1.2走过分子世界.ppt

7.1物体是由大量分子组成的,第七章分子动理论,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）,扫描隧道显微镜,投影叶子在放大不同倍数情况下的图片。,一片叶子,放大6倍,放大700倍,放大4000倍,放大20000倍,放大50000000倍,扫描隧道显微镜,分子的大小,放大上亿倍的蛋白质分子结构模型,扫描隧道显微镜拍摄的石墨表面原子排布图,怎样才能知道分子的大小呢？,分子的体积是极其微小的,油膜法测量分子的大小,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.,(1)实验原理把一滴油酸(事先测出其体积V)滴在水面上，油酸在水面上形成油酸薄膜，将其认为是单分子层，且把分子看成.油膜的就是油酸分子的直径d，测出油膜面积S，则油酸分子直径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)、注射器、玻璃板、彩笔、.,球形,厚度,量筒,坐标纸,(3)实验步骤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，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.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.,滴数n,V,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，然后用彩笔将画在玻璃板上.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).油膜的厚度d可看做油酸分子的直径，即d.,舍去,算一个,油酸膜的形状,如何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：,问题1：如何测量一滴油酸酒精溶液的体积？,问题3：如何测量油膜的面积？,方法小结：通过测量较大量来研究较小量。,问题2：如何测量一滴油酸酒精溶液中所含的纯油酸体积？,例1某实验小组用油膜法估测油酸分子的大小，实验用油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中含有纯油酸1mL，1mL上述溶液有50滴，实验中用滴管吸取该油酸酒精溶液，向浮有痱子粉的水面中央滴入一滴油酸酒精溶液.,当堂检测,图3,答案2.4102m,(1)实验描出油酸薄膜的轮廓如图3所示，已知每一个小正方形的边长为2cm，则该油酸薄膜的面积为m2(结果保留两位有效数字).,(2)经计算，油膜分子的直径为m(结果保留一位有效数字),81010,解析1滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积：,油膜分子直径为：,(3)实验时观察到，油膜的面积会先扩张后又收缩了一些，原因是_.,水面受油酸液滴冲击凹陷后又恢复油酸酒精溶液中的酒精挥发，使液面收缩,解析实验时观察到，油膜的面积会先扩张后又收缩了一些，原因是：水面受油酸液滴冲击凹陷后又恢复；油酸酒精溶液中的酒精挥发，使液面收缩.,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）,二、数量级,例2、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（）A102cm2B104cm2C106cm2D108cm2,B,固体、液体,小球模型,气体,立方体模型,分子分子模型：在计算固液体分子大小时，作为一个近似的物理模型，可把分子看成是一小球.则：,对气体可以把分子当作是一个小立方体，这个小立方体的边长可以看作相当于分子间的平均距离.即,（以上两式中d表示分子的平均距离，V表示固液体分子的体积或气体分子所占的空间体积.）,三、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2：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=,例3.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.,提示：1、已知油酸分子直径能得到什么？2、已知摩尔质量和密度，能否求得摩尔体积？,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,应用：,分子的质量,(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：,分子的体积,所含有的分子数,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注意：上式对气体不适用，求得的分子体积应是气体分子占有的空间,（2）应用阿伏加德罗常数,A、计算物质所含的粒子数,例3.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,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),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4.已知：水的摩尔质量是1.810-2kg/mol，水的密度是1103kg/m3，求水分子的体积（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,2、1克水中含有的水分子个数为（）A6.021023B3.011023C6.021022D3.341022,D,3.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,4.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