分子動(dòng)理論第一節(jié).ppt

第1章分子動(dòng)理論 1 物體是由大量分子組成的 一 分子的大小 組成物質(zhì)的分子是很小的 不但用肉眼不能直接看到它們 就是用光學(xué)顯微鏡也看不到它們 那怎么才能看到分子呢 我國科學(xué)家用掃描隧道顯微鏡拍攝的石墨表面原子的排布圖 圖中的每個(gè)亮斑都是一個(gè)碳原子 用掃描隧道顯微鏡 能有放大幾億倍 一 掃描隧道顯微鏡 掃描隧道顯微鏡拍攝的石墨表面原子排布圖 放大上億倍的蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)模型 一些數(shù)據(jù)太大或很小 為了書寫方便 習(xí)慣上用科學(xué)記數(shù)法寫成10的乘方數(shù) 如3 10 10m 我們把10的乘方數(shù)叫做數(shù)量級(jí) 1 10 10m和9 10 10m 數(shù)量級(jí)都是10 10m 一般分子直徑的數(shù)量級(jí)為10 10m 除少數(shù)有機(jī)物大分子以外 數(shù)量級(jí) 固體 液體 小球模型 氣體 立方體模型 分子模型 二 阿伏加德羅常數(shù) 1mol的任何物質(zhì)都含有相同的粒子數(shù) 這個(gè)數(shù)就叫阿伏加德羅常數(shù) 例 已知水的摩爾體積是1 8 10 5m3 mol 每個(gè)水分子的直徑是4 10 10m 設(shè)想水分子是一個(gè)挨一個(gè)排列的 求1mol水中所含的水分子數(shù) 根據(jù)分子的大小 可以計(jì)算出阿伏加德羅常數(shù) 一個(gè)分子的體積 1mol水中所含的水分子數(shù) 6 0 1023mol 1 N 例 已知物質(zhì)的摩爾質(zhì)量M 物體的密度p 阿伏加德羅常數(shù)NA 物質(zhì)的質(zhì)量m則 分子的質(zhì)量m分子 M NA分子的體積v分子 V摩爾 NA M p NA所含有的分子數(shù)N 摩爾數(shù) NA m M NA標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下 1mol氣體的體積為22 4升 v升氣體含有的分子數(shù)N v V摩爾 NA 三 阿伏加德羅常數(shù)的應(yīng)用 A 計(jì)算物質(zhì)所含的粒子數(shù) 求 1cm3水中含有的分子數(shù) 1mol水的質(zhì)量是0 018kg B 計(jì)算分子的質(zhì)量 分子質(zhì)量的數(shù)量級(jí) 10 26 10 27kg 水和氫氣的摩爾質(zhì)量分別是1 8 10 2kg mol和2 10 3kg mol 求水分子和氫分子的質(zhì)量 C 計(jì)算分子的體積 不適用于求氣體分子的體積但能計(jì)算氣體分子所占的空間體積 例 水的分子量18 水的密度為103kg m3 則 1 水的摩爾質(zhì)量M 18g mol 2 水的摩爾體積V M 18 1 18cm3 mol 3 一個(gè)水分子的質(zhì)量m0 M NA 18 6 02 1023 2 99 10 26kg 4 一個(gè)水分子的體積V0 V NA 2 99 10 23cm3 5 1g水中含有的分子數(shù)目N mNA M 3 344 1022 小結(jié) 1 一般物體中的分子數(shù)目是很大的 一般分子的質(zhì)量也是很小的 一般分子質(zhì)量數(shù)量級(jí)是10 26Kg3 阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系微觀世界和宏觀世界的橋梁 通過該常數(shù)把摩爾質(zhì)量 摩爾體積跟分子質(zhì)量 分子大小等微觀物理量聯(lián)系起來了 