高二物理人教版选修3-3课件：7.1 物体是由大量分子组成的 2

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人教版高中物理选修3—3知识点总结

第七章 分子动理论

第一节 物体是由大量分子组成的

一、实验：用油膜法估测分子的大小

二、分子的大小 阿伏加德罗常数

1．分子的大小：除了一些有机物质的大分子外，多数分子大小的数量级为10－10 m。

2．阿伏加德罗常数：NA＝6.02×1023_mol－1。

3．两种分子模型

分子

模型 意义 分子大小或

分子间的平

均距离 图例

球形

模型 固体和液体可看成是由一个个紧挨着的球形分子排列而成的，忽略分子间的空隙 d＝ 36V0π

(分子大小)

立方体

模型

(气体) 气体分子间的空隙很大，把气体分成若干个小立方体，气体分子位于每个小立方体的中心，每个小立方体是每个分子占有的活动空间，这时忽略气体分子的大小 d＝3V0

(分子间平

均距离)

3．常见的微观量与宏观量的关系

设物质的摩尔质量为M、摩尔体积为V、密度为ρ、每个分子的质量为m0、每个分子的体积为V0，有以下关系式：

(1)一个分子的质量：m0＝MNA＝ρV0。

(2)一个分子的体积：V0＝VNA＝MρNA(只适用于固体和液体；对于气体，V0表示每个气体分子平均占有的空间体积)。

(3)一摩尔物质的体积：V＝Mρ。

(4)单位质量中所含分子数：n＝NAM。 (5)单位体积中所含分子数：n′＝NAV。

(6)气体分子间的平均距离：d＝ 3VNA 。

(7)固体、液体分子的球形模型分子直径：d＝ 36VπNA；气体分子的立方体模型分子间距：d＝ 3VNA 。

第二节 分子的热运动 2

一、扩散现象

1．定义：不同物质能够彼此进入对方的现象。

2．产生原因：物质分子的无规则运动。

3．意义：反映分子在做永不停息的无规则运动。

二、布朗运动

1．概念：悬浮微粒在液体(或气体)中的无规则运动。

2．产生原因：大量液体(或气体)分子对悬浮微粒撞击作用的不平衡性。

3．影响因素：微粒越小、温度越高，布朗运动越激烈。

成武一中高二物理选修3-2导学案 时间：2014/03/04编号：x3-2-09 班级 学习小组___ 组内编号 姓名 组内评价 教师评价 ______________________

§7.1物体是由大量分子组成的

编制：郜立涛 审核：白志松

【学习目标】

1、知道物体是由大量分子组成的；

2、知道油膜法测分子大小的原理，并能进行测量和计算。通过油膜法实验使学生知道科学研究中的一种方法：利用宏观量求微观量；

3、知道分子的球形模型，知道分子直径的数量级；

4、知道阿伏伽德罗常数的物理意义、数值和单位。

【学习重点】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。

【学习难点】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。

【使用说明】

1.通读教材，理解本节的基本知识，再完成教材助读设置的问题，然后再读教材，解决问题。

2.独立完成，限时15分钟。

预习案

1．热学中所说的分子与化学中所说的分子不同：

2．分子：构成物质并保持物质化学性质的_____微粒．

3．分子直径的数量积：一般来说除有机物质的大分子外，分子直径的数量级为______m.

4．阿伏加德罗常数：1 mol物质所含有的粒子数为阿伏加德罗常数，NA＝__________________.

5．阿伏加德罗常数是联系 和 的桥梁．

探究案

探究点一 实验数据处理

一、分子的大小

1．分子模型

物体是由大量分子组成的，可近似把每个分子看做一个小球。

2．用油膜法测分子的直径——单分子油膜法是最粗略地测量分子大小的一种方法。

⑴实验原理：

理想化：认为油酸薄膜是由 组成的。

模型化：把油酸分子简化成 。

估 算：油膜的厚度就等于油酸分子的 ，即d 。

1选修3-3知识点总结一、分子动理论1.物质是由大量分子组成的（1）分子体积：分子体积很小，它的直径数量级是（2）分子质量：分子质量很小，一般分子质量的数量级是（3）阿伏伽德罗常数（宏观世界与微观世界的桥梁）1摩尔的任何物质含有的微粒数相同，这个数的测量值：2、物体是由大量分子组成的微观量：分子体积V0、分子直径d、分子质量m0宏观量：物质体积V、摩尔体积VA、物体质量m、摩尔质量M、物质密度ρ。

