人教版高二选修3-3物理7．1《物体是由大量的分子组成的》课件（共36张PPT）
文档属性
| 名称 | 人教版高二选修3-3物理7．1《物体是由大量的分子组成的》课件（共36张PPT） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-05-30 15:26:43 | ||
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文档简介
(共36张PPT)
引入
出水好冷
天冷呼“白气”
前面我们学完了力学、电学。同样，我们时时刻刻感受着人间的冷与暖。
与温度有关的现象叫热现象。研究热现象遵循的规律的学科叫热学。
引入
热学这一门科学起源于人类对于热与冷现象的本质的追求…….(这）可能是人类最初对自然法则的追求之一。
王竹溪
【（1911-1983）中国物理学家，中国科学院院士，北大教授】
热学简介
1、以大量观察和实验得出的规律为基础，根据能量转化观点来研究热现象-----建立热学宏观理论（热力学）
2、以物质结构为基础，即从组成物质的粒子的运动和它们的相互作用出发，借助微观模型，应用统计方法-----建立起热学微观理论（统计物理）
热现象往往缘于物质的内部结构。因此，研究物质的内部结构有着非常重要的。
物质内部由谁组成？
古希腊伟大的唯物主义哲学家，率先提出原子论（万物由原子构成）【他在哲学、逻辑学、物理、数学、天文、动植物、医学、心理学、伦理学、教育学、修辞学、军事、艺术等方面都有所建树
,古希腊杰出的全才，在古希腊思想史上占有很重要的地位。】
万物的本原是原子和虚空。原子是不可再分的物质微粒，虚空是原子运动的场所。人们的认识是从事物中流射出来的原子形成的“影像”作用于人们的感官与心灵而产生的。
现代科技与理论证实
原子
原子核
核外电子
质子
中子
不同状态下的粒子
金属---原子
盐类---离子
有机物---分子
在热学中统称为分子
化学中分子：具有物质的化学性质的最小微粒
物理中分子：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。
1
物体是由大量分子组成的
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？
用扫描隧道显微镜观察（1982年研制出
可以放大几亿倍）
德国宾尼希和瑞士罗雷尔共获1986年诺贝尔物理学奖
?扫描隧道显微镜可以把一个原子放大到一个网球大小的尺寸，这相当于把一个网球放大到地球那么大。使人类第一次看到单个原子。
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.
放大上亿倍的蛋白质分子结构模型
钨原子
水分子
氢分子
1、分子直径数量级
10-10m
（1nm=10-9m）
一、分子的大小
分子的数量级很小，说明分子很小
18g的水有多少个水分子？你的根据是什么？
一、分子的大小
2、分子数目可以用阿伏加德罗常数计算
一般质量物体的分子数目很多，说明分子很小
阿伏加德罗常数：
1mol的任何物质含有的粒子数相同。
NA=6.02×1023mol-1
1、分子直径数量级
10-10m
分子的数量级很小，说明分子很小
将1mol的水分子一个挨一个紧密排列在地球赤道上，可以绕地球300万圈
一、分子的大小
3、分子质量数量级为10-26kg
分子的质量很小，说明分子很小
2、分子数目可以用阿伏加德罗常数计算
一般质量物体的分子数目很多，说明分子很小
1、分子直径数量级
10-10m
分子的数量级很小，说明分子很小
4、分子间仍有间隙
二、油膜法估测分子的大小
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.
