网校教育资源平台

【思远 行远】高中物理 第七章 分子动理论课件 新人教版选修3-3 7.1 物体是由大量 分子组成的02

评价文档:
文档评论: 0

相关文档推荐

人教高中物理选修3第10章 第3节《热力学第一定律 能量守恒定律》课件
免费
人教高中物理选修3第10章 第3节《热力学第一定律 能量守恒定律》教学设计
免费
【创新设计】2016-2017高中物理人教版选修3课时作业:9.4物态变化中的能量交换
免费
【创新设计】2016-2017高中物理人教版选修3课时作业:9.1固体
免费
【创新设计】2016-2017高中物理人教版选修3:第9章 综合检测
免费
【创新设计】2016-2017高中物理人教版选修3课时作业:9.3饱和汽与饱和汽压
免费
【创新设计】2016-2017高中物理人教版选修3课时作业:9.2液体
免费
【创新设计】2016-2017高中物理人教版选修3:第9章 章末检测
免费
【创新设计】2016-2017高中物理人教版选修3:9.1固体
免费
【创新设计】2016-2017高中物理人教版选修3:9.4物态变化中的能量交换
免费
【创新设计】2016-2017高中物理人教版选修3:9.3饱和汽与饱和汽压
免费
【创新设计】2016-2017高中物理人教版选修3:9.2液体
免费
【创新设计】2016-2017高中物理人教版选修3-3 8章 章末检测
免费
【创新设计】2016-2017高中物理人教版选修3-3 课时作业:8.4气体热现象的微观意义
免费
【创新设计】2016-2017高中物理人教版选修3-3 课时作业:8.3理想气体的状态方程
免费
【创新设计】2016-2017高中物理人教版选修3-3 课时作业:8.2气体的等容变化和等压变化
免费
【创新设计】2016-2017高中物理人教版选修3-3 课时作业:8.1气体的等温变化
免费
【创新设计】2016-2017高中物理人教版选修3-3 8.3理想气体的状态方程
免费
【创新设计】2016-2017高中物理人教版选修3-3 8.4气体热现象的微观意义
免费
【创新设计】2016-2017高中物理人教版选修3-3 8.2气体的等容变化和等压变化
免费
分享到:
0积分 下载
7.1《物体是由大量
  分子组成的》
               教学目标 

• 1.在物理知识方面的要求:
• (1)知道一般分子直径和质量的数量级;
• (2)知道阿伏伽德罗常数的含义,记住这个常数
  的数值和单位;
• (3)知道用单分子油膜方法估算分子的直径。
• 2.培养学生在物理学中的估算能力,会通过阿伏
  伽德罗常数估算固体和液体分子的质量、分子的
  体积(或直径)、分子数等微观量。
• 1,3,5
• 3.渗透物理学方法的教育。运用理想化方法,建
  立物质分子是球形体的模型,是为了简化计算,
  突出主要因素的理想化方法。
• 二、重点、难点分析
• 1.重点有两个,其一是使学生理解和学会用单分子油膜
  法估算分子大小(直径)的方法;其二是运用阿伏伽德罗
  常数估算微观量(分子的体积、直径、分子数等)的方法
  。
• 2.尽管今天科学技术已经达到很高的水平,但是在物理
  课上还不能给学生展现出分子的真实形状和分子的外观。
  这给讲授分子的知识带来一定的困难,也更突出了运用估
  算方法和建立理想模型方法研究固体、液体分子的体积、
  直径、分子数的重要意义。
• 三、教具
• 1.幻灯投影片或课件:水面上单分子油膜的示意图;离
  子显微镜下看到钨原子分布的图样。
• 2.演示实验:演示单分子油膜:油酸酒精溶液(1∶200
  ),滴管,直径约20cm圆形水槽,烧杯,画有方格线的
  透明塑料板。
      分子动理论的内容

• 1.物质是由大量分子组成的. 

• 2. 分子永不停息地做无规则的运动.￿

• 3.分子之间存在着相互作用力. 
第十一章 分子热运动 能
       量守恒

 一、物体是由大量分子组成
         的
      阅读课文,回答以下问题:
• 这里所说的分子与化学中所说的分子有何
  不同? 

  [答]    化学中讲的分子是:具有物质的化学性
  质的最小微粒

 物理中所说的分子指的是:做热运动时遵从
 相同规律的微粒,包括组成物质的原子、离
 子或分子。 
一、分子的大小
• 组成物质的分子是很小的,不但用肉眼不
  能直接看到它们,就是用光学显微镜也看
  不到它们。 那怎么才能看到分子呢?
   用扫描隧道显微镜(能有放大几亿倍)

        我国科学家用扫描隧道显微镜拍摄的石墨
  表面原子的排布图,图中的每个亮斑都是一个
  碳原子. 
(一)、扫描隧道显微镜
扫描隧道显微镜拍摄的石墨表面原子排布图
 分子的大小


• 放大上亿倍的蛋白质分子结构模型
   怎样才能知道分子的大小呢?

