物体是由大量分子组成的课件.ppt

《物体是由大量分子组成的课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物体是由大量分子组成的课件.ppt（35页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、7.1物体是由大量分子组成的第七章第七章分子动理论1、怎样才能观察到分子的排布、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、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、如何求解单分子油膜层的厚度(即分子直径即分子直径)呢？呢？阅读课文阅读课文,回答以下问题回答以下问题:组成物质的分子是很小的，组成物质的分子是很小的，不但用肉眼不能直接看到不但用肉眼不能直接看到它们，就是用扫描隧道显它们，就是用扫描隧道显微镜也看不到它们（能有微镜也看不到它们（能有放大几亿倍）放大几亿倍）。我国科学家用扫描隧我国科学家用扫描隧道显微镜拍摄的石墨表面道显微镜拍摄的石墨表面原子的排布图，图中

2、的每原子的排布图，图中的每个亮斑都是一个碳原子个亮斑都是一个碳原子.、怎样才能观察到分子的排布、怎样才能观察到分子的排布?问题问题:1放大上亿倍的蛋白质分子结构模型问题：问题：2.2.怎样才能知道分子的大小呢？怎样才能知道分子的大小呢？2.具体做法是：具体做法是：把一滴油酸滴到水面上，油酸在水面上散开形把一滴油酸滴到水面上，油酸在水面上散开形成成单分子油膜单分子油膜，如果把分子看成球形，单分子，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油膜的厚度就可认为等于油膜分子的直径直径.1.有一种粗略测定分子大小的方法叫油膜法有一种粗略测定分子大小的方法叫油膜法.问题：问题：3.如何求解

3、单分子油膜层的厚度如何求解单分子油膜层的厚度(即分子直即分子直径径)呢？呢？1.1.先测出一滴油酸的体积先测出一滴油酸的体积V V：2.2.测出水面上漂浮的油膜的表面积测出水面上漂浮的油膜的表面积S S；3.3.单分子油膜的厚度等于油滴体积单分子油膜的厚度等于油滴体积V V与油膜面积与油膜面积S S的的比值：比值：方法小结：方法小结：通过测量较大量来研究较小量。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理想化处理，请问：有哪些地方做了理想化处理？把分子看成把分子看成球形球形.把滴

4、在水面上的油酸层当作单分子油膜层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请详细叙述用油膜法估测分子的大小操作步骤操作步骤n1.配制溶液（稀释）配制溶液（稀释）配配n2.精测一滴液体体积精测一滴液体体积n3.水盘取水，撒痱子粉（显示油膜边界）水盘取水，撒痱子粉（显示油膜边界）撒撒n4.滴一滴溶液形成单层表面薄膜滴一滴溶液形成单层表面薄膜 滴滴n5.描油膜形状描油膜形状 描描n6.数格数，计算油膜面积数格数，计算油膜面积 数数n7.求分子直径求分子直径 求求数格子时的注意事项：数格子时的注意事项：1.确定大面确定大

5、面积积2.再数小再数小面积面积例例1 1、将将1cm1cm3 3油油酸酸溶溶于于酒酒精精，制制成成200cm200cm3 3的的油油酸酸酒酒精精溶溶液液，已已知知1cm1cm3 3溶溶液液有有5050滴滴，现现取取1 1滴滴油油酸酸酒酒精精溶溶液液滴滴到到水水面面上上，随随着着酒酒精精溶溶于于水水，油油酸酸在在水水面面上上形形成成一一单单分分子子薄薄层层，已已测测出出这这一一薄薄层层的的面面积积为为0.2m0.2m2 2，由由此此可可估估测测油油酸酸分分子子直直径径是是多多少？少？1滴油酸酒精的体积为滴油酸酒精的体积为1/50cm3其中含油酸体积为其中含油酸体积为10-10m3油酸膜的厚度为油

6、酸膜的厚度为510-10mn一些数据太大或很小一些数据太大或很小,为了书写方便为了书写方便,习惯习惯上用科学记数法写成上用科学记数法写成10的乘方数的乘方数,如如 310-10m。我们把。我们把10的乘方数叫做数量级的乘方数叫做数量级,110-10m和和 910-10m，数量级都是，数量级都是 10-10m。n一般分子直径的数量级为一般分子直径的数量级为10-10m（除少数（除少数有机物大分子以外）有机物大分子以外）分子直径的数量级分子直径的数量级两种模型两种模型1.如何求解固体和液体单个分子的体积？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？如何求解气体单个分子的体积？

7、固体、液体固体、液体dddd小球模型：小球模型：在计算固体和液体分子大小时，可把分子看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）成是一小球，小球紧密排列在一起（忽略小球间的空隙）则：则：思考：思考：气体气体ddd立方体模型：立方体模型：在计算气体分子大小时，在计算气体分子大小时，把每个分子和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方体的中心，这个小立方体的边长等于分子间的平均距分子间的平均距离离.（d为立方体的边长）为立方体的边长）二、阿伏加德罗常

