71物体是由大量分子组成的GS

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、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、分子之间有相互作用力。、分子之间有相互作用力。 第7章 分子热运动 能量守恒 分子动理论： 一、物体是由大量分子组成的一、物体是由大量分子组成的 公元前公元前5世纪，古希腊哲学家认为世纪，古希腊哲学家认为:物体是由小得物体是由小得 不被察觉的不被察觉的“a-tomos”粒子（即原子）构成粒子（即原子）构成 引入：引入： 初中学过的有关分子运动的内容中，我初中学过的有关分子运动的内容中，我 们已知道物体是由大量分子组成的们已知道物体是由大量分子组成的 在热学中由于原子、离子

2、或分子做热运在热学中由于原子、离子或分子做热运 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. . 化学中的化学中的 “分子分子”？ 扫瞄隧道显微镜下的硅片表面原子的图像扫瞄隧道显微镜下的硅片表面原子的图像 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 图图 中中 每每 一一 个个 亮亮 斑斑 都都 是是 一一 个个 碳碳 原原 子子 放放 大大 上上 亿亿 倍倍 的的 蛋蛋 白白 质质 分分 子子 结结 构构 模模 型型 物物体体是由大量分子组成的是由大量分子组成的 利用纳米技术把铁原子排成利用纳米技术

3、把铁原子排成“师师”字字 （1）分子的体积是）分子的体积是极其微小极其微小的的,用肉眼和光学显微镜都用肉眼和光学显微镜都 不能看到；放大到不能看到；放大到几十亿倍几十亿倍的扫描隧道显微镜才能看的扫描隧道显微镜才能看 到。到。 （2）油膜法：）油膜法： 将一滴将一滴体积已知体积已知的小油滴的小油滴, 滴在水面上滴在水面上, 在在重力作用重力作用 下尽可能的散开形成一层下尽可能的散开形成一层极薄极薄的油膜的油膜, 此时油膜可看此时油膜可看 成单分子油膜成单分子油膜(柱体柱体),油膜的厚度看成是油酸分子的油膜的厚度看成是油酸分子的 直径直径, 所以只要再测定出这层油膜的所以只要再测定出这层油膜的面积

4、面积, 就可求出就可求出 油分子直径的大小。油分子直径的大小。 怎样测量呢？怎样测量呢？ 水 油酸分子油酸分子 d 一、分子的大小一、分子的大小 78cm2 实验原理实验原理:若已知一滴油的体积V和水面上油膜面 积S, 那么这种油分子的直径d是多少？ 分子直径分子直径d= V/ S. 简化处理简化处理: (1)把分子看成一个个小球把分子看成一个个小球; (2)油分子一个紧挨一个整齐排列油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. 例题例题1. 把体积把体积1mm3 的油酸滴在水面上，的油酸滴在水面上， 假设油酸在水面上形成面积为假设油酸在水面上形成面积

5、为3.5m2 的单的单 分子油膜，是估算油酸分子的直径。分子油膜，是估算油酸分子的直径。 解：解： D=v/s=(110-9 )/3.5=2.86 10-10 m （3）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,习惯上用科习惯上用科 学记数法写成学记数法写成10的乘方数的乘方数,如如 310-10m。我们把。我们把 10的乘方数叫做数量级的乘方数叫做数量级, 110-10m和和 910-10m， 数量级都是数量级都是 10-10m。 分子直径数量级分子直径数量级: 例例:水分子直径是水分子直径是410-10m, 氢分子直径是氢分子直径是2.310-10m

6、, 钨原子直径是钨原子直径是210-10m。 一、分子的大小一、分子的大小 利用现代技术，使用不同的方法测出的分子大小并不完全相利用现代技术，使用不同的方法测出的分子大小并不完全相 同，除少数有机物大分子同，除少数有机物大分子, ,一般分子直径的数量级是一样的，一般分子直径的数量级是一样的， 均为均为10-10m。 注意：注意：无特别说明，我们都以无特别说明，我们都以10-10m作为作为分子直径的数量级分子直径的数量级。 一般分子质量的数量级为一般分子质量的数量级为 10-27kg到到10-26kg 注意：注意：除一些有机物质的大分子外，一般分子除一些有机物质的大分子外，一般分子 的质量数量级

7、为上面数值，以后无特别说明，的质量数量级为上面数值，以后无特别说明， 我们就以上面数值作为我们就以上面数值作为分子质量的数量级分子质量的数量级 体会分子体会分子“个头个头”之小之小 如何计量呢？如何计量呢？ 阿伏伽德罗常数阿伏伽德罗常数 问问: 在化学课上学过的阿伏伽德罗常数是什么意义？在化学课上学过的阿伏伽德罗常数是什么意义？ 数值是多少？数值是多少？ 意义意义: 1mol任何物质任何物质中含有的微粒数(包括原子数,分子 数,离子数）都相同,此数叫阿伏伽德罗常数, 可用符号NA表示此常数. 数值数值: 1986年年X射线法射线法NA=6.02213671023个个/mol(mol-1 ).

