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1、7.17.1物体是由大量分子组成的物体是由大量分子组成的肥城六中肥城六中 曹连平曹连平2012.03.12【学习目标学习目标】1、知道物体由大量分子组成、知道物体由大量分子组成;油膜法测分子大小原油膜法测分子大小原 理，能进行测量和计算。理，能进行测量和计算。2、知道分子的球形模型，知道分子直径的数量级。、知道分子的球形模型，知道分子直径的数量级。3、知道阿伏加德罗常数的物理意义、数值和单位、知道阿伏加德罗常数的物理意义、数值和单位,并能进行相关计算。并能进行相关计算。【重点难点重点难点】1、重点知道分子大小数量级；用阿伏伽德罗常数进、重点知道分子大小数量级；用阿伏伽德罗常数进 行有关计算行有
2、关计算.2、难点是理解和学会用单分子油膜法估算分子大小、难点是理解和学会用单分子油膜法估算分子大小 （直径）的方法（直径）的方法.1 1、物质是由大量分子组成的。、物质是由大量分子组成的。2 2、分子永不停息地做无规则运动。、分子永不停息地做无规则运动。3 3、分子之间有相互作用力。、分子之间有相互作用力。分子动理论：分子动理论：观观 察察 树树 叶叶一、分子的大小一、分子的大小扫描隧道显微镜拍摄的石墨表面原子结构照片扫描隧道显微镜拍摄的石墨表面原子结构照片 图中每一个亮斑都图中每一个亮斑都是一个碳原子是一个碳原子在物理热学中，由于原子、离子、或分子做热运在物理热学中，由于原子、离子、或分子做
3、热运动时遵从相同的规律，所以统称为分子动时遵从相同的规律，所以统称为分子.实验：单分子油膜法估测分子的大小实验：单分子油膜法估测分子的大小一、实验目的一、实验目的 1 1估测油酸分子的大小估测油酸分子的大小 2 2学会间接测量微观量的原理和方法学会间接测量微观量的原理和方法二、实验原理二、实验原理 油酸酒精溶液在平静的水油酸酒精溶液在平静的水 面上能形成单分子油膜，将面上能形成单分子油膜，将 油酸分子看做球形，测出油酸酒精溶液在水面油酸分子看做球形，测出油酸酒精溶液在水面上上 形成的油膜面积，用形成的油膜面积，用d dV V/S S计算出油膜的厚度，计算出油膜的厚度，就近似等于油酸分子的直径（
4、就近似等于油酸分子的直径（其中其中V V为一滴为一滴油油 酸酒精溶液中纯油酸的体积，酸酒精溶液中纯油酸的体积，S S为油膜面积）为油膜面积）三、实验器材三、实验器材 清水、盛水浅盘、滴管清水、盛水浅盘、滴管(或注射器或注射器)、试剂瓶、坐、试剂瓶、坐 标纸、玻璃板、痱子粉标纸、玻璃板、痱子粉(或石膏粉或石膏粉)、油酸酒精溶液、油酸酒精溶液、量筒、彩笔量筒、彩笔四、实验步骤四、实验步骤1 1取取1 1毫升毫升(1 cm(1 cm3 3)的油酸溶于酒精中，制成的油酸溶于酒精中，制成200 200 毫升的油酸酒精溶液毫升的油酸酒精溶液2 2往边长约为往边长约为30 cm30 cm40 cm40 cm
5、的浅盘中倒入约的浅盘中倒入约2cm2cm深深 的水，然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上的水，然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上3 3用滴管用滴管(或注射器或注射器)向量筒中滴入向量筒中滴入n n滴配制好的油酸滴配制好的油酸 酒精溶液，使这些溶液的体积恰好为酒精溶液，使这些溶液的体积恰好为1mL1mL算出每滴算出每滴 油酸酒精溶液的体积油酸酒精溶液的体积V V0 0 mL.mL.4 4用滴管用滴管(或注射器或注射器)向水面上滴入一滴配制好的油向水面上滴入一滴配制好的油 酸酒精溶液，油酸就在水面上慢慢散开，形成单酸酒精溶液，油酸就在水面上慢慢散开，形成单 分子油膜分子油膜5 5待油酸薄膜形状稳
6、定后，将准备好的玻璃板盖在待油酸薄膜形状稳定后，将准备好的玻璃板盖在 浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上6 6将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，算出将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，算出 油酸薄膜的面积油酸薄膜的面积7 7据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的 体积体积V V，利用一滴油酸的体积，利用一滴油酸的体积V V和薄膜的面积和薄膜的面积S S，算，算 出油酸薄膜的厚度出油酸薄膜的厚度d d ，即为油酸分子直径，即为油酸分子直径水水油酸分子油酸分子d本实验由于是估测，所以做了以