8、数二、阿伏加德罗常数 1.回忆化学中学过的阿伏加德罗常数回忆化学中学过的阿伏加德罗常数.1 mol的任何物质都含有相同的的任何物质都含有相同的粒子数粒子数，这个数，这个数就叫阿伏加德罗常数就叫阿伏加德罗常数。例：已知水的摩尔体积是例：已知水的摩尔体积是1.8101.810-5-5 mm3 3/mol/mol，每个水分子的直径是每个水分子的直径是410410-10-10m m，设想水分子，设想水分子是一个挨一个排列的，求是一个挨一个排列的，求1 mol1 mol水中所含的水水中所含的水分子数分子数.2.根据分子的大小，可以计算出阿伏加德罗常根据分子的大小，可以计算出阿伏加德罗常数数 一个分子的体

9、积：一个分子的体积：1 mol1 mol水中所含的水分子数：水中所含的水分子数：.=6.01023 mol-1N=二、阿伏加德罗常数二、阿伏加德罗常数 例：已知水的摩尔体积是例：已知水的摩尔体积是1.8101.810-5-5 mm3 3/mol/mol，每个，每个水分子的直径是水分子的直径是410410-10-10m m，设想水分子是一个挨，设想水分子是一个挨一个排列的，求一个排列的，求1 mol1 mol水中所含的水分子数水中所含的水分子数.3.3.阿伏加德罗常数意义阿伏加德罗常数意义微观微观 宏观宏观NA桥梁桥梁结论：(1)(1)已知物质的摩尔质量已知物质的摩尔质量MM，物体的密度，物体的

10、密度p p，阿伏加德，阿伏加德罗常数罗常数N NA A，物质的质量，物质的质量 mm 则：则：分子的质量分子的质量 mm分子分子=M/N=M/NA A 分子的体积分子的体积 v v分子分子=V=V摩尔摩尔/N/NA A=(M/p)/N=(M/p)/NA A 所含分子的个数所含分子的个数 n=n=摩尔数摩尔数NNA A =(m/M)N=(m/M)NA A（2 2）标准状态下，）标准状态下，1 mol1 mol气体的体积为气体的体积为22.422.4升。升。气体分子占有的空间体积气体分子占有的空间体积 V V0 0=V=V摩尔摩尔/N/NA A（该式对气体适用）该式对气体适用）判断下列说法是否正确

11、，如果正确请求解要判断下列说法是否正确，如果正确请求解要求量。求量。1.已知固体和液体的摩尔体积为已知固体和液体的摩尔体积为Vmol和一个分和一个分子的体积子的体积Vo，可以求解阿伏伽德罗常数，可以求解阿伏伽德罗常数NA3.已知物质的摩尔质量为已知物质的摩尔质量为M和一个分子的质量和一个分子的质量mo，可以求解阿伏伽德罗常数，可以求解阿伏伽德罗常数NA2.已知气体的摩尔体积为已知气体的摩尔体积为Vmol和一个分子的体和一个分子的体积积Vo，可以求解阿伏伽德罗常数，可以求解阿伏伽德罗常数NA4.已知某物质的体积已知某物质的体积V和摩尔体积和摩尔体积Vmol，可以，可以求解物质的分子数求解物质的分

12、子数n5.已知某物质的质量已知某物质的质量m和摩尔质量和摩尔质量M，可以求，可以求解物质的分子数解物质的分子数nB、计算分子的质量分子质量的数量级:10-26-10-27kg例4.已知:水和氢气的摩尔质量分别是1.810-2kg/mol和210-3kg/mol，求水分子和氢分子的质量（已知NA=6.01023mol-1)随堂练习随堂练习n1 1、下列哪一组已知数据中能求出阿伏加德、下列哪一组已知数据中能求出阿伏加德罗常数罗常数 。（）A A物质分子的质量和体积物质分子的质量和体积 B B物体的质量和它的摩尔质量物体的质量和它的摩尔质量 CC物体的质量、密度和它的分子体积物体的质量、密度和它的分

13、子体积 D D物体的摩尔体积、密度及其分子质量物体的摩尔体积、密度及其分子质量 DD2 2、1 1克水中含有的水分子个数为（克水中含有的水分子个数为（）A A 6.02106.02102323 B 3.0110 B 3.01102323 C 6.0210C 6.02102222 D 3.3410 D 3.341022223.3.只只要要知知道道下下列列哪哪一一组组物物理理量量，就就可可以以估估算算出出气气体体中分子的平均距离中分子的平均距离（）A A阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和质量阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和质量 B B阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和密度阿伏加德罗常数、该气体的

