《物體是由大量分子組成的》

1、7.1物體是由大量分子組成的,第七章分子動(dòng)理論,1,PPT學(xué)習(xí)交流,1、怎樣才能觀察到分子的排布?,2、怎樣才能知道分子的大小呢?,3、如何求解單分子油膜層的厚度(即分子直徑)呢？,閱讀課文,回答以下問題:,2,PPT學(xué)習(xí)交流,組成物質(zhì)的分子是很小的，不但用肉眼不能直接看到它們，就是用掃描隧道顯微鏡也看不到它們（能有放大幾億倍） 。,我國科學(xué)家用掃描隧道顯微鏡拍攝的石墨表面原子的排布圖，圖中的每個(gè)亮斑都是一個(gè)碳原子.,、怎樣才能觀察到分子的排布?,問題:1,3,PPT學(xué)習(xí)交流,放大上億倍的蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)模型,4,PPT學(xué)習(xí)交流,問題：2.怎樣才能知道分子的大小呢？,2.具體做法是： 把一滴油酸

2、滴到水面上，油酸在水面上散開形成單分子油膜，如果把分子看成球形，單分子油膜的厚度就可認(rèn)為等于油膜分子的直徑.,1.有一種粗略測定分子大小的方法叫油膜法.,5,PPT學(xué)習(xí)交流,問題：3.如何求解單分子油膜層的厚度(即分子直徑)呢？,1.先測出一滴油酸的體積V：,2.測出水面上漂浮的油膜的表面積S；,3.單分子油膜的厚度等于油滴體積V與油膜面積S的比值：,方法小結(jié)：通過測量較大量來研究較小量。,6,PPT學(xué)習(xí)交流,思考：在用油膜法測定分子的直徑時(shí)，實(shí)際上做了理想化處理，請(qǐng)問：有哪些地方做了理想化處理 ？,把分子看成球形.,把滴在水面上的油酸層當(dāng)作單分子油膜層.,油分子一個(gè)緊挨一個(gè)整齊排列;,7,P

3、PT學(xué)習(xí)交流,請(qǐng)?jiān)敿?xì)敘述用油膜法估測分子的大小操作步驟,1.配制溶液（稀釋）配 2.精測一滴液體體積 3.水盤取水，撒痱子粉（顯示油膜邊界）撒 4.滴一滴溶液形成單層表面薄膜 滴 5.描油膜形狀 描 6.數(shù)格數(shù)，計(jì)算油膜面積 數(shù) 7.求分子直徑 求,8,PPT學(xué)習(xí)交流,數(shù)格子時(shí)的注意事項(xiàng)：,1.確定大面積,2.再數(shù)小面積,9,PPT學(xué)習(xí)交流,例1、將1cm3油酸溶于酒精，制成200cm3的油酸酒精溶液，已知1cm3溶液有50滴，現(xiàn)取1滴油酸酒精溶液滴到水面上，隨著酒精溶于水，油酸在水面上形成一單分子薄層，已測出這一薄層的面積為0.2m2，由此可估測油酸分子直徑是多少？,1滴油酸酒精的體積為1/

4、50cm3 其中含油酸體積為10-10m3 油酸膜的厚度為510-10m,10,PPT學(xué)習(xí)交流,一些數(shù)據(jù)太大或很小,為了書寫方便,習(xí)慣上用科學(xué)記數(shù)法寫成10的乘方數(shù),如 310-10m。我們把10的乘方數(shù)叫做數(shù)量級(jí), 110-10m和 910-10m，數(shù)量級(jí)都是 10-10m。 一般分子直徑的數(shù)量級(jí)為10-10m（除少數(shù)有機(jī)物大分子以外）,分子直徑的數(shù)量級(jí),11,PPT學(xué)習(xí)交流,兩種模型,1.如何求解固體和液體單個(gè)分子的體積？,2.如何求解氣體單個(gè)分子的體積？,固體、液體,小球模型：在計(jì)算固體和液體分子大小時(shí)，可把分子看成是一小球，小球緊密排列在一起（忽略小球間的空隙）則：,思考：,12,PP

