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1、7.1物体是由大量分子组成的,第七章分子动理论,1、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?,3、如何求解单分子油膜层的厚度(即分子直径)呢？,阅读课文,回答以下问题:,组成物质的分子是很小的，不但用肉眼不能直接看到它们，就是用扫描隧道显微镜也看不到它们（能有放大几亿倍） 。,我国科学家用扫描隧道显微镜拍摄的石墨表面原子的排布图，图中的每个亮斑都是一个碳原子.,、怎样才能观察到分子的排布?,问题:1,放大上亿倍的蛋白质分子结构模型,问题：2.怎样才能知道分子的大小呢？,2.具体做法是：把一滴油酸滴到水面上，油酸在水面上散开形成单分子油膜，如果把分子看成球形，单分子油膜的厚度就
2、可认为等于油膜分子的直径.,1.有一种粗略测定分子大小的方法叫油膜法.,问题：3.如何求解单分子油膜层的厚度(即分子直径)呢？,1.先测出一滴油酸的体积V：,2.测出水面上漂浮的油膜的表面积S；,3.单分子油膜的厚度等于油滴体积V与油膜面积S的比值：,方法小结：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，实际上做了理想化处理，请问：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;,请详细叙述用油膜法估测分子的大小操作步骤,1.配制溶液（稀释）配2.精测一滴液体体积3.水盘取水，撒痱子粉（显示油膜边界）撒4.
3、滴一滴溶液形成单层表面薄膜 滴5.描油膜形状 描6.数格数，计算油膜面积 数7.求分子直径 求,数格子时的注意事项：,1.确定大面积,2.再数小面积,例1、将1cm3油酸溶于酒精，制成200cm3的油酸酒精溶液，已知1cm3溶液有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薄层，已测出这一薄层的面积为0.2m2，由此可估测油酸分子直径是多少？,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,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 310-10m。我们把10的乘方数叫做数量级, 1
4、10-10m和 910-10m，数量级都是 10-10m。一般分子直径的数量级为10-10m（除少数有机物大分子以外）,分子直径的数量级,两种模型,1.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？,固体、液体,小球模型：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）则：,思考：,气体,立方体模型：在计算气体分子大小时，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方体的中心，这个小立方体的边长等于分子间的平均距离.,（d为立方体的边长）,二、阿伏加德罗常数,1.回忆化学中学过的阿伏加德罗常数.,1 mol的任何物质
5、都含有相同的粒子数，这个数就叫阿伏加德罗常数 。,例：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=,二、阿伏加德罗常数,例：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.,3.阿伏加德罗常数意义,结论：,(1)已知物质的摩尔质量M，物体的密度p，阿伏加德罗常数N
6、A，物质的质量 m 则：分子的质量 m分子=M/NA 分子的体积 v分子=V摩尔/ NA= ( M /p ) / NA 所含分子的个数 n=摩尔数NA =(m /M) NA（2）标准状态下，1 mol气体的体积为22.4升。 气体分子占有的空间体积 V0=V摩尔/NA（该式对气体适用）,判断下列说法是否正确，如果正确请求解要求量。,1.已知固体和液体的摩尔体积为Vmol和一个分子的体积Vo，可以求解阿伏伽德罗常数NA,3.已知物质的摩尔质量为M和一个分子的质量mo，可以求解阿伏伽德罗常数NA,2.已知气体的摩尔体积为Vmol和一个分子的体积Vo，可以求解阿伏伽德罗常数NA,4.已知某物质的体积
7、V和摩尔体积Vmol，可以求解物质的分子数n,5.已知某物质的质量m和摩尔质量M，可以求解物质的分子数n,B、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,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 3.01102
8、3 C 6.021022 D 3.341022,3.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,4.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,小结,1.一般物体中
9、的分子数目是很大的.2.一般分子的质量也是很小的.一般分子质量数量级是10-26Kg3.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10-10 m,分子的模型：把分子看成球形或正方体模型。,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,例5.已知水的摩尔质量是1810-3kg/mol，水的密度是1103kg/m3，求水分子的体积（已知NA=6.01023mol-1）,C、计算分子的
10、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,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,7.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=_,18g/mol,（2）水的摩尔体积V=_,M/=18/1=18g/cm3,（3）一个水分子的质量m0 =_,M/ NA =18 / 6.021023 =2.99 10-26 kg,（4）一
11、个水分子的体积V0 =_,V/ NA =2.99 10-23 cm3,（5）10g水中含有的分子数目N=_,mNA/M=3.344 1021,解：设想油酸分子一个挨一个排列，1 mol 油酸分子的质量为M，密度为，油酸分子的直径为d，把每个油酸分子当作小球.则其体积为:,1 mol油酸的体积 :,1 mol油酸所含的微粒数，即阿伏加德罗常数为NA .,NA=61023 mol-1,练习2.由油滴实验测得油酸分子的直径为1.1210-9 m，已知油酸的密度为6.37102 kg/m3，已知油酸的摩尔质量为282 g/mol，试求阿伏加德罗常数.,例6.若已知铁的原子量是56，铁的密度是7.810
12、3kg/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？,8.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：,
