高中物理 第1章 第一节 物体是由大量分子组成的课件 粤教版选修33.ppt

第一节物体是由大量分子组成的 核心要点突破 课堂互动讲练 知能优化训练 第一节 课前自主学案 课标定位 课标定位 学习目标 1 知道物体是由大量分子组成的 2 知道分子的球形模型 知道分子直径的数量级 初步认识到微观世界是可以认知的 3 知道阿伏加德罗常数的物理意义 数值和单位 重点难点 1 分子质量的大小 分子直径的大小 2 有关阿伏加德罗常数的计算 课前自主学案 一 分子的大小1 分子 构成物质并保持物质化学性质的 微粒 2 分子直径的数量积 一般来说除有机物质的大分子外 分子直径的数量级为 m 最小 10 10 二 阿伏加德罗常数1 阿伏加德罗常数 1mol物质所含有的粒子数为阿伏加德罗常数 na 2 阿伏加德罗常数是联系微观世界和宏观世界的桥梁 1 已知物质的摩尔质量m 可求出分子质量m0 vm为摩尔体积 为物质的密度 分子质量的数量级为10 27 10 26kg 6 02 1023mol 1 2 已知物质的量 摩尔数 n 可求出物体所含分子的数目n n 3 已知物质的摩尔体积vm 可求出分子的体积v0 v0 nna 思想感悟分子很小 光学显微镜看不到分子 电子显微镜可以看到某些较大的分子 可是一般中学里没有配备电子显微镜 我们可以采取什么方法获得分子直径的大小呢 提示 通过实验制取单分子油膜 间接计算分子直径 核心要点突破 一 如何认识 物体是由大量分子组成的 1 分子的认识分子是具有各种物质的化学性质的最小粒子 实际上 构成物质的单元是多种多样的 或是原子 如金属 或是离子 如盐类 或是分子 如有机物 在热学中 由于这些微粒做热运动时遵循相同的规律 所以统称为分子 2 对 物体是由大量分子组成的 理解可以从分子数之多和分子很小两个方面认识物体是由大量分子组成的 1 分子数之多1mol任何物质中所含有的分子数都为6 02 1023 可见物体内含有大量的分子 2 分子之小 从分子几何尺寸来说 多数分子尺寸的数量级为10 10m 从分子的体积的数量级来说 多数分子的体积的数量级为10 29m3 从一个分子的质量的多少来体会 大量 的含义 一般一个分子质量的数量级为10 26kg 即时应用 即时突破 小试牛刀 1 已知空气摩尔质量m 29 10 3kg mol 则空气分子的平均质量为多少 成年人做一次深呼吸 约吸入450cm3的空气 所吸入的空气分子数约为多少 取两位有效数字 答案 4 8 10 26kg1 2 1022个 特别提醒 不论把分子看成球体还是立方体 都只是一种简化的理想模型 实际的分子有复杂的内部结构 在计算分子大小时 指固体 液体分子 由于建立的模型不同 得到的结果会稍有不同 但数量级都是10 10m 即时应用 即时突破 小试牛刀 2 水的相对分子质量是18 水的密度是 1 0 103kg m3 阿伏加德罗常数na 6 02 1023mol 1 求 1 水分子的直径 2 50g水中所含的水分子个数 取两位有效数字 答案 1 3 9 10 10m 2 1 7 1024个 三 联系宏观量与微观量的桥梁 阿伏加德罗常数1 阿伏加德罗常数1mol的任何物质都含有相同的分子数 这个数量可以用阿伏加德罗常数来表示 1986年用x射线测得的阿伏加德罗常数是na 6 0221367 1023mol 1 通常取na 6 02 1023mol 1 阿伏加德罗常数是联系微观物理量和宏观物理量的桥梁 在此所指的微观量为 分子体积v0 分子的直径d 分子的质量m0等 宏观物理量为 物体的体积v 摩尔体积vmol 物体的质量m 摩尔质量m 物质的密度 等 特别提醒 1 任何物质在任何状态下阿伏加德罗常数相同 2 在标准状况下 1mol气体的体积为22 4l 3 气体分子的体积与它所占的空间体积是不同的 显然后者远大于前者 即时应用 即时突破 小试牛刀 3 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 1m3的这种物质中包含的分子数目是 3 1mol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 四 纳米技术纳米是一个长度单位 符号是nm 1nm 10 9m 一般分子的直径大约为0 3 0 4nm 蛋白质分子比较大 可达几十纳米 病毒的大小为几百纳米 纳米科学技术是纳米尺度内 0 1 100nm 的科学技术 研究对象是一小堆分子或单个的原子 分子 研究表明 在纳米尺度内会发生很多新的现象 例如 在电子和通信方面 用纳米薄层和纳米点制造纳米电子器件 存储器 显示器 传感器等 使器件的尺寸更小 运行的速度更快 耗能更少 在医疗方面 制造纳米结构药物以及生物传感器 研究生物膜和dna的精细结构 在生命科学领域实现技术突破 在制造业方面 利用纳米机械制造蜜蜂大小的直升机 借助扫描隧道显微镜观察和操纵原子 分子 纳米科学技术是现代科学技术的前沿 我国在此方面具有世界先进水平 即时应用 即时突破 小试牛刀 4 单选 已经发现的纳米材料具有很多优越性能 有着广阔的应用前景 边长为1nm的立方体可容纳液态氢分子 其直径约为10 10m 的个数最接近于 a 102个b 103个c 106个d 109个 课堂互动讲练 已知氧气分子的质量m 5 3 10 26kg 标准状况下氧气的密度 1 43kg m3 阿伏加德罗常数na 6 02 1023mol 1 求 1 氧气的摩尔质量 2 标准状况下氧气分子间的平均距离 保留两位有效数字 3 标准状况下1cm3的氧气中含有的氧分子数 答案 1 3 2 10 2kg mol 2 3 3 10 9m 3 2 7 1019个 水的相对分子质量是18 水的密度是 1 0 103kg m3 阿伏加德罗常数na 6 02 1023mol 1 求 1 水分子的质量 2 全世界的人 50亿 分一瓶水 500g 每人可分得的分子个数 3 一小注射器 2ml 盛的水 若水分子一个挨一个排列成一条线 可绕地球多少圈 若地球赤道周长约为4 104km 思路点拨 水的摩尔质量可由其相对分子质量获得 摩尔体积可由摩尔质量除以密度获得 分子数需求摩尔数 摩尔数由水的质量除以摩尔质量即可 答案 1 3 0 10 26kg 2 3 4 1015个 3 6 5 105圈 变式训练水的分子量是18 水的