物体是由大量分子组成的(公开课)ppt课件.ppt

7 1物体是由大量分子组成的 肥城六中曹连平 2012 03 12 学习目标 1 知道物体由大量分子组成 油膜法测分子大小原理 能进行测量和计算 2 知道分子的球形模型 知道分子直径的数量级 3 知道阿伏加德罗常数的物理意义 数值和单位 并能进行相关计算 重点难点 1 重点知道分子大小数量级 用阿伏伽德罗常数进行有关计算 2 难点是理解和学会用单分子油膜法估算分子大小 直径 的方法 1 物质是由大量分子组成的 2 分子永不停息地做无规则运动 3 分子之间有相互作用力 分子动理论 观察树叶 一 分子的大小 扫描隧道显微镜拍摄的石墨表面原子结构照片 图中每一个亮斑都是一个碳原子 在物理热学中 由于原子 离子 或分子做热运动时遵从相同的规律 所以统称为分子 实验 单分子油膜法估测分子的大小 一 实验目的1 估测油酸分子的大小 2 学会间接测量微观量的原理和方法 二 实验原理油酸酒精溶液在平静的水面上能形成单分子油膜 将油酸分子看做球形 测出油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积 用d V S计算出油膜的厚度 就近似等于油酸分子的直径 其中V为一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积 S为油膜面积 三 实验器材清水 盛水浅盘 滴管 或注射器 试剂瓶 坐标纸 玻璃板 痱子粉 或石膏粉 油酸酒精溶液 量筒 彩笔 四 实验步骤1 取1毫升 1cm3 的油酸溶于酒精中 制成200毫升的油酸酒精溶液 2 往边长约为30cm 40cm的浅盘中倒入约2cm深的水 然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上 3 用滴管 或注射器 向量筒中滴入n滴配制好的油酸酒精溶液 使这些溶液的体积恰好为1mL算出每滴油酸酒精溶液的体积V0 mL 4 用滴管 或注射器 向水面上滴入一滴配制好的油酸酒精溶液 油酸就在水面上慢慢散开 形成单分子油膜 5 待油酸薄膜形状稳定后 将准备好的玻璃板盖在浅盘上 用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上 6 将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上 算出油酸薄膜的面积 7 据油酸酒精溶液的浓度 算出一滴溶液中纯油酸的体积V 利用一滴油酸的体积V和薄膜的面积S 算出油酸薄膜的厚度d 即为油酸分子直径 本实验由于是估测 所以做了以下简化处理 1 把分子看成一个个小球 球模型 2 油酸分子一个紧挨一个整齐排列 3 认为油膜厚度等于分子直径 实验过程动画演示 例1 将1cm3的油酸溶于酒精 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的直径 解析 则1滴油酸酒精溶液的体积为 油酸酒精溶液的浓度为 1滴溶液中油酸的体积为 数量级 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 分子直径数量级 除少数有机物大分子 一般分子直径的数量级是10 10m 例 水分子直径是4 10 10m 氢分子直径是2 3 10 10m 钨原子直径是2 10 10m 固体 液体 球型模型 气体 立方体模型 二 分子模型的建立 对于固体 液体 对于气体 三 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 宏观量 微观量 1 已知物质的摩尔质量Mmol 可求出单个分子的质量m0 其中 V为摩尔体积 为物质的密度 2 已知物质的量 摩尔数 n 可求出物体所含分子的数目N 3 有关计算 3 已知物质的摩尔体积Vmol 可求出单个分子的体积V0 针对训练 课后第4题 例题2水的分子量18 水的密度为103kg m3 阿伏加德罗常数为NA 6 02 1023个 mol 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 1023g 2 99 10 26kg 4 一个水分子的体积V0 V NA 2 99 10 23cm3 5 将水分子看作球体 分子直径 取1位有效数字 d 6v0 3 4 10 10m 6 10g水中含有的分子数目N mNA M 3 34 1023 兴趣练习 1 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 一学生在体检时做一次深呼吸 约吸入450cm3的空气 则该生做一次深呼吸所 吃掉 的气体分子数量是多少 按标准状况估算 注意 除一些有机物质的大分子外 一般分子质量的数量级为 10 27kg到10 26kg 课堂小结 1 分子很小单分子油膜法 一般分子直径的数量级为10 10m 2 分子很轻一般分子质量的数量级为10 26 10 27kg 一 物质是由分子组成的