分子及其热运动PPT演示课件

分子及其热运动,学习目标：1.知道可以用油膜法测定分子的直径，知道分子直径的数量级2知道阿伏加德罗常数的含义，会用阿伏加德罗常数计算分子的大小3知道分子做永不停息的无规则热运动4理解布朗运动及布朗运动的特点,第一节,核心要点突破,课堂互动讲练,知能优化训练,课前自主学案,学习目标,课前自主学案,一、分子的大小1油膜法测分子直径把一滴体积为V的油酸滴在水面上，让其自由散开，在水面上形成单分子油膜的面积为S，那么油膜的厚度即分子直径为d _ . 2.分子直径的数量级：一般物质分子直径的数量级为_m.,1010,二、阿伏加德罗常数1含义：1 mol任何物质都含有相同的_，叫做阿伏加德罗常数2阿伏加德罗常数的数值通常可取为NA_.,粒子数,6.021023 mol1,三、分子的热运动1扩散现象：扩散现象是指当两种物质接触时，物质分子彼此进入对方的现象实验证明，温度越高，扩散进行的越_，这表示分子无规则运动越_2分子热运动一切物质的分子都在不停地做_，由于这种运动与_有关系，所以通常把分子的这种无规则运动叫做_,快,剧烈,无规则运动,温度,热运动,科目一考试 / 2016年科目一模拟考试题,科目二考试 2016年科目二考试技巧、考试内容、考试视频,四、布朗运动1在液体或气体中悬浮微粒的无规则运动，称为_2液体或气体的温度越_、微粒越_，布朗运动越明显,布朗运动,高,小,3产生原因：由于液体分子的无规则运动，足够小的微粒受到来自各个方向的液体分子的撞击作用的不平衡4布朗运动与分子运动(1)区别：布朗运动是固体微粒的运动，不是单个分子的运动(2)联系：布朗运动虽然不是分子的运动，但微粒的无规则运动反映了液体(或气体)分子的无规则运动,核心要点突破,一、油膜法测分子直径估侧分子的大小通常采用油膜法取1 mL的油酸，用无水酒精按1200的体积比稀释油酸，使油酸在酒精中充分溶解用滴管提取1 mL 稀释后的油酸，并测算出滴管中滴出一滴的体积在盛水盘中装入约2 cm深的蒸馏水，为便于观测油膜的面积，可在水面上轻撒上一层痱子粉，在水盘中央滴一滴油酸酒精溶液，于是油酸在水面上迅速散开到油膜面积不再扩大时，用一块玻璃盖在盘缘上并用彩笔在玻璃上描出油膜的轮廓图,图111,油酸在水面上形成单分子层油膜油酸分子的一端对水有很强的亲和力，被水吸引在其中；另一端对水没有亲和力，便冒出水面油酸分子都是直立在水中的，单分子油膜的厚度等于油酸分子的长度若把分子当成小球，油膜的厚度也就等于分子的直径，如图112所示，其直径的数量级为1010 m.,图112,特别提醒：(1)分子并不是球形的，但这里把它们当作球形处理，是一种估算的方法估算在物理学的学习和研究中都是很有用的(2)尽管用不同方法测量分子直径结果有差异，但除一些高分子有机物外，一般测得的数量级一致，分子直径的数量级为1010 m.,二、微观量和宏观量的联系1微观物理量：分子的质量m0，分子体积V0，分子直径d.2宏观物理量：物体的质量m，体积V，密度，摩尔质量M，摩尔体积VM.,3阿伏加德罗常数：1摩尔的任何物质含有的分子数相同，这个常数叫做阿伏加德罗常数，用NA表示，即NA6.021023(个)/mol.