《分子阿伏伽德罗常数》导学案2

《分子阿伏伽德罗常数》导学案知识要点：1．知道分子，知道阿伏伽德罗常数，知道物质是由大量分子组成的，知道分子的大小的数量级和质量的数量级，知道阿伏伽德罗常数；阿伏伽德罗常数，表示1摩尔任何物质都含有×1023个分子。一般分子直径的10^(-10)

米，一般分子质量的数量级为10^(-26)kg2.学会用单分子油膜估测分子的大小，知道实验目的、器材．理解实验的基本原理，通过实验探究，学会利用单层分子形成的油膜估测分子直径，认识建立模型在间接测量方法中的重要作用；学生实验：“用单分子油膜估测分子的大小”分子的大小可用“油膜法”来粗略估测，将油滴到水面上形成单分子油膜，把油分子看作球形，单分子油膜的厚度就等于油分子的直径。（1）.主要器材：油酸、酒精、滴管、痱子粉、量筒、刻度尺、蒸发皿．（2）.实验目的：估测油膜分子的直径（3）.注意事项：①用稀释的油酸酒精溶液滴入水中，当溶液中的酒精遇水会溶解在水中，而油酸不溶于水，油酸就会在水面上尽可能散开，形成单分子油膜．②分子是极小的微观粒子，其大小不可能用量具直接测得，用油膜法是通过建立物理模型进行间接测量的一种方法．设油酸分子为球形，且紧密排列，然后要让油滴在水面上尽可能散开，形成单分子油膜，这样其厚度可视为分子的直径．（4）.（4）.实验结论：一滴油酸的体积V=，油膜面积S=油酸分子直径d=V/S=33.知道分子动理论的主要论点；知道布朗运动及其产生原因；分子动理论的内容是：(1)物质是由大量分子组成的；(2)分子在做永不停息的无规则热运动；(3)分子之间存在相互作用力。“分子间存在相互作用力”：分子间同时存在引力和斥力作用，实际表现出来的分子力是分子引力和斥力的合力。分子间相互作用力跟分子之间的距离有关。当分子间距离等于某一数值时（约为几个埃，1埃=10-10m），斥力和引力平衡；当分子间距离小于时，斥力和引力都增加，但斥力增加得多，分子力表现为斥力；当分子间距离在几个埃到几十埃时，斥力和引力都减少，但斥力减少得多，分子力表现为引力；当分子间距离大于几十埃时，分子间的作用力就变得极小而可以看作等于零。“布朗运动”，用显微镜观察悬浮在水中的花粉小颗粒，能观察到花粉小颗粒在做永不停息的无规则运动，这种运动是布朗运动。布朗运动本身不是分子运动（至今为止，人们还不能直接观察到单个分子的运动），而是水分子的无规则运动不断撞击小颗粒的结果，，但是布朗运动的无规则性，反映了水分子运动的无规则性。花粉颗粒越小，运动越剧烈，这是因为小颗粒受到来自各方面的水分子的撞击作用不能完全抵消；温度越高，花粉小颗粒的运动越剧烈，说明温度越高，分子运动越剧烈。4．知道分子速率的统计分布规律通过观察伽耳顿板实验；感受物理实验在发现物理规律的作用；知道分子速率的统计规律，知道研究热学时讨论个别分子的运动是没有意义的．每个分子的速率是不同的，同一个分子的速率也时大时小，每个分子具有的速率完全是偶然的，但大量分子的速率分布却有一定的规律。研究表明，大量分子速率分布的规律是一种统计规律。热现象是大量分子热运动统计平均的结果。二、课堂基础训练：1.通常分子直径的数量级为_____________m；乒乓球直径是3．8cm，其数量级为_______________m；地球直径是12740km，其数量级为_____________m．答案:10-10,10-2,1082.布朗运动是说明分子运动的重要实验事实,则布朗运动是指( ).(A)液体分子的运动 (B)悬浮在液体中的固体分子运动(C)固体微粒的运动 (D)液体分子与固体分子的共同运动答案:C3.两种液体的体积分别为V1、V2,将它们混合在一个密闭容器中,经过一段时间后总体积V<V1＋V2,其原因是( ).【】(A)两种液体的密度不同 (B)两种液体的温度不同(C)混合后,液体内部的压强有了变化 (D)液体分子间有空隙存在答案:D4.分子的热运动是指( ).【】(A)扩散现象 (B)热胀冷缩现象(C)分子永不停息地作无规则运动 (D)布朗运动答案:C5.下列数据中可以算出阿伏伽德罗常数的一组数据是( ).