第01节物体是由大量分子组成的

1、第七章第七章分子动理论分子动理论 第一节第一节 物体是由大量分子组成的物体是由大量分子组成的 遵化市堡子店中学 崔艳荣 一、教学目标1、知识与技能（1）知道知道物质是由大量分子组成的；（2）知道分子的球体模型，知道分子直径的数量级；（3）知道用单分子油膜方法估算分子的直径的原理，并能测量和计算；（4）知道阿伏伽德罗常数的物理意义，数值和单位；2、过程与方法：通过油膜法实验使学生知道科学研究中的一种方法：利用宏观量求微观量。3、情感、态度与价值观初步认识到微观世界是可以认知的，人类探究微观世界经历了漫长的过程，而且意识到这种探索还将继续下去。二、教学重难点1、能使学生学会利用宏观量求微观量的方法

2、；2、使学生理解和学会用单分子油膜法估算分子大小（直径）。一、分子的大小一、分子的大小 组成物质的分子是很小的，不但用肉眼不能直接组成物质的分子是很小的，不但用肉眼不能直接看到它们，就是用光学显微镜也看不到它们。看到它们，就是用光学显微镜也看不到它们。 那怎么才能看到分子呢？那怎么才能看到分子呢？一、物体是由大量分子组成的一、物体是由大量分子组成的扫描隧道显微镜扫描隧道显微镜一、物体是由大量分子组成的一、物体是由大量分子组成的用扫描隧道显微镜（能有放大几亿倍）用扫描隧道显微镜（能有放大几亿倍） 我国科学家用我国科学家用扫描隧道显微镜扫描隧道显微镜拍摄的拍摄的石墨表面原子石墨表面原子的排布图，图

3、中的每个亮斑都是一个碳原子。的排布图，图中的每个亮斑都是一个碳原子。 扫描隧道显微镜扫描隧道显微镜石墨表面原子的排布图石墨表面原子的排布图一、物体是由大量分子组成的一、物体是由大量分子组成的 分子到底有多大？用什么方法才能测出分子的大小？ 同学们先思考一个问题，如何测出一粒绿豆的直径？ 用一个量筒、一把米尺、一定量的绿豆，若把绿豆看成球形的，测出绿豆的直径.怎样才能知道分子的大小呢？怎样才能知道分子的大小呢？ 先用量筒测出一定量绿豆的体积V，再将这些绿豆水平摊放在水平桌面上，不要重叠，一粒紧靠一粒。测出绿豆所占的面积S，则绿豆的直径d=SV 那么我们又如何测分子的直径呢？ 归纳方法：（以油酸分

4、子为例） 先测出油酸的体积，然后将这些油酸全部滴到水面上，油酸散开形成单分子层，测出油层面积.若把分子看成球形，单分子油膜的厚度可以认为等于油分子的直径 d=SV怎样才能知道分子的大小呢？怎样才能知道分子的大小呢？思考思考1.1.分子形状分子形状思考思考2.2.构成物质分子排列情况构成物质分子排列情况把分子看成球形把分子看成球形. . 分子一个紧挨一个整齐排列分子一个紧挨一个整齐排列; ;思考思考3. 3. 确定分子大小的方法确定分子大小的方法单分子油膜法测直径单分子油膜法测直径 测定油酸的体积测定油酸的体积： 具体步骤如下： 1、配制油酸酒精溶液，取油酸1ml，注入200ml的容量瓶中，然后

5、向容量瓶中注入酒精，直到液面达到200ml刻度线为止，摇动容量瓶，使油酸充分在酒精中溶解，这样就得到了1ml含1/200ml纯油酸的油酸酒精溶液 2、计算每滴油酸酒精溶液中所含的纯油酸的体积。 用注射器作滴管，向小量筒内数数滴入1ml油酸酒精溶液，按一滴/秒的速度滴下。1ml约255滴左右。每滴酒精油酸含油酸体积为325512001cmV实验器材实验器材 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、彩笔油膜法中为什么要用稀释过的油酸

6、？ 否则油膜面积过大 ，充满整个水槽 ，这样就无法将油膜理想化为由一层油膜分子构成的面了 。思考：测定油酸的面积： 3、在水槽中倒入约2cm深的水，水面完全稳定后均匀的撒上痱子粉。 4、等粉完全静止后开始滴一滴酒精油酸溶液。过几分钟后油酸薄膜的形状趋于稳定。油散开形成单分子层，测出油层面积. 5 、把玻璃板盖在水槽上。用彩笔把油酸薄膜的形状勾勒在玻璃板上。将玻璃板放在坐标纸上，每格面积为1cm2。 6、把画有油酸薄膜轮廓的玻璃复在坐标纸上（边长1cm）算出油酸薄膜的面积S（用四舍五入的方法统计有多少个1cm2的面积）。 7、根据每一滴油酸的体积和薄膜的面积即可算出油酸膜的厚度d/。即油酸分子的

