物体是由大量分子组成的公开课.ppt
物体是由大量分子组成的,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,(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。,油酸酒精溶液的实际浓度和理论值间存在偏差；一滴油酸酒精溶液的实际体积和理论值间存在偏差；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；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。,实验前应注意方盘是否干净，否则难以形成油膜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 ？,把分子看成球形.,把滴在水面上的油酸层当作单分子油膜层.,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510-10m,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（ ） A102cm2 B104cm2 C106cm2D108cm2,B,2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410-10m, 氢分子直径是2.310-10m , 钨原子直径是210-10m.,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,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：,气体,立方体模型,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,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1.810-5 m3/mol，每个水分子的直径是410-10m ，设想水分子是一个挨一个排列的，求1 mol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：,1 mol水中所含的水分子数：.,=6.01023 mol-1,N=,数值:,1986年X射线法 NA=6.02213671023/ mol(mol-1 ).,一般计算时记作6.021023mol-1,粗略的计算可用61023mol-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3.351022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=6.021023个/ mol，则：,（1）水的摩尔质量M=_,（2）水的摩尔体积V=_,M/=18/1=18cm3/mol,（3）一个水分子的质量m0 =_,M/ NA =18 / 6.021023g =2.99 10-26 kg,（4）一个水分子的体积V0 =_,V/ NA =2.99 10-29 m3,（5）将水分子看作球体，分子直径(取1位有效数字) d=_,(6v0/)-3 =3.810-10m,（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,（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）,（3）已知物质的量（摩尔数）n，可求出物体所含分子的数目N,（2）已知物质的摩尔体积VA ，可求出分子的体积 V0,练习2.若已知铁的原子量是56,铁的密度是7.8103kgm3, 试求铁原子的直径,解:,1 mol铁的质量是M=5.610-2Kg,铁的摩尔体积v:,v =M/=5.610-2/7.8103 7.210 7m3,一个铁原子的体积vo:,v o=v/NA= (7.210 7)/ (6.021022 ) 1.210 29 m3,铁原子的直径,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= = =310-9m.,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,D,D,2、1克水中含有的水分子个数为（ ） A 6.021023 B 3.011023 C 6.021022 D 3.341022,3.(2004年浙江高考)若以表示水的摩尔质量，表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，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、分别表示每个水分子的质量和体积，下面是四个关系式 NA =/m =/NA m = /NA = /NA 其中 A和都是正确的；B和都是正确的； C和都是正确的；D和都是正确的。,答案：B,4.已知阿伏加德罗常数为NA，铜的摩尔质量为M，密度为（均为国际单位），则（ ） A1m3铜原子含原子数目为NA/M B1个铜原子质量是M /NA C1个铜原子的体积是M/NA D1kg铜所含原子的数目是NA,ABC,5.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,B,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,D,7.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=22.410-3 m3) NAd3=V摩尔 d= （V摩尔 / NA ）1/3 =22.410-3 /（ 6.021023 ）1/3m =3.8 10-9 m,例5：水的摩尔质量是1.810-2kg/mol，水的密度是1103kg/m3，求水分子的体积（已知NA=6.01023mol-1）,例6.若已知铁的原子量是56，铁的密度是7.8103kg/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？,例题：,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 :,空气分子的平均质量为：,2成年人做一次深呼吸所吸入的空气质量为：,所吸入的分子数为：,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,
