《第一节 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《第一节 物体是由大量分子组成的课件.ppt（57页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、第十一章 分子热运动 能量守恒,一、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,分子动理论的内容,1.物质是由大量分子组成的.,2. 分子永不停息地做无规则的运动.,3.分子之间存在着相互作用力.,阅读课文P2,回答以下问题:,这里所说的分子与化学中所说的分子有何不同?,答化学中讲的分子是：具有物质的化学性质的最小微粒,物理中所说的分子指的是：做热运动时遵从相同规律的微粒，包括组成物质的原子、离子或分子。,1.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
2、是用光学显微镜也看不到它们。 那怎么才能看到分子呢？,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.,用扫描隧道显微镜（能有放大几亿倍）,（一）、扫描隧道显微镜,扫描隧道显微镜拍摄的石墨表面原子排布图,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,分子的大小,放大上亿倍的蛋白质分子结构模型,怎样才能知道分子的大小呢？,思考1.分子形状,思考2.构成物质分子排列情况,把分子看成球形.,分子一个紧挨一个整齐排列;,思考3. 确定分子大小的方法,单分子油膜法测直径,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
3、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直径.,1分子大小的估测单分子层油膜法,1.先测出油酸滴的体积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。,那么如何才能求出单分子油膜层的厚度(即分子直径)呢？,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.,答：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;,实验仪器,盛水方盘、注射器(或胶头滴管)、试剂瓶、坐标纸、玻璃板、痱子粉、酒精油酸溶液、量筒、彩笔.,实验
4、步骤,(1)在方盘中盛入适量的水(约2cm深)，使水处于稳定状态.,(2)用注射器(或胶头滴管)取事先配好的酒精油酸溶液，逐滴滴入量筒，记下量筒中滴入1 mL溶液所需加入溶液的滴数；,(3)将痱子粉均匀地撒在水面上.,(4)用注射器(或胶头滴管)靠近水面将一滴酒精油酸溶液滴在水面上.,(5)待油酸膜的面积稳定后，把玻璃板放在方盘上，用笔描绘出油膜的形状.,注意事项,(1) 实验前应检查方盘是否干净，如果有油渍则导致实验无法完成.,(2) 方盘中的水应保持稳定状态，最好静置一段时间. 痱子粉均匀撒在水面上.,(3) 向水面滴酒精油酸溶液时，针尖应竖直、靠近水面，如果离水面太高，可能无法形成油膜.
5、 最好在1 cm左右. 滴酒精油酸溶液时要注意控制好，只滴1滴.,注意事项,(4) 计算油膜面积时，以坐标纸上方格的数目来计算(边长1cm) .不足半个的舍去，多于半个的算1个 .,训练,将1cm3的油酸溶于酒精，制成500cm3的酒精油酸溶液. 该酒精油酸溶液40滴的体积为1cm3，现取1滴溶液滴在水面上，随着酒精溶于水，油酸在水面上形成单分子油膜层，油膜面积0.4m2,由此估算油酸分子直径。,1.25X10-10m,将培养皿水平放在边长1cm的方格纸上,水面上散开的油膜轮廓如图所示,该油膜面积为_cm,由此可以估算油酸分子直径约_,82S0,82,4.9X10-10,训练,用“油膜法”可以
6、估测分子的大小：滴入盛水培养皿中的油酸溶液所含纯油酸体积为4.0106,1、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, 110-10m和 910-10m，数量级都是 10-10m。2、一般分子直径的数量级为10-10m（除少数有机物大分子以外）,数量级,3、一般分子质量的数量级为10-27kg到10-26kg,注意：除一些有机物质的大分子外，一般分子的质量数量级为上面数值，以后无特别说明，我们就以上面数值作为分子质量的数量级,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
7、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,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,二、阿伏加德罗常数,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.,2阿伏加德罗常数是联系微观世界和宏观世界的桥梁,体会分子“数量”之大,（1）已知物质的摩尔质量MA，可求出分
8、子质量m0,（其中，VA为摩尔体积,为物质的密度）,（2）已知物质的量（摩尔数）n，可求出物体所含分子的数目N,3、有关计算：,（3）已知物质的摩尔体积VA ，可求出分子的体积 V0,固体、液体,小球模型,气体,立方体模型,4、分子模型的建立,分子分子模型：在计算固液体分子大小时，作为一个近似的物理模型，可把分子看成是一小球.则：,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,（以上两式中d表示分子的直径，V表示固液体分子的体积或气体分子所占的空间体积.）,4、分子模型的建立,设 NA为阿伏加德罗常数，VA为物质的摩尔体积,（1）球体模型,把分子视为
