2013物理人教版选修3-3 课件：第七章 1 物体是由大量分子组成的

第七章1

分子动理论

物体是由大量分子组成的

一、分子的大小1.认识分子：物体是由大量________组成的，分子是构成 分子 物质并保持物质化学性质的最小微粒. 2.油膜法估测分子的大小 单层油酸分子 (1)理想化：认为油酸薄膜是由__________________紧密排

列而成.球形 (2)模型化：把油酸分子简化成____________. 直径 (3)估算：油膜的厚度等于油酸分子的___________,即 d= V ____________. S

3.分子的大小 (1)除了一些有机物质的大分子外，多数分子尺寸的数量级 10-10 m 为__________.

显微镜 (2)人们只能用放大上亿倍的扫描__________才能观察到单个的分子或者原子.

二、阿伏加德罗常数1.定义：1 mol 的任何物质中都含有____________个分子， 6.02×1023 这一数值称为阿伏加德罗常数，用 NA 表示. 6.02×1023 2.数值：通常取 NA=______________,在粗略计算中取 NA=______________. 6.0×1023 3 .意义：阿伏加德罗常数是一个重要常数，它是联系 宏观 微观 ____________和____________的桥梁.

1.下列说法不正确的是( A ) A.物质是由大量分子组成的，分子间没有间隙 B.一般分子大小的数量级是 10-10 m C.1 mol 物质的分子数是 6.02×1023 个

D.分子很微小，无法用肉眼直接看到它们2.体积为10-4cm3 的油滴，滴在水面上展开成单分子油膜， 则油膜面积的数量级为( C ) A.108 cm2 B.106 cm2 D.102 cm2

C.104 cm2

3.0.5 mol 氧气中含有( C ) A.0.5 个氧分子

B.1 个氧分子C.3.01×1023 个氧分子 D.6.02×1023 个氧分子 4.利用油膜法估测分子的直径，需要测量的物理量是( C ) A.一滴油的质量和它的密度 B.一滴油的体积和它的密度 C.一滴油的体积和它散成油膜的最大面积 D.所成油膜的厚度和它的密度

要点 1

油膜法估测分子大小

1.实验目的：学会用油膜法估测分子的大小. 2.实验器材：注射器或滴管、事先配制好的油酸酒精溶液、 量筒、盛有清水的浅盘、痱子粉、玻璃板、坐标纸. 3.实验原理：如果分子直径为 d,油滴体积是 V,油膜面

积为 S,则 d=V/S,测出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积 V,测出油膜的面积 S,估算出分子直径的数量级.

4.实验步骤 (1)用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴 地滴入量筒中，记下量筒内增加一定体积(如 1 mL)时的滴数， 由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积，然后再按油酸酒精溶液 的浓度计算出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积 V. (2)往边长约为 30~40 cm 的浅盘里倒入约 2 cm 深的水，待 水稳定后，将适量痱子粉均匀地洒在水面上. (3)用注射器或滴管将事先配制好的油 酸酒精溶液滴在水面上一滴，形成如图 7-1-1 所示

的形状，待油酸薄膜的性状 稳定后，将准备好的玻璃板放在浅盘上(注 意玻璃板不能与油膜接触),然后将油膜的 形状用彩笔描在玻璃板上. 图 7-1-1

5.数据处理 (1)将画有油膜轮廓的玻璃板正确地放在坐标纸上，计算出油膜的面积 S,求面积时以坐标纸上边长为 1 cm 的正方形为单位，计算出正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个.

(2)根据纯油酸的体积 V 和油酸的面积 S 可计算出油酸薄膜V 的厚度d=—,即油酸分子直径的大小. S

6.注意事项(1)油酸酒精溶液的浓度以小于 l‰为宜，且油酸溶液配制后 不要长时间放置，以免改变浓度，实验误差大.

(2)实验前应注意，浅盘是否干净，否则难以形成油膜.

