2018-2019學(xué)年高中物理 第七章 分子動(dòng)理論 第1節(jié) 物體是由大量分子組成的課件 新人教版選修3-3.ppt

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1、,第七章分子動(dòng)理論,第1節(jié)物體是由大量分子組成的,[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1．知道物體是由大量分子組成的，知道分子的大小。2．會(huì)對(duì)分子直徑、分子數(shù)目、分子大小進(jìn)行計(jì)算。3．知道阿伏加德羅常數(shù)，會(huì)用來(lái)進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算。,一、分子的大小1．物體是由大量_____組成的，在熱學(xué)中，組成物質(zhì)的微粒(如分子、原子或者離子)統(tǒng)稱為_(kāi)____。2．用油膜法估測(cè)分子的大小(1)原理：把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，使油酸在水面上形成______油膜，如把油酸分子簡(jiǎn)化成球形，則油膜的____即為油酸分子的直徑，如圖7－1－1。,圖7－1－1,分子,分子,單分子,厚度,(2)計(jì)算：如果測(cè)出油酸的體積為V，單分子油膜的面積為S，則

2、油酸分子的直徑d＝____。3．分子大?。撼艘恍┯袡C(jī)物質(zhì)的大分子外，多數(shù)分子大小的數(shù)量級(jí)為_(kāi)______m。自主思考——判一判1．(1)油酸分子的形狀是球形的。()(2)原子或離子不是分子。()(3)所有分子直徑的數(shù)量級(jí)都是10－10m。()(4)測(cè)定分子大小的方法有多種，油膜法只是其中的一種方法。(),10－10,,,,√,二、阿伏加德羅常數(shù)1．定義：1mol的任何物質(zhì)都含有相同的______，這個(gè)數(shù)量用阿伏加德羅常數(shù)表示。2．?dāng)?shù)值：阿伏加德羅常數(shù)通常用符號(hào)NA表示，其值通?？扇A＝______________，在粗略計(jì)算中可取NA＝6.01023mol－1。,粒子數(shù),6.021023m

3、ol－1,3．意義：阿伏加德羅常數(shù)是一個(gè)重要的常數(shù)，它把___________、_________這些宏觀量與_________、_________等微觀量聯(lián)系起來(lái)了，即阿伏加德羅常數(shù)NA是聯(lián)系宏觀量與微觀量的橋梁。自主思考——判一判2．(1)阿伏加德羅常數(shù)與物質(zhì)的種類、物質(zhì)的狀態(tài)無(wú)關(guān)。()(2)一個(gè)分子的質(zhì)量等于摩爾質(zhì)量除以阿伏加德羅常數(shù)。()(3)一個(gè)分子的體積等于摩爾體積除以阿伏加德羅常數(shù)。(),摩爾質(zhì)量,摩爾體積,分子質(zhì)量,分子大小,√,√,,(1)我們喝一口水大約喝下6.01023個(gè)水分子，如果動(dòng)用全世界60億人來(lái)數(shù)這些分子，每人每秒數(shù)一個(gè)，300萬(wàn)年也數(shù)不完，由此可見(jiàn)，分子大小的數(shù)

4、量級(jí)很大還是很?。?(2)成年人做一次深呼吸，約吸入450cm3的空氣，則做一次深呼吸所吸入的氣體分子數(shù)量是多少？(按標(biāo)準(zhǔn)狀況估算，已知標(biāo)況下氣體的摩爾體積是22.4L)提示(1)很小。(2)成年人做一次深呼吸吸入的分子數(shù)為,考點(diǎn)一油膜法估測(cè)分子大小1．油膜法估測(cè)分子大小中的“兩測(cè)一算”(1)測(cè)量一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積先配制一定濃度的油酸酒精溶液，用注射器或滴管將事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下量筒內(nèi)增加一定體積(例如1mL)時(shí)的滴數(shù)，從而可算出一滴溶液的體積，再結(jié)合溶液的濃度就可以計(jì)算出一滴溶液中所含純油酸的體積。,(2)測(cè)量單分子油膜的面積①在淺盤(pán)中裝入2cm深的

5、水，然后將痱子粉或細(xì)石膏粉均勻地撒在水面上。②將一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤(pán)上，用彩筆將薄膜的形狀描畫(huà)在玻璃板上。③將畫(huà)有油膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，數(shù)出輪廓內(nèi)的方格數(shù)(不足半個(gè)的舍去，多于半個(gè)的算一個(gè))，再根據(jù)方格的個(gè)數(shù)求出油膜的面積S。(3)估算分子的直徑如果一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積為V，所形成的單分子油膜的面積為S，則分子的直徑為,2．油膜法估測(cè)分子大小中的注意事項(xiàng)(1)油酸酒精溶液配制后不要長(zhǎng)時(shí)間放置，以免濃度改變，產(chǎn)生較大的實(shí)驗(yàn)誤差。(2)實(shí)驗(yàn)前應(yīng)注意，方盤(pán)應(yīng)該干凈，否則難以形成油膜。(3)痱子粉的用量不要太多，否則不易成功。撒完后，方

