高中物理 7.1物体是由分子组成的课件 新人教选修3-3

1、1一一. 物体是由大量分子组成的物体是由大量分子组成的2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 3物物体体是由大量分子组成的是由大量分子组成的分子的大小分子的大小 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4（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不能用肉眼和光学显微镜都不能看到看到;放大到放大到几十亿倍几十亿倍的扫描隧道显微镜才能看到的扫描隧道显微镜才能看到怎样测量呢？怎样测量呢？（2）油膜法：）油膜法：将一滴

2、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下尽可能的散开形成一层尽可能的散开形成一层极薄极薄的油膜的油膜, 此时油膜可看成单此时油膜可看成单分子油膜分子油膜,油膜的厚度看成是油酸分子的直径油膜的厚度看成是油酸分子的直径, 所以只要所以只要再测定出这层油膜的再测定出这层油膜的面积面积, 就可求出油分子直径的大小就可求出油分子直径的大小578cm2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

3、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.实验过程实验过程:油膜法油膜法.SWF6例题例题1. 把体积把体积1mm3 的油酸滴在水面上，假设油酸在水面的油酸滴在水面上，假设油酸在水面上形成面积为上形成面积为3.5m2 的单分子油膜，是估算油酸分子的直径的单分子油膜，是估算油酸分子的直径解：解：D=v/s=(110-9 )/3.5=2.86 10-10 m7（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

4、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:除少数有机物大分子除少数有机物大分子,一般分子直径的一般分子直径的数量级是数量级是10-10m。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 , 钨原子直径是钨原子直径是210-10m.8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

5、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 ).一般计算时记作6.021023mol-1,粗略的计算可用61023mol-1 .9例例2：下列叙述中正确的是：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

6、氧分子数是6 .02 1023摩尔质量摩尔质量=分子量分子量摩尔体积摩尔体积=摩尔质量摩尔质量/密度密度10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,阿伏加德罗常数为阿伏加德罗常数为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）一个水分子的体积V0 =_V/ NA =2.99 10-23 c

7、m3（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宏观量和微观量的桥梁可见阿伏加德罗常数是联系宏观量和微观量的桥梁11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

8、. 31002. 610227233kgNMmAHH同理同理:一个水分子质量 m=M/NA=1.810-2/ 6.021023=310-26kg. 12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7.8103kgm3,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