5、T學(xué)習(xí)交流,氣體,立方體模型：在計(jì)算氣體分子大小時(shí)，把每個(gè)分子和其占有的空間當(dāng)作一個(gè)小立方體，氣體分子位于每個(gè)立方體的中心，這個(gè)小立方體的邊長等于分子間的平均距離.,（d為立方體的邊長）,13,PPT學(xué)習(xí)交流,二、阿伏加德羅常數(shù),1.回憶化學(xué)中學(xué)過的阿伏加德羅常數(shù).,1 mol的任何物質(zhì)都含有相同的粒子數(shù)，這個(gè)數(shù)就叫阿伏加德羅常數(shù) 。,例：已知水的摩爾體積是1.810-5 m3/mol，每個(gè)水分子的直徑是410-10m ，設(shè)想水分子是一個(gè)挨一個(gè)排列的，求1 mol水中所含的水分子數(shù).,2. 根據(jù)分子的大小，可以計(jì)算出阿伏加德羅常數(shù),14,PPT學(xué)習(xí)交流,一個(gè)分子的體積：,1 mol水中所含的水

6、分子數(shù)：.,=6.01023 mol-1,N=,15,PPT學(xué)習(xí)交流,二、阿伏加德羅常數(shù),例：已知水的摩爾體積是1.810-5 m3/mol，每個(gè)水分子的直徑是410-10m ，設(shè)想水分子是一個(gè)挨一個(gè)排列的，求1 mol水中所含的水分子數(shù).,16,PPT學(xué)習(xí)交流,3.阿伏加德羅常數(shù)意義,17,PPT學(xué)習(xí)交流,結(jié)論：,(1)已知物質(zhì)的摩爾質(zhì)量M，物體的密度p，阿伏加德羅常數(shù)NA，物質(zhì)的質(zhì)量 m 則：分子的質(zhì)量 m分子=M/NA 分子的體積 v分子=V摩爾/ NA= ( M /p ) / NA 所含分子的個(gè)數(shù) n=摩爾數(shù)NA =(m /M) NA （2）標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，1 mol氣體的體積為22.4升

7、。 氣體分子占有的空間體積 V0=V摩爾/NA（該式對(duì)氣體適用）,18,PPT學(xué)習(xí)交流,判斷下列說法是否正確，如果正確請(qǐng)求解要求量。,1.已知固體和液體的摩爾體積為Vmol和一個(gè)分子的體積Vo，可以求解阿伏伽德羅常數(shù)NA,3.已知物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M和一個(gè)分子的質(zhì)量mo，可以求解阿伏伽德羅常數(shù)NA,2.已知?dú)怏w的摩爾體積為Vmol和一個(gè)分子的體積Vo，可以求解阿伏伽德羅常數(shù)NA,4.已知某物質(zhì)的體積V和摩爾體積Vmol，可以求解物質(zhì)的分子數(shù)n,5.已知某物質(zhì)的質(zhì)量m和摩爾質(zhì)量M，可以求解物質(zhì)的分子數(shù)n,19,PPT學(xué)習(xí)交流,B、計(jì)算分子的質(zhì)量,分子質(zhì)量的數(shù)量級(jí): 10-26-10-27kg,例4

8、.已知:水和氫氣的摩爾質(zhì)量分別是1.810-2kg/mol和210-3kg/mol，求水分子和氫分子的質(zhì)量（已知NA=6.01023mol-1),20,PPT學(xué)習(xí)交流,隨堂練習(xí),1、下列哪一組已知數(shù)據(jù)中能求出阿伏加德羅常數(shù) 。 （ ） A物質(zhì)分子的質(zhì)量和體積 B物體的質(zhì)量和它的摩爾質(zhì)量 C物體的質(zhì)量、密度和它的分子體積 D物體的摩爾體積、密度及其分子質(zhì)量,D,D,2、1克水中含有的水分子個(gè)數(shù)為（ ） A 6.021023 B 3.011023 C 6.021022 D 3.341022,21,PPT學(xué)習(xí)交流,3.只要知道下列哪一組物理量，就可以估算出氣體中分子的平均距離（ ） A阿伏加德羅常數(shù)