(3)痱子粉不宜撒得过厚，应均匀浮在水面上.注意每次实 验时要让浅盘中的水稳定后再做.(4)向水面滴酒精油酸溶液时，应靠近水面，不能离水面太 高，否则油膜难以形成. (5)向水面只能滴一滴油酸. (6)要待油膜形状稳定后，再画轮廓. (7)本实验只要求估算分子大小，实验结果数量级符合要求 即可.

[例1]在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，油酸酒 精的浓度为每 104 mL 溶液中有纯油酸 6 mL.用注射器测得 1 mL

上述溶液为 75 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，用笔在玻璃板上描出油酸的轮廓， 再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图 7-1-2 所示，

坐标中正方形方格的边长为 1 cm,试求：

图 7-1-2

(1)油酸膜的面积是多少 cm2? (2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是多少？ (3)按以上实验数据估测出油酸分子的直径. 思路点拨：先求油膜面积：数出“整”方格的个数，对剩

余小方格的处理方法是：不足半个的舍去，多于半个的等于一V 个；再根据已知条件求出纯油膜的体积，由公式d=—求得油酸 S 分子的直径.

答题规范：(1)图中正方形方格为 87 个，对不足 1 格的小方 格近似处理，可得 19 个整小方格，实际占小方格 87+19=106

个，那么油膜面积 S=106×1 cm2=106 cm2.(2)由1 mL 溶液中有75 滴，1 滴溶液的体积4

1 mL,又每 75

1 10 mL 溶液中有纯油酸 6 mL, mL 溶液中纯油膜的体积 V= 75 6× 1

75 mL=8×10-6 mL. 104V 8×10 -6 (3)油酸分子直径 d= = cm=7.5×10-10 m. S 106

1.在“用油膜法估测分子大小”实验中所用的油酸酒精溶液的浓度为 1 000 mL 溶液中有纯油酸 0.6 mL,用注射器测得 1 mL 上述溶液为 80 滴，把 1 滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让 油膜在水面上尽可能散开，测得油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如 图 7-1-3 所示，图中正方形方格的边长为 1 cm,试求：

图 7

-1-3

110(109~112 都对) (1)油酸膜的面积是_____________________cm2; 6.8×10-10 (2)实验测出的油酸分子的直径是____________m;(结果保

留两位有效数字)(3)实验中为什么要让油膜尽可能散开？ 这样做的目的是为了让油膜在水平面上形成单分子油膜 __________________________________________________. 解析：(1)求油膜面积时，先数出“整”方格的个数，对剩 余小方格的处理方法是：不足半个的舍去，多于半个的等于一

个；一个小方格的面积 S0=L2=1 cm2,所以面积 S=110×1 cm2=110 cm2. (2)一滴纯油酸的体积 V= 0.6 1 × mL=7.5×10-12 m3 1 000 80

V 7.5×10-12 m=6.8×10-10 m. 油酸分子的直径 d= = S 110×10-4

2.将 1 mL 的油酸溶于酒精，制成 200 mL 的油酸酒精溶液. 已知 1 mL 溶液有 60 滴，取 1 滴这样的油酸酒精溶液滴到水面

上，随着酒精溶于水，最终在水面上形成了面积为 0.15 m2 的油膜，试由此估算油酸分子的直径. 解：1 滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为 1 -6× 1 m3= 1 ×10-9 m3 V= ×10 200 60 12 所以每个油酸分子的直径

1 V - - d= S = ×10 9 m=5.6×10 10 m. 12×0.15

要点2

阿伏加德罗常数的理解与应用

阿伏加德罗常数 NA 把摩尔质量 M、摩尔体积 Vm 这些宏观 的物理量与分子质量 m0、分子体积 V0 等微观物理量联系起来， 其关系如下： M ρVm . (1)一个分子的质量：m0= = NA NA Vm (2)一个分子的体积：V0=N (只适用于固态、液态). AM (3)1 mol 物质的体积：Vm= ρ .

NA (4)单位质量所含的分子数：n= M (只适用于固态、液态).

(5)单位体积所含的分子数：n=

ρNA . M