7、大小。计算轮廓内正方形的个数（不足半个的舍去，多于半个的算一个），得出油膜面积S（以cm2为单位） 1010=1001 2 3 4 5 6 7 8 9 1011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041S=(100+42) 1cm2=142cm2 测油膜的表面积测油膜的表面积S: S: 42计算轮廓内正方形的个数（不足半个的舍去，多于半个的算一个），得出油膜面积S（以cm2为单位） 注意事项注意事项(1) (1) 实验前应检查圆盘是否干净，如果有油渍则导致实验前应检查圆盘是否干净，如果有油渍则导致实验无法完成实验无法

8、完成. .(2)(2)圆盘中的水应保持稳定状态，最好静置一段时间圆盘中的水应保持稳定状态，最好静置一段时间. . 痱子粉均痱子粉均匀撒在水面上匀撒在水面上. .(3) (3) 向水面滴酒精油酸溶液时，针尖应竖直、靠近水面，如果向水面滴酒精油酸溶液时，针尖应竖直、靠近水面，如果离水面太高，可能无法形成油膜离水面太高，可能无法形成油膜. . 最好在最好在1 cm1 cm左右左右. . 滴酒精油滴酒精油酸溶液时要注意控制好，只滴酸溶液时要注意控制好，只滴1 1滴滴. .（4) 4) 计算油膜面积时，以坐标纸上方格的数目来计算计算油膜面积时，以坐标纸上方格的数目来计算( (边长边长1cm)1cm) 不

9、足半个的舍去，多于半个的算不足半个的舍去，多于半个的算1 1个个 . .（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: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

10、原子直径是钨原子直径是210-10m. 在用油膜法测定分子的直径时，实际上做了理想在用油膜法测定分子的直径时，实际上做了理想化处理，请问：有哪些地方做了理想化处理化处理，请问：有哪些地方做了理想化处理 ？把分子看成把分子看成球形球形. . 答：答：把油滴在水面上的油酸层当作把油滴在水面上的油酸层当作单分子油膜单分子油膜层层. .油分子油分子一个紧挨一个整齐排列一个紧挨一个整齐排列; ;油酸分子油酸分子水水d一、物体是由大量分子组成的一、物体是由大量分子组成的通过前面的学习我们知道了（认识分子认识分子 ） 1.分子很小：分子很小：一般分子直径的数量级为；一般分子直径的数量级为；10-10m2.直

11、径测量：扫描隧道显微镜直径测量：扫描隧道显微镜 单分子油膜法单分子油膜法3.分子的模型：把分子看成球形或正方体分子的模型：把分子看成球形或正方体模型。模型。SVd可见分子是非常非常小的，因此宏观物体是由大可见分子是非常非常小的，因此宏观物体是由大量分子组成的量分子组成的.（“个头个头”之小、之小、“数量之大数量之大”）回忆化学中学过的回忆化学中学过的1摩尔任何物质含有的微粒数摩尔任何物质含有的微粒数相同，这个数是多大？相同，这个数是多大？ 思考与讨论：已知1mol水的体积是1.810-5 m3，每个水分子的直径是410-10 m ，设想水分子是一个挨一个排列的，求1 mol水中所含的水分子数.

12、(已知球体体积为v = 4R3/3 )一个分子的体积：一个分子的体积：3293100.3)2(34mdV1 mol1 mol水中所含的水分子数：水中所含的水分子数：. . 32935m100 . 3mol/m108 . 1=6.01023 mol-1N=1231002. 6molNA1.回忆化学中学过的阿伏加德罗常数回忆化学中学过的阿伏加德罗常数.结合已有知识再认识，阿伏加德罗常数是一个基本常数，它是联系微观和宏观的桥梁 1 mol的任何物质都含有相同的粒子数，的任何物质都含有相同的粒子数，这个数就叫阿伏加德罗常数这个数就叫阿伏加德罗常数 。课堂小结课堂小结一、物质是由分子组成的一、物质是由分子组成的 1.分子很小：分子很小：一般分子直径的数量级为；一般分子直径的数量级为；10-10m2.直径测量：单分子油膜法直径测量：单分子油膜法3.分子的模型：把分子看成球