物体是由大量分子组成的公开课
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高中物理物体是由大量分子组成的+新授课+课件
在实验室中怎样测 量分子的大小呢
一、用油膜法估测分子的大小
原理：
d
油酸分子 水
问题1、如何获得很小的1滴油酸？ 问题2、如何获得1滴油酸的体积？
d V
S
问题3、如何测得油酸膜的面积？
一、用油膜法估测分子的大小
原理：
d
油酸分子 水
d V 3.6610-9 m S
器材：
、注射器等。
步骤：
1．配制油酸酒精溶液。取1 mL的油酸溶入酒精中 ，配制成500 mL的油酸酒精溶液。
（1）油酸膜的面积是多少cm2? （2）每一滴油酸酒精溶中含有纯 油酸的体积是多少?
（3）估测出油酸分子的直径是多少?
8×9=72 =26 =9 =9
格数：115
（1）油膜的面积S＝ １×１１5＝１１5cm2
例1：在做“用油膜法测分子的大小”实验时， 每104ml油酸酒精溶液中有纯油酸6mL，用注 射器测得75滴这样的溶液为1mL。把1滴该溶
液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃
板放在浅盘上，在玻璃板上描出油酸膜的轮廓，
（如2）图一，坐滴标油中酸正酒方精形溶小液方中格纯的油边酸长为的1体cm积，：问：
（ 少2?）每一滴V油酸1m酒L精 溶715中 1含064有纯8.油0酸1的06 m体L积是多
（3）估测出油酸分子的直径是多少?
（（13））油膜油的面膜积的S＝１厚×１度１５即＝认１１为５c是m2 油酸分子的直径d，
V V液 浓度 n
结论：
油酸薄膜面积： s 一个方格面积方格数
分子直径数量级为10-10m
二、分子的大小
1、分子直径数量级: 除少数有机物大分子,一般分子直径的数量级是
10-10m。
人教版高中物理选修3-37.1物体是由大量分子组成的名师公开课优质课件(17张)
答案 B
解析 A项在计算一滴溶液中含纯油酸体积时忘记 乘以溶液的浓度，故A项说法错误；B项的做法是正 确的；多滴几滴能够使测量形成油膜的油酸体积更 精确些，但多滴以后会使油膜面积增大，可能使油
膜这个不规则形状的一部分与浅盘的壁相接触，这
样油膜就不是单分子油膜了，故C项错；D项中的
做法没有必要，并且牙签上沾有油酸，会使油酸体
物质是由大量分子组成的
两千多年前，古希腊的著名思想家德谟克利特 说：万物都是由极小的微粒组成的。 科学技术发展到现在，这种猜想已被证实。构 成物质的单元多种多样，如：原子、离子和分 子等，热学中统称为分子。 物质是由大量分子组成的。
1、分子的大小测定方法
⑴用离子显微镜观测
硅表面硅原子的排列
【例1】在做“用油膜法估测分子的大小”实验中，油 酸酒精溶液的浓度为每104 mL溶液中有纯油酸6 mL， 用注射器测得1 mL上述溶液中有液滴50滴，把1滴该
溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放
在浅盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓，随后把玻璃
板放在坐标纸上，其形状如图所示，坐标纸中正方形
小方格的边长为20 mm，则：
(1)油膜的面积是多少？ (2)每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体 积是多少？ (3)根据上述数据，估测出油酸分子的直径 是多少？ 答案 (1)2.32×10－2m2 (2)1.2×10－5mL (3)5.2×10－10m
解析
(1)油膜轮廓包围的方格数约 58 个， 则油酸膜的面积
积测量误差增大．
小结
一种思路：油膜法测分子大小
一种模型：把分子看作球形 一座桥梁：阿伏伽德罗常数
油膜法实验原理
d=V/S（V—油酸的体积，S—油酸在水面上 形成的单分子薄膜面积）
《物体是由大量分子组成的》人教版高中物理选修3-3PPT课件
方法总结
其中密度 ρ＝mV＝MVmmooll，但要切记对单个分子 ρ＝mV00 是没有物理意义的．
(2)阿伏加德罗常数：NA＝6.02×1023 个．
提高训练三
把冰分子看成球体，不计冰分子间空隙，则由冰的密度ρ＝9×
102kg/m3 可估算冰分子直径的数量级是( )