一般分子直徑的數(shù)量級(jí)為10 10m 2 分子的模型 把分子看成球形或正方體模型 1 已知阿伏加德羅常數(shù)為NA 銅的摩爾質(zhì)量為M 密度為 均為國際單位 則 A 1m3銅原子含原子數(shù)目為 NA MB 1個(gè)銅原子質(zhì)量是M NAC 1個(gè)銅原子的體積是M NAD 1kg銅所含原子的數(shù)目是 NA ABC 鞏固練習(xí) 2 下列數(shù)據(jù)能求出阿伏加德羅常數(shù)的是 A 水的密度和水的摩爾質(zhì)量B 水的摩爾質(zhì)量和水分子的體積C 水分子的體積和水分子的質(zhì)量D 水分子的質(zhì)量和水的摩爾質(zhì)量 D 3 只要知道下列哪一組物理量 就可以估算出氣體中分子的平均距離 A 阿伏加德羅常數(shù) 該氣體的摩爾質(zhì)量和質(zhì)量B 阿伏加德羅常數(shù) 該氣體的摩爾質(zhì)量和密度 與占據(jù)的體積有關(guān) C 阿伏加德羅常數(shù) 該氣體的摩爾質(zhì)量和體積D 該氣體的密度 體積和摩爾質(zhì)量 B 4 2004年浙江高考 若以 表示水的摩爾質(zhì)量 表示在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的摩爾體積 表示在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的密度 NA為阿伏加德羅常數(shù) m 分別表示每個(gè)水分子的質(zhì)量和體積 下面是四個(gè)關(guān)系式 NA m NA m NA NA其中A 和 都是正確的 B 和 都是正確的 C 和 都是正確的 D 和 都是正確的 答案 B 5 已知空氣的摩爾質(zhì)量是 則空氣中氣體分子的平均質(zhì)量多大 成年人做一次深呼吸 約吸入450cm3的空氣 則做一次深呼吸所吸入的空氣質(zhì)量是多少 所吸入的氣體分子數(shù)量是多少 按標(biāo)準(zhǔn)狀況估算 解析 空氣分子的平均質(zhì)量為 2 成年人做一次深呼吸所吸入的空氣質(zhì)量為 所吸入的分子數(shù)為 油膜法測(cè)定分子的直徑 2 具體做法是 把一滴油酸滴到水面上 油酸在水面上散開形成單分子油膜 如果把分子看成球形 單分子油膜的厚度就可認(rèn)為等于油膜分子的直徑 1 有一種粗略測(cè)定分子大小的方法叫油膜法 那么如何才能求出單分子油膜層的厚度 即分子直徑 呢 1 先測(cè)出油酸滴的體積V 2 測(cè)出水面上漂浮的油膜的表面積S 3 單分子油膜的厚度等于油滴體積V與油膜面積S的比值 方法小結(jié) 通過測(cè)量較大量來研究較小量 在用油膜法測(cè)定分子的直徑時(shí) 有哪些地方做了理想化處理 把分子看成球形 答 把滴在水面上的油酸層當(dāng)作單分子油膜層 3 油分子一個(gè)緊挨一個(gè)整齊排列 例 將1cm3油酸溶于酒精 制成200cm3的油酸酒精溶液 已知1cm3溶液有50滴 現(xiàn)取1滴油酸酒精溶液滴到水面上 隨著酒精溶于水 油酸在水面上形成一單分子薄層 已測(cè)出這一薄層的面積為0 2m2 由此可估測(cè)油酸分子直徑是多少 1滴油酸酒精的體積為1 50cm3其中含油酸體積為10 10m3油酸膜的厚度為5 10 10m 練習(xí)1 體積是10 4cm3的油滴滴于水中 若展開成一單分子油膜 則油膜面積的數(shù)量級(jí)是 A 102cm2B 104cm2C 106cm2D 108cm2 B 練習(xí)2 由油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)得油酸分子的直徑為1 12 10 9m 已知油酸的密度為6 37 102kg m3 已知油酸的摩爾質(zhì)量為282g mo