6、盤(pán)中的水面應(yīng)保持平衡，痱子粉應(yīng)均勻浮在水面上。(4)向水面滴一滴油酸酒精溶液。,(5)滴油酸酒精溶液的滴口應(yīng)在離水面1cm之內(nèi)，否則油膜難以形成。(6)要待油膜形狀穩(wěn)定后，再畫(huà)輪廓。(7)運(yùn)用數(shù)格子法測(cè)油膜面積。多于半個(gè)的算一個(gè)，少于半個(gè)的舍去。這種方法所取方格的單位越小，計(jì)算的面積誤差越小。(8)本實(shí)驗(yàn)只要求估算分子大小，實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)量級(jí)符合要求即可。,[例1]在做用油膜法估測(cè)分子大小的實(shí)驗(yàn)中，油酸酒精溶液的濃度為104mL的溶液中有純油酸6mL。用注射器測(cè)得1mL上述溶液中有液滴50滴。把1滴該溶液滴入盛水的淺盤(pán)里，待水面穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤(pán)上，在玻璃板上描出油膜的輪廓，然后把玻璃板放在

7、坐標(biāo)紙上，其形狀如圖7－1－2所示，坐標(biāo)中正方形小方格的邊長(zhǎng)為20mm。求：,圖7－1－2,(1)油酸膜的面積是多少？(2)每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是多少？(3)根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估測(cè)出油酸分子的直徑是多少？(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)[審題指導(dǎo)]①運(yùn)用數(shù)格子的方法(多于半格算一格，少于半格舍去)測(cè)出油膜的面積。,【解析】(1)用填補(bǔ)法數(shù)出在油膜輪廓內(nèi)的格數(shù)(面積大于半個(gè)方格的算一個(gè)，不足半格的舍去不算)約為58個(gè)，油膜面積為S＝58(2010－3m)2＝2.3210－2m2。(2)因50滴油酸酒精溶液的體積為1mL，且溶液含純油酸的濃度為ρ＝0.06%，故每滴油酸酒精溶液含純油酸的體積為

8、,【答案】(1)2.3210－2m2(2)1.210－11m3(3)5.210－10m,,答案B,2．在油膜法估測(cè)油酸分子的大小實(shí)驗(yàn)中，有下列實(shí)驗(yàn)步驟：①往邊長(zhǎng)約為40cm的淺盤(pán)里倒入約2cm深的水，待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上。②用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴在水面上，待薄膜形狀穩(wěn)定。③將畫(huà)有油膜形狀的玻璃板平放在坐標(biāo)紙上，計(jì)算出油膜的面積，根據(jù)油酸的體積和面積計(jì)算出油酸分子直徑的大小。,④用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下量筒內(nèi)每增加一定體積時(shí)的滴數(shù)，由此計(jì)算出一滴油酸酒精溶液的體積。⑤將玻璃板放在淺盤(pán)上，然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上。完成

9、下列填空：(1)上述步驟中，正確的順序是________。(填寫(xiě)步驟前面的數(shù)字),(2)將1cm3的油酸溶于酒精，制成300cm3的油酸酒精溶液；測(cè)得1cm3的油酸酒精溶液有50滴?，F(xiàn)取一滴該油酸酒精溶液滴在水面上，測(cè)得所形成的油膜的面積是0.13m2。由此估算出油酸分子的直徑為_(kāi)__________________m。(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)。,答案(1)④①②⑤③(2)510－10m,考點(diǎn)二阿伏加德羅常數(shù)1．阿伏加德羅常數(shù)的應(yīng)用設(shè)物質(zhì)(固體或液體)的摩爾質(zhì)量為M(kg/mol)，摩爾體積為Vm(m3/mol)，物體的質(zhì)量為m(kg)，體積為V(m3)，密度為ρ(kg/m3)，該物質(zhì)1個(gè)分子

10、的體積為V0(m3)，一個(gè)分子的質(zhì)量為m0(kg)，則：,2．對(duì)分子模型的理解(1)球形模型：固體和液體可看作一個(gè)緊挨著一個(gè)的球形分子排列而成，忽略分子間空隙，如圖甲所示。,(2)立方體模型：氣體分子間的空隙很大，把氣體分成若干個(gè)小立方體，氣體分子位于每個(gè)小立方體的中心，每個(gè)小立方體是每個(gè)分子平均占有的活動(dòng)空間，忽略氣體分子的大小，如圖乙所示。,[例2]若以M表示水的摩爾質(zhì)量，Vm表示在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的摩爾體積，ρ為在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的密度，NA為阿伏加德羅常數(shù)，m0、V0分別表示每個(gè)水分子的質(zhì)量和體積，下面四個(gè)關(guān)系式：,其中正確的是A．①和②B．①和③C．③和④D．①和④[審題指導(dǎo)]①固體

11、與液體間的分子間隙較小，可以忽略不計(jì)。②摩爾質(zhì)量等于密度乘以摩爾體積。,【答案】B,名師點(diǎn)撥分子動(dòng)理論中宏觀量與微觀量之間的關(guān)系由宏觀量計(jì)算微觀量，或由微觀量計(jì)算宏觀量，都要通過(guò)阿伏加德羅常數(shù)建立聯(lián)系。所以說(shuō)，阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀量與微觀量的橋梁。,3．(多選)已知某氣體的摩爾體積為22.4L/mol，摩爾質(zhì)量為18g/mol，阿伏加德羅常數(shù)為6.021023mol－1，由以上數(shù)據(jù)可以估算出這種氣體A．每個(gè)分子的質(zhì)量B．每個(gè)分子的體積C．每個(gè)分子占據(jù)的空間D．分子之間的平均距離,答案ACD,4．已知水的密度ρ＝1.0103kgm－3，水的摩爾質(zhì)量Mmol＝1.810－2kgmol－1，(阿伏加德羅常數(shù)NA取6.01023mol－1)求：(1)1cm3水中有多少個(gè)水分子。(2)估算一下水分子的直徑多大。,答案(1)3.31022個(gè)(2)3.910－10m或3.110－10m,