A．10－8m
B．10－10 m
πห้องสมุดไป่ตู้
6×1×10－28
3
m≈10－10 m，故 B 对．
π
【答案】：B
人教版高中物理选修3-3
第七章 分子动理论
感谢各位的聆听
MENTAL HEALTH COUNSELING PPT
讲解人：XXX 时间：2020.5.25
选项 D 正确，E 错误。
答案： ACD
提高训练二
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．10－11m B．10－10 m
C．10－9 m D．10－8 m
提高训练二
按立方体估算，占据体积的边长：L＝ΔV(3)≈3.3×10－9m.而分子占据空间并不 等于分子体积，气体分子间隙很大，氢气分子直径的数量级为10－10 m，故选 项B正确．
铜的密度为ρ kg/m3,1 m3 铜的质量为ρ，1 m3 铜所含有的原子数为 ρM NA，选项 B 错误；1 摩
尔铜原子的质量为 M，则 1 个铜原子的质量为 M kg，选项 C 正确； NA
可将铜原子看作球体模型，1 摩尔铜原子的体积为 V＝ M ，因此 1 个铜原子的体积为 M m3，
ρ
ρNA
C．10－12 m
D．10－14 m
提高训练三
物体是由大量分子组成的公开课PPT课件
间的相互作用。
斥力
分子之间也存在斥力，即相互排 斥的力。斥力的大小也取决于分
子之间的距离和相互作用。
范德华力
范德华力是分子间弱的、非定向 的相互作用力，包括诱导力、色 散力和取向力。范德华力主要影 响物质的物理性质，如熔点、沸
点、粘度等。
分子运动论
布朗运动
布朗运动是指微观粒子在液体或气体中由于受到分子的无规则热运动的碰撞而 发生的微小位置变化的现象。布朗运动是分子热运动的反映，也是分子无规则 运动的证据之一。
研究意义
了解分子的结构和组成是研究物质 性质的基础，有助于我们更好地理 解和利用物质。
04
分子之间的相互作用
分子间作用力
分子间作用力定义
分子间作用力是分子之间的相互作用，包括引力 和斥力。
引力和斥力
引力使分子之间相互靠近，而斥力则使分子之间 相互远离。
影响因素
分子间作用力受到分子间的距离、分子极性以及 温度等因素的影响。
扩散现象
扩散现象是指物质分子从高浓度区域向低浓度区域转移的现象。扩散现象是由 于分子热运动而引起的物质迁移现象，是分子无规则运动的体现之一。
03
分子的基本类型与组成
单质分子
01
02
03
定义
由同一种元素组成的分子。
例子
氢气（H₂）、氧气（O₂）、 铁（Fe）。
特性
性质较为单一，如氢气易 燃易爆，氧气助燃，铁则 具有金属光泽。
质状态的影响。
学生通过实验和互动讨论，提 高了对物质世界的认识和探究
能力。
下一步行动计划
组织学生进行小组讨论，探讨分子和 物质状态在实际生活中的应用。
引导学生进行课外阅读，了解分子和 物质状态的最新研究进展。
斥力
分子之间也存在斥力，即相互排 斥的力。斥力的大小也取决于分
子之间的距离和相互作用。
范德华力
范德华力是分子间弱的、非定向 的相互作用力，包括诱导力、色 散力和取向力。范德华力主要影 响物质的物理性质，如熔点、沸
点、粘度等。
分子运动论
布朗运动
布朗运动是指微观粒子在液体或气体中由于受到分子的无规则热运动的碰撞而 发生的微小位置变化的现象。布朗运动是分子热运动的反映，也是分子无规则 运动的证据之一。
研究意义
了解分子的结构和组成是研究物质 性质的基础，有助于我们更好地理 解和利用物质。
04
分子之间的相互作用
分子间作用力
分子间作用力定义
分子间作用力是分子之间的相互作用，包括引力 和斥力。
引力和斥力
引力使分子之间相互靠近，而斥力则使分子之间 相互远离。
影响因素
分子间作用力受到分子间的距离、分子极性以及 温度等因素的影响。
扩散现象
扩散现象是指物质分子从高浓度区域向低浓度区域转移的现象。扩散现象是由 于分子热运动而引起的物质迁移现象，是分子无规则运动的体现之一。
03
分子的基本类型与组成
单质分子
01
02
03
定义
由同一种元素组成的分子。
例子
氢气（H₂）、氧气（O₂）、 铁（Fe）。
特性
性质较为单一，如氢气易 燃易爆，氧气助燃，铁则 具有金属光泽。
质状态的影响。
学生通过实验和互动讨论，提 高了对物质世界的认识和探究
能力。
下一步行动计划
