高中物理 7.1物體是由分子組成的課件 新人教選修3-3

1、1一一. 物體是由大量分子組成的物體是由大量分子組成的2公元前公元前5世紀，古希臘哲學家認為世紀，古希臘哲學家認為:物體是由小得物體是由小得不被察覺的不被察覺的“a-tomos”粒子（即原子）構成粒子（即原子）構成 3物物體體是由大量分子組成的是由大量分子組成的分子的大小分子的大小 掃瞄隧道顯微鏡下的硅片表面原子的圖像掃瞄隧道顯微鏡下的硅片表面原子的圖像4（1）分子的體積是）分子的體積是極其微小極其微小的的,用肉眼和光學顯微鏡都不能用肉眼和光學顯微鏡都不能看到看到;放大到放大到幾十億倍幾十億倍的掃描隧道顯微鏡才能看到的掃描隧道顯微鏡才能看到怎樣測量呢？怎樣測量呢？（2）油膜法：）油膜法：將一滴

2、將一滴體積已知體積已知的小油滴的小油滴, 滴在水面上滴在水面上, 在在重力作用重力作用下下盡可能的散開形成一層盡可能的散開形成一層極薄極薄的油膜的油膜, 此時油膜可看成單此時油膜可看成單分子油膜分子油膜,油膜的厚度看成是油酸分子的直徑油膜的厚度看成是油酸分子的直徑, 所以只要所以只要再測定出這層油膜的再測定出這層油膜的面積面積, 就可求出油分子直徑的大小就可求出油分子直徑的大小578cm2實驗原理實驗原理:若已知一滴油的體積V和水面上油膜面 積S, 那么這種油分子的直徑d是多少？分子直徑分子直徑d= V/ S.簡化處理簡化處理:(1)把分子看成一個個小球把分子看成一個個小球;(2)油分子一個緊

3、挨一個整齊排列油分子一個緊挨一個整齊排列;(3)認為油膜厚度等于分子直徑認為油膜厚度等于分子直徑.實驗過程實驗過程:油膜法油膜法.SWF6例題例題1. 把體積把體積1mm3 的油酸滴在水面上，假設油酸在水面的油酸滴在水面上，假設油酸在水面上形成面積為上形成面積為3.5m2 的單分子油膜，是估算油酸分子的直徑的單分子油膜，是估算油酸分子的直徑解：解：D=v/s=(110-9 )/3.5=2.86 10-10 m7（3）數(shù)量級）數(shù)量級:一些數(shù)據(jù)太大或很小一些數(shù)據(jù)太大或很小,為了書寫方便為了書寫方便,習慣上用科習慣上用科學記數(shù)法寫成學記數(shù)法寫成10的乘方數(shù)的乘方數(shù),如如 310-10m。我們把我們把

4、10的乘方數(shù)叫做數(shù)量級的乘方數(shù)叫做數(shù)量級, 110-10m和和 910-10m，數(shù)量級都是數(shù)量級都是 10-10m。分子直徑數(shù)量級分子直徑數(shù)量級:除少數(shù)有機物大分子除少數(shù)有機物大分子,一般分子直徑的一般分子直徑的數(shù)量級是數(shù)量級是10-10m。例例:水分子直徑是水分子直徑是410-10m, 氫分子直徑是氫分子直徑是2.310-10m , 鎢原子直徑是鎢原子直徑是210-10m.8阿伏伽德羅常數(shù)阿伏伽德羅常數(shù)問問:在化學課上學過的阿伏伽德羅常數(shù)是什么意義？在化學課上學過的阿伏伽德羅常數(shù)是什么意義？ 數(shù)值是多少？數(shù)值是多少？ 意義意義:1mol任何物質(zhì)任何物質(zhì)中含有的微粒數(shù)(包括原子數(shù),分子數(shù),離子

5、數(shù)）都相同,此數(shù)叫阿伏伽德羅常數(shù),可用符號NA表示此常數(shù). 數(shù)值數(shù)值:1986年年X射線法射線法 NA=6.02213671023個個/ mol(mol-1 ).一般計算時記作6.021023mol-1,粗略的計算可用61023mol-1 .9例例2：下列敘述中正確的是：下列敘述中正確的是： A. 1cm3的氧氣中所含有的氧分子數(shù)為的氧氣中所含有的氧分子數(shù)為6.021023個個 B. 1克氧氣中所含有的氧分子數(shù)為克氧氣中所含有的氧分子數(shù)為6 .02 1023個；個； C. 1升氧氣中含氧分子數(shù)是升氧氣中含氧分子數(shù)是6 .02 1023個；個； D. 1摩氧氣中所含有的氧分子數(shù)是摩氧氣中所含有的

6、氧分子數(shù)是6 .02 1023摩爾質(zhì)量摩爾質(zhì)量=分子量分子量摩爾體積摩爾體積=摩爾質(zhì)量摩爾質(zhì)量/密度密度10例題例題3 水的分子量水的分子量18，水的密度為，水的密度為103kg/m3,阿伏加德羅常數(shù)為阿伏加德羅常數(shù)為NA=6.021023個個/ mol，則：則：（1）水的摩爾質(zhì)量）水的摩爾質(zhì)量M=_18g/mol（2）水的摩爾體積）水的摩爾體積V=_M/=18/1=18cm3/mol （3）一個水分子的質(zhì)量）一個水分子的質(zhì)量m0 =_M/ NA =18 / 6.021023g =2.99 10-26 kg（4）一個水分子的體積）一個水分子的體積V0 =_V/ NA =2.99 10-23 c

7、m3（5）將水分子看作球體，分子直徑）將水分子看作球體，分子直徑(取取1位有效數(shù)字位有效數(shù)字) d=_(6v0/)-3 =110-10m （6）10g水中含有的分子數(shù)目水中含有的分子數(shù)目N=_mNA/M=3.344 1021可見阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀量和微觀量的橋梁可見阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀量和微觀量的橋梁11例例4:已知氫氣的摩爾質(zhì)量是已知氫氣的摩爾質(zhì)量是210-3kg/mol,水的摩爾質(zhì)量水的摩爾質(zhì)量 是是1.810-2kg/mol,計算計算1個氫分子和水分子的質(zhì)量。個氫分子和水分子的質(zhì)量。 解解:已知已知 MH=210-3kgmol-1 NA=6.021023mol-1 )(103

8、. 31002. 610227233kgNMmAHH同理同理:一個水分子質(zhì)量 m=M/NA=1.810-2/ 6.021023=310-26kg. 12例例5.若已知鐵的原子量是若已知鐵的原子量是56,鐵的密度是鐵的密度是7.8103kgm3,試試 求質(zhì)量是求質(zhì)量是1g的鐵塊中鐵原子的數(shù)目的鐵塊中鐵原子的數(shù)目(取取1位有效數(shù)字位有效數(shù)字)及及 一個鐵原子的體積一個鐵原子的體積.解解:1g鐵的物質(zhì)量是鐵的物質(zhì)量是1/56mol,設其中鐵原子的數(shù)目是設其中鐵原子的數(shù)目是n :n=1/56 NA=1/566102311022個個.1g鐵的體積鐵的體積v: v =m/=110-3/7.8103 110 7m3 .一個鐵原子的體積一個鐵原子的體積vo: v o=v/n= (110 7)/ (11022 ) 110 29 m3