物体是由大量分子组成的公开课

一、分子的大小•组成物质的分子是很小的，不但用肉眼不能直接看到它们，就是用光学显微镜也看不到它们。那怎么才能看到分子呢？(2)油酸分子一个紧挨一个整齐排列(1)把分子看成一个个小球理想化处理：一、分子的大小水油酸分子dSVd(3)让油酸分子单层排列，则油膜厚度等于分子直径实验器材：用酒精稀释过的油酸、滴管、痱子粉、浅盘及水、玻璃板、彩笔量筒坐标纸实验简要步骤如下：1、用注射器或滴管将事先配置好的酒精油酸溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时的滴数。根据酒精油酸溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V。2、用浅盘装入约2cm深的水，然后用痱子粉或石膏粉均匀地洒在水面上。3．将一滴酒精油酸溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上。4．将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数（不足半个的舍去，多于半个的算一个），再根据方格的边长求出油膜的面积S。5．用公式d=V/S求出薄膜厚度，即油酸分子的大小。①油酸酒精溶液的实际浓度和理论值间存在偏差；②一滴油酸酒精溶液的实际体积和理论值间存在偏差；③油酸在水面上的实际分布情况和理想中的“均匀”、“单分子纯油酸层”间存在偏差；④采用“互补法”（即不足半个舍去，多于半个的算一个）计算获得的油膜面积与实际的油膜面积间存在偏差。①实验前应注意方盘是否干净，否则难以形成油膜②向水面滴油酸酒精溶液时，应靠近水面，不能离水面太高，否则油膜难以形成③在求油酸膜面积时，以坐标纸上的方格的数目来计算，不足半个舍去，多于半个的算一个④计算分子直径时，注意滴加的不是纯油酸，而是油酸酒精溶液，要用一滴溶液的体积乘以溶液的体积百分比浓度。方法小结：通过测量较大量来研究较小量。(2)产生误差的主要原因：(3)注意事项：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，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.例1.将1cm3的油酸溶于酒精，制成200cm3的油酸酒精溶液。已知1cm3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层，已测出这一薄层的面积为0.2m2,由此可个测出油酸分子的直径为.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5×10-10mSVd练习1、体积是10-4cm3的油滴滴于水中，若展开成一单分子油膜，则油膜面积的数量级是（）A．102cm2B．104cm2C．106cm2D．108cm2B2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.扫瞄隧道显微镜下的硅片表面原子的图像把分子看成小球，是对分子建立的简化模型，也是一种理想化模型固体、液体小球模型dddd分子模型的建立在计算固液体分子大小时，作为一个近似的物理模型，一般可把分子看成是一小球.则：36Vddd气体立方体模型d分子模型的建立对气体可以把分子当作是一个小立方体，这个小立方体的边长可以看作相当于分子间的平均距离.即3Vd二、阿伏伽德罗常数1.阿伏加德罗常数NA：1摩尔（mol）任何物质所含的微粒数叫做阿伏加德罗常数.例2：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=数值:1986年X射线法NA=6.0221367×1023/mol(mol-1).一般计算时记作6.02×1023mol-1,粗略的计算可用6×1023mol-1.阿伏伽德罗常数是一个非常巨大的数字。例如：1cm3水中含有3.35×1022个水分子。设想有一个人，每秒钟移去1万个水分子，要把这1cm3的水移完，将用1011年，即1000亿年，超过地球的年龄（45亿年）二十多倍！所以说，物体是由大量分子组成的。例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=__________（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=2.99×10-29m3（5）将水分子看作球体，分子直径(取1位有效数字)d=_______________(6v0/∏)-3=3.8×10-10m（6）10g水中含有的分子数目N=___________________mNA/M=3.344×1023※可见阿伏加德罗常数是联系宏观量和微观量的桥梁18g/mol微观宏观NA桥梁（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（3）已知物质的量（摩尔数）n，可求出物体所含分子的数目N．AnNN（2）已知物质的摩尔体积VA，可求出分子的体积V0AANVV0330436dVr练习2.若已知铁的原子量是56,铁的密度是7.8×103kg／m3,试求铁原子的直径解:1mol铁的质量是M=5.6×10-2Kg,铁的摩尔体积v:v=M/ρ=5.6×10-2/7.8×103≈7.2×10–7m3一个铁原子的体积vo:vo=v/NA=(7.2×10–7)/(6.02×1022)≈1.2×10–29m3铁原子的直径2910330661.2102.810dVm练习3试估算氢气分子在标准状态下的平均距离。解析：此题的关键是建立气体分子的立方体模型，分子看作是一个质点，处在规则且均匀分布的正方体中心，小正方体的体积是分子平均占据空间的大小。设L为小正方体的边长，d为分子间距，若取1mol标准状态下的氢气，则：d===3×10-9m.3AVN332322.4106.0210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.(2004年浙江高考)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：B4.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ρNAABC5.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B6.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D7.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小结：阿伏伽德罗常数油膜法测分子直径物体是由大量分子组成的