7.1物體是由大量分子組成的ppt課件

1、 7.1 7.1 物體是由大量分子組成的物體是由大量分子組成的1 物理所說的分子與化學(xué)中所說的分子有何不同物理所說的分子與化學(xué)中所說的分子有何不同? 化學(xué)中講的分子是：具有物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)的最小微粒。化學(xué)中講的分子是：具有物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)的最小微粒。物理中所說的分子指的是：做熱運(yùn)動(dòng)時(shí)服從一樣規(guī)律的微粒，包括組成物質(zhì)的原子、物理中所說的分子指的是：做熱運(yùn)動(dòng)時(shí)服從一樣規(guī)律的微粒，包括組成物質(zhì)的原子、離子或分子。離子或分子。 2u 1cm3水中會(huì)有的分子數(shù)約為水中會(huì)有的分子數(shù)約為 3.310 22 個(gè)。假設(shè)全世界個(gè)。假設(shè)全世界60億人不分男女都來億人不分男女都來數(shù)這些分子，每人每秒數(shù)數(shù)這些分子，每人每秒

2、數(shù)1個(gè)，也需求將近個(gè)，也需求將近17萬年的時(shí)間才干數(shù)完。萬年的時(shí)間才干數(shù)完。u 1cm3的酒精滴入的酒精滴入100億立方米的水庫中，分布均勻后，每立方厘米水中任有億立方米的水庫中，分布均勻后，每立方厘米水中任有100萬萬個(gè)以上的酒精分子。個(gè)以上的酒精分子。 分子很??！分子很小！3一、實(shí)驗(yàn)：油膜法測(cè)分子直徑一、實(shí)驗(yàn)：油膜法測(cè)分子直徑2.詳細(xì)做法是：詳細(xì)做法是：把一滴油酸把一滴油酸C17H33COOH滴到水面上，油酸在水面上散開構(gòu)成單分子油膜，假設(shè)把分滴到水面上，油酸在水面上散開構(gòu)成單分子油膜，假設(shè)把分子看成球形，單分子油膜的厚度就可以為等于油膜分子的直徑子看成球形，單分子油膜的厚度就可以為等于油

3、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有一種粗略測(cè)定分子大小的方法叫油膜法.水油酸分子油酸分子d一怎樣才干知道分子的大小呢？一怎樣才干知道分子的大小呢？單分子油膜法粗測(cè)分子直徑的原理，類似于取一定量的大米把大米看成球形，單分子油膜法粗測(cè)分子直徑的原理，類似于取一定量的大米把大米看成球形，測(cè)出它的總體積測(cè)出它的總體積V V，然后把它平攤在桌面上，上下不重疊，一粒緊挨一粒，量出這些，然后把它平攤在桌面上，上下不重疊，一粒緊挨一粒，量出這些米粒占據(jù)桌面的面積米粒占據(jù)桌面的面積S S，從而計(jì)算出米粒的直徑，從而計(jì)算出米粒的直徑 4二那么如何才干求出單分子油膜層的厚度二那么如何才干求出單

4、分子油膜層的厚度(即分子直徑即分子直徑)呢？呢？ 1.1.先測(cè)出一滴油酸的體積先測(cè)出一滴油酸的體積V V； 2.2.測(cè)出水面上漂浮的油膜的外表積測(cè)出水面上漂浮的油膜的外表積S S； 3.3.單分子油膜的厚度等于這滴油酸的體積單分子油膜的厚度等于這滴油酸的體積V V與油膜面積與油膜面積S S的比值：的比值：SVd 水油酸分子油酸分子d5問題問題1：如何獲得很小的一滴油酸？如何丈量它的體積？：如何獲得很小的一滴油酸？如何丈量它的體積？問題問題2：如何丈量油膜的面積？：如何丈量油膜的面積？6油滴的獲得和體積的丈量：油滴的獲得和體積的丈量：1取純油酸取純油酸1mL，注入容量瓶中，然后向容量瓶內(nèi)注入酒精

