中学高中物理选修33学案：7.1 物体是由大量分子组成的（无答案）

1、.§7.1 物体是由大量分子组成的 【学习目的】1.知道物体是由大量分子组成的及分子的大小2.可以用单分子油膜法估算出油酸分子的大小3.知道阿伏加德罗常数，会用这个常数进展相关的计算或估算【学习重点】 认识理想化的分子模型，使学生掌握测量分子直径的方法【学习难点】会用阿伏伽德罗常数进展相关的计算或估算, 油膜法实验的操作本卷须知及数据的处理【学习过程】一、用油膜法估测分子的大小提出问题请大家闻闻桌上的试剂瓶里是什么?是什么东西进入到大家的鼻子里,让大家知道里面是_呢?我们在初中就已经学习过了,物体是由分子组成的。那么这一瓶酒精里有多少个_分子呢?有这样一个比喻:假如全世界60亿人不分

2、男女老少都来数1cm3水中含有的分子数,每人每秒数1个,要数将近17万年的时间才能数完。可见物体是由大量分子组成的“大量这个词,说明了分子的什么特性呢?我们今天就要在这里来测量一下分子的大小。不过,由于我们如今手头的实验器材精度都不是很高,所以只能是估测构建模型我们知道 不同的分子,形状是不同的,好在 我们今天是估测,所以为了便于研究,我们给分子一个统一的简化理想模型，这样的话,我们只要测量这个分子的什么就可以知道分子的大小了?议论引导贯彻放大的思想，用聚零为整的累积方法,可以测量分子的直径 1油酸的分子式C17H33COOH,无色透明，羧基-COOH对水有很强的亲和力, 而另一部分羟基C17

3、H33 对水没有亲和力,要冒出水面油酸分子会一个个的直立在水面上形成单分子油膜层，想方法测出油酸的体积与油膜的面积，就可以测出油酸分子的直径2油酸无色透明,滴入水中看不见怎么办?3.油酸分子很小,一小滴油酸滴在水面上可以展开约80m2,浅盘的面积只有约90cm2?一滴油酸展开面积太大，盛水盘面积太小，怎么办？4如何测量一滴油酸酒精溶液的体积？5.单分子油膜层的面积如何测量?可以得出实验结论：油酸分子直径约为10-9m二、分子的大小油酸分子属于大分子,一般分子直径数量级约在10-10m，10-10m的数量级是个什么概念?放大1000万倍后就是1mm那么大,这个数量级是我们到如今为止任何光学显微镜

4、都观察不到的在刚刚的实验中，用了什么方法，表达了什么思想呢? 我们说分子直径数量级是10-10,所有的光学显微镜都观察不到,那我们人类到如今为止有没有见到分子的庐山真面目呢?一直到1982年,有两位科学家创造了扫描隧道显微镜,这个扫描隧道显微镜不仅可以观察到分子,还能操控分子。这两位科学家也在两年后获得了诺贝尔奖<练一练>利用测量的结果来解决一个小问题，教材第4页的考虑与讨论，估算得到阿伏伽德罗常数三、阿伏伽德罗常数1定义：1 mol的任何物质都含有一样的粒子数，这个数量_表示，值为_，在粗略计算中可取_.2意义：把摩尔质量、摩尔体积这些宏观物理量与_、_等微观物理量联络起来阿伏加

5、德罗常数是宏观世界和微观世界之间的一座桥梁它把摩尔质量Mmol、摩尔体积Vmol、物体的质量m、物体的体积V、物体的密度等宏观量，跟单个分子的质量m0、单个分子的体积V0等微观量联络起来以下图将这种关系呈现得淋漓尽致其中密度，但要切记对单个分子是没有物理意义的当堂反馈1在“油膜法估测油酸分子的大小实验中，有以下实验步骤：往边长约为40 cm的浅盘里倒入约2 cm深的水待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小用注射器将事先配好的油酸酒

6、精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上完成以下填空：1上述步骤中，正确的顺序是_填写步骤前面的数字2将1 cm3的油酸溶于酒精，制成300 cm3的油酸酒精溶液；测得1 cm3的油酸酒精溶液有50滴现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是0.13 m2.由此估算出油酸分子的直径为_m结果保存1位有效数字2清晨，湖中荷叶上有一滴约为0.1 cm3的水珠，水的密度1.0×103 kg/m3，水的摩尔质量M1.8×102 kg/mol，试估算：1这滴水

7、珠中约含有多少水分子？2一个水分子的直径有多大？以上计算结果保存1位有效数字【课后稳固】1以下说法中正确的选项是A物体是由大量分子组成的B无论是无机物质的分子，还是有机物质的分子，其分子大小的数量级都是10-10mC本节中所说的“分子，只包含化学中的分子，不包括原子和离子D分子的质量是很小的，其数量级为10-10kg2铜的摩尔质量为M，密度为，假设用NA表示阿伏加德罗常数，那么以下说法正确的选项是A1个铜原子的质量是/NA B1个铜原子占有的体积是C1 m3铜所含原子的数目是NA/M D1 kg铜所含原子的数目是NA/M3某种油剂的密度为8×102 kg/m3，取这种油剂0.8 g滴

8、在水面上，最后形成油膜的最大面积约为A10-10m2 B104 m2 C1010 cm2 D104 cm24在标准状况下，1 mol氢气的体积为22.4 L，氢气分子间距约为 A10-9 m B10-10m C10-11 m D10-8 m5.在“用单分子油膜估测分子大小实验中，1某同学操作步骤如下：A.取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液； B.在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积；C.在浅盘内盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定；D.在浅盘上覆盖透明玻璃，描出油膜形状，用透明方格纸测量油膜的面积。改正其中的两处错误或疏漏： 、 为什么不直接用油酸做实验，而要先配成溶液？答： 2假设油酸酒精溶液的浓度为每104mL溶液中有纯油酸6mL，一滴这样的溶液体积为，把这样的一滴溶液滴入盛水的浅盘中形成的油膜形状如图，坐标纸正方形小方格的边长为那么油酸膜的面积是 _ ，每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是 _ _ ，可估算出油酸分子的直径是_。6水的摩尔质量MA18×10-3kg/mol,1 mol水中含有6.0×1023个水分子，试估算水分子的质量和直径7标准状况下，空气的摩尔体积为V22.4 L/mol，阿伏加德罗常数