组织学生进行小组讨论，探讨分子和 物质状态在实际生活中的应用。
引导学生进行课外阅读，了解分子和 物质状态的最新研究进展。
人教版高中物理选修3-3物体是由大量分子组成的名师公开课优质课件(38张)
第七章
基 础 落 实 · 新 知 探 究
分子动理论
(3)把油酸薄膜的厚度视为油酸分子的直径， 可估 算出油酸分子的直径为 －11 V0 1.2×10 d＝ ＝ m≈5.2×10－10 m。 S 0.023 2
课 堂 互 动 · 突 破 考 点
【答案】
(1)2.32×10 － 2 m2
(2)1.2×10 － 11 m3
综 合 训 练 · 能 力 提 升
菜
单
物理·选修3-3
第七章
基 础 落 实 · 新 知 探 究
分子动理论
课 堂 互 动 · 突 破 考 点
1．为了减小“用油膜法估测分子的大小”的误差， 下列方法可行的是 A．用注射器取 1 mL 配制好的油酸酒精溶液， 共可 1 滴 N 滴，则每滴中含有油酸 mL N B．把浅盘水平放置，在浅盘里倒入一些水，使水 面离盘口距离小一些 C．先在浅盘中撒些痱子粉，再用注射器把油酸酒 精溶液多滴几滴在水面上 D．用牙签把水面上的油膜尽量拨弄成矩形
综 合 训 练 · 能 力 提 升
课 堂 互 动 · 突 破 考 点
格，少于半格舍去)测出油膜的面积。
油酸总体积 ② ×浓度，得出每一滴油酸酒精中含纯 滴数 油酸的体积。
菜
单
物理·选修3-3
第七章
基 础 落 实 · 新 知 探 究
分子动理论
【解析】
(1) 用填补法数出在油膜轮廓内的格数
(面积大于半个方格的算一个，不足半格的舍去不算)约 为58个，油膜面积为S＝58×(20×10－3 m)2＝2.32×10
图7－1－2
璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出 油膜的轮廓，然后把玻璃板放在坐 标纸上，其形状如图7－1－2所 示，坐标中正方形小方格的边长为 20 mm。求：
高中物理人教版物体是由大量分子组成的公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件
()
A．(π6ρMNA)13
B．(4π3ρMNA)13
6M C.πρNA
M D.ρNA
解析：水银的摩尔体积为 V＝Mρ ，水银分子的体积 V0＝NVA＝ρMNA；
把分子看成球形，据 V0＝16πD3 得水银分子直径 D＝(π6ρMNA)13，A 对。 答案：A
第17页返回
第18页返回
[例1] 在做“用油膜法估测分子
第14页返回
[重点诠释] 设物体的摩尔质量 M、摩尔体积 V、密度 ρ、分子质量 m、 每个分子的体积 V0，有以下关系式： (1)一个分子的质量：m＝NMA＝ρV0。 (2)一个分子的体积：V0＝NVA＝ρMNA(只适用于固体和液体)。 (3)一摩尔物质的体积：V＝Mρ 。 (4)单位质量中所含分子数：n＝NMA。
大小”试验中，油酸酒精溶液浓度为
每104 mL溶液中有纯油酸6 mL，用注射
器测得1 mL上述溶液中有液滴50滴，把
1滴该溶液滴入盛水浅盘里，待水面稳
图7－1－2
定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油膜轮廓，随
后把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图7－1－2所表示，坐标
纸中正方形小方格边长为20 mm，则：
(7)根据已配制好的油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯 油酸的体积 V。
(8)计算油酸薄膜的厚度 d＝VS，即为油酸分子的大小。 2．注意事项 (1)油酸酒精溶液配制好后，不要长时间放置，以免造成溶液 浓度改变，产生误差。油酸酒精溶液的浓度以小于 0.001 为宜。 (2)实验之前应练习好滴定方法，注射器针头高出水面的高度 应在 1 cm 之内。
解析：在测量油膜面积时，应让油膜稳定后，再在玻璃板上画下油膜形状， 用坐标纸通过数全部有效格数来计算油膜面积，故D正确。 答案：D
《物体是由大量分子组成的》 讲义
《物体是由大量分子组成的》讲义当我们观察周围的世界，无论是坚实的岩石、流动的水，还是轻柔的空气，看似不同的物质，其实都有一个共同的构成基础——分子。