5、直到液面到達(dá)，注入容量瓶中，然后向容量瓶內(nèi)注入酒精直到液面到達(dá)500mL。那么：。那么：油酸溶液的體積比油酸溶液的體積比=純油酸體積純油酸體積 / 溶液體積溶液體積2用注射器或滴管將油酸酒精溶液一滴一滴的滴入量筒中，記下量筒內(nèi)一定體積用注射器或滴管將油酸酒精溶液一滴一滴的滴入量筒中，記下量筒內(nèi)一定體積VN時(shí)的滴時(shí)的滴數(shù)數(shù)N。3由由V1= VN / N 算出每滴油酸酒精溶液的體積。算出每滴油酸酒精溶液的體積。4一滴油酸酒精溶液中含純油酸的體積：一滴油酸酒精溶液中含純油酸的體積： V= V1油酸溶液的體積比油酸溶液的體積比7三丈量油膜的面積三丈量油膜的面積8油膜法.swf9 在用油膜法測(cè)定分子的直

6、徑時(shí)，實(shí)踐上做了理想化處置，請(qǐng)問：有哪些地方做了理想化處置？在用油膜法測(cè)定分子的直徑時(shí)，實(shí)踐上做了理想化處置，請(qǐng)問：有哪些地方做了理想化處置？ 把分子看成小球理想化模型把分子看成小球理想化模型. . 答：把滴在水面上的油酸層當(dāng)作單分子油膜層答：把滴在水面上的油酸層當(dāng)作單分子油膜層. .(3)(3)油分子一個(gè)緊挨一個(gè)整齊陳列油分子一個(gè)緊挨一個(gè)整齊陳列; ;水油酸分子油酸分子d10一些數(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(xí)慣上用科學(xué)記數(shù)法寫成習(xí)慣上用科學(xué)記數(shù)法寫成10的乘方數(shù)的乘方數(shù),如如 310-10m。我。我們把們把10的乘方數(shù)叫做數(shù)量級(jí)的乘方數(shù)叫做數(shù)量級(jí), 110-1

7、0m和和 910-10m，數(shù)量級(jí)都是，數(shù)量級(jí)都是 10-10m。普通分子直徑的數(shù)量級(jí)為普通分子直徑的數(shù)量級(jí)為10-10m除少數(shù)有機(jī)物大分子以外除少數(shù)有機(jī)物大分子以外二、分子的大小二、分子的大小11 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，就是用高倍的光學(xué)顯微組成物質(zhì)的分子是很小的，不但用肉眼不能直接看到它們，就是用高倍的光學(xué)顯微鏡也看不到它們。鏡也看不到它們。 那怎樣才干看到分子呢？那怎樣才干看到分子呢？掃描隧道顯微鏡能有放大幾億倍掃描隧道顯微鏡能有放大幾億倍12 我國科學(xué)家用掃描隧道顯微我國科學(xué)家用掃描隧道顯微鏡拍攝的石墨外表原子的排布圖，鏡拍攝的石墨外表原子的排布圖，圖中的每個(gè)

8、亮斑都是一個(gè)碳原子圖中的每個(gè)亮斑都是一個(gè)碳原子. 13放大上億倍的蛋白質(zhì)分子構(gòu)造模型放大上億倍的蛋白質(zhì)分子構(gòu)造模型141.油酸分子的直徑數(shù)量級(jí)是油酸分子的直徑數(shù)量級(jí)是 。2.多數(shù)無機(jī)物分子大小的數(shù)量級(jí)都為多數(shù)無機(jī)物分子大小的數(shù)量級(jí)都為 ，有機(jī)物分子比，有機(jī)物分子比 大得多。大得多。3.將分子看做小球，是一種理想化模型。將分子看做小球，是一種理想化模型。m1010m1010m101015dd固體、液體固體、液體小球模型小球模型ddd氣體氣體立方體模型立方體模型dd16五兩種分子模型：五兩種分子模型：分子模型：在計(jì)算固液體分子大小時(shí)，作為一個(gè)近似的物理模型，可把分子看成是一小球分子模型：在計(jì)算固液

9、體分子大小時(shí)，作為一個(gè)近似的物理模型，可把分子看成是一小球. .那么：那么： 336432VVd對(duì)氣體可以把分子當(dāng)作是一個(gè)小立方體，這個(gè)小立方體的邊長可以看作相當(dāng)于分子間的平均間隔對(duì)氣體可以把分子當(dāng)作是一個(gè)小立方體，這個(gè)小立方體的邊長可以看作相當(dāng)于分子間的平均間隔. .即即 ：3Vd 以上兩式中以上兩式中d d表示分子的直徑，表示分子的直徑，V V表示固液體分子的體積或氣體分子所占的空間體積表示固液體分子的體積或氣體分子所占的空間體積. . 17三、阿伏加德羅常數(shù)三、阿伏加德羅常數(shù) 1.回想化學(xué)中學(xué)過的阿伏加德羅常數(shù)回想化學(xué)中學(xué)過的阿伏加德羅常數(shù). 1 mol的任何物質(zhì)都含有一樣的粒子數(shù)，這個(gè)