    1.有一种粗略测定分子大小的方法叫油膜法.
    ￿

    2.具体做法是:￿
    把一滴油酸滴到水面上,油酸在水面上散开形
    成单分子油膜,如果把分子看成球形,单分子
    油膜的厚度就可认为等于油膜分子的直径.￿
 那么如何才能求出单分子油膜层的厚度(即分
 子直径)呢? 

1.先测出油酸滴的体积V: 
2.测出水面上漂浮的油膜的表面积S; 
3.单分子油膜的厚度等于油滴体积V与油膜面积S的
比值:

 方法小结:通过测量较大量来研究较小量。
 在用油膜法测定分子的直径时,实际上做了理想化
 处理,请问:有哪些地方做了理想化处理 ?
答:①把滴在水面上的油酸层当作单分子 
油膜层.￿
      ②把分子看成球形. 
  (3)油分子一个紧挨一个整齐排列;
 数量级

• 一些数据太大或很小,为了书写方便,
  习惯上用科学记数法写成10的乘方
  数,如 3×10-10m。我们把10的乘方数
  叫做数量级, 1×10-10m和 9×10-10m
  ,数量级都是 10-10m。
• 一般分子直径的数量级为10-10m(除
  少数有机物大分子以外)
例1、将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,现取1滴油酸酒
精溶液滴到水面上,随着酒精溶于水,油酸在水
面上形成一单分子薄层,已测出这一薄层的面积
为0.2m2,由此可估测油酸分子直径是多少? 

   1滴油酸酒精的体积为1/50cm3
   其中含油酸体积为10-10m3
   油酸膜的厚度为5×10-10m
练习1、体积是10-4cm3的油滴滴于水中,若展
开成一单分子油膜,则油膜面积的数量级是  
(       )B
A.102cm2             B.104cm2             
C.106cm2             D.108cm2
固体、液体            小球模型
     d d  d
  d

   气体            立方体模型
             d     d


   d
 分子
 ①分子模型:在计算固液体分子大小时,作为一个
  近似的物理模型,可把分子看成是一小球.则: 


 ②对气体可以把分子当作是一个小立方体,这个
 小立方体的边长可以看作相当于分子间的平均距
 离.即 

(以上两式中d表示分子的直径,V表示固液体分子
的体积或气体分子所占的空间体积.) 
二、阿伏加德罗常数 
 1.回忆化学中学过的阿伏加德罗常数. 
 1 mol的任何物质都含有相同的粒子数,这个数就叫
 阿伏加德罗常数 。
 2.  根据分子的大小,可以计算出阿伏加德罗常数 
例2:已知水的摩尔体积是1.8×10-5 m3/mol,每个
水分子的直径是4×10-10m ,设想水分子是一个挨一
个排列的,求1 mol水中所含的水分子数. 
  一个分子的体积:


1 mol水中所含的水分子数:
. 
 N=                   =6.0×1023 mol-1
练习2.由油滴实验测得油酸分子的直
径为1.12×10-9 m,已知油酸的密度
为6.37×102 kg/m3,已知油酸的摩
尔质量为282 g/mol,试求阿伏加德
罗常数.
 解:设想油酸分子一个挨一个排列,1 mol 油酸分子的质
 量为M,密度为ρ,油酸分子的直径为d,把每个油酸分
 子当作小球.则其体积为: 
 1 mol油酸的体积 :


1 mol油酸所含的微粒数,即阿伏加德罗常数为NA . 


                    -1 
     ∴NA=6×1023 mol
                         应用:

(1)已知物质的摩尔质量M,物体的密度p,阿伏加德罗常数NA,物
  质的质量 m

   则 :分子的质量m分子=M/NA

       分子的体积v分子=V摩尔/ NA= ( M /p ) / NA

     所含有的分子数N=摩尔数×NA 

                                             =(m /M) ×NA
• 标准状态下,1 mol气体的体积为22.4升。 v升气体含有的分子

  数N=( v/V摩尔)×NA
• 注意:上式对气体不适用,求得的分子体积应是气体分子占有的
  空间
(2)应用阿伏加德罗常数
               NA
       微观                  宏观
              桥梁
 A、计算物质所含的粒子数 

