分子动理论第一节.ppt

第1章分子动理论 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 放大上亿倍的蛋白质分子结构模型 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3 10 10m 我们把10的乘方数叫做数量级 1 10 10m和9 10 10m 数量级都是10 10m 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 固体 液体 小球模型 气体 立方体模型 分子模型 二 阿伏加德罗常数 1mol的任何物质都含有相同的粒子数 这个数就叫阿伏加德罗常数 例 已知水的摩尔体积是1 8 10 5m3 mol 每个水分子的直径是4 10 10m 设想水分子是一个挨一个排列的 求1mol水中所含的水分子数 根据分子的大小 可以计算出阿伏加德罗常数 一个分子的体积 1mol水中所含的水分子数 6 0 1023mol 1 N 例 已知物质的摩尔质量M 物体的密度p 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 p NA所含有的分子数N 摩尔数 NA m M NA标准状态下 1mol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 三 阿伏加德罗常数的应用 A 计算物质所含的粒子数 求 1cm3水中含有的分子数 1mol水的质量是0 018kg B 计算分子的质量 分子质量的数量级 10 26 10 27kg 水和氢气的摩尔质量分别是1 8 10 2kg mol和2 10 3kg mol 求水分子和氢分子的质量 C 计算分子的体积 不适用于求气体分子的体积但能计算气体分子所占的空间体积 例 水的分子量18 水的密度为103kg m3 则 1 水的摩尔质量M 18g mol 2 水的摩尔体积V M 18 1 18cm3 mol 3 一个水分子的质量m0 M NA 18 6 02 1023 2 99 10 26kg 4 一个水分子的体积V0 V NA 2 99 10 23cm3 5 1g水中含有的分子数目N mNA M 3 344 1022 小结 1 一般物体中的分子数目是很大的 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 10m 2 分子的模型 把分子看成球形或正方体模型 1 已知阿伏加德罗常数为NA 铜的摩尔质量为M 密度为 均为国际单位 则 A 1m3铜原子含原子数目为 NA MB 1个铜原子质量是M NAC 1个铜原子的体积是M NAD 1kg铜所含原子的数目是 NA ABC 巩固练习 2 下列数据能求出阿伏加德罗常数的是 A 水的密度和水的摩尔质量B 水的摩尔质量和水分子的体积C 水分子的体积和水分子的质量D 水分子的质量和水的摩尔质量 D 3 只要知道下列哪一组物理量 就可以估算出气体中分子的平均距离 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 与占据的体积有关 C 阿伏加德罗常数 该气体的摩尔质量和体积D 该气体的密度 体积和摩尔质量 B 4 2004年浙江高考 若以 表示水的摩尔质量 表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积 表示在标准状态下水蒸气的密度 NA为阿伏加德罗常数 m 分别表示每个水分子的质量和体积 下面是四个关系式 NA m NA m NA NA其中A 和 都是正确的 B 和 都是正确的 C 和 都是正确的 D 和 都是正确的 答案 B 5 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 油膜法测定分子的直径 2 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 有一种粗略测定分子大小的方法叫油膜法 那么如何才能求出单分子油膜层的厚度 即分子直径 呢 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 在用油膜法测定分子的直径时 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 例 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5 10 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 A 102cm2B 104cm2C 106cm2D 108cm2 B 练习2 由油滴实验测得油酸分子的直径为1 12 10 9m 已知油酸的密度为6 37 102kg m3 已知油酸的摩尔质量为282g mo