1.1分子動(dòng)理論 1.1.1物體是由大量分子組成的,一、油膜法估測分子的大小 1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模河糜湍しü罍y分子的大小。 2.實(shí)驗(yàn)原理：把一定體積的油酸酒精溶液滴在水面上使其形成_，如圖1所示。不考慮分子間的間隙，把油酸分子看成_模型，計(jì)算出1滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積V，并測出油膜面積S，求出油膜的厚度d，即d_就是油酸分子的直徑。,單分子油膜,圖1,球形,3.實(shí)驗(yàn)器材：油酸、_、注射器或滴管、量筒、淺盤、玻璃板、_、彩筆、痱子粉或細(xì)石膏粉。 4.實(shí)驗(yàn)步驟 (1)在淺盤中倒入約2 cm深的水，將痱子粉或細(xì)石膏粉均勻撒在水面上。 (2)取1 mL(1 cm3)的油酸溶于酒精中，制成200 mL的_溶液。 (3)用注射器往量筒中滴入1 mL配制好的油酸酒精溶液(濃度已知)，記下滴入的滴數(shù)N，算出一滴油酸酒精溶液的體積V。 (4)將一滴油酸酒精溶液滴在淺盤的液面上。,酒精,坐標(biāo)紙,油酸酒精,(5)待油酸薄膜形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用彩筆畫出油酸薄膜的形狀。 (6)將畫有油酸膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，計(jì)算輪廓范圍內(nèi)正方形的個(gè)數(shù)，把正方形的個(gè)數(shù)乘以單個(gè)正方形的面積就得到油酸薄膜的面積S。計(jì)算方格數(shù)時(shí)，不足半個(gè)的舍去，多于半個(gè)的算一個(gè)。 5.數(shù)據(jù)處理：根據(jù)油酸酒精溶液的濃度，算出一滴油酸的酒精溶液中純油酸的體積V，并代入公式d_，算出油酸薄膜的厚度d，即為油酸分子直徑的大小。,思維拓展 如圖2是用油膜法估測分子的大小時(shí)在水面上形成的油酸膜的形狀。,圖2,(1)油酸分子的形狀真的是球形嗎？排列時(shí)會(huì)一個(gè)緊挨一個(gè)嗎？ (2)實(shí)驗(yàn)中為什么不直接用純油酸而是用被稀釋過的油酸酒精溶液？ (3)實(shí)驗(yàn)中為什么在水面上撒痱子粉(或細(xì)石膏粉)? (4)實(shí)驗(yàn)中可以采用什么方法測量油膜的面積？ 答案(1)實(shí)際分子的結(jié)構(gòu)很復(fù)雜，分子間有空隙，認(rèn)為分子是球形且一個(gè)緊挨一個(gè)排列，是一種近似模型，是對(duì)問題的簡化處理。 (2)用酒精對(duì)油酸進(jìn)行稀釋有利于獲取更小體積的純油酸，這樣更有利于油酸在水面上形成單分子油膜。同時(shí)酒精易揮發(fā)，不影響測量結(jié)果。 (3)撒痱子粉后，便于觀察所形成的油膜的輪廓。 (4)運(yùn)用數(shù)格子法測油膜面積。多于半個(gè)的算一個(gè)，少于半個(gè)的舍去。這種方法所取方格的單位越小，計(jì)算的面積誤差越小。,二、分子的大小 1.分子模型 (1)固、液分子可視為_，且分子間緊密排列沒有空隙。 (2)氣體分子可視為一個(gè)_，立方體邊長即為氣體分子間的_。 2.分子的數(shù)量級(jí) (1)多數(shù)分子直徑的數(shù)量級(jí)為_m。 (2)一般分子質(zhì)量的數(shù)量級(jí)為_kg。 (3)觀察方法：用肉眼和高倍的光學(xué)顯微鏡都無法看到，只有用_顯微鏡才能觀察到。,球形,立方體,平均距離,1010,10261027,掃描隧道,三、阿伏加德羅常數(shù) 1.定義：1 mol的任何物質(zhì)都含有_，這個(gè)數(shù)量可以用_表示。 2.數(shù)值：阿伏加德羅常數(shù)通常取NA_mol1，粗略計(jì)算中可取NA_mol1。 3.意義：阿伏加德羅常數(shù)是一個(gè)重要常數(shù)。它把摩爾質(zhì)量、摩爾體積這些宏觀物理量與_、_等微觀物理量聯(lián)系起來，即阿伏加德羅常數(shù)NA是聯(lián)系宏觀量與微觀量的橋梁。,相同的粒子數(shù),阿伏加德羅常數(shù),6.021023,6.01023,分子質(zhì)量,分子大小,思維拓展 關(guān)系式VmolNAV0(V0為一個(gè)分子的體積，Vmol為摩爾體積)，對(duì)于任何物質(zhì)都成立嗎？ 答案關(guān)系式VmolNAV0僅適用于固體和液體，不適用于氣體。 因?yàn)?1)對(duì)于固體和液體，可認(rèn)為分子緊密排列，分子間沒有空隙，則VmolNAV0。 (2)對(duì)于氣體來說，分子間的距離遠(yuǎn)大于分子的直徑。V0應(yīng)為每個(gè)氣體分子占有的空間體積而不是每個(gè)氣體分子的實(shí)際體積。,用油膜法測分子的大小,要點(diǎn)歸納 1.