子油膜×mL＝7.5×10－12m3V7.5×10－12m＝6.8×10－10m.(2)一滴纯油酸的体积V＝0.61100080油酸分子的直径d＝＝S110×10－4解析：(1)求油膜面积时，先数出“整”方格的个数，对剩余小方格的处理方法是：不足半个的舍去，多于半个的等于一个；一个小方格的面积S0＝L2＝1cm2，所以面积S＝110×1cm2＝110cm2.2．将1mL的油酸溶于酒精，制成200mL的油酸酒精溶液．已知1mL溶液有60滴，取1滴这样的油酸酒精溶液滴到水面上，随着酒精溶于水，最终在水面上形成了面积为0.15m2的油膜，试由此估算油酸分子的直径．V＝×10－6×m3＝×10－9m31200160112所以每个油酸分子的直径d＝VS＝112×0.15×10－9m＝5.6×10－10m.解：1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为(1)一个分子的质量：m0＝(只适用于固态、液态)．要点2阿伏加德罗常数的理解与应用阿伏加德罗常数NA把摩尔质量M、摩尔体积Vm这些宏观的物理量与分子质量m0、分子体积V0等微观物理量联系起来，其关系如下：MNA＝ρVm.NA(2)一个分子的体积：V0＝VmNA(4)单位质量所含的分子数：n＝NAM(只适用于固态、液态)．(5)单位体积所含的分子数：n＝ρNAM.(3)1mol物质的体积：Vm＝Mρ.[例2]已知铜的密度为8.9×103kg/m3，原子量为64.通过估算可知，铜块中每个铜原子所占的体积为多大？(结果保留2位数字)Vm＝Mρ可求出1mol铜的体积，再根据V0＝VmNA求出一个铜原子思路点拨：题中已知铜的密度ρ和摩尔质量M，根据公式所占的体积．答题规范：依题设条件可知，铜的原子量为64，即铜的摩尔质量M＝64×10－3kg/mol，铜的密度ρ＝8.9×103kg/m3，则铜的摩尔体积Vm＝Mρ名师点睛：如果将铜原子看做一个挨一个紧密排列的小球，根据阿伏加德罗常数的物理意义，每个铜原子所占有的体积为V0＝VmNA＝MρNA代人数据可知V0＝64×10－38.9×103×6.0×1023m3＝1.2×10－29m3.利用上面求得的结果，可以计算铜原子的直径d＝2×33V04π＝2×33×1.2×10－294×3.14＝2.8×10－10m.3．关于阿伏加德罗常数，下列说法中正确的是()A．它是指1m3任何物质所含的分子数CB．它是指1kg任何物质所含的分子数C．它是指任何状态下1mol任何物质所含的分子数D．它是特指标准状态下1mol气体所含的分子数解析：阿伏加德罗常数是指一个具体的数值，即6.02×1023，表示1mol的任何物质中都含有6.02×1023个分子.B．NA＝4．(双选)对于液体和固体来说，如果采用M表示摩尔质量，m表示分子质量，ρ表示物质的密度，V表示摩尔体积，V0表示分子体积，NA表示阿伏加德罗常数，那么反映这些量之间关系的下列各式中正确的是()BCA．NA＝V0VVV0C．m＝MNAD．V＝ρM