它是联系宏观物理量与微观物理量的桥梁根据油膜法测出分子的直径，可算出阿伏加德罗常数；反过来，已知阿伏加德罗常数，根据摩尔质量(或摩尔体积)就可以算出一个分子的质量(或一个分子所占据的体积),(4)估算分子(或原子)的直径(对固体或液体适用)把分子(或原子)当作球体，并假定分子(或原子)是紧密无间隙地堆在一起只要知道一个分子(或原子)的体积V0，就可以用公式V0d3/6，求出它的直径一般先求某物体的总体积，再找到每个分子的体积，最后求直径此直径的值也可认为是分子之间的间距,特别提醒：不同状态的物质模型不同，对于固体、液体，可将其视为紧密排列的小球，也可根据题设条件看做立方体模型对气体则认为每个气体分子占据的空间为小立方体因此对求解问题、应选择适当的模型进行计算,三、对布朗运动的理解1虽然悬浮在液体中的微粒很小，需要用显微镜来观察，但它并不是分子，而是千万个分子组成的分子团体布朗运动是这千万个分子团体的一致行动，不能看做是分子的运动,2产生布朗运动的原因是微粒受到周围液体分子的撞击力，由于液体分子运动的无规则性，微粒受到撞击力的合力也是无规则的因此，微粒的运动也是无规则的组成微粒的分子既有各自特有的无规则运动，又有我们通过显微镜看到的分子团体的布朗运动可见，微粒的无规则运动不能证明微粒分子做无规则运动，而只能说明液体分子在做无规则运动,3布朗运动在相同温度下，悬浮微粒越小，表面积亦越小，在某一瞬间跟它相撞的分子数越少，微粒受到来自各个方向的撞击力越不平衡；另外，微粒线度小，它的体积和质量比表面积减小得更快，因而冲击力引起的加速度更大因此悬浮微粒越小，布朗运动就越显著,相同的微粒悬浮在同种液体中，液体温度越高，分子运动的平均速度越大，对悬浮微粒的撞击作用越大，微粒受到来自各个方向的撞击力越不平衡，由撞击力引起的加速度越大因此温度越高，布朗运动就越显著由此可见影响布朗运动是否剧烈的因素是温度高低及微粒的大小,特别提醒：(1)布朗运动是悬浮的微粒的运动，不是单个分子的运动(2)微粒的运动是极不规则的，教材图1.16中的图线并非微粒的运动轨迹，而是每隔30 s微粒位置的连线(3)任何微粒悬浮在液体内，在任何温度下都会做布朗运动,课堂互动讲练,油酸酒精溶液的浓度为每1000 mL油酸酒精溶液中有油酸0.6 mL，用滴管向量筒内滴50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加1 mL.若把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成单分子油膜的形状如图113所示,图113(1)若每一小方格的边长为30 mm，则油酸薄膜的面积约为_m2.(2)每一滴酒精油酸溶液含有纯油酸的体积为_m3.(3)根据上述数据，估算出油酸分子的直径为_m.,【答案】(1)4.95102(2)1.21011(3)2.41010,变式训练1体积为1103 cm3的一滴油，滴在水面上，形成面积为4 m2的油膜，由此估算出油分子的直径是多大？,答案：2.51010 m,某种物质的摩尔质量为M(kg/mol)，密度为(kg/m3)，若用NA表示阿伏加德罗常数，则(1)每个分子的质量是_kg；(2)1 m3的这种物质中包含的分子数目是_；(3)1 mol的这种物质的体积是_m3；(4)平均每个分子所占据的空间是_m3.,【答案】(1)M/NA(2)NA/M(3)M/(4)M/NA,【方法总结】阿伏加德罗常数是联系宏观量与微观量的“桥梁”，在宏观量与微观量的有关计算中要充分考虑阿伏加德罗常数的“桥梁”作用,变式训练2某固体物质的摩尔质量为M，密度为，阿伏加德罗常数为NA，则每个分子的质量和单位体积内所含的分子数分别是()ANA/MNA/MBM/NAMNA/CNA/MM/(NA) DM/NANA/M,如图114所示，关于布朗运动