物体是由大量分子组成的 (2)ppt课件.ppt

1 物体是由大量分子组成的 第七章分子动理论 1 一立方厘米的酒精滴入一百亿立方米的水中 分布均匀后 每立方厘米水中仍有100万以上的酒精分子2 一立方厘米水中含有的分子数 假如全世界60亿人不分昼夜每秒钟数一个 需要17万年才能数完 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 分子的大小 放大上亿倍的蛋白质分子结构模型 二 分子模型分子的实际结构是很复杂的 可以把单个分子看成一个立方体 也可以看成是一个个小球 固体 液体 小球模型 气体 立方体模型 分子的理想化模型 注意 分子并不是真正的球形 1 分子大小的估测单分子油膜法 单分子油膜法粗测分子直径的原理 类似于取一定量的小米 测出它的体积V 然后把它平摊在桌面上 上下不重叠 一粒紧挨一粒 量出这些米粒占据桌面的面积S 从而计算出米粒的直径 如何得知油酸体积 如何得知油膜面积 为什么用油酸 一 用油膜法估测分子的大小1 实验目的 用油膜法估测油酸分子的大小 初步学会用统计的方法求物理量 2 实验原理当把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时 油酸就在水面上散开 其中的酒精溶于水中并很快挥发 在水面上形成一层纯油酸的单分子层薄膜 如图所示 如果把分子看成球形 单分子油膜的厚度就可以认为等于油酸分子的直径 3 实验器材清水 酒精 油酸 量筒 浅盘 边长约为30cm 40cm 注射器 或滴管 玻璃板 彩笔 痱子粉 或石膏粉 坐标纸 容量瓶 500mL 4 实验步骤 1 用稀酒精溶液及清水清洗浅盘 充分洗去油污 粉尘 以减少实验误差 2 配制油酸酒精溶液 取油酸1mL 注入500mL的容量瓶中 然后向容量瓶内注入酒精 直到液面达到500mL刻度线为止 摇动容量瓶 使油酸分子充分与酒精分子结合 这样就得到了浓度为0 2 的油酸酒精溶液 3 用注射器或滴管将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中 并记下量筒内增加一定体积时的滴数 4 向浅盘里倒入约2cm深的水 并将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上 5 用注射器或滴管将油酸酒精溶液滴在水面上一滴 6 注意事项 1 油酸酒精溶液配制后不要长时间放置 以免改变浓度产生实验误差 2 实验前应练习好滴法 3 待测油酸扩散后又收缩 要在稳定后再画轮廓 扩散后又收缩有两个原因 第一是水面受到油酸滴冲击凹陷后恢复 第二是酒精挥发后液面收缩 4 当重做实验时 水从盘的一侧边缘倒出 在这侧面上会残留油酸 可用少量酒精清洗 并用脱棉擦干 再用清水冲洗 这样可保持盘的清洁 5 从盘的中央加痱子粉 使粉自动扩散至均匀 比在水面上撒粉效果好 6 本实验只要求估算分子大小 实验结果数量级符合要求即可 2011 大纲全国卷 22 在 油膜法估测油酸分子的大小 实验中 有下列实验步骤 往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水 待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上 用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上 待薄膜形状稳定 将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上 计算出油膜的面积 根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小 用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中 记下量筒内每增加一定体积时的滴数 由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积 将玻璃板放在浅盘上 然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上 完成下列填空 1 上述步骤中 正确的顺序是 填写步骤前面的数字 2 将1cm3的油酸溶于酒精 制成300cm3的油酸酒精溶液 测得1cm3的油酸酒精溶液有50滴 现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上 测得所形成的油膜的面积是0 13m2 由此估算出油酸分子的直径为 m 结果保留1位有效数字 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 微观量的估算方法 1 固体或者液体分子的估算方法 对固体或液体来说 分子间隙数量级远小于分子大小的数量级 所以可以近似认为分子紧密排列 据这一理想化模型 1mol任何固体或液体都含有NA个分子 其摩尔体积Vmol可以认为是NA个分子体积的总和 如果把分子简化成球体 可进一步求出分子的直径d 练习 课本P53 微观量的估算方法 2 气体分子间平均距离的估算 气体分子间的间隙不能忽略 设想气体分子平均分布 且每个气体分子平均占有的空间设想成一个小立方体 据这一微观模型 气体分子间的距离就等于小立方体的边长L 即 d并非分子的直径 练习 课本P54 微观量的估算方法 3 物质分子所含分子数的估算 关键为求出分子的摩尔数 便可以利用阿佛加德罗常数求出含有的分子数 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 课堂小结 物质是有大量分子构成的 1 分子很小 直径数量级10 10m 单分子油膜法测直径 2 分子的质量很小 一般数量级为10 26kg3 分子间有间隙