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成才之路 物理,路漫漫其修遠兮 吾將上下而求索,人教版 選修3-3,分子動理論,第七章,第一節(jié) 物體是由大量分子組成的,第七章,我們喝一口水大約喝下6.01023個水分子，如果動用全世界60億人來數(shù)這些分子，每人每秒數(shù)一個，300萬年也數(shù)不完，可見，分子是極小的，這么小的分子我們可以通過什么途徑估測它的大小呢？,,分子的大小,1．分子 物體是由__________組成的，在熱學中，組成物質(zhì)的微觀粒子統(tǒng)稱為________。 2．油膜法估測分子直徑 (1)原理：把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，在水面上形成油酸薄膜，認為薄膜是由________油酸分子組成的，并把油酸分子簡化成________，油膜的________認為是油酸分子的直徑。,大量分子,分子,單層的,球形,厚度,(2)計算：如果油酸的體積為V，油膜的面積為S，則分子的直徑d＝__________。(忽略分子間的空隙) 3．分子的大小 除了一些有機物質(zhì)的大分子外，多數(shù)分子大小的數(shù)量級為________m。,10－10,阿伏加德羅常數(shù),1．概念 1mol的任何物質(zhì)都含有________粒子數(shù)，這個數(shù)量用____________常數(shù)表示。 2．數(shù)值 阿伏加德羅常數(shù)通常可取NA＝_________________，在粗略計算中可取NA＝______________。,相同的,阿伏加德羅,6.021023mol－1,6.01023mol－1,3．意義 阿伏加德羅常數(shù)是一個重要的常數(shù)，是聯(lián)系宏觀量與微觀量的橋梁，它把________、摩爾體積這些宏觀物理量與分子質(zhì)量，________等微觀物理量聯(lián)系起來。,摩爾質(zhì)量,分子大小,一、用油膜法估測分子的直徑 1．實驗目的 (1)估測油酸分子的大小。 (2)學習間接測量微觀量的原理和方法。,3．實驗器材 盛水的容器，有溶液刻度并能使油滴溶液一滴一滴下落的滴管或注射器，一個量筒，按一定的比例(一般為1200)稀釋了的油酸溶液，帶有坐標方格的透明有機玻璃蓋板(面積略大于容器的上表面積)，少量痱子粉或石膏粉，彩筆。 4．實驗步驟 (1)用注射器或滴管將一定容積的油酸溶液一滴一滴地滴入量筒，記下量筒內(nèi)增加一定體積的滴數(shù)，求出一滴油酸溶液中所含純油酸的體積V。,式中的S是滴入水中后純油酸形成的油膜面積，其大小用數(shù)坐標紙上對應的格數(shù)來計算，以1cm為邊長的坐標紙上占了多少個格，其面積就是多少平方厘米，數(shù)格時，不足半個格的舍去，多于半格的算1個格。這樣就可粗略地計算出油酸分子的直徑。 6．注意事項 (1)痱子粉不要撒得太多，只要能夠幫助看清油膜邊界即可。 (2)滴入油酸溶液時，一定要細心，不要一下滴得太多，使油膜的面積過大。,(3)待測油酸面擴散后又收縮，要在穩(wěn)定后再畫輪廊，擴散后又收縮有兩個原因：第一是水面受油酸滴沖擊凹陷后恢復；第二是酒精揮發(fā)后液面收縮。 (4)利用坐標紙求油膜面積時，以邊長1cm的正方形為單位，計算輪廓內(nèi)正方形的個數(shù)時，大于半個的均算一個。 (5)當重做實驗時，水從盤的一側邊緣倒出，在這側面會殘留油酸，用少量酒精清洗，并用脫脂棉擦去再用清水沖洗，這樣可保持盤的清潔。,7．誤差分析 (1)由于我們是采用間接測量的方式測量分子的直徑，實驗室中配制的酒精溶液的濃度、油酸在水面展開的程度、油酸面積的計算都直接影響測量的準確程度。 (2)雖然分子直徑的數(shù)量級應在10－10m。但中學階段，對于本實驗只要能測出油酸分子直徑的數(shù)量級在10－10m左右即可認為是成功的。,(1)本實驗中，在水面上撒痱子粉的作用是什么？ (2)油酸分子的形狀真的是球形嗎？排列時會一個緊挨一個嗎？ 答案：(1)使油膜的輪廓更清楚。 (2)實際分子的結構很復雜，分子間有空隙，認為分子是球形，且一個緊挨一個排列，是一種近似模型，是對問題的簡化處理。,二、宏觀量與微觀量及相互關系 1．微觀量 分子體積V0、分子直徑d、分子質(zhì)量m 2．