理想化：把很小的一滴油酸酒精溶液滴在水面上，水面上會(huì)形成一塊油酸薄膜，薄膜是由單層的油酸分子組成的。 2.模型化：在估測油酸分子大小的數(shù)量級(jí)時(shí)，可以把它簡化為球形，認(rèn)為油膜的厚度就是油酸分子的直徑。 3.需要解決的兩個(gè)問題：一是測出一滴油酸酒精溶液的體積，并算出對(duì)應(yīng)的純油酸的體積；二是測量這滴油酸在水面上形成的油膜面積。,4.注意事項(xiàng) (1)油酸酒精溶液配制好后不要長時(shí)間放置，以免改變濃度，造成較大的實(shí)驗(yàn)誤差。 (2)實(shí)驗(yàn)前應(yīng)注意，淺盤是否干凈，否則難以形成油膜。 (3)淺盤中的水應(yīng)保持平衡，痱子粉應(yīng)均勻撒在水面上。 (4)向水面滴油酸酒精溶液時(shí)，應(yīng)靠近水面，不能離水面太高，否則油膜難以形成。 (5)待測油酸液面擴(kuò)散后又收縮，要在穩(wěn)定后再畫輪廓。,精典示例 例1 某同學(xué)做“用油膜法估測分子的大小”的實(shí)驗(yàn)。 (1)每滴油酸酒精溶液的體積為V0，將該溶液滴一滴到水面上，穩(wěn)定后形成油膜的面積為S。已知500 mL油酸酒精溶液中含有純油酸1 mL，則油酸分子直徑大小的表達(dá)式為d_。 (2)(多選)該同學(xué)做完實(shí)驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)自己所測的分子直徑d明顯偏大。出現(xiàn)這種情況的原因可能是_。 A.將滴入的油酸酒精溶液體積作為油酸體積進(jìn)行計(jì)算 B.油酸酒精溶液長時(shí)間放置，酒精揮發(fā)使溶液的濃度發(fā)生了變化 C.水面上痱子粉撒得太多，油膜沒有充分展開 D.計(jì)算油膜面積時(shí)，將不完整的方格作為完整方格處理,(1)痱子粉的用量不要太多，撒完后，淺盤中的水面應(yīng)保持平衡，痱子粉應(yīng)均勻浮在水面上。 (2)向水面只能滴一滴油酸酒精溶液。 (3)滴油酸溶液的滴口應(yīng)在離水面1 cm之內(nèi)，否則油膜難以形成。 (4)要待油膜形狀穩(wěn)定后，再畫輪廓。 (5)運(yùn)用數(shù)格子法測油膜面積。多于半個(gè)的算一個(gè)，少于半個(gè)的舍去。這種方法所取方格的單位越小，計(jì)算的面積誤差越小。 (6)本實(shí)驗(yàn)只要求估算分子大小，實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)量級(jí)符合要求即可。,針對(duì)訓(xùn)練1 在做“用油膜法估測分子的大小”實(shí)驗(yàn)中，油酸酒精溶液的濃度為每104 mL溶液中有純油酸6 mL，用注射器測得1 mL上述溶液中有液滴50滴，把1滴該溶液滴入盛水的淺盤里，待水面穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，在玻璃板上描出油膜的輪廓，隨后把玻璃板放在坐標(biāo)紙上，其形狀如圖3所示，坐標(biāo)紙中正方形小方格的邊長為20 mm，則：,圖3,(1)油膜的面積是多少？ (2)每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是多少？ (3)根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估測出油酸分子的直徑是多少？ 解析(1)油膜輪廓包圍的方格數(shù)約58個(gè)，則油膜的面積S58(20103)2 m22.32102 m2。 (2)每滴溶液中含純油酸的體積,答案(1)2.32102 m2(2)1.21011m3 (3)5.21010 m,阿伏加德羅常數(shù)的應(yīng)用,圖4,2.阿伏加德羅常數(shù)的應(yīng)用 (1)微觀量：分子質(zhì)量m0，分子體積V0，分子直徑d。 (2)宏觀量：物質(zhì)的質(zhì)量M、體積V、密度、摩爾質(zhì)量MA、摩爾體積VA。 (3)微觀量與宏觀量的關(guān)系。,精典示例 例2 在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，有體積為V的水和體積為V的可認(rèn)為是理想氣體的水蒸氣，已知水的密度為，阿伏加德羅常數(shù)為NA，水的摩爾質(zhì)量為MA，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下水蒸氣的摩爾體積為VA，求： (1)它們中各有多少水分子？ (2)它們中相鄰兩個(gè)水分子之間的平均距離各為多少？,解析(1)體積為V的水，質(zhì)量為mV,答案見解析,針對(duì)訓(xùn)練2 (多選)阿伏加德羅常數(shù)是NA mol1，銅的摩爾質(zhì)量是 kg/mol，銅的密度是 kg/m3，則下列說法正確的是(),答案ABC,