(A)水的密度和水的摩尔质量 (B)水的摩尔质量和水分子的体积(C)水分子的体积和水分子的质量 (D)水分子的质量和水的摩尔质量答案:D6.下列现象中,最能恰当地说明分子间有相互作用力的是( ).(A)气体容易被压缩(B)高压密闭的钢筒中的油从筒壁渗出(C)两块纯净的铅压紧后合在一起(D)滴入水中的墨汁微粒向不同方向运动答案:C7．关于分子间的引力和斥力，下列说法正确的是（） A．水的体积很难被压缩，这是分子间存在吸引力的宏观表现 B．气体总是很容易充满容器，这是分子间存在斥力的宏观表现 C．两个相同的半球壳吻合接触，中间抽成真空（马德堡半球），用力很难拉开，这是分子间存在吸引力的宏观表现 D．用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，这是分子间存在吸引力的宏观表现答案：D8.在做”用油膜法估测分子大小”的实验时,油酸酒精溶液的浓度为每1000ml.溶液中有纯油酸1ml,用注射器测得1mL上述溶液有200滴,把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里,待水面稳定后,测得油酸膜的近似轮廓如图所示,图中正方形小方格的边长为1cm,则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是_____mL,油酸膜的面积是____cm2.根据上述数据,估测出油酸分子的直径是_______nm.答案:5×10-6,40,×10三、例题选讲例题1：下面证明分子间存在引力和斥力的实验，哪个是正确的（ABC）A、两块铅块压紧后能连在一起，说明分子间存在引力B、一般固体、液体很难被压缩，说明分子间存在斥力C、拉断一根绳子需要很大的力，说明分子间存在引力D、碎玻璃不能拼成一整块，说明分子间存在斥力例2用油膜法测分子大小时要满足的理想化的条件是（）A.把在水面上尽可能充分散开的油膜视为单分子油膜B.把形成单分子油膜的分子看作紧密排列的球形分子C.将油膜视为单分子油膜,但需考虑分子间隙D.将单分子视为立方体模型解析：依据(油膜法测量分子直径的)实验方法可知:将体积为V的油膜液滴滴在水平面上,形成面积为S的油膜,则可以估算出油酸分子的直径为d=,显然,是将油酸分子视为球状模型,且将油膜视为单分子油膜.而公式d=中,并没有将分子间隙所占体积除外,显然是把单分子油膜的分子看作紧密排列的球形分子.故本题的正确选项应为A、B.答案：AB典例剖析例3.在做用油膜法估测分子大小的实验中，将油酸溶于酒精，其浓度为每104mL溶液中有6mL油酸．用注射器测得1mL上述溶液有75滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔在玻璃板上描出油酸的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示，坐标中正方形方格的边长为1cm，试求：（1）油酸膜的面积是多少cm2?（2）每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是多少？（3）按以上实验数据估测出油膜分子的直径.解：分析：如何处理数据（1）油酸体积的计算如果知道油酸酒精溶液浓度为P，测量出N滴油酸酒精溶液的体积为V，那么1滴油酸酒精溶液中含有的油酸体积为V.V=×10-6m3（2）数格子的方法这是估测不规则形状面积的一种方法：将一玻璃板放在不规则面积的上方，在玻璃板上画出不规则图形的轮廓，然后将其放在坐标纸上，数出不规则图形的轮廓包围的方格数.计算方格数时，不足半个格子的舍去，多于半个格子的算一个，方格边长的单位越小，这种方法求出的面积越精确.具体：（1）根据图形，数得格子数为129个，那么油膜面积是S=129×1cm2=129cm2(2)根据已知条件可知，1mL溶液中有75滴，1滴溶液的体积是mL，又已知每104mL溶液中有纯油酸6mL，mL溶液中纯油酸的体积是：V=mL=8×10-6mL.(3)油酸分子的直径为：d==cm≈×10-10m.