10、數(shù)就叫阿伏加德羅常數(shù)的任何物質(zhì)都含有一樣的粒子數(shù)，這個(gè)數(shù)就叫阿伏加德羅常數(shù) 。通常?。骸ＭǔＨ。?NA=6.021023 mol-12. 根據(jù)分子的大小，可以計(jì)算出阿伏加德羅常數(shù)根據(jù)分子的大小，可以計(jì)算出阿伏加德羅常數(shù) 。18運(yùn)用：運(yùn)用：(1)(1)知物質(zhì)的摩爾質(zhì)量知物質(zhì)的摩爾質(zhì)量MmolMmol，摩爾體積：，摩爾體積：VmolVmol，物體的密度，物體的密度 ，阿伏加德羅常數(shù)，阿伏加德羅常數(shù)NANA。那么那么 ：1.1.分子的質(zhì)量：分子的質(zhì)量： 0molAMmN2. 分子的體積分子的體積:0(molmolAAVMVNN適用于固體和液體）3.單位質(zhì)量中所含的分子數(shù)：單位質(zhì)量中所含的分子數(shù)：Am

11、 olNnM4.單位體積中所含的分子數(shù)：單位體積中所含的分子數(shù)：AAmolmolNNnVM19dd固體、液體固體、液體小球模型小球模型ddd氣體氣體立方體模型立方體模型dd205.固體、液體直徑：固體、液體直徑：03366molAVVdN6.氣體分子間的平均間隔：氣體分子間的平均間隔：330molAVdVNV0 為氣體分子所占據(jù)空間的體積為氣體分子所占據(jù)空間的體積7.物質(zhì)的密度：物質(zhì)的密度：molmolMmvV212 2運(yùn)用阿伏加德羅常數(shù)運(yùn)用阿伏加德羅常數(shù)A A、計(jì)算物質(zhì)所含的粒子數(shù)、計(jì)算物質(zhì)所含的粒子數(shù) 例例1.1.求求:1cm3:1cm3水中含有的分子數(shù)水中含有的分子數(shù)(1mol(1mol

12、水的質(zhì)量是水的質(zhì)量是0.018kg)0.018kg)( (個(gè)個(gè)) )1 10 03 3. .3 34 41 10 06 6. .0 02 21 10 01 1. .8 81 10 01 1. .0 0N NV VV VN N2 22 22 23 35 56 6A A摩摩微觀微觀 宏觀宏觀NA橋梁橋梁方法二：？方法二：？22B B、計(jì)算分子的質(zhì)量、計(jì)算分子的質(zhì)量kgkg10103.33.310106 610102 2N NM Mm mkgkg10103 310106 610101818N NM Mm m272723233 3A A摩摩氫氫262623233 3A A摩摩水水分子質(zhì)量的數(shù)量級(jí)分子質(zhì)

13、量的數(shù)量級(jí): 10-26-10-27kg例例2.2.知知: :水和氫氣的摩爾質(zhì)量分別是水和氫氣的摩爾質(zhì)量分別是1.81.810-2kg/mol10-2kg/mol和和2 210-3kg/mol10-3kg/mol，求水分子和氫，求水分子和氫分子的質(zhì)量知分子的質(zhì)量知NA=6.0NA=6.01023mol-1)1023mol-1)23C C、計(jì)算分子的體積、計(jì)算分子的體積AmolAmol0NMNVNvv不適用于求氣體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但能計(jì)算氣體分子所占的空間體積例例3.3.試估算規(guī)范形狀下空氣分子間的間隔。規(guī)范形狀下氣體的摩爾體積為試估算規(guī)范形狀下空氣分子間的間隔。規(guī)范形狀下氣體的摩爾體積為22.422.410-3m3/mol)10-3m3/mol)339mol3323122.4 10/3.3 10