课件31张PPT。第七章分子动理论 一、物体是由大量分子组成的课前预习1、本章所说的分子与化学中所说的分子有何不同? 2、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?1、这里所说的分子与化学中所说的分子有何不同? [答] 化学中讲的分子是:保持物质的化学性质的最小微粒物理中所说的分子指的是:做热运动时遵从相同规律的微粒,包括组成物质的原子、离子或分子。 组成物质的分子是很小的,怎样才能看到分子呢?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(能放大几亿倍)放大上亿倍的DNA分子结构模型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。数量级如何测量分子的大小呢?面临的困难:
量具太大,分子太小,无法测量无法观察。一、分子的大小:思维拓展:现有一大堆黄豆(近似为球形),如果手中有一个测量体积的大量筒和一把最小刻度为20cm的米尺,你能设计一种方法粗测黄豆的直径吗?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.油膜法——粗测分子的大小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:方法小结:通过测量较大量来研究较小量。阅读思考:
1、为何要使用油酸?
2、为何要将油酸先用酒精溶液稀释?
3、怎样测定一滴油酸溶液的体积?
4、如何得到清晰地轮廓?
5、如何计算面积? 例1、 在“用油膜法估测分子的大小”实验中,油酸酒精溶液的浓度为104 mL溶液中有纯油酸6 mL.用注射器测得1 mL上述溶液中有液滴50滴.把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里,待水面稳定后,将玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上描出油膜的轮廓,随后把玻璃板放在坐标纸上,如下图所示,标纸中正方形小方格的边长为20 mm.求:(1)油膜的面积是多少?
(2)每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是多少?
(3)根据上述数据,估测出油酸分子的直径是多少?【解析】 (1)轮廓包围的小方格约58个,
则油膜的面积
S=58×(2×10-2)2 m2=2.32×10-2 m2.一般分子直径的数量级为10-10m(除少数有机物大分子以外)分子直径数量级在用油膜法测定分子的直径时,实际上做了理想化处理,你认为哪些地方做了理想化处理 ?
2、把分子看成球形. 答:1、把滴在水面上的油酸层当作单分子油膜层.3、油分子一个紧挨一个整齐排列;固体、液体小球模型?
①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: (V表示固液分子所占的空间体积,d表示分子直径) 二、分子模型 气体立方体模型②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 (V表示气体分子所占的空间体积,d表示分子间距) 二、阿伏加德罗常数 1 mol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 。(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
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
所含有的分子数N=摩尔数×NA
=(m /M) ×NA
标准状态下,1 mol气体的体积为22.4升。 v升气体含有的分子数N=( v/V摩尔)×NA(2)应用阿伏加德罗常数例2:已知水的摩尔体积是1.8×10-5 m3/mol,每个水分子的直径是4×10-10m ,设想水分子是一个挨一个排列的,求1 mol水中所含的水分子数.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:1 mol水中所含的水分子数:. =6.0×1023 mol-1N=练习2.由油滴实验测得油酸分子的直径为d,已知油酸的密度为ρ,已知油酸的摩尔质量为m,试求阿伏加德罗常数. 解:设想油酸分子一个挨一个排列,1 mol 油酸分子的质量为M,密度为ρ,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: 1 mol油酸的体积 :1 mol油酸所含的微粒数,即阿伏加德罗常数为NA .? [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10-26Kg
3.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10-10 m分子的模型:把分子看成球形或正方体模型。谢谢大家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1.8×10-2kg/mol和2×10-3kg/mol,求水分子和氢分子的质量(已知NA=6.0×1023mol-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5.已知:水的摩尔质量是1.8×10-2kg/mol,水的密度是1×103kg/m3,求水分子的体积(已知NA=6.0×1023mol-1)跟踪训练:
1.(单选)用“油膜法”测算分子的直径时,不需要假设的前提是( )
A.将油分子看成球形分子
B.认为油分子/之间不存在间隙
C.把油膜看成单分子油膜
D.考虑相邻油分子的相互作用力
2、(单选)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??( )
A.102cm2??????????? B.104cm2????????????
C.106cm2???????????D.108cm2
3.(单选)下列说法中正确的是( )
A.物体是由大量分子组成的
B.无论是无机物质的分子,还是有机物质/的大分子,其分子大小的数量级都是10-10m
C.本节中所说的“分子”,只包含化学中的分子,不包括原子和离子
D.所有分子的直径都相同
4.最近发现纳米材料具有很多优越性能,有着广阔的应用前景,1 nm(纳米)=10-9 m,边长为1 nm的立方体内可容纳液态氢分子的个数最接近下面的哪一个数值( )
A.100 B.103
C.105 D.107
5.某同学在“用油膜法估测分子的大小”实验中,计算结果明显偏大,可能是由于( )
A.油酸未完全散开
B.油酸中含有大量的酒精
C.计算油膜面积时保留了所有不足一个的方格
D.求每滴体积时,1 mL的溶液的滴数多记了10滴
课件8张PPT。例2:已知水的摩尔体积是1.8×10-5 m3/mol,每个水分子的直径是4×10-10m ,设想水分子是一个挨一个排列的,求1 mol水中所含的水分子数.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:1 mol水中所含的水分子数:. =6.0×1023 mol-1N=练习2.由油滴实验测得油酸分子的直径为d,已知油酸的密度为ρ,已知油酸的摩尔质量为m,试求阿伏加德罗常数. 解:设想油酸分子一个挨一个排列,1 mol 油酸分子的质量为M,密度为ρ,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: 1 mol油酸的体积 :1 mol油酸所含的微粒数,即阿伏加德罗常数为NA .? 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1.8×10-2kg/mol和2×10-3kg/mol,求水分子和氢分子的质量(已知NA=6.0×1023mol-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5.已知:水的摩尔质量是1.8×10-2kg/mol,水的密度是1×103kg/m3,求水分子的体积(已知NA=6.0×1023mol-1)课后自主学习:(学习指导详见易教平台导学本)
二、分子模型:
1、固体、液体
d是指_____________V是指________________
2、气体
d是指_____________V是指________________
三、阿伏加德罗常数
1.阿伏加德罗常数:
阿伏加德罗常数将宏观量和微观量联系起来进行计算。阿伏加德罗常数是联系宏观世界和微观世界的重要纽带。
已某一固体质量为m,该物质的摩尔质量M,物体的密度p,阿伏加德罗常数NA,
则 :分子的质量m分子=______________________________
分子的体积v分子=______________=_____________
该物体所含有的分子数N=_____________________________
标准状态下,1 mol气体的体积为22.4升。 v升气体含有的分子数N=
阿伏伽德罗常数的应用训练(答案详见导学本)
A、计算阿伏伽德罗常数:1、已知水的摩尔体积是1.8×10-5 m3/mol,每个水分子的直径是4×10-10m ,设想水分子是一个挨一个排列的,求1 mol水中所含的水分子数.
2、由油滴实验测得油酸分子的直径为d,已知油酸的密度为ρ,已知油酸的摩尔质量为M,试求阿伏加德罗常数.(用字母表示)
B、计算物质所含的粒子数:求:1cm3水中含有的分子数(1mol水的质量是0.018kg)
C、计算分子的质量:已知:水和氢气的摩尔质量分别是1.8×10-2kg/mol和2×10-3kg/mol,求水分子和氢分子的质量(已知NA=6.0×1023mol-1)
D、计算分子的体积:已知:水的摩尔质量是1.8×10-2kg/mol,水的密度是1×103kg/m3,求水分子的体积(已知NA=6.0×1023mol-1)