1《物体是由大量分子组成的》课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,7.1,物体是由大量分子组成的,第七章,分子动理论,1,、怎样才能观察到分子的排布,?,2,、怎样才能知道分子的大小呢,?,3,、如何求解单分子油膜层的厚度,(,即分子直径,),呢？,阅读课文,回答以下问题,:,组成物质的分子是很小的，不但用肉眼不能直接看到它们，就是用扫描隧道显微镜也看不到它们（能有放大几亿倍）,。,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,.,、怎样才能观察到分子的排布,?,问题,:1,放大上亿倍的蛋白质分子结构模型,问题：,2.,怎样才能知道分子的大小呢？,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,.,问题：,3.,如何求解单分子油膜层的厚度,(,即分子直径,),呢？,1.,先测出一滴油酸的体积,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。,思考：在用油膜法测定分子的直径时，实际上做了理想化处理，请问：有哪些地方做了理想化处理 ？,把分子看成,球形,.,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,;,请详细叙述用油膜法估测分子的大小操作步骤,1.,配制溶液（稀释）,配,2.,精测一滴液体体积,3.,水盘取水，撒痱子粉（显示油膜边界）,撒,4.,滴一滴溶液形成单层表面薄膜,滴,5.,描油膜形状,描,6.,数格数，计算油膜面积,数,7.,求分子直径,求,数格子时的注意事项：,1.,确定大面积,2.,再数小面积,例,1,、将,1cm,3,油酸溶于酒精，制成,200cm,3,的油酸酒精溶液，已知,1cm,3,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,0.2m,2,，由此可估测油酸分子直径是多少？,1,滴油酸酒精的体积为,1/50cm,3,其中含油酸体积为,10,-10,m,3,油酸膜的厚度为,510,-10,m,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,-10,m,。我们把,10,的乘方数叫做数量级, 110,-10,m,和,910,-10,m,，数量级都是,10,-10,m,。,一般分子直径的数量级为,10,-10,m,（除少数有机物大分子以外）,分子直径的数量级,两种模型,1.,如何求解固体和液体单个分子的体积？,2.,如何求解气体单个分子的体积？,固体、液体,d,d,d,d,小球模型：,在计算固体和液体分子大小时，可把分子看成是一小球，小球紧密排列在一起（忽略小球间的空隙）则：,思考：,气体,d,d,d,立方体模型：,在计算气体分子大小时，,把每个分子和其占有的空间当作一个小立方体，气体分子位于每个立方体的中心，这个小立方体的边长等于,分子间的平均距离,.,（,d,为立方体的边长）,二、阿伏加德罗常数,1.,回忆化学中学过的阿伏加德罗常数,.,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 。,例：已知水的摩尔体积是,1.8,10,-5,m,3,/mol,，每个水分子的直径是,4,10,-10,m,，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.,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：,.,=6.010,23,mol,-1,N=,二、阿伏加德罗常数,例：已知水的摩尔体积是,1.8,10,-5,m,3,/mol,，每个水分子的直径是,4,10,-10,m,，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,.,3.,阿伏加德罗常数意义,微观 宏观,N,A,桥梁,结论：,(1),已知物质的摩尔质量,M,，物体的密度,p,，阿伏加德罗常数,N,A,，物质的质量,m,则：,分子的质量,m,分子,=M/N,A,分子的体积,v,分子,=V,摩尔,/ N,A,= ( M /p ) / N,A,所含分子的个数,n=,摩尔数,N,A,=(m /M),N,A,（,2,）标准状态下，,1 mol,气体的体积为,22.4,升。,气体分子占有的空间体积,V,0,=V,摩尔,/N,A,（,该式对气体适用）,判断下列说法是否正确，如果正确请求解要求量。