高中物理下学期 7.1物体是由大量分子组成的学案 苏教版选修3-3

1、江苏省南京三中（六中校区）2011-2012学年高中物理下学期学案【教学目标】（1）知道物体是由大量分子组成的；（2）知道油膜法测分子大小的原理，并能进行测量和计算。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）知道分子的球形模型，知道分子直径的数量级；（4）知道阿伏伽德罗常数的物理意义、数值和单位。【自主预习】一、分子的大小1分子模型物体是由大量分子组成的，可近似把每个分子看做一个小球。2用油膜法测分子的直径单分子油膜法是最粗略地测量分子大小的一种方法。实验原理：理想化：认为油酸薄膜是由 组成的。模型化：把油酸分子简化成 。估 算：油膜的厚度就等于油酸分子的 ，即

2、。实验器材：注射器、 、浅水盘、 、痱子粉、水、酒精、油酸、彩笔、 。实验步骤：1在浅盘里倒入约2cm深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上。2用注射器往小量筒中滴入1ml油酸溶液，记下滴入的滴数n。算出一滴油酸溶液的体积。3将一滴油酸溶液滴在浅盘的液面上。4待油酸薄膜形状稳定后，将玻璃放在前盘上，用彩笔画出油酸薄膜的形状。5将玻璃放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面积S；6根据已配好的油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V。7计算油酸薄膜的厚度d 即为油酸分子的直径d实验数据处理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

3、积为V12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例、将的油酸溶于酒精，制成的油酸酒精溶液，已知的溶液有50滴，现取1滴油酸酒精溶液滴到水面上，随着酒精溶于水，油酸在水面上形成一单分子薄层，已测出这一薄层的面积为，由此可估测油酸分子的直径为多少？变式训练1、在“用油膜法估测分子大小”实验中所用的油酸酒精溶液的浓度为1 000 mL溶液中有纯油酸0.6 mL，用注射器测得1

4、 mL上述溶液为80滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，测得油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中正方形方格的边长为1 cm，试求：（1）油酸膜的面积是_cm2；（2）每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是 （3）实验测出油酸分子的直径是_m；（结果保留两位有效数字）3分子的大小除了一些有机物质的大分子外，多数分子直径的数量级为_m，分子质量的数量级一般为_ kg.二、阿伏伽德罗常数 阿伏伽德罗常数1 mol 的任何物质都含有_粒子数，这个数量用_来表示，它的数值通常取NA_，粗略计算可取NA_，它是联系宏观量与微观量的桥梁，它把摩尔质量、摩尔体积这些宏观物理量与_、_

5、等微观物理量联系起来阿伏伽德罗常数是联结宏观物理量和微观物理量的钮带。计算一些微观量都要用到客观存在。例如：设宏观物理量：一定质量m的固体或液体物质的体积V，分子数N，摩尔体积VmoL，摩尔质量M，物质的密度。结合阿伏加德罗常数NA求下列微观量：（1）一个分子的质量：m= = （2）一个分子的体积： = （3）一摩尔物质的体积VmoL= （4）单位质量中所含分子数：n= = （5）单位体所含分子数：n= = （6）物质的总摩尔数：N/= = （7）物质所含分子总数N= = （8）阿伏加德罗常数一般取：NA=_例2：水的分子量是18，水的密度，阿伏加德罗常数，则(1)水的摩尔质量M_或M_；(2

6、)水的摩尔体积V_；(3)一个水分子的质量m_kg；(4)一个水分子的体积V_；(5)将水分子看做是个球体，水分子的直径d_m，一般分子直径的数量级都是_m。变式训练2：已知金刚石的密度= 3.5 kg/ ，碳的摩尔质量为12kg/mol。现有一块体积V = 5.7 的金刚石，它含有多少个碳原子？如果认为碳原子是紧密地排列在一起的，试求碳原子的直径。 【课后练习】1采用油膜法估测分子的直径，需要测量的物理量是()A1滴油的质量和它的密度 B1滴油的体积和它的密度C1滴油的体积和它散成油膜的最大面积 D所散成的油膜的厚度和它的密度2某种物质的摩尔质量为M，密度为，阿伏加德罗常数为N，则关于该物质

7、的说法中，不正确的是()A分子的质量是M/N B单位体积内分子的个数是N/MC分子的体积一定是M/(N) D平均每个分子占据的空间是M/(N)3用油膜法估测分子的直径的实验中，下列操作有错误的是()A将纯油酸直接滴在水面上 B向量筒中滴100滴酒精油酸溶液，读出其体积C用试管向水面倒油酸溶液少许D在计算油膜面积时，凡是占到方格的一部分的都计入方格的总数4用油膜法估测分子的大小时有如下步骤：A向浅盘中倒入约2cm深的水； B向浅盘中的水面均匀地撒入石膏粉(或痱子粉)；C将油酸和酒精按一定比例配制好；D把酒精油酸溶液一滴一滴滴入量筒中，当体积达到1mL时记下滴入的滴数，算出每滴液滴的体积；E把一滴

8、酒精油酸溶液滴在水面上，直到薄膜形状稳定；F将玻璃板放在浅盘上，然后将油酸膜的形状用彩笔画在玻璃板上；G把玻璃板放在方格纸上，计算出薄膜所占面积；H计算出油膜的厚度L若所用油酸酒精溶液的浓度为每104mL溶液中含有纯油酸6mL，体积达到1mL时记下滴入的滴数为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，用笔在玻璃板上描绘出油酸膜的轮廓形状再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示，坐标纸中正方形方格的边长为1cm，试求：(1)油酸膜的面积是_cm2；(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是_mL；(3)按以上实验数据估测出油酸分子的直径_m。（(2)，(3)两问答案保留一位有效数字）5已知汞的摩尔质量为M200.51