粗略测定分子大小的方法。
理想化处理
②把分子看成球形。
①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。
3.配制一定浓度的油酸酒精溶液：
1mL的油酸中加酒精直到总量为100mL，用注射器吸取滴入量筒，记下总滴数n及体积v0，算出1滴溶液含的纯油酸的体积V
4.测量油膜面积S
5.计算油膜厚度
例1：将1cm3油酸溶于酒精，制成100cm3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0.4m2，由此可估测油酸分子直径是多少？
油酸酒精的浓度：1/100
1滴油酸酒精的体积：1/50cm3
其中含纯油酸体积：2×10-10m3
分子的直径则为油酸膜的厚度：5×10-10m
液体、固体的分子排列比较紧密，我们一般把它们看做小球，即认为固体、液体分子是紧密挨在一起的小球，因此，小球的直径就是该物体的分子直径。
三、有关计算
1、模型假设
（1）固体、液体
小球模型
（2）气体
立方体模型
1、模型假设
2、四种计算
（1）估算分子间距
对固体和液体(分子）:
对气体或固体、液体(占据空间）:
2、四种计算
（2）估算分子大小（体积）
（用于固体和液体，气体不适用）
（1）估算分子间距
2、四种计算
（2）估算分子大小（体积）
（1）估算分子间距
（3）估算分子质量
（4）估算分子数
（对固体和液体）
N（分子数）=
2、四种计算
（2）估算分子大小（体积）
（1）估算分子间距
（3）估算分子质量
【例】若已知阿伏加德罗常数，物质的摩尔质量，摩尔体积，则可以计算出（
）
A.
固体物质分子的大小和质量
B.
液体分子的大小和质量
C.
气体分子的大小和质量
D.
气体分子的质量和分子间的平均距离
ABD
思考与训练
【例】某气体的摩尔质量为M，摩尔体积为V，密度为ρ，每个分子的质量和体积分别为m和V0，则阿伏加德罗常数NA可表示为(
)
BC
思考与训练
思考与训练
【例】某气体的摩尔质量为M，分子质量为m。若1摩尔该气体的体积为Vm，密度为ρ，则该气体单位体积分子数为（阿伏伽德罗常数为NA）（
）
ABC
【例】已知地球大气层的厚度h远小于地球半径R，空气平均摩尔质量为M，阿伏伽德罗常数为NA，地面大气压强为P0，重力加速度大小为g。由此可以估算得，地球大气层空气分子总数为
，空气分子之间的平均距离为
。
思考与训练
启思
1、设想模型
2、如何求空气质量？
3、求分子间距应先求什么？
分析与解
思考与训练
1、求空气质量
2、求空气分子数
3、求分子所占空间
【例】如图所示，食盐(NaCI)的晶体是由钠离子（图中）和氯离子(图中●)组成的。这两种离子在空间中三个互相垂直的方向上，都是等距离地交错排列的。已知食盐的摩尔质量是58.5g/mol，食盐的密度是2.2g/cm3。阿伏加德罗常数为6.0×1023mol-1。在食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离的数值最接近于(就下面四个数值相比)
(
)
A.3.0×10-8cm
B.3.5×10-8cm
C.4.0×10-8cm
D.5.0×10-8cm
思考与训练
启思
1、求间距应先求什么？
2、晶体中离子分布有什么特点？
分析与解
1、对食盐，摩尔体积
2、对一个离子，所占空间
3、离子所占空间边长
4、两钠离子间距
得
C
【例】设某人的肺活量为400mL，空气的摩尔质量为0.029kg/mol,试计算在此人一次吸气过程中，有多少个分子是他在一年前的一次呼气过程中呼出的？
思考与训练
启思
1、设想“一年”经历的过程
2、如何求空气总体积？
3、如何求一年后，一口气中含的分子数
分析与解
1、设想“一年”经历
设想，经一年呼出的气体均匀分布在整个空气层中。
2、对整个大气层，
总质量
3、对整个大气层，总体积