,1.,已知固体和液体的摩尔体积为,V,mol,和一个分子的体积,V,o,，可以求解阿伏伽德罗常数,N,A,3.,已知物质的摩尔质量为,M,和一个分子的质量,m,o,，可以求解阿伏伽德罗常数,N,A,2.,已知气体的摩尔体积为,V,mol,和一个分子的体积,V,o,，可以求解阿伏伽德罗常数,N,A,4.,已知某物质的体积,V,和摩尔体积,V,mol,，可以求解物质的分子数,n,5.,已知某物质的质量,m,和摩尔质量,M,，可以求解物质的分子数,n,B,、计算分子的质量,分子质量的数量级,: 10,-26,-10,-27,kg,例,4.,已知,:,水和氢气的摩尔质量分别是,1.8,10,-2,kg/mol,和,2,10,-3,kg/mol,，求水分子和氢分子的质量（已知,N,A,=6.0,10,23,mol,-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,D,2,、,1,克水中含有的水分子个数为（ ）,A 6.02,10,23,B 3.01,10,23,C 6.02,10,22,D 3.34,10,22,3.,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,B,4.,若以,表示水的摩尔质量，,表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，,为表示在标准状态下水蒸气的密度，,N,A,为阿伏加德罗常数，,m,、,分别表示每个水分子的质量和体积，下面是四个关系式,N,A,=,/m,=,/N,A,m,=,/N,A,=,/N,A,其中,A,和,都是正确的；,B,和,都是正确的；,C,和,都是正确的；,D,和,都是正确的。,答案：,B,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,-26,Kg,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。,6.,下列数据能求出阿伏加德罗常数的是（）,A.,水的密度和水的摩尔质量,B.,水的摩尔质量和水分子的体积,C.,水分子的体积和水分子的质量,D.,水分子的质量和水的摩尔质量,D,例,5.,已知水的摩尔质量是,18,10,-3,kg/mol,，水的密度是,1,10,3,kg/m,3,，求水分子的体积（已知,N,A,=6.0,10,23,mol,-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,4.,已知阿伏加德罗常数为,N,A,，铜的摩尔质量为,M,，密度为,（均为国际单位），则（ ）,A,1m,3,铜原子含原子数目为,N,A,/M,B,1,个铜原子质量是,M /N,A,C,1,个铜原子的体积是,M/N,A,D,1kg,铜所含原子的数目是,N,A,ABC,7.,水的分子量,18,，水的密度为,10,3,kg/m,3,阿伏加德罗常数为,N,A,=6.02,10,23,个,/ mol,，则：,（,1,）水的摩尔质量,M=_,18g/mol,（,2,）水的摩尔体积,V=_,M/=18/1=18g/cm,3,（,3,）一个水分子的质量,m,0,=_,M/,N,A,=18 /,6.0210,23,=,2.99,10,-26,kg,（,4,）一个水分子的体积,V,0,=_,V/ N,A,=2.99 10,-23,cm,3,（,5,）,10g,水中含有的分子数目,N=_,m,N,A,/M=3.344,10,21,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,，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,N,A,.,N,A,=610,23,mol,-1,练习,2.,由油滴实验测得油酸分子的直径为,1.12,10,-9,m,，已知油酸的密度为,6.37,10,2,kg/m,3,，已知油酸的摩尔质量为,282 g/mol,，试求阿伏加德罗常数,.,例,6.,若已知铁的原子量是,56,，铁的密度是,7.8,10,3,kg/m,3,，求：,1,）质量是,1g,的铁块中铁原子的数目（取,1,位有效数字）,2,）计算出铁原子的直径是多少米？,个,0,8.,估算在标准状态下气体分子间的距离。,解：,将每个空气分子所占据的空间设为小立方体，则小立方体的边长为气体分子间的距离。,(V,摩尔,=22.410,-3,m,3,),N,A,d,3,=V,摩尔,d=,（,V,摩尔,/,N,A,）,1/3,=22.410,-3,/,（,6.0210,23,）,1/3,m,=3.8 10,-9,m,例题：,已知空气的摩尔质量是,，则空气中气体分子的平均质量多大？成年人做一次深呼吸，约吸入,450cm,3,的空气，则做一次深呼吸所吸入的空气质量是多少？所吸入的气体分子数量是多少？（按标准状况估算）,解析,:,空气分子的平均质量为：,2,成年人做一次深呼吸所吸入的空气质量为：,所吸入的分子数为：,