高中物理 第七章 分子动理论 课时1 物体是由大量分子组成的课件 新人教版选修33.ppt

第七章 分子动理论 目标定位 1 知道物体是由大量分子组成的 2 知道分子的大小 能够用油膜法估测油酸分子的大小 3 知道阿伏加德罗常数 会用它进行相关的计算或估算 学案1物体是由大量分子组成的 知识探究 自我检测 一 用油膜法估测分子的大小 知识探究 1 实验原理把一滴油酸 事先测出其体积v 滴在水面上 在水面上形成油酸薄膜 认为是单分子层 且把分子看成球形 油膜的厚度就是油酸分子的直径d 测出油膜面积s 则分子直径d 2 实验器材配制好的一定浓度的油酸酒精溶液 浅盘 痱子粉 或细石膏粉 量筒 玻璃板 彩笔 3 实验步骤 1 用注射器取出按一定比例配制好的油酸酒精溶液 缓缓推动活塞 使溶液一滴一滴地滴入量筒中 记下量筒内增加一定体积v1时的滴数n 算出一滴油酸酒精溶液的体积v 再根据油酸酒精溶液中油酸的浓度 算出一滴油酸酒精溶液中的油酸体积v 注射器 坐标纸 v 2 在水平放置的浅盘中倒入约2cm深的水 然后将痱子粉 或细石膏粉 均匀地撒在水面上 再用注射器将配制好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上 3 待油酸薄膜形状稳定后 将事先准备好的玻璃板平放到浅盘上 然后用彩笔将油酸膜的形状画在玻璃板上 4 将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上 算出油膜的面积s 以坐标纸上边长为1cm的正方形为单位 计算轮廓范围内的正方形个数 不足半个的 多于半个的 5 油膜的厚度d可看做油酸分子的直径 即d 舍去 算一个 延伸思考 1 实验中为什么用酒精对油酸进行稀释 答案用酒精对油酸进行稀释是为了获取更小体积的纯油酸 这样更有利于油酸在水面上形成单分子油膜 同时酒精易挥发 不影响测量结果 2 实验中为什么在水面上撒痱子粉 答案撒痱子粉后 便于观察所形成的油膜的轮廓 二 阿伏加德罗常数及微观量的估算 1 阿伏加德罗常数 na 6 02 1023mol 1它是宏观世界和微观世界之间的一座桥梁 它把摩尔质量m 摩尔体积v 物质的质量m 物质的体积v 物质的密度 等宏观量 跟单个分子的质量m0 单个分子的体积v0等微观量联系起来 2 热学中的分子 1 热学中的分子与化学上讲的不同 它是构成物质的分子 原子 离子等微粒的统称 因为这些微粒在热运动时遵从相同的规律 2 一般分子大小的数量级是m 质量的数量级是10 26kg 10 10 图1 典例精析 一 用油膜法估测分子的大小 例1在做 用油膜法估测分子的大小 实验中 104ml油酸酒精溶液中有纯油酸6ml 用注射器测得1ml上述溶液中有50滴 把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里 待油膜形状稳定后 将玻璃板放在浅盘上 在玻璃板上描出油膜的轮廓 然后把玻璃板放在坐标纸上 其形状如图2所示 坐标纸中正方形小方格的边长为20mm 图2 1 油膜的面积是多少 解析数出在油膜轮廓范围内的格子数 面积大于半个方格的算一个 不足半个方格的舍去不算 为58个 油膜面积约为s 58 0 02 2m2 2 32 10 2m2 答案2 32 10 2m2 2 每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是多少 答案1 2 10 11m3 3 根据上述数据 估算出油酸分子的直径 答案5 2 10 10m 二 分子的大小 例2关于分子 下列说法中正确的是 a 分子看做小球是分子的简化模型 实际上 分子的形状并不真的都是小球b 所有分子大小的数量级都是10 10mc 物体是由大量分子组成的 其中 分子 只包含分子 不包括原子和离子d 分子的质量是很小的 其数量级一般为10 10kg 解析将分子看做小球是为研究问题方便而建立的简化模型 故a选项正确 一些有机物质的分子大小的数量级超过10 10m 故b选项错误 物体是由大量分子组成的 其中 分子 是分子 原子 离子的统称 故c选项错误 分子质量的数量级一般为10 26kg 故d选项错误 答案a 三 阿伏加德罗常数的应用 例3水的分子量是18g mol 1 水的密度 1 0 103kg m3 阿伏加德罗常数na 6 02 1023mol 1 则 1 水的摩尔质量m g mol 1或m kg mol 1 水的摩尔体积vmol m3 mol 1 解析某种物质的摩尔质量用 g mol 1 作单位时 其数值与该种物质的分子量相同 所以水的摩尔质量m 18g mol 1 如果摩尔质量用国际单位制的单位 kg mol 1 就要换算成m 1 8 10 2kg mol 1 答案181 8 10 21 8 10 5 2 水分子的质量m0 kg 水分子的体积v m3 保留一位有效数字 3 10 26 3 10 29 3 将水分子看做球体 其直径d m 保留一位有效数字 一般分子直径的数量级是m 水分子直径 4 10 10 10 10 解析36g水中所含水分子的个数 4 36g水中所含水分子个数n 个 1 2 1024 解析1cm3的水中水分子的个数为 5 1cm3的水中所含水分子个数n 个 3 3 1022 自我检测 1 2 3 4 c 先在浅盘中撒些痱子粉 再用注射器把油酸酒精溶液多滴几滴在水面上d 用牙签把水面上的油膜尽量拨弄成矩形 1 2 3 4 b项的做法是正确的 多滴几滴能够使测量形成油膜的油酸体积更精确些 但多滴以后会使油膜面积增大 可能使油膜这个不规则形状的一部分与浅盘的壁相接触 这样油膜就不是单分子油膜了 故c项错 d项中的做法没有必要 并且牙签上沾有油酸 会使油酸体积测量误差增大 答案b 1 2 3 4 2 用油膜法估测分子的大小 把体积为v1 ml 的油酸倒入适量的酒精中 稀释成v2 ml 的油酸酒精溶液 测出1ml油酸酒精溶液共有n滴 取一滴溶液滴入水中 最终在水中形成面积为s cm2 的单分子层油膜 则该油酸分子的直径大约为 1 2 3 4 答案d 1 2 3 4 3 分子的大小 纳米材料具有很多优越性 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 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 4 阿伏加德罗常数的应用 已知某气体的摩尔