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,导入新课,鲜花烂漫的季节，我们为什么能闻到沁人心脾的香气呢？,思考,为什么我们在很远的地方就能闻到食物的香气？,想一想,古希腊学者德谟克利特早就对此作了解释，他认为这是由于物质原子飘到了人们的鼻子里。,德谟克利特,他认为，只有原子和虚空是真实的。,第七章 分子动理论,第一节,物体是由大量分子组成的,教学目标,1.,知识与能力,知道物体是由,大量分子,组成的。,知道,油膜法,测分子大小的原理，并能估测出分子的大小。,知道分子的,球型结构,和分子尺度的,数量级,。,知道,阿伏加德罗常数,的物理意义、数值和单位，并掌握与之有关的,计算或估算,方法。,掌握油膜法测分子的大小的方法。,理解阿伏加德罗常数在微观与宏观量中的桥梁作用。,注意观察与欣赏身边的各种事物，领略其美好的一面。,通过实验总结规律，以便更好的解决生活中存在的问题。,2.,过程与方法,3.,情感态度与价值观,教学重难点,重点,理解和学会用单分子油膜法估测分子大小（直径）的方法。,分子大小的数量级。,用阿伏加德罗常数进行有关计算或估测的方法。,难点,理解和学会用单分子油膜法估测分子大小（直径）的方法。,本节导航,1.,油膜法测分子直径,2.,分子的大小,3.,阿伏加德罗常数,讨论,之前我们已经接触过分子，就平时的知识也知道分子是很微小的，那么如何测出分子直径呢？,1.,油膜法测分子直径,请同学们展开丰富的想象力，我们可以联想一下古代曹冲称象的故事，也可以联系一下身边的事物，想一想，如何间接地测出分子直径？,曹冲称象,怎样估算油酸分子的大小？,分子并不是球形的，但为了方便估算，我们把它看做球形处理。,注意,油酸分子,d,水面上单分子油膜的示意图,把,1,滴油酸滴在水面上，水面上形成一块单层油酸分子薄膜，我们把它看做球形，测出油膜厚度,d,，即油酸分子的直径。,实验,油膜的厚度等于这一滴油酸的,体积,与它形成的,面积,的比。,如何获得一滴油酸？怎样测量它的体积？,配制一定浓度的的油酸酒精溶液，向,1ml,油酸中加无水酒精得到,500ml,的油酸酒精溶液。,用注射器吸取配制好的溶液，把它一滴一滴地滴入量筒中，记录,100,滴溶液的体积，求出一滴溶液的体积。,这样就可以根据溶液的浓度求出一滴溶液中纯油酸的体积。,如果把一滴配制好的溶液滴在水面上，溶液中酒精会溶于水并很快挥发，油膜便是纯油酸形成的。,如何测量油膜的面积？,浮在水面上的,痱子粉,油酸膜,水面上形成一块油膜,怎样才能看清无色透明的油酸薄膜？,先往浅盘中倒入水，然后将痱子粉或细石膏粉均匀的撒在水面上。,用注射器往水面上滴,1,滴油酸酒精溶液。,待油酸薄膜稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描下油酸膜的形状。,将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，计算轮廓范围内的正方形个数，缺乏半个的舍去，多余半个的按一个计算从而计算出油膜的面积。,注意,油酸酒精溶液配比要合理；滴数时每滴大小相同；撒痱子粉或石灰粉时要均匀；等溶液稳定后画轮廓；计算方格时要细心。,因此，根据,1,滴油酸的体积,V,和油膜面积,S,就可以算出油膜厚度,d,=,，即油膜分子的大小。,实验误差：,油酸酒精溶液的实际浓度和计算值有差异。,1滴油酸酒精溶液的实际浓度和计算值有差异。,油酸分子在水面上不一定是均匀单层分布。,在数方格计算油膜面积的时候出现误差。,油膜法测分子大小是早期测定分子大小的一种方法，本实验是利用宏观量的测定求出微观量的大小。