第一节-物体是由大量分子组成的课件.ppt
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- 第一节 物体 大量 分子 组成 课件
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1、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第七章第七章 分子动理论分子动理论 公元前公元前5 5世纪,古希腊哲学家认为世纪,古希腊哲学家认为: :物体是由小得物体是由小得不被察觉的不被察觉的“a-tomosa-tomos”粒子(即原子)构成粒子(即原子)构成 分子动理论的内容分子动理论的内容1.1.物质是由大量分子组成的物质是由大量分子组成的. . 2. 2. 分子永不停息地做无规则的运动分子永不停息地做无规则的运动. .3.3.分子之间存在着相互作用力分子之间存在着相互作用力. . 阅读课文P2,回答以下问题:这里所说的分子与化学中所说的分子有何这里所说的分子与化学中所说的分子
2、有何不同不同? 答答 化学中讲的分子是:具有物质的化化学中讲的分子是:具有物质的化学性质的最小微粒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、从相同规律的微粒,包括组成物质的原子、离子或分子。离子或分子。 1.1.物体是由大量分子组成的物体是由大量分子组成的一、分子的大小一、分子的大小组成物质的分子是很小的,不但用肉眼不能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直接看到它们,就是用光学显微镜也看不到它们。它们。 那怎么才能看到分子呢?那怎么才能看到分子呢? 我国科学家用扫描隧道
3、显微镜拍摄的石墨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表面原子的排布图,图中的每个亮斑都是一个碳原子个碳原子. 用扫描隧道显微镜(能有放大几亿倍)用扫描隧道显微镜(能有放大几亿倍)(一)、(一)、扫描隧道显微镜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扫描隧道显微镜拍摄的石墨表面原子排布图物物体体是由大量分子组成的是由大量分子组成的分子的大小分子的大小 扫瞄隧道显微镜下的硅片表面原子的图像扫瞄隧道显微镜下的硅片表面原子的图像分子的大小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?怎样才能知道分子的大小呢?思考思考1.1.分子形状
4、分子形状思考思考2.2.构成物质分子排列情况构成物质分子排列情况把分子看成球形把分子看成球形. . 分子一个紧挨一个整齐排列分子一个紧挨一个整齐排列; ;思考思考3. 3. 确定分子大小的方法确定分子大小的方法单分子油膜法测直径单分子油膜法测直径具体做法是:具体做法是:把一滴油酸滴到水面上,油酸在水面上散开形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油膜的厚度就可认为等于油膜分子的直径. .1 1分子大小的估测分子大小的估测单分子层油膜法单分子层油膜法1.1.先测出油酸滴的体积先测
5、出油酸滴的体积V V: 2.2.测出水面上漂浮的油膜的表面积测出水面上漂浮的油膜的表面积S S; 3.3.单分子油膜的厚度等于油滴体积单分子油膜的厚度等于油滴体积V V与油膜面积与油膜面积S S的的比值:比值:SVd 方法小结:方法小结:通过测量较大量来研究较小量。通过测量较大量来研究较小量。那么如何才能求出单分子油膜层的厚度那么如何才能求出单分子油膜层的厚度( (即即分子直径分子直径) )呢?呢? 在用油膜法测定分子的直径时,实际上做了理想化处理,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请问:有哪些地方做了理想化处理 ? 把分子看成球形把分子看成球形.
6、 . 答:答:把滴在水面上的油酸层当作单分子油膜层把滴在水面上的油酸层当作单分子油膜层. .(3)(3)油分子一个紧挨一个整齐排列油分子一个紧挨一个整齐排列; ;实验仪器实验仪器盛水方盘、注射器盛水方盘、注射器( (或胶头滴管或胶头滴管) )、试剂瓶、坐标纸、试剂瓶、坐标纸、玻璃板、痱子粉、酒精油酸溶液、量筒、彩笔玻璃板、痱子粉、酒精油酸溶液、量筒、彩笔. .实验步骤实验步骤(1)(1)在方盘中盛入适量的水在方盘中盛入适量的水( (约约2cm2cm深深) ),使水处于稳定状态,使水处于稳定状态. .(2)(2)用注射器用注射器( (或胶头滴管或胶头滴管) )取事先配好的酒精油酸溶液,逐滴滴取事
7、先配好的酒精油酸溶液,逐滴滴入量筒,记下量筒中滴入入量筒,记下量筒中滴入1 mL1 mL溶液所需加入溶液的滴数;溶液所需加入溶液的滴数;(3)(3)将痱子粉均匀地撒在水面上将痱子粉均匀地撒在水面上. .(4)(4)用注射器用注射器( (或胶头滴管或胶头滴管) )靠近水面将一滴酒精油酸溶液滴在水面上靠近水面将一滴酒精油酸溶液滴在水面上. .(5)(5)待油酸膜的面积稳定后,把玻璃板放在方盘上,用笔描绘出待油酸膜的面积稳定后,把玻璃板放在方盘上,用笔描绘出油膜的形状油膜的形状. .注意事项注意事项(1) (1) 实验前应检查方盘是否干净,如果有油渍则导致实验前应检查方盘是否干净,如果有油渍则导致实
