《物体是由大量分子组成的》

.,7.1物体是由大量分子组成的,第七章分子动理论,.,1、怎样才能观察到分子的排布?,2、怎样才能知道分子的大小呢?,3、如何求解单分子油膜层的厚度(即分子直径)呢？,阅读课文,回答以下问题:,.,组成物质的分子是很小的，不但用肉眼不能直接看到它们，就是用扫描隧道显微镜也看不到它们（能有放大几亿倍）。,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.,、怎样才能观察到分子的排布?,问题:1,.,放大上亿倍的蛋白质分子结构模型,.,问题：2.怎样才能知道分子的大小呢？,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.,.,问题：3.如何求解单分子油膜层的厚度(即分子直径)呢？,1.先测出一滴油酸的体积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。,.,思考：在用油膜法测定分子的直径时，实际上做了理想化处理，请问：有哪些地方做了理想化处理？,把分子看成球形.,把滴在水面上的油酸层当作单分子油膜层.,油分子一个紧挨一个整齐排列;,.,请详细叙述用油膜法估测分子的大小操作步骤,1.配制溶液（稀释）配2.精测一滴液体体积3.水盘取水，撒痱子粉（显示油膜边界）撒4.滴一滴溶液形成单层表面薄膜滴5.描油膜形状描6.数格数，计算油膜面积数7.求分子直径求,.,数格子时的注意事项：,1.确定大面积,2.再数小面积,.,例1、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510-10m,.,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310-10m。我们把10的乘方数叫做数量级,110-10m和910-10m，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）,分子直径的数量级,.,两种模型,1.如何求解固体和液体单个分子的体积？,2.如何求解气体单个分子的体积？,固体、液体,小球模型：在计算固体和液体分子大小时，可把分子看成是一小球，小球紧密排列在一起（忽略小球间的空隙）则：,思考：,.,气体,立方体模型：在计算气体分子大小时，把每个分子和其占有的空间当作一个小立方体，气体分子位于每个立方体的中心，这个小立方体的边长等于分子间的平均距离.,（d为立方体的边长）,.,二、阿伏加德罗常数,1.回忆化学中学过的阿伏加德罗常数.,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1.810-5m3/mol，每个水分子的直径是410-10m，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.,2.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：.,=6.01023mol-1,N=,.,二、阿伏加德罗常数,例：已知水的摩尔体积是1.810-5m3/mol，每个水分子的直径是410-10m，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.,.,3.阿伏加德罗常数意义,.,结论：,(1)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所含分子的个数n=摩尔数NA=(m/M)NA（2）标准状态下，1mol气体的体积为22.4升。气体分子占有的空间体积V0=V摩尔/NA（该式对气体适用）,.,判断下列说法是否正确，如果正确请求解要求量。,1.已知固体和液体的摩尔体积为Vmol和一个分子的体积Vo，可以求解阿伏伽德罗常数NA,3.已知物质的摩尔质量为M和一个分子的质量mo，可以求解阿伏伽德罗常数NA,2.已知气体的摩尔体积为Vmol和一个分子的体积Vo，可以求解阿伏伽德罗常数NA,4.已知某物质的体积V和摩尔体积Vmol，可以求解物质的分子数n,5.已知某物质的质量m和摩尔质量M，可以求解物质的分子数n,.,B、计算分子的质量,分子质量的数量级:10-26-10-27kg,例4.已知:水和氢气的摩尔质量分别是1.810-2kg/mol和210-3kg/mol，求水分子和氢分子的质量（已知NA=6.01023mol-1),.,随堂练习,1、下列哪一组已知数据中能求出阿伏加德罗常数。（）A物质分子的质量和体积B物体的质量和它的摩尔质量C物体的质量、密度和它的分子体积D物体的摩尔体积、密度及其分子质量,D,D,2、1克水中含有的水分子个数为（）A6.021023B3.011023C6.021022D3.341022,.,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.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，为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=/NAm=/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,.,小结,1.一般物体中的分子数目是很大的.2.一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,分子的模型：把分子看成球形或正方体模型。,.,6.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,.,例5.已知水的摩尔质量是1810-3kg/mol，水的密度是1103kg/m3，求水分子的体积（已知NA=6.01023mol-1）,.,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,.,4.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（）A1m3铜原子含原子数目为NA/MB1个铜原子质量是M/NAC1个铜原子的体积是M/NAD1kg铜所含原子的数目是NA,ABC,.,7.水的分子量18，水的密度为103kg/m3,阿伏加德罗常数为NA=6.021023个/mol，则：,（1）水的摩尔质量M=_,18g/mol,（2）水的摩尔体积V=_,M/=18/1=18g/cm3,（3）一个水分子的质量m0=_,M/NA=18/6.021023=2.9910-26kg,（4）一个水分子的体积V0=_,V/NA=2.9910-23cm3,（5）10g水中含有的分子数目N=_,mNA/M=3.3441021,.,解：设想油酸分子一个挨一个排列，1mol油酸分子的质量为M，密度为，油酸分子的直径为d，把每个油酸分子当作小球.则其体积为:,1mol油酸的体积:,1mol油酸所含的微粒数，即阿伏加德罗常数为NA.,NA=61023mol-1,.,练习2.由油滴实验测得油酸分子的直径为1.1210-9m，已知油酸的密度为6.37102kg/m3，已知油酸的摩尔质量为282g/mol，试求阿伏加德罗常数.,.,例6.若已知铁的原子量是56，铁的密度是7.8103kg/m3，求：1）质量是1g的铁块中铁原子的数目（取1位有效数字）2）计算出铁原子的直径是多少米？,.,8.估算在标准状态下气体分子间的距离。,解：将每个空气分子所占据的空间设为小立方体，则小立方体的边长为气体分子间的距离。(V摩尔=22.410-3m3)NAd3=V摩尔d=（V摩尔/NA）1/3=22