联系桥梁：阿伏加德罗常数（NA＝6.02×1023mol－1）AVM

Vm

（1）分子质量：AA0NV

NM

NmmA

（2）分子体积：AA0NM

NV

NVVA＝＝

（对气体，V0应为气体分子占据的空间大小）

（3）分子大小：(分子直径数量级10-10m，分子质量数量级：10-36kg)

○1球体模型．30)2(34d

NM

NVV

AAA直径306

Vd（固、液体一般用此模型）

○2立方体模型．30=Vd（气体一般用此模型；对气体，d应理解为相邻分子间的平均距离）

注意：固体、液体分子可估算分子质量、大小(认为分子一个挨一个紧密排列)；气体分子间距很大，

大小可忽略，不可估算大小，只能估算气体分子所占空间、分子质量。

（4）分子的数量：AANMVNMmnNNA或者AANMVNVVnNN

AA

（5）油膜法估测分子大小：SVdS—单分子油膜的面积，V—滴到水中的纯油酸的体积、

①具体做法是：

把一滴用酒精溶液稀释的油酸滴到水面上，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.

通过数方格计算面积S：超过半个算一个，少于一半舍去。

22、分子永不停息地做无规则运动

（1）扩散现象：不同物质彼此进入对方的现象。温度越高，扩散越快。直接说明了组成物体的分子

总是不停地做无规则运动，温度越高分子运动越剧烈。

（2）布朗运动：悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动。发生原因是固体微粒受到包围微粒的液体分子无规则运动地撞击的不平衡性造成的．

7.1 物体是由大量分子组成的

练习一

1．（基础）用油膜法测分子大小时，采用的理想化条件是( )．

A．把在水面上尽可能充分散开的油膜视为单分子油膜

B．把形成单分子油膜的分子看做紧密排列的球形分子

C．把油膜视为单分子油膜，但需考虑分子间隙

D．将单分子视为立方体模型

解析：由用油膜法估测分子的大小的实验可知，将体积为V的油膜液滴滴在水面上，形成面积为S的油膜，由此可以估算出油酸分子的直径为d＝VS，这显然是将油膜视为单分子层，将油酸分子视为球形且认为分子是紧密排列的，公式d＝VS中，并没有将分子间隙所占体积除外，所以，本题的正确选项应为A、B．

答案：AB

2．（中档）某种油剂的密度为8×102 kg/m3，取这种油剂0.8 g滴在水面上，最后形成油膜的最大面积约为( )．

A．10－10 m2 B．104 m2 C．1010 cm2 D．104 cm2

解析：由d＝VS，得S＝Vd＝mρd＝8×10－48×102×10－10 m2＝104 m2.

答案：B

3．（基础）某同学在用油膜法估测分子直径的实验中，计算结果明显偏大，可能是由于( )．

A．油酸未完全散开

B．油酸中含有大量的酒精

C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格

D．求每滴体积时，1 mol的溶液的滴数多记了10滴

解析：油酸分子直径d＝VS.计算结果明显偏大，可能是V取大了或S取小了，油酸未完全散开，所测S偏小，d偏大，A正确；油酸中含有大量的酒精，不影响结果，B错；若计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，使S变小，d变大，C正确；若求每滴体积时，1 mL的溶液的滴数多记了10滴，使V变小，d变小，D不正确．

答案：AC

4．（中档）已知在标准状况下，1 mol氢气的体积为22.4 L，氢气分子直径的数量级为( )． A．10－9 m B．10－10 m C．10－11 m D．10－8 m

解析：在标准状况下，1 mol氢气的体积为22.4 L，则每个氢气分子占据的体积ΔV＝VNA＝22.4×10－36.02×1023 m3＝3.72×10－26 m3.