8、验无法完成实验无法完成. .(2) (2) 方盘中的水应保持稳定状态,最好静置一段时间方盘中的水应保持稳定状态,最好静置一段时间. . 痱子粉痱子粉均匀撒在水面上均匀撒在水面上. .(3) (3) 向水面滴酒精油酸溶液时,针尖应竖直、靠近水面,如果向水面滴酒精油酸溶液时,针尖应竖直、靠近水面,如果离水面太高,可能无法形成油膜离水面太高,可能无法形成油膜. . 最好在最好在1 cm1 cm左右左右. . 滴酒精油滴酒精油酸溶液时要注意控制好,只滴酸溶液时要注意控制好,只滴1 1滴滴. .注意事项注意事项(4) (4) 计算油膜面积时,以坐标纸上方格的数计算油膜面积时,以坐标纸上方格的数目来计算目
9、来计算( (边长边长1cm) .1cm) .不足半个的舍去,多于不足半个的舍去,多于半个的算半个的算1 1个个 . .训练 将将1cm1cm3 3的油酸溶于酒精,制成的油酸溶于酒精,制成500cm500cm3 3的酒精的酒精油酸溶液油酸溶液. . 该酒精油酸溶液该酒精油酸溶液4040滴的体积为滴的体积为1cm1cm3 3,现取现取1 1滴溶液滴在水面上,随着酒精溶于水,油滴溶液滴在水面上,随着酒精溶于水,油酸在水面上形成单分子油膜层,油膜面积酸在水面上形成单分子油膜层,油膜面积0.4m0.4m2 2, ,由此估算油酸分子直径。由此估算油酸分子直径。1.25X X10-10m 将培养皿水平放在边
10、长将培养皿水平放在边长1cm1cm的的方格纸上方格纸上, ,水面上散开的油膜水面上散开的油膜轮廓如图所示轮廓如图所示, ,该油膜面积为该油膜面积为_cm_cm, ,由此可以估算由此可以估算油酸分子直径约油酸分子直径约_82S0824.9X X10-10训练训练用用“油膜法油膜法”可以估测分子的大小:滴入盛水培养皿可以估测分子的大小:滴入盛水培养皿中的油酸溶液所含纯油酸体积为中的油酸溶液所含纯油酸体积为4.04.010106 6, ,1 1、一些数据太大或很小、一些数据太大或很小, ,为了书写方便为了书写方便, ,习惯习惯上用科学记数法写成上用科学记数法写成1010的乘方数的乘方数, ,如如 3
11、 31010- -1010m m。我们把。我们把1010的乘方数叫做数量级的乘方数叫做数量级, 1, 11010- -1010m m和和 9 91010-10-10m m,数量级都是,数量级都是 1010-10-10m m。2 2、一般分子直径的数量级为、一般分子直径的数量级为1010-10-10m m(除少数有(除少数有机物大分子以外)机物大分子以外)数量级数量级3 3、一般分子质量的数量级为、一般分子质量的数量级为1010-27-27kgkg到到1010-26-26kgkg 注意:除一些有机物质的大分子外,一般分子注意:除一些有机物质的大分子外,一般分子的质量数量级为上面数值,以后无特别说
12、明,的质量数量级为上面数值,以后无特别说明,我们就以上面数值作为我们就以上面数值作为分子质量的数量级分子质量的数量级例例1 1、将、将1cm1cm3 3油酸溶于酒精,制成油酸溶于酒精,制成200cm200cm3 3的油酸的油酸酒精溶液,已知酒精溶液,已知1cm1cm3 3溶液有溶液有5050滴,现取滴,现取1 1滴油酸滴油酸酒精溶液滴到水面上,随着酒精溶于水,油酸在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水面上形成一单分子薄层,已测出这一薄层的面积为积为0.2m0.2m2 2,由此可估测油酸分子直径是多少?,由此可估测油酸分子直径是多少? 1滴油酸酒
13、精的体积为滴油酸酒精的体积为1/50cm3其中含油酸体积为其中含油酸体积为10-10m3油酸膜的厚度为油酸膜的厚度为510-10m练习练习1 1、体积是、体积是1010-4-4cmcm3 3的油滴滴于水中,若展的油滴滴于水中,若展开成一单分子油膜,则油膜面积的数量级是开成一单分子油膜,则油膜面积的数量级是 ( )A A10102 2cmcm2 2 B B10104 4cmcm2 2 CC10106 6cmcm2 2DD10108 8cmcm2 2B二、阿伏加德罗常数 1 1阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数N NA A:1 1摩尔(摩尔(molmol)任何物质所含的微粒数)任何物质所含的微粒数叫做阿
14、伏加德罗常数叫做阿伏加德罗常数. .123mol1002. 6AN2 2阿伏加德罗常数是阿伏加德罗常数是联系微观世界和宏观世界的桥梁联系微观世界和宏观世界的桥梁 体会分子体会分子“数量数量”之大之大(1 1)已知物质的摩尔质量)已知物质的摩尔质量M MA A,可求,可求出分子质量出分子质量m m0 0 (其中(其中,V VA A为摩尔体积为摩尔体积, , 为物质的密度)为物质的密度) AAAANVNMm0(2 2)已知物质的量(摩尔数)已知物质的量(摩尔数)n n,可求出物体所含,可求出物体所含分子的数目分子的数目N N AnNN 3 3、有关计算:、有关计算:(3 3)已知物质的摩尔体积)已
15、知物质的摩尔体积V VA A ,可求出分子,可求出分子的体积的体积 V V0 0AANVV0dd固体、液体固体、液体小球模型小球模型ddd气体气体立方体模型立方体模型dd4 4、分子模型的建立、分子模型的建立分子分子分子模型:在计算固液体分子大小时,作为一个分子模型: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近似的物理模型,可把分子看成是一小球. .则:则: 3432Vd对气体可以把分子当作是一个小立方体,这个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小立方体的边长可以看作相当于分子间的平均距离离. .即即 3Vd (以上两式中
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