,2.,分子的大小,热学中提到的“分子是指组成物质的原子，分子或离子等，因为它们都遵循一样的热运动规律。自然界中所有物质都是由大量的、不连续的分子组成的。,名词解释,组成物质的分子非常小，不但用肉眼无法直接看到，就使用高倍的光学显微镜也看不到，只有放大几亿倍的扫面隧道显微镜才能观察到物质外表原子的排列。,扫描隧道显微镜下的原子,液体、固体的分子排列比较严密，我们一般把它们看做小球，即认为固体、液体分子是严密挨在一起的小球，因此，小球的直径就是该物体的分子直径。,气体分子的分子间距很大，因此我们就不能认为它们是严密挨在一起的了，但可以把每个分子所占的空间体积看做一个正方形，那么正方体棱长也就等于分子间的平均距离。,固体、液体分子,d,气体分子,d,用不同方法测出的分子大小有差异，但是数量级是一样的，除了一些有机物质大分子外，分子直径的数量级为10-10m。,练习：水分子的直径是410-10m，每个水分子的体积是多少？假设认为水分子是一个紧挨着另一个的，那么一毫升水中有多少个水分子？假假设你一秒钟可以数十个数，要让你数完这些分子需要多长时间？,解：一个水分子的体积：,一毫升水中含有水分子的个数：,数完这些水分子需要的时间,3.,阿伏加德罗常数,在化学课中我们已经学过，1mol任何物质都含有一样的分子数，用阿伏加德罗常数NA表示，正式的定义是0.012千克碳12中包含的碳12的原子的数量。,直到19世纪中叶，“阿伏伽德罗常量的概念才正式由法国科学家让贝汉提出，而在1865年，NA的值才首次通过科学的方法由德国人约翰洛施米特测定出，NA=6.02213671023mol-1 。 通常取NA=6.021023mol-1，粗略计算时取NA=6.01023mol-1 。,阿伏加德罗常数是联系微观物理量与宏观物理量的桥梁，所以涉及分子动理论中有关分子大小的计算时，常常用到该常量及相关公式。,1.,2.,3.,4.,5.,6.,公式集锦,各符号所代表的物理量,m,物质质量,M,摩尔质量,m,0,分子质量,V,物质体积,V,M,摩尔体积,N,A,阿伏加德罗常数,V,0,分子体积或气体分子所占据的平均空间,n,物质的量,N,分子总个数,d,分子直径或气体分子之间的平均距离,物质的密度,通过以上公式不难看出，不管是估算分子的质量、估算分子的数目、估算分子的体积、估算分子的直径还是估算分子的平均距离，都离不开阿伏加德罗常数，足以见得阿伏加德罗常数对宏观量和微观量的重要作用。,我们都知道分子的体积和质量都非常的小，而,N,A,=6.021023mol,-1,阿伏加德罗常数这个非常重要的数字又是联系宏观与微观的桥梁，从而说明了,物质是由大量分子组成的,。,既然阿伏加德罗常数如此重要，那么关于它的计算我们应该重点来掌握。,记忆思路,N,A,是联系宏观量和微观量的桥梁。,是联系质量和体积的关键。,在记忆中起枢纽作用。,课堂小结,1.,单分子油膜法测定分子大小是把分子想象成小球，利用球体的球直径方法测得的，实验过程中应注意减小不必要的误差的产生。,2. 分子大小的数量级是10-10m，分子其实很小但构造却相当复杂，我们要学会建立分子构造模型。,3.,阿伏加德罗常数是联系微观和宏观的桥梁，我们知道怎么运用其做相应计算。,高考链接,1.,（,2005-,江苏）某气体的摩尔质量为,M,，摩尔体积为,V,，密度为,，每个分子的质量和体积分别为,m,和,V,0,，则阿伏加德罗常数,N,A,可表示为（ ）,A. B.,C. D.,BC,解析,A,中，用物质的体积除以分子占据的平均空间得到的是分子的总个数，故,A,错。,D,中，用分子的摩尔质量除以物质质量，是物质的量的倒数，故,D,错。