7、下简化处理本实验由于是估测，所以做了以下简化处理:(1)把分子看成一个个小球（球模型）把分子看成一个个小球（球模型）;(2)油酸分子一个紧挨一个整齐排列油酸分子一个紧挨一个整齐排列;(3)认为油膜厚度等于分子直径认为油膜厚度等于分子直径.实验过程动画演示实验过程动画演示例例1 1：将：将1cm1cm3 3的油酸溶于酒精，制成的油酸溶于酒精，制成200cm200cm3 3的油酸酒精的油酸酒精溶液已知溶液已知1cm1cm3 3溶液有溶液有5050滴，现取滴，现取1 1滴油酸酒精溶液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，
8、已测出这一薄层的面积为单分子薄层，已测出这一薄层的面积为0.2m0.2m2 2，由此，由此可估测油酸分子的直径可估测油酸分子的直径。【解析解析】则则1 1滴油酸酒精溶液的体积为滴油酸酒精溶液的体积为 油酸酒精溶液的浓度为油酸酒精溶液的浓度为1 1滴溶液中油酸的体积为滴溶液中油酸的体积为 数量级数量级:一些数据太大或很小一些数据太大或很小,为了书写方便为了书写方便,习惯上习惯上用科学记数法写成用科学记数法写成1010的乘方数的乘方数,如如 310310-10-10m m。我。我们把们把1010的乘方数叫做数量级的乘方数叫做数量级,110,110-10-10m m和和 910910-10-10m
9、m数量级都是数量级都是 1010-10-10m m。分子直径数量级分子直径数量级:除少数有机物大分子除少数有机物大分子,一般分子直径的数量级是一般分子直径的数量级是1010-10-10m m。例例:水分子直径是水分子直径是410410-10-10m,m,氢分子直径是氢分子直径是2.3102.310-10-10m,m,钨原子直径是钨原子直径是210210-10-10m m.d dd d固体、液体固体、液体球型模型球型模型d dd dd d气体气体立方体模型立方体模型d d二、分子模型的建立二、分子模型的建立对于固体、液体对于固体、液体 对于气体对于气体三、阿伏加德罗常数三、阿伏加德罗常数 1 1
10、阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数N NA A：1 1摩尔（摩尔（molmol）任何物）任何物质所含的微粒数叫做阿伏加德罗常数质所含的微粒数叫做阿伏加德罗常数.2 2 阿伏加德罗常数是联系微观世界和宏观世阿伏加德罗常数是联系微观世界和宏观世 界的桥梁界的桥梁 宏观量宏观量微观量微观量（1 1）已知物质的摩尔质量）已知物质的摩尔质量M Mmolmol，可求，可求 出单个分子的质量出单个分子的质量m m0 0 （其中（其中，V V为摩尔体积为摩尔体积,为物质的密度为物质的密度）（2 2）已知物质的量（摩尔数）已知物质的量（摩尔数）n n，可求出物体，可求出物体 所含分子的数目所含分子的数目N N 3 3
11、、有关计算：、有关计算：（3 3）已知物质的摩尔体积）已知物质的摩尔体积V Vmolmol ，可求出，可求出 单个分子的体积单个分子的体积 V V0 0针对训练：课后第针对训练：课后第4题题例题例题2水的分子量水的分子量18，水的密度为，水的密度为103kg/m3,阿伏加德阿伏加德罗常数为罗常数为NA=6.021023个个/mol，则：，则：（1）水的摩尔质量）水的摩尔质量M=_18g/mol（2）水的摩尔体积）水的摩尔体积V=_M/=18/1=18cm3/mol（3）一个水分子的质量）一个水分子的质量m0=_M/NA=18/6.021023g=2.99 10-26 kg（4）一个水分子的体积
12、）一个水分子的体积V0=_V/NA=2.9910-23 cm3（5）将水分子看作球体，分子直径）将水分子看作球体，分子直径(取取1位有效数字位有效数字)d=_(6v0/)-3=410-10m（6）10g水中含有的分子数目水中含有的分子数目N=_mNA/M=3.34 1023兴趣练习：兴趣练习：1 1、已知空气的摩尔质量是，、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？则空气中气体分子的平均质量多大？一学生在体检时做一次深呼吸，约吸入一学生在体检时做一次深呼吸，约吸入450cm450cm3 3的空气，则该生做一次深呼吸所的空气，则该生做一次深呼吸所“吃掉吃掉”的气的气体分子数量是多少？
13、（按标准状况估算）体分子数量是多少？（按标准状况估算）注意：注意：除一些有机物质的大分子外，一般除一些有机物质的大分子外，一般分子质量的数量级为：分子质量的数量级为：1010-27-27kgkg到到1010-26-26kgkg课堂小结课堂小结1 1、分子很小、分子很小 单分子油膜法，一般分子直径的数量级为单分子油膜法，一般分子直径的数量级为1010-10-10m m2 2、分子很轻、分子很轻 一般分子质量的数量级为一般分子质量的数量级为1010-26-26-10-10-27-27kgkg一、物质是由分子组成的一、物质是由分子组成的3 3、分子很多、分子很多4 4、构建了分子的球形和立方体模型、构建了分子的球形和立方体模型二、应用阿伏加德罗常数二、应用阿伏加德罗常数NA计算微观单个分子的计算微观单个分子的质量、体积（气体分子所占空间）、计算物质量、体积（气体分子所占空间）、计算物体所包含的分子个数。体所包含的分子个数。