9、紧密排列的球形分子，可估算分子直径为,（2）立方体模型,把分子所占有空间视为立方体，可估算分子间平均距离为,一般用于固体、液体,一般用于气体,对于固体、液体,对于气体,2. 阿伏加德罗常数NA: NA=6.021023mol-1,2. 阿伏加德罗常数NA: NA=6.021023mol-1,(1)NA: 1摩尔任何物质含有的微粒数相 同，这个常数叫阿伏加德罗常数. NA是微观世界的一个重要的常 数，是联系微观物理量和宏观物 理量的桥梁。,宏观量：,物质的体积V,物质的质量m,物质的摩尔数N,物质的摩尔质量mmol,物质的摩尔体积Vmol,(2) 宏观量与微观量,物质的密度,微观量：,单分子体积
10、V0,单分子质量m0,分子的直径d,分子数n,(2) 宏观量与微观量,宏观量：,物质的体积V,物质的质量m,物质的密度,物质的摩尔数N,物质的摩尔质量mmol,物质的摩尔体积Vmol,(3)宏观量与微观量的关系：,(3)宏观量与微观量的关系：,(3)宏观量与微观量的关系：,(3)宏观量与微观量的关系：,球模型,立方体模型,球模型,只适用于固体、液体,立方体模型,球模型,注：因为固体、液体分子间距较小,可认为是一个个的小球，且是一个紧挨一个排列的，估算时，可忽略分子间的空隙。而气体分子间距很大，分子间空隙不能忽略。所以以上第式不适用于气体，因为这样计算出来的是气体分子所占的平均空间，它比分子真实
11、的体积大得多。,估算分子直径的数量级，一般建立两种模型：球模型、立方体模型。球模型适用于估算固体和液体分子直径大小;而立方体模型计算出来的是气体分子间的平均间距。有时，也可把固体、液体分子看成一个紧挨一个的正方体来处理. 所以 从而简化计算。,应用：,(1)已知物质的摩尔质量M，物体的密度，阿伏加德罗常数NA，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 / ) / NA所含有的分子数N=摩尔数NA=(m /M) NA标准状态下，1 mol气体的体积为22.4升。 v升气体含有的分子数N=（ v/V摩尔）NA注意：上式对气体不适用，求得的分子体积应
12、是气体分子占有的空间,（2）应用阿伏加德罗常数,例1. 已知铜的密度是8.9103kg/m3，相对原子质量64，通过估算可知每个铜原子所占的体积为( ),A. 710-6m3B. 110-29m3C. 110-26m3D. 810-24m3,本节范例精讲,解析：铜的相对原子质量是64，意思是 铜的摩尔质量是： mmol=64g/mol=6410-3kg/mol,B,注：此题若要进一步估算铜原子的直 径，则可用球模型：,例2. 只要知道下列哪一组物理量，就可以估算出气体中分子间的平均距离? ( ),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.
13、阿伏加德罗常数，该气体的质量和体积 D. 该气体的密度、体积和摩尔质量,所以B正确.,解析：要估算分子间平均距离，先要计算出单个气体分子所占平均空间v0，再利用立方体模型：求d. 若能求出摩尔体积Vmol，又知道阿伏加德罗常数NA，,例3. 用油膜法估测分子大小的实验中，配制的油酸酒精溶液的浓度为每5000ml溶液中有纯油酸2ml，用注射器测得1ml上述溶液有60滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，等水面稳定以后，用玻璃板放在浅盘上，在玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如右图所,示，坐标纸中正方形小格的边长为1cm，根据以上数据和测量结果，估测出油酸分子的大小是多少?,s = 831cm2= 83
14、cm2=8.310-3m2,解析：(1)先数整数个小方格，再数不足一格的. 方法是大于半格的记为1格，小于半格的舍去，一共数得小方格总数为83，则,1.若以表示水的摩尔质量，v表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，为在标准状态下水蒸气的密度，NA为阿伏加德罗常数，m、v0表示每个水分子的质量和体积，下面是四个关系式：(1) NA= v/m (2) =/(NA v0) (3)m=/ NA (4) v0=v/ NA其中 （ ）A（1）和（2）都是正确的 B.（1）和（3）都是正确的 C.（3）和（4）都是正确的 D.（1）和（4）都是正确的,B,练习,2下面关于分子数量的说法中正确的是（ ）g的氢气和
15、g的氦气含有相同的分子数体积相等的固体和液体相比较，固体中的分子数多无论什么物质，只要它们的摩尔数相同就含有相同的分子数无论什么物质，只要它们的体积相同就含有相同的分子数,3关于分子质量，下列说法正确的是（）质量相同的任何物质，分子数相同摩尔质量相同的物体，分子质量一定相同分子质量之比一定等于它们的摩尔质量之比密度大的物质，分子质量一定大,4只要知道下列哪一组物理量，就可以估算出气体中分子间的平均距离？ （ ）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、该气体的摩尔体积D该气体的密度、体积和质量,BC,5、（2008年全国卷I）19.已知地
16、球半径约为6.4106 m，空气的摩尔质量约为2910-3 kg/mol,一个标准大气压约为1.0105 Pa.利用以上数据可估算出地球表面大气在标准状况下的体积为（ ）A.41016 m3 B.41018 m3C. 41020 m3 D. 41022 m3,答案：B,小结,1.一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。,作业：,1 课后作业P71 1、2、3、4,2.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）,