9、、該氣體的摩爾質(zhì)量和質(zhì)量 B阿伏加德羅常數(shù)、該氣體的摩爾質(zhì)量和密度 C阿伏加德羅常數(shù)、該氣體的摩爾質(zhì)量和體積 D該氣體的密度、體積和摩爾質(zhì)量,B,22,PPT學(xué)習(xí)交流,4.若以表示水的摩爾質(zhì)量，表示在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的摩爾體積，為表示在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的密度，NA為阿伏加德羅常數(shù)，m、分別表示每個(gè)水分子的質(zhì)量和體積，下面是四個(gè)關(guān)系式 NA =/m =/NA m = /NA = /NA 其中 A和都是正確的；B和都是正確的； C和都是正確的；D和都是正確的。,答案：B,23,PPT學(xué)習(xí)交流,小結(jié),1.一般物體中的分子數(shù)目是很大的. 2.一般分子的質(zhì)量也是很小的.一般分子質(zhì)量數(shù)量級(jí)是10-26Kg

10、 3.阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系微觀世界和宏觀世界的橋梁，通過該常數(shù)把摩爾質(zhì)量、摩爾體積跟分子質(zhì)量、分子大小等微觀物理量聯(lián)系起來了.,一般分子直徑的數(shù)量級(jí)為10-10 m,分子的模型：把分子看成球形或正方體模型。,24,PPT學(xué)習(xí)交流,6.下列數(shù)據(jù)能求出阿伏加德羅常數(shù)的是（） A.水的密度和水的摩爾質(zhì)量 B.水的摩爾質(zhì)量和水分子的體積 C.水分子的體積和水分子的質(zhì)量 D.水分子的質(zhì)量和水的摩爾質(zhì)量,D,25,PPT學(xué)習(xí)交流,例5.已知水的摩爾質(zhì)量是1810-3kg/mol，水的密度是1103kg/m3，求水分子的體積（已知NA=6.01023mol-1）,26,PPT學(xué)習(xí)交流,C、計(jì)算分子的體積,不

11、適用于求氣體分子的體積 但能計(jì)算氣體分子所占的空間體積,27,PPT學(xué)習(xí)交流,4.已知阿伏加德羅常數(shù)為NA，銅的摩爾質(zhì)量為M，密度為（均為國際單位），則（ ） A1m3銅原子含原子數(shù)目為NA/M B1個(gè)銅原子質(zhì)量是M /NA C1個(gè)銅原子的體積是M/NA D1kg銅所含原子的數(shù)目是NA,ABC,28,PPT學(xué)習(xí)交流,7.水的分子量18，水的密度為103kg/m3,阿伏加德羅常數(shù)為NA=6.021023個(gè)/ mol，則：,（1）水的摩爾質(zhì)量M=_,18g/mol,（2）水的摩爾體積V=_,M/=18/1=18g/cm3,（3）一個(gè)水分子的質(zhì)量m0 =_,M/ NA =18 / 6.021023

12、=2.99 10-26 kg,（4）一個(gè)水分子的體積V0 =_,V/ NA =2.99 10-23 cm3,（5）10g水中含有的分子數(shù)目N=_,mNA/M=3.344 1021,29,PPT學(xué)習(xí)交流,解：設(shè)想油酸分子一個(gè)挨一個(gè)排列，1 mol 油酸分子的質(zhì)量為M，密度為，油酸分子的直徑為d，把每個(gè)油酸分子當(dāng)作小球.則其體積為:,1 mol油酸的體積 :,1 mol油酸所含的微粒數(shù)，即阿伏加德羅常數(shù)為NA .,NA=61023 mol-1,30,PPT學(xué)習(xí)交流,練習(xí)2.由油滴實(shí)驗(yàn)測得油酸分子的直徑為1.1210-9 m，已知油酸的密度為6.37102 kg/m3，已知油酸的摩爾質(zhì)量為282 g/mol，試求阿伏加德羅常數(shù).,31,PPT學(xué)習(xí)交流,例6.若已知鐵的原子量是56，鐵的密度是7.8103kg/m3，求： 1）質(zhì)量是1g的鐵塊中鐵原子的數(shù)目（取1位有效數(shù)字） 2）計(jì)算出鐵原子的直徑是多少米？,32,PPT學(xué)習(xí)交流,8.估算在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣體分子間的距離。,解：將每個(gè)空氣分子所占據(jù)的空間設(shè)為小立方體，則小立方體的邊長為氣體分子間的距離。(V摩爾=22.410-3 m3) NAd3=V摩爾 d= （V摩爾 / NA ）1/3 =22.410-3 /（ 6.021023 ）1/3m =3.8 10-9 m,33,PPT學(xué)習(xí)交流,例題：,已知空氣的摩