 例3.求:1cm3水中含有的分子数(1mol水的质量是
 0.018kg)
B、计算分子的质量
 例4.已知:水和氢气的摩尔质量分别是
 1.8×10-2kg/mol和2×10-3kg/mol,求水
 分子和氢分子的质量(已知
           23   -1
 NA=6.0×10   mol )


   分子质量的数量级:   10-26--10-27kg
C、计算分子的体积


    不适用于求气体分子的体积
    但能计算气体分子所占的空间体积
例5.已知:水的摩尔质量是1.8×10-2kg/mol
,水的密度是1×103kg/m3,求水分子的体积
              23  -1
(已知NA=6.0×10    mol )
例6.若已知铁的原子量是56,铁的密度是7.8×103kg/m3,求:
1)质量是1g的铁块中铁原子的数目(取1位有效数字)
2)计算出铁原子的直径是多少米?


    个               0
  例题:

已知空气的摩尔质量是
,则空气中气体分子的平均质量多大?成年
人做一次深呼吸,约吸入450cm3的空气,
则做一次深呼吸所吸入的空气质量是多少?
所吸入的气体分子数量是多少?(按标准状
况估算)
解析 :  1.空气分子的平均质量为: 


2.成年人做一次深呼吸所吸入的空气
  质量为: 


3.所吸入的分子数为: 
                  随堂练习

 • 1、下列哪一组已知数据中能求出阿伏加德罗常数 。                      
   (    D)
  A物质分子的质量和体积
  B物体的质量和它的摩尔质量
  C物体的质量、密度和它的分子体积 
  D物体的摩尔体积、密度及其分子质量
   


2、1克水中含有的水分子个数为(  D )
       A   6.02×1023        B    3.01×1023 
       C   6.02×1022        D    3.34×1022
3.(2004年浙江高考)若以μ表示水的摩尔质量,υ表
示在标准状态下水蒸气的摩尔体积,ρ为表示在标准

状态下水蒸气的密度,NA为阿伏加德罗常数,m、Δ分
别表示每个水分子的质量和体积,下面是四个关系式

① NA =υρ/m     ② ρ =μ/NAΔ  

③ m = μ/NA      ④Δ= υ/NA  
其中
A.①和②都是正确的;B.①和③都是正确的;
C.②和④都是正确的;D.①和④都是正确的。

   答案:B
4.已知阿伏加德罗常数为NA,铜的摩尔质量为M,密
度为ρ(均为国际单位),则( ABC   ) 

      3
  A.1m 铜原子含原子数目为ρNA/M

  B.1个铜原子质量是M /NA

  C.1个铜原子的体积是M/ρNA

  D.1kg铜所含原子的数目是ρNA
5.只要知道下列哪一组物理量,就可以估算出气体
中分子的平均距离           (  B  )
  A.阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和质量
  B.阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和密度
  C.阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和体积
  D.该气体的密度、体积和摩尔质量
6.下列数据能求出阿伏加德罗常数的
 是( )D
 A.水的密度和水的摩尔质量
 B.水的摩尔质量和水分子的体积
 C.水分子的体积和水分子的质量
 D.水分子的质量和水的摩尔质量
 7.水的分子量18,水的密度为103kg/m3,阿伏加德罗常数为
            23
 NA=6.02×10  个/ mol,则:

 (1)水的摩尔质量M=__________18g/mol
                   M/ρ=18/1=18g/cm3  
(2)水的摩尔体积V=__________

                       M/ N  =18 / 6.02×1023 =2.99 ×10-26 kg
(3)一个水分子的质量m0 =_____________A
                        V/ N =2.99 ×10-23 cm3
(4)一个水分子的体积V0 =_____________A 
                                          21
 (5)10g水中含有的分子数目N=___________________mNA/M=3.344 ×10
  8.估算在标准状态下气体分子间的距离。

• 解:将每个空气分子所占据的空间设为
 小立方体,则小立方体的边长为气体分
                       -3 3
 子间的距离。(V摩尔=22.4×10       m )
       3
•     NA×d =V摩尔 
                1/3
•    d= (V摩尔 / NA )
•  =[22.4×10-3 /( 6.02×1023 )]1/3m 
•    =3.8 ×10-9 m
[小结]

1.一般物体中的分子数目是很大的.
   一般分子直径的数量级为10-10 m
2.一般分子的质量也是很小的.￿一般分子质
 量数量级是10-26Kg
   分子的模型:把分子看成球形或正方体模型。
3.阿伏加德罗常数是联系微观世界和宏观世
 界的桥梁,通过该常数把摩尔质量、摩尔
 体积跟分子质量、分子大小等微观物理量
 联系起来了. 
0积分下载