8、一般计算时记作6.021023mol-1，粗略的计算可用 61023mol-1。 N V N m N V N M m A A A A 子 子 m m N V V N M m nNN A A A A A 3 3、有关计算：、有关计算： ( (其中其中，M MA A、V VA A为摩尔质量、摩尔体积为摩尔质量、摩尔体积, , 为物质的密度，为物质的密度， m、v为物体质量、物体体积为物体质量、物体体积) ) （1）求出分子质量）求出分子质量m0 （2）求出物体所含分子的数目）求出物体所含分子的数目N （3）可求出分子的体积）可求出分子的体积 V子 子 AA A AA A nN m N M nN V

9、 N V N V V 子 摩尔质量摩尔质量=分子量分子量(质量数质量数) 4 4、分子模型的建立、分子模型的建立 （1）球体模型）球体模型 把分子视为紧密排列的把分子视为紧密排列的 球形分子，可估算分子球形分子，可估算分子 直径为直径为 3 6 A A V d N （2）立方体模型）立方体模型 把分子所占有空间视为把分子所占有空间视为 立方体，可估算分子间立方体，可估算分子间 平均距离为平均距离为 3 A A V L N 一般用于固体、液体一般用于固体、液体一般用于气体一般用于气体 设设 NA为阿伏加德罗常数，为阿伏加德罗常数，VA为物质的摩尔体积为物质的摩尔体积 例例2：下列叙述中正确的是：

10、下列叙述中正确的是： A. 1cm3的氧气中所含有的氧分子数为的氧气中所含有的氧分子数为6.021023个个 B. 1克氧气中所含有的氧分子数为克氧气中所含有的氧分子数为6 .02 1023个；个； C. 1升氧气中含氧分子数是升氧气中含氧分子数是6 .02 1023个；个； D. 1摩氧气中所含有的氧分子数是摩氧气中所含有的氧分子数是6 .02 1023 摩尔体积摩尔体积=摩尔质量摩尔质量/密度密度 摩尔质量摩尔质量=分子量分子量 例题例题3 水的分子量水的分子量18，水的密度为，水的密度为103kg/m3,阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数 为为NA=6.021023个个/ mol，则：，则：

11、（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）一个水分子的体积V0 =_ V/ NA =2.99 10-23 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 =110-10m （6）10g水中含有的分子数目水中含有的分子数目N=_mNA/M=3.344 1021 可见阿伏加德罗常数是联系

12、宏观量和微观量可见阿伏加德罗常数是联系宏观量和微观量 的桥梁的桥梁 例例4:已知氢气的摩尔质量是已知氢气的摩尔质量是210-3kg/mol,水的摩尔质量水的摩尔质量 是是1.810-2kg/mol,计算计算1个氢分子和水分子的质量。个氢分子和水分子的质量。 解解: 已知已知 MH=210-3kgmol-1 NA=6.021023mol-1 )(103 . 3 1002. 6 102 27 23 3 kg N M m A H H 同理同理:一个水分子质量 m=M/NA=1.810-2/ 6.021023=310-26kg. 例例5.若已知铁的原子量是若已知铁的原子量是56,铁的密度是铁的密度是7

13、.8103kgm3,试试 求质量是求质量是1g的铁块中铁原子的数目的铁块中铁原子的数目(取取1位有效数字位有效数字)及及 一个铁原子的体积一个铁原子的体积. 解解: 1g铁的物质量是铁的物质量是1/56mol,设其中铁原子的数目是设其中铁原子的数目是n : n=1/56 NA=1/566102311022个个. 1g铁的体积铁的体积v: v =m/=110-3/7.8103 110 7m3 . 一个铁原子的体积一个铁原子的体积vo: v o=v/n= (110 7)/ (11022 ) 110 29 m3. （2008年全国卷年全国卷I）19.已知地球半径约为已知地球半径约为6.4106 m，

14、 空气的摩尔质量约为空气的摩尔质量约为2910-3 kg/mol,一个标准大气压约一个标准大气压约 为为1.0105 Pa.利用以上数据可估算出地球表面大气在标利用以上数据可估算出地球表面大气在标 准状况下的体积为（准状况下的体积为（ ） A.41016 m3 B.41018 m3 C. 41020 m3 D. 41022 m3 三、高考真题三、高考真题 演练演练 答案：答案：B （2008年北京卷）年北京卷）15假如全世界假如全世界60亿人同时数亿人同时数1 g水的分子个数，每人每小时可以数水的分子个数，每人每小时可以数5000个，不间断个，不间断 地数，则完成任务所需时间最接近地数，则完成

15、任务所需时间最接近 (阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数NA取取61023 mol 1) A10年年 B1千年千年 C10万年万年D1千万年千万年 答案：答案：C 四、兴趣练习：四、兴趣练习： kg/mol1029 3 A M1 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？（按标准状况估算）体分子数量是多少？（按标准状况估算） 解析解析 : : 空气分子的平均质量为：空气分子的平均质量为： kg1082. 4 1002. 6 1029 26 23 3 A A N M m 2 2成年人做一次深呼吸所吸入的空气质量为：成年人做一次深呼吸所