物理：7.1《物体是由大量分子组成的》课件(人教版选修3-3)

1、物体是由大量分子组成的第七章分子动理论公元前5世纪，古希腊哲学家认为:物体是由小得不被察觉的“a-tomos”粒子（即原子）构成利用纳米技术把铁原子排成“师”字一、分子的大小放大上亿倍的蛋白质分子结构模型⇓物体是由大量分子组成的分子的大小扫瞄隧道显微镜下的硅片表面原子的图像（1）分子的体积是极其微小的,用肉眼和光学显微镜都不能看到;放大到几十亿倍的扫描隧道显微镜才能看到⇓怎样测量呢？（2）油膜法：将一滴体积已知的小油滴,滴在水面上,在重力作用下尽可能的散开形成一层极薄的油膜,此时油膜可看成单分子油膜,油膜的厚度看成是油酸分子的直径,所以只要再测定出这层油膜的面积,就可求出油分子直径的大小78cm2实验原理:若已知一滴油的体积V和水面上油膜面积S,那么这种油分子的直径d是多少？分子直径d=V/S.简化处理:(1)把分子看成一个个小球;(2)油分子一个紧挨一个整齐排列;(3)认为油膜厚度等于分子直径.↴例题1.把体积1mm3的油酸滴在水面上，假设油酸在水面上形成面积为3.5m2的单分子油膜，是估算油酸分子的直径解：D=v/s=(1×10-9)/3.5=2.86×10-10m（3）数量级: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9×1010m，数量级都是10-10m。分子直径数量级:除少数有机物大分子,一般分子直径的数量级是10-10m。例:水分子直径是4×10-10m,氢分子直径是2.3×10-10m,钨原子直径是2×10-10m.二、阿伏伽德罗常数问:在化学课上学过的阿伏伽德罗常数是什么意义？数值是多少？意义:1mol任何物质中含有的微粒数(包括原子数,分子数,离子数……）都相同,此数叫阿伏伽德罗常数,可用符号NA表示此常数.阿伏加德罗常数是联系微观世界和宏观世界的桥梁．数值:1986年X射线法NA=6.0221367×1023个/mol(mol-1).一般计算时记作6.02×1023mol-1,粗略的计算可用6×1023mol-1.微观量的估算方法1、固体或者液体分子的估算方法：对固体或液体来说，分子间隙数量级远小于分子大小的数量级，所以可以近似认为分子紧密排列，据这一理想化模型，1mol任何固体或液体都含有NA个分子，其摩尔体积Nmol可以认为是NA个分子体积的总和。molmolAAVMvNN如果把分子简化成球体，可进一步求出分子的直径d36vd微观量的估算方法2、气体分子间平均距离的估算：气体分子间的间隙不能忽略，设想气体分子平均分布，且每个气体分子平均占有的空间设想成一个小立方体，据这一微观模型，气体分子间的距离就等于小立方体的边长L，即：（L并非分子的直径）微观量的估算方法3、物质分子所含分子数的估算：关键为求出分子的摩尔数，便可以利用阿佛加德罗常数求出含有的分子数molAAAAmolmolmolMVMnnNNNNMVV分例2：下列叙述中正确的是：A.1cm3的氧气中所含有的氧分子数为6.02×1023个B.1克氧气中所含有的氧分子数为6.02×1023个；C.1升氧气中含氧分子数是6.02×1023个；D.1摩氧气中所含有的氧分子数是6.02×1023摩尔质量=分子量摩尔体积=摩尔质量/密度例题3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=18cm3/mol（3）一个水分子的质量m0=_____________M/NA=18/6.02×1023g=2.99×10-26kg（4）一个水分子的体积V0=_____________V/NA=2.99×10-23cm3（5）将水分子看作球体，分子直径(取1位有效数字)d=_______________(6v0/∏)-3=1×10-10m（6）10g水中含有的分子数目N=___________________mNA/M=3.344×1021※可见阿伏加德罗常数是联系宏观量和微观量的桥梁例4:已知氢气的摩尔质量是2×10-3kg/mol,水的摩尔质量是1.8×10-2kg/mol,计算1个氢分子和水分子的质量。解:已知MH=2×10-3kg·mol-1NA=6.02×1023mol-1)(103.31002.610227233kgNMmAHH同理:一个水分子质量m=M/NA=1.8×10-2/6.02×1023=3×10-26kg.例5.若已知铁的原子量是56,铁的密度是7.8×103kg／m3,试求质量是1g的铁块中铁原子的数目(取1位有效数字)及一个铁原子的体积.解:1g铁的物质量是1/56mol,设其中铁原子的数目是n:n=1/56×NA=1/56×6×1023≈1×1022个.1g铁的体积v:v=m/ρ=1×10-3/7.8×103≈1×10–7m3.一个铁原子的体积vo:vo=v/n=(1×10–7)/(1×1022)≈1×10–29m3.例题6：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课堂小结物质是有大量分子构成的：1、分子很小，直径数量级10－10m（单分子油膜法测直径）2、分子的质量很小，一般数量级为10－26kg3、分子间有间隙4、阿佛加德罗常数：NA＝1026mol－1（1）已知物质的摩尔质量MA，可求出分子质量m0（其中，VA为摩尔体积,为物质的密度）AAAANVNMm0（2）已知物质的量（摩尔数）n，可求出物体所含分子的数目N．AnNN（3）已知物质的摩尔体积VA，可求出分子的体积V0AANVV0作业：1.课后作业P4T22.利用网络资源或图书资料，查阅下列某一位人物的主要贡献和他关于物质结构的观点，并与同学交流（不交）