第十章第一节《分子的大小》（课件）高二物理（沪科版2020上海选择性）

选择性必修三第十章《分子动理论》第一节《分子的大小》

初中物理中学过分子动理论的三个观点：（1）物质有大量分子组成，分子之间有间隙；（2）组成物质的分子在永不停息的无规则运动；（3）分子间存在相互作用的引力和斥力。

需要说明：在研究物质的化学性质时，我们认为组成物质的微粒是分子、原子或者离子。但在研究物体的热运动性质和规律时，不必区分它们在化学变化中所起的不同作用，而把组成物体的微粒统称为分子。1mol水中含有水分子的数量就达6.02×1023个。分子数量之大太惊人。但也说明了分子非常小，人们用肉眼无法直接看到分子，就是用高倍的光学显微镜也看不到。20世纪80年代发明的扫描隧道显微镜（STM）才让我们清楚的看到物质内部分子的排列情况这是观测到的硅表面原子的排列情况，整齐划一。(1nm=109m)一、分子大小的测量研究热学运动性质和规律：把分子、离子、原子统称“分子”。

1、如果把分子抽象成球形，那么分子直径大小数量级约为10-10米。2、分子直径大小的测量----油膜法估测分子直径。d三个假设：（1）假设分子为球形；

（2）分子紧密排列；

（3）单分子层油膜。实验原理：将油酸用酒精稀释后滴入水中，在水面形成单分子层油膜。测量一滴油酸的体积V

以及形成的油膜面积S，则厚度即油酸分子的直径。

水油膜法实验：实验操作注意事项：实验前由教师配制一定浓度（浓度c

指油酸体积与溶液体积之比，约为0.2%）的油酸酒精溶液。用注射器吸取体积为V0（如1ml）的溶液，缓慢推动注射器活塞，将溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴数n。待油膜形状稳定后，将刻有方格的透明板盖上浅水盘，用水彩笔在透明板上画出油膜轮廓（注意：描边时应正视透明板）。取出透明板，数出油膜轮廓所占的格数N。不足半格的舍去，多于半格的算一格。实验数据处理（1）计算一滴油酸酒精溶液中含有油酸的体积

V。（2）计算单分子油膜的面积S。（3）计算油酸分子的直径d。结果分析与实验结论油酸分子的直径d=___________。二

、分子大小的计算2、数值：1mol的任何物质都含有相同的粒子数微观世界的重要常数，是联系微观物理量和宏观物理量的桥梁3、意义：1、阿伏伽德罗常数：阿伏伽德罗常数NA＝6.02×1023mol－14、宏观量与微观量的关系:V

物体体积Vmol摩尔体积m物体的质量Mmol摩尔质量

宏观量微观量m0分子质量V0

分子体积d分子直径N分子数量

5、分子直径计算固体、液体分子看作小球模型且紧密排列分子的直径

6、分子间距计算气体分子看作立方体模型且紧密排列特别提醒(1)不论把分子看成球体还是看成立方体，都只是一种简化的模型，是一种近似的处理方法。由于建立的模型不同，得出的结果稍有不同，但分子直径的数量级都是10-10m。一般分子的质量的数量级为10-26kg。(2)分子体积V0的意义：

对于固体和液体指分子的体积，对于气体则指每个分子所占据空间的体积。【典型例题】

解：这杯水的质量m=

这杯水中含有的水分子个数n=【典型例题】【例2】如果水分子的直径是4.0×10-10m，并且知道1mol的水的体积是1.8×10-5m3，请计算阿伏伽德罗常数。解：一个水分子的体积V0=

阿伏伽德罗常数NA=【课堂小结】课堂练习1、体积为1×10-3cm3的一滴石油,滴在湖面上,扩展成面积是2.5m2的油膜,可估算出石油分子直径的大小为_____m。2、分子直径数量级为

m,

阿伏伽德罗常数为

mol-1.3、用油膜法测出油的分子直径后,要测阿伏加德罗