视为标况
分析与解
1、设想“一年”经历
设想，经一年呼出的气体均匀分布在整个空气层中。
2、对整个大气层，
总质量
3、对整个大气层，总体积
视为标况
4、人呼出的一口气经一年在大气中点的比率k
分析与解
一年后吸一口气中有
4、人呼出的一口气经一年在大气中点的比率k
我们知道1cm3水就有3.3×1023个分子，够全世界60亿人口，没日没夜地数，要17万年，说明这么小的空间----1ml却能挤这么多分子。分子间是不是非常紧密地填满整个空间？
转折
§1、物体是由大量分子组成的
四、分子间有空隙
1、水与酒精混合
3、物体能被压缩
2、热胀冷缩
引入
出水好冷
天冷呼“白气”
前面我们学完了力学、电学。同样，我们时时刻刻感受着人间的冷与暖。
与温度有关的现象叫热现象。研究热现象遵循的规律的学科叫热学。
引入
热学这一门科学起源于人类对于热与冷现象的本质的追求…….(这）可能是人类最初对自然法则的追求之一。
王竹溪
【（1911-1983）中国物理学家，中国科学院院士，北大教授】
热学简介
1、以大量观察和实验得出的规律为基础，根据能量转化观点来研究热现象-----建立热学宏观理论（热力学）
2、以物质结构为基础，即从组成物质的粒子的运动和它们的相互作用出发，借助微观模型，应用统计方法-----建立起热学微观理论（统计物理）
热现象往往缘于物质的内部结构。因此，研究物质的内部结构有着非常重要的。
物质内部由谁组成？
古希腊伟大的唯物主义哲学家，率先提出原子论（万物由原子构成）【他在哲学、逻辑学、物理、数学、天文、动植物、医学、心理学、伦理学、教育学、修辞学、军事、艺术等方面都有所建树
,古希腊杰出的全才，在古希腊思想史上占有很重要的地位。】
万物的本原是原子和虚空。原子是不可再分的物质微粒，虚空是原子运动的场所。人们的认识是从事物中流射出来的原子形成的“影像”作用于人们的感官与心灵而产生的。
现代科技与理论证实
原子
原子核
核外电子
质子
中子
不同状态下的粒子
金属---原子
盐类---离子
有机物---分子
在热学中统称为分子
化学中分子：具有物质的化学性质的最小微粒
物理中分子：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。
1
物体是由大量分子组成的
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？
用扫描隧道显微镜观察（1982年研制出
可以放大几亿倍）
德国宾尼希和瑞士罗雷尔共获1986年诺贝尔物理学奖
?扫描隧道显微镜可以把一个原子放大到一个网球大小的尺寸，这相当于把一个网球放大到地球那么大。使人类第一次看到单个原子。
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.
放大上亿倍的蛋白质分子结构模型
钨原子
水分子
氢分子
1、分子直径数量级
10-10m
（1nm=10-9m）
一、分子的大小
分子的数量级很小，说明分子很小
18g的水有多少个水分子？你的根据是什么？
一、分子的大小
2、分子数目可以用阿伏加德罗常数计算
一般质量物体的分子数目很多，说明分子很小
阿伏加德罗常数：
1mol的任何物质含有的粒子数相同。
NA=6.02×1023mol-1
1、分子直径数量级
10-10m
分子的数量级很小，说明分子很小
将1mol的水分子一个挨一个紧密排列在地球赤道上，可以绕地球300万圈
一、分子的大小
3、分子质量数量级为10-26kg
分子的质量很小，说明分子很小
2、分子数目可以用阿伏加德罗常数计算
一般质量物体的分子数目很多，说明分子很小
1、分子直径数量级
10-10m
分子的数量级很小，说明分子很小
4、分子间仍有间隙
二、油膜法估测分子的大小
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.