,2.,（,2004-,郑州）将,1cm,3,的油酸溶于酒精，制成,200cm,3,的油酸酒精溶液，已知,1cm,3,的溶液有,50,滴，现取,1,滴油酸酒精溶液到水面上，随着酒精溶于水，油酸在水面上形成一层单分子薄膜，已测出这一薄层的面积是,0.2m,2,，由此可估测油酸分子的直径为,m,。,510,-10,解析,每滴油酸酒精溶液中油酸体积,油酸分子直径,课堂练习,1. 某学生在用油膜法测分子直径试验中，计算结果明显偏大，可能是由于 ,A. 油酸未完全散开,B. 油酸中含有大量酒精,C. 计算油膜面积时舍去了所有缺乏一格的方格,D. 求每滴体积时，1ml的溶液的滴数误多记了10滴,AC,解析,如果油酸未完全散开，则不能形成单分子油膜，油膜厚度大于分子直径，测量结果偏大，,A,正确。,油膜酒精溶液中酒精易溶解挥发，故不影响实验结果，,B,错误。,计算油膜面积时，方格数不足半个的舍去，多余半个按一个计算，现舍去所有不足一个的，则油膜面积偏小，由 计算出分子直径偏大，,C,正确。,求每滴体积，误多记了,10,滴，则每滴体积测量结果偏小，分子直径计算结果偏小，,D,错误。,2. 假设阿伏加德罗常数，物质的摩尔质量，摩尔体积，那么可以计算出 ,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,解析,根据之前罗列的六个基本公式即可解出。,3. 房间地面外表积15m2，高3m，空气平均密度=1.29kg/m3,空气平均摩尔质量M=2.910-2kg/mol，那么该房间内空气的质量为_kg，空气分子间的平均距离为_ m。,解析,房间内体积,房间内空气质量,房间内空气分子分数,每个空气分子占空间体积,空气分子间平均距离,58,3.310,-9,4. 铜的摩尔质量是6.410-2kg/mol,密度为8.9103kg/m3,阿伏加德罗常数为6.01023mol-1，估算铜原子的直径为_m要求一位有效数字。,解析,铜原子的直径,310,-10,5. 水的密度=1.0103kg/m3，水的摩尔质量M=1.810-2kg/mol。,求1g水中含多少水分子？水分子的质量是多少？估算水分子的直径取二位有效数字,解析,个,分子的质量,kg,一个水分子的体积 ，将水分子视为球型，则 ，所以得到 ，于是,6. 金刚石的密度是3500kg/m3,有一小块金刚石，体积是5.710-8m3，此小块金刚石中含有多少个碳原子？设想金刚石中碳原子是严密堆在一起的，估算碳原子的直径。,解析,碳原子个数,:,碳原子直径：,问题与练习,1.设薄膜的质量为m,密度为1，面积为S，厚度为d,盐水的密度为2，薄膜在盐水中悬浮，说明薄膜和盐水的密度相等，1=2。又因为1=,= ，所以d= =,=1.510-3m,2.(1)设一滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积为V，那么V= =810-6mL,(2)由题可知，油酸大约占108个小格，故油酸面积S=10810-4m2=1.0810-2m2,(3),油酸分子的直径,d= =,3.,根据铜的密度,=8.910,3,kg/m,3,，铜的摩尔质量为,6.410,-2,kg/mol,，可知,1m,3,铜的分子数为,n=,假设铜原子为球形，其直径为,d,，则,1,个铜原子所占的体积大约为,d,3,。此有,nd,3,=1,，铜原子直径,d=,4.,设在标准状态下，一个氧气分子所占的空间为,V,，分子间的平均距离为,r,。所以，一个氧气分子所占的空间,V,0,=,分子间的平均距离,r,=,
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