答案：（1）129cm2 (2)8×10-6ML (3)×10-10m四、反馈练习：1．下列现象中，最能恰当地说明分子间有相互作用力的是()A．，气体容易被压缩．B．高压密闭的钢筒中的油从筒壁渗出．C．两块纯净的铅压紧后合在一起．D．滴入水中的墨汁微粒向不同方向运动．答案：C2.在观察布朗运动时,从微粒在a点开始计时,每隔30s记下微粒的一个位置,得到b、c、d、e、f、g等点,然后用直线依次连接,如图所示,则微粒在75s末时的位置( ).(A)一定在cd的中点(B)一定在cd的连线上,但不一定在cd的中点(C)一定不在cd连线的中点(D)可能在cd连线以外的某点答案:D3．已知某种物质的摩尔质量为μ，单位体积的质量为ρ，阿伏伽德罗常量为NA那么这种物质单位体积中所含的分子数为：……（）（A）NA/ρ；（B）ρNA/μ；（C）NA/μ；（D）NA/（μρ）答案:B4.甲、乙两个分子相距较远(此时它们的分子力可忽略).设甲固定不动,乙逐渐向甲靠近直到不能再靠近的整个过程中( ).(A)分子力总是对乙做正功(B)乙总是克服分子力做功(C)先是乙克服分子力做功,然后是分子力对乙做正功(D)先是分子力对乙做正功,然后是乙克服分子力做功答案:D5.较大的悬浮颗粒不作布朗运动,是由于( ).(A)液体分子不一定与颗粒相撞(B)各个方向的液体分子对颗粒冲力的平均效果相互平衡(C)颗粒的质量大,不易改变运动状态(D)颗粒分子本身的热运动缓慢答案:BC6.在使两个分子间的距离由很远(r＞10-9m)变到很难再靠近的过程中,分子间的作用力的大小将( ).(A)先减小后增大 (B)先增大后减小(C)先增大后减小再增大 (D)先减小后增大再减小答案:C7．如图所示为大量氮气分子在甲、乙两种状态下的速率分布统计规律图，则下列说法正确的是（）A．氮气在甲状态下的温度较高B．甲状态下做无规则运动平均速率较大的氮气分子多C．乙状态下氮气分子做无规则运动更剧烈D．某时刻速率为1000m/s的分子在下一时刻的速率一定还是1000m/s答案8．关于分子,下列说法中正确的是( )A.分子是组成物质的最小粒子B.分子是保持物质化学性质的最小粒子C.分子与质点都是理想化的物理模型D.分子是保持物质物理性质的最小粒子9．某种单分子油剂的密度为8x102kg/m3,取这种油剂滴在平静的水面上,最后形成的油膜最大面积约为( ) 10．铜的摩尔质量是M(g/mol)，铜的密度是ρ(kg／m3)，阿伏加德罗常数是NA(/mol)，则1m3铜中含有铜分子的个数是( )A. B. ρ D.11．下列关于布朗运动的说法中,正确的是( )A.布朗运动就是液体分子的无规则运动B.布朗运动就是悬浮粒子的分子的无规则运动C.布朗运动就是悬浮粒子的运动D.布朗运动就是分子热运动12．下列关于分子力的说法中，正确的是 （）A．分子间既存在引力也存在斥力B．液体难于被压缩表明液体中分子力总是引力C．由于分子总在做无规则运动，因而分子的速率分布没有规律性D．扩散现象表明分子间不存在引力13．在做“用油膜法估测分子大小”的实验时，油酸酒精溶液的浓度为每l000ml溶液中有纯油酸1ml,用注射器测得1ml上述溶液有200滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱字粉的浅盘里，待水面稳定后，测得油酸膜的近似轮廓如图所示，图中正方形小格的边长为lcm，则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为__________ml，油酸膜的面积为___________．根据上述数据，估测出油酸分子的直径为__________________．14.在用“油膜法”估测分子的大小的实验中，实验简要步骤如下：A.将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数（不足半个的舍去，多于半个的算一个），再根据方格的边长求出油膜的面积S.B.将一滴酒精油酸溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