粗略测定分子大小的方法。
理想化处理
②把分子看成球形。
①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。
3.配制一定浓度的油酸酒精溶液：
1mL的油酸中加酒精直到总量为100mL，用注射器吸取滴入量筒，记下总滴数n及体积v0，算出1滴溶液含的纯油酸的体积V
4.测量油膜面积S
5.计算油膜厚度
例1：将1cm3油酸溶于酒精，制成100cm3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0.4m2，由此可估测油酸分子直径是多少？
油酸酒精的浓度：1/100
1滴油酸酒精的体积：1/50cm3
其中含纯油酸体积：2×10-10m3
分子的直径则为油酸膜的厚度：5×10-10m
液体、固体的分子排列比较紧密，我们一般把它们看做小球，即认为固体、液体分子是紧密挨在一起的小球，因此，小球的直径就是该物体的分子直径。
三、有关计算
1、模型假设
（1）固体、液体
小球模型
（2）气体
立方体模型
1、模型假设
2、四种计算
（1）估算分子间距
对固体和液体(分子）:
对气体或固体、液体(占据空间）:
2、四种计算
（2）估算分子大小（体积）
（用于固体和液体，气体不适用）
（1）估算分子间距
2、四种计算
（2）估算分子大小（体积）
（1）估算分子间距
（3）估算分子质量
（4）估算分子数
（对固体和液体）
N（分子数）=
2、四种计算
（2）估算分子大小（体积）
（1）估算分子间距
（3）估算分子质量
【例】若已知阿伏加德罗常数，物质的摩尔质量，摩尔体积，则可以计算出（
）
A.
固体物质分子的大小和质量
B.
液体分子的大小和质量
C.
气体分子的大小和质量
D.
气体分子的质量和分子间的平均距离
ABD
思考与训练
【例】某气体的摩尔质量为M，摩尔体积为V，密度为ρ，每个分子的质量和体积分别为m和V0，则阿伏加德罗常数NA可表示为(
)
BC
思考与训练
思考与训练
【例】某气体的摩尔质量为M，分子质量为m。若1摩尔该气体的体积为Vm，密度为ρ，则该气体单位体积分子数为（阿伏伽德罗常数为NA）（
）
ABC
【例】已知地球大气层的厚度h远小于地球半径R，空气平均摩尔质量为M，阿伏伽德罗常数为NA，地面大气压强为P0，重力加速度大小为g。由此可以估算得，地球大气层空气分子总数为
，空气分子之间的平均距离为
。
思考与训练
启思
1、设想模型
2、如何求空气质量？
3、求分子间距应先求什么？
分析与解
思考与训练
1、求空气质量
2、求空气分子数
3、求分子所占空间
【例】如图所示，食盐(NaCI)的晶体是由钠离子（图中）和氯离子(图中●)组成的。这两种离子在空间中三个互相垂直的方向上，都是等距离地交错排列的。已知食盐的摩尔质量是58.5g/mol，食盐的密度是2.2g/cm3。阿伏加德罗常数为6.0×1023mol-1。在食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离的数值最接近于(就下面四个数值相比)
(
)
A.3.0×10-8cm
B.3.5×10-8cm
C.4.0×10-8cm
D.5.0×10-8cm
思考与训练
启思
1、求间距应先求什么？
2、晶体中离子分布有什么特点？
分析与解
1、对食盐，摩尔体积
2、对一个离子，所占空间
3、离子所占空间边长
4、两钠离子间距
得
C
【例】设某人的肺活量为400mL，空气的摩尔质量为0.029kg/mol,试计算在此人一次吸气过程中，有多少个分子是他在一年前的一次呼气过程中呼出的？
思考与训练
启思
1、设想“一年”经历的过程
2、如何求空气总体积？
3、如何求一年后，一口气中含的分子数
分析与解
1、设想“一年”经历
设想，经一年呼出的气体均匀分布在整个空气层中。
2、对整个大气层，
总质量
3、对整个大气层，总体积
视为标况
分析与解
1、设想“一年”经历
设想，经一年呼出的气体均匀分布在整个空气层中。
2、对整个大气层，
总质量
3、对整个大气层，总体积
视为标况
4、人呼出的一口气经一年在大气中点的比率k
分析与解
一年后吸一口气中有
4、人呼出的一口气经一年在大气中点的比率k
我们知道1cm3水就有3.3×1023个分子，够全世界60亿人口，没日没夜地数，要17万年，说明这么小的空间----1ml却能挤这么多分子。分子间是不是非常紧密地填满整个空间？
转折
§1、物体是由大量分子组成的
四、分子间有空隙
1、水与酒精混合
3、物体能被压缩
2、热胀冷缩