14、摩尔质量和密度 C C阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和体积阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和体积 D D该气体的密度、体积和摩尔质量该气体的密度、体积和摩尔质量B4.4.若若以以表表示示水水的的摩摩尔尔质质量量，表表示示在在标标准准状状态态下下水水蒸蒸气气的的摩摩尔尔体体积积，为为表表示示在在标标准准状状态态下下水水蒸蒸气气的的密密度度，N NA A为为阿阿伏伏加加德德罗罗常常数数，m m、分分别别表表示每个水分子的质量和体积，下面是四个关系式示每个水分子的质量和体积，下面是四个关系式 N NA A=/m/m =/N/NA A m m=/N/NA A =/N/NA A 其中其中A A和和都是

15、正确的；都是正确的；B B和和都是正确的；都是正确的；C C和和都是正确的；都是正确的；D D和和都是正确的。都是正确的。答案：答案：B B小结小结1.一般物体中的分子数目是很大的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的质量也是很小的.一般分子质量数量一般分子质量数量级是级是10-26Kg3.阿伏加德罗常数是联系微观世界和宏观世界的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一般分子直径的数量

16、级为10-10 m分子的模型：把分子看成球形或正方体模型。分子的模型：把分子看成球形或正方体模型。6.6.下列数据能求出阿伏加德罗常数的是（下列数据能求出阿伏加德罗常数的是（）A.A.水的密度和水的摩尔质量水的密度和水的摩尔质量B.B.水的摩尔质量和水分子的体积水的摩尔质量和水分子的体积C.C.水分子的体积和水分子的质量水分子的体积和水分子的质量D.D.水分子的质量和水的摩尔质量水分子的质量和水的摩尔质量D例例5.5.已知水的摩尔质量是已知水的摩尔质量是18101810-3-3kg/molkg/mol，水的密，水的密度是度是1110103 3kg/mkg/m3 3，求水分子的体积（已知，求水分

17、子的体积（已知N NA A=6.010=6.0102323molmol-1-1）C、计算分子的体积不适用于求气体分子的体积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但能计算气体分子所占的空间体积4.4.已已知知阿阿伏伏加加德德罗罗常常数数为为N NA A，铜铜的的摩摩尔尔质质量量为为M M，密密度为度为（均为国际单位），则（均为国际单位），则（）A A1m1m3 3铜原子含原子数目为铜原子含原子数目为NNA A/M/M B B1 1个铜原子质量是个铜原子质量是M/NM/NA A C C1 1个铜原子的体积是个铜原子的体积是M/NM/NA A D D1kg1kg铜所含原子的数目是铜所

18、含原子的数目是NNA AABC 7.7.水的分子量水的分子量1818，水的密度为，水的密度为10103 3kg/mkg/m3 3,阿伏加德罗常数为阿伏加德罗常数为N NA A=6.0210=6.02102323个个/mol/mol，则：，则：（1 1）水的摩尔质量）水的摩尔质量M=_M=_18g/mol（2 2）水的摩尔体积）水的摩尔体积V=_V=_M/=18/1=18g/cm3 （3 3）一个水分子的质量）一个水分子的质量mm0 0=_=_M/NA=18/6.021023=2.99 10-26 kg（4 4）一个水分子的体积）一个水分子的体积V V0 0=_=_V/NA=2.99 10-23

19、 cm3（5 5）10g10g水中含有的分子数目水中含有的分子数目N=_N=_mNA/M=3.344 1021 解：设想油酸分子一个挨一个排列，解：设想油酸分子一个挨一个排列，1 mol 1 mol 油酸分子的质量为油酸分子的质量为MM，密度为密度为，油酸分子的直径为，油酸分子的直径为d d，把每个油酸分子当作小球，把每个油酸分子当作小球.则其则其体积为体积为:1 mol1 mol油酸的体积油酸的体积 :1 mol1 mol油酸所含的微粒数，即阿伏加德罗常数为油酸所含的微粒数，即阿伏加德罗常数为N NA A.NA=61023 mol-1 练习练习2.2.由油滴实验测得油酸分子的直由油滴实验测得

20、油酸分子的直径为径为1.12101.1210-9-9 m m，已知油酸的密度，已知油酸的密度为为6.37106.37102 2 kg/m kg/m3 3，已知油酸的摩，已知油酸的摩尔质量为尔质量为282 g/mol282 g/mol，试求阿伏加德，试求阿伏加德罗常数罗常数.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？个个08.估算在标准状态下气体分子间的距离。估算在标准状态下气体分子间的距离。n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

21、.410-3 m3)n NAd3=V摩尔 n d=（V摩尔/NA）1/3n=22.410-3/（6.021023）1/3m n =3.8 10-9 m例题：例题：已知空气的摩尔质量是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，则空气中气体分子的平均质量多大？成年人做一次深呼吸，约吸入人做一次深呼吸，约吸入450cm450cm3 3的空气，的空气，则做一次深呼吸所吸入的空气质量是多少？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？（按标准状所吸入的气体分子数量是多少？（按标准状况估算）况估算）解析解析 :空气分子的平均质量为：空气分子的平均质量为：2 2成年人做一次深呼吸所吸入的空气质成年人做一次深呼吸所吸入的空气质量为：量为：所吸入的分子数为：所吸入的分子数为：