宏觀量 物體體積V、摩爾體積Vmol、物體的質(zhì)量M、摩爾質(zhì)量Mmol、物體的密度ρ,特別提醒： (1)阿伏加德羅常數(shù)NA是微觀世界的一個重要常數(shù)，是聯(lián)系微觀物理量和宏觀物理量的橋梁。 (2)固體、液體分子可視為球形，分子間緊密排列可忽略間隙。 (3)可以近似認為氣體分子是均勻分布的，每個氣體分子占據(jù)一個正方體，其邊長即為氣體分子間的距離。,(1)摩爾體積＝NA分子體積，對于任何物質(zhì)都成立嗎？ (2)為什么說阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀和微觀的橋梁？ 答案：(1)不都成立。固體和液體分子排列比較緊密，分子間距可以忽略，但氣體分子間距較大，分子間距不能忽略，故公式只對固體和液體成立，對氣體不成立。對氣體而言應為摩爾體積＝NA分子占據(jù)的體積。 (2)阿伏加德羅常數(shù)把摩爾質(zhì)量和摩爾體積這些宏觀量與分子質(zhì)量和分子體積這些微觀量聯(lián)系起來了，所以說阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀和微觀的橋梁。,(煙臺市2014～2015學年高二下學期期中)在做“用油膜法估測分子的大小”的實驗中，若所用油酸酒精溶液的濃度為每104mL溶液中含有純油酸6mL，上述溶液為75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，用筆在玻璃板上描繪出油酸膜的輪廓形狀再把玻璃板放在坐標紙上，其形狀和尺寸如圖所示，坐標紙中正方形方格的邊長為1cm，試求：,油膜法估測分子的大小,(1)油酸膜的面積是________________cm2； (2)每滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是______________mL； (3)按以上實驗數(shù)據(jù)估測出油酸分子的直徑________________m。[(2)，(3)兩問答案保留一位有效數(shù)字],,(河南南陽市2014～2015學年高二下學期期中)某同學在“用油膜法估測分子的大小”的實驗中，計算結果明顯偏大，可能是由于( ) A．油酸未完全散開 B．油酸中含有大量的酒精 C．計算油膜面積時不足1格的全部按1格計算 D．求每滴溶液的體積時，1mL的溶液的滴數(shù)少記了10滴 答案：AD,某種物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M(kg/mol)，密度為ρ(kg/m3)，若用NA表示阿伏加德羅常數(shù)，則 (1)每個分子的質(zhì)量是________________kg； (2)1m3的這種物質(zhì)中包含的分子數(shù)目是________________； (3)1mol的這種物質(zhì)的體積是________________m3； (4)平均每個分子所占據(jù)的空間是________________m3。,阿伏加德羅常數(shù)的應用與估算,點評：本題所用的是利用宏觀量(摩爾質(zhì)量、摩爾體積和阿伏加德羅常數(shù))求微觀量(分子質(zhì)量、分子體積)的典型計算方法，在計算過程中注意利用密度建立摩爾質(zhì)量和摩爾體積的聯(lián)系。這種計算必須要熟練掌握，還要注意計算結果是否與分子質(zhì)量的數(shù)量級(10－26kg)及直徑的數(shù)量級(10－10m)相近。,(海岳中學2014～2015學年高二下學期期末)能根據(jù)下列一組數(shù)據(jù)算出阿伏加德羅常數(shù)的是( ) A．氧氣的摩爾質(zhì)量、氧氣分子的質(zhì)量 B．水的摩爾質(zhì)量、水的密度及水分子的直徑 C．氧氣的摩爾質(zhì)量、氧氣的密度及氧氣分子的直徑 D．水分子的質(zhì)量和一杯水的質(zhì)量、體積 答案：AB,隨著“嫦娥三號”的成功發(fā)射，中國探月工程順利進行。假設未來在月球建一間實驗室，長a＝8m，寬b＝7m，高c＝4m，實驗室里的空氣處于標準狀態(tài)。為了估算出實驗室里空氣分子的數(shù)目，有兩位同學各提出一個方案：,探究應用,2014年4月19日，韓國“歲月”號客輪，由于故障而發(fā)生原油泄漏。如果泄漏的原油有9t，原油密度為9102kg/m3，海面上風平浪靜時，這些原油造成的污染面積最大可達到多少？ 答案：1011m2,易錯點：將兩種分子模型混淆,易錯分析：本題易錯選項及錯誤原因分析如下：,