人教版选修3-3第7章第一节《物体是由大量分子组成的》PPT课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,高中物理,新人教版,选修,-,系列课件,7.1,物体是由大量分子组成的,第七章,分子动理论,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（,1200,），滴管，直径约,20cm,圆形水槽，烧杯，画有方格线的透明塑料板。,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？,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,.,用扫描隧道显微镜（能有放大几亿倍）,（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？,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,.,1.,有一种粗略测定分子大小的方法叫油膜法,.,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,？,把分子看成球形,.,答：把滴在水面上的油酸层当作单分子,油膜层,.,(3),油分子一个紧挨一个整齐排列,;,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,310,-10,m,。,我们把,10,的乘方数叫做数量级,110,-10,m,和,910,-10,m,，,数量级都是,10,-10,m,。,一般分子直径的数量级为,10,-10,m,（,除少数有机物大分子以外）,数量级,例,1,、将,1cm,3,油酸溶于酒精，制成,200cm,3,的油酸酒精溶液，已知,1cm,3,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,0.2m,2,，,由此可估测油酸分子直径是多少？,1,滴,油酸酒精的体积为,1/50cm,3,其中含油酸体积为,10,-10,m,3,油酸膜的厚度为,510,-10,m,练习,1,、体积是,10,-4,cm,3,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,（）,A,10,2,cm,2,B,10,4,cm,2,C,10,6,cm,2,D,10,8,cm,2,B,d,d,固体、液体,小球模型,d,d,d,气体,立方体模型,d,d,分子,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：,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。,例,2,：已知水的摩尔体积是,1.810,-5,m,3,/mol,，,每个水分子的直径是,410,-10,m,，,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,.,2.,根据分子的大小，可以计算出阿伏加德罗常数,一个分子的体积：,1 mol,水中所含的水分子数：,.,=6.010,23,mol,-1,N=,练习,2.,由油滴实验测得油酸分子的直径为,1.1210,-9,m,，,已知油酸的密度为,6.3710,2,kg/m,3,，,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,，,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,N,A,.,N,A,=61023 mol,-1,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,N,A,，,物质的质量,m,则：,分子的质量,m,分子,=M/N,A,分子的体积,v,分子,=V,摩尔,/N,A,=(M/p)/N,A,所含有的分子数,N=,摩尔数,N,A,=(m/M)N,A,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,）,N,A,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,A,、,计算物质所含的粒子数,例,3.,求,:1cm,3,水中含有的分子数,(1mol,水的质量是,0.018kg),微观 宏观,N,A,桥梁,B,、,计算分子的质量,分子质量的数量级,:10,-26,-10,-27,kg,例,4.,已知,:,水和氢气的摩尔质量分别是,1.8,10,-2,kg/mol,和,2,10,-3,kg/mol,，,求水分子和氢分子的质量（已知,N,A,=6.0,10,23,mol,-1,),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,1.810,-2,kg/mol,，,水的密度是,1,10,3,kg/m,3,，,求水分子的体积（已知,N,A,=6.010,23,mol,-1,）,例,6.,若已知铁的原子量是,56,，铁的密度是,7.8,10,3,kg/m,3,，,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,450cm,3,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,:,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：,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。（,）,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,D,D,2,、,1,克水中含有的水分子个数为（,）,A 6.02,10,23,B 3.01,10,23,C 6.02,10,22,D 3.34,10,22,3.(2004,年浙江高考,),若以,表示水的摩尔质量，,表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，,为表示在标准状态下水蒸气的密度，,N,A,为阿伏加德罗常数，,m,、,分别表示每个水分子的质量和体积，下面是四个关系式,N,A,=,/m,=,/N,A,m,=,/N,A,=,/N,A,其中,A,和都是正确的；,B,和都是正确的；,C,和都是正确的；,D,和都是正确的。,答案：,B,4.,已知阿伏加德罗常数为,N,A,，,铜的摩尔质量为,M,，,密度为,（,均为国际单位），则（）,A,1m,3,铜原子含原子数目为,N,A,/M,B,1,个铜原子质量是,M/N,A,C,1,个铜原子的体积是,M/N,A,D,1kg,铜所含原子的数目是,N,A,ABC,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（）,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,B,6.,下列数据能求出阿伏加德罗常数的是（）,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,D,7.,水的分子量,18,，水的密度为,10,3,kg/m,3,阿伏加德罗常数为,N,A,=6.02,10,23,个,/mol,，,则：,（,1,）水的摩尔质量,M=_,18g/mol,（,2,）水的摩尔体积,V=_,M/=18/1=18g/cm,3,（,3,）一个水分子的质量,m,0,=_,M/,N,A,=18/,6.0210,23,=,2.99,10,-26,kg,（,4,）一个水分子的体积,V,0,=_,V/N,A,=2.99 10,-23,cm,3,（,5,）,10g,水中含有的分子数目,N=_,m,N,A,/M=3.344,10,21,8.,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子间的距离。,(V,摩尔,=22.410,-3,m,3,),N,A,d,3,=V,摩尔,d=,（,V,摩尔,/,N,A,）,1/3,=22.410,-3,/,（,6.0210,23,）,1/3,m,=3.8 10,-9,m,小结,1.,一般物体中的分子数目是很大的,.,2.,一般分子的质量也是很小的,.,一般分子质量数量级是,10,-26,Kg,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,.,一般分子直径的数量级为,10,-10,m,分子的模型：把分子看成球形或正方体模型。,再见,