我们先来说说什么是分子。
分子是保持物质化学性质的最小粒子。
比如说，氧气这种物质，它是由氧分子组成的；水这种物质，是由水分子组成的。
分子非常非常小，小到我们用肉眼根本无法直接看到。
那为什么说物体是由大量分子组成的呢？我们可以通过一些简单的例子来感受一下。
想象一下一滴水中有多少个水分子。
如果让全世界 60 多亿人来数这一滴水中的水分子，每人每分钟数 100 个，日夜不停地数，要数上好几万年才能数完。
这就足以说明一滴水中所含的水分子数量是极其巨大的。
再拿一个常见的物体——铁块来说。
铁块看似是一个坚实的整体，但如果把它不断地分割，一直分到很小很小的程度，最终也会到达分子的层面。
而且，这个铁块是由无数个铁原子组成的分子构成的。
分子之间存在着一定的距离。
就像一堆沙子，沙子颗粒之间是有空隙的。
同样，分子之间也有空隙。
不同状态的物质，分子间的空隙大小是不一样的。
通常情况下，固体分子间的空隙比较小，液体分子间的空隙稍大一些，而气体分子间的空隙则非常大。
比如，把一定量的水和酒精混合，总体积会小于两者单独体积之和，这就是因为分子之间存在空隙，彼此穿插填充了一部分空间。
分子还在不停地做无规则运动。
这就是我们常说的扩散现象。
比如，在一个房间里打开一瓶香水，过一会儿，整个房间都会闻到香味。
这是因为香水中的分子在不停地运动，逐渐扩散到了房间的各个角落。
温度越高，分子的无规则运动就越剧烈。
在热的环境中，分子运动速度快，扩散也会更快；在冷的环境中，分子运动相对缓慢，扩散也会变慢。
分子之间存在着相互作用力。
当分子间的距离比较小时，表现为斥力；当分子间的距离比较大时，表现为引力。
比如，固体很难被压缩，就是因为分子间的距离较小时，斥力起主要作用；而固体又很难被拉伸，是因为分子间距离较大时，引力起主要作用。
人教版高中物理选修- 物体是由大量分子组成的-公开课比赛一等奖
物体是由大量分子组成的一、三维目标：1知识与技能1知道物体是由大量分子组成的;2理解油膜法测分子大小的原理,并能利用该原理估测分子大小;3理解阿伏加德罗常数的含义、数值和单位,并能利用阿伏加德罗常数计算几个宏观量与微观量;2过程与方法1通过实验提升学生的操作、观察和分析能力;2领略累积法、转换法、建立理想模型等物理方法在本堂课中的应用;3情感、态度与价值观1通过对实验的操作,体会探究过程的艰辛,感受用科学与智慧成功探知微观规律的喜悦,使学生树立认真、严谨、实事求是的科学态度;2通过小组讨论及分组实验培养学生的合作精神。
二、学情分析本节内容在初中已经有所接触。
初中物理只是用简单的现象和数值让学生认识到分子的“微小”和数量的“巨大”,但没有涉及探究分子大小的途径和利用阿伏加德罗常数的计算。
理解并能运用油膜法估测分子大小,对学生来说有很大的难度。
学生首先要在头脑中建立分子模型;然后从测量排球大小、乒乓球和小米直径中获得启发,得出油膜法估测分子大小的原理;其次是实验操作。
实验操作对学生的动手能力要求很高,本实验看似简单,但一个小细节失误就可能导致实验失败。
如粉的厚度,滴油酸溶液时针尖距水面的高度等等。
因为高一化学已经接触过阿伏加德罗常数,所以计算分子数量和分子质量、体积对学生而言并非难事。
三、教学重点:1油膜法估测分子大小;2利用阿伏伽德罗常数计算分子数量和分子质量、体积。
四、教学难点:1引导学生理解用宏观量测微观的分子大小的原理;2计算1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积。
五、新课教学【导入】引入:同学们,我们都吃过早饭了，请问早饭有喝粥的么喝的什么粥学生：有，喝的小米粥。
老师：你在喝粥时思考过初略测量小米的直径么学生回答:很多小米排成一排,用刻度尺测得总长除以颗数,就等于一颗的直径。
老师提问:分子直径也可以这样测量吗学生回答:不行,看不见,不能操作。
今天我们学习选修3-3模块第七章分子动理论的第一节—物体是由大量分子组成的这是一节神奇的物理课,使用简单的实验器材,我们将测出微观的分子大小。
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例:水分子直径是4×10-10m, 氢分子直径是2.3×10-10m , 钨原子直径是2×10-10m. 扫瞄隧道显微镜下的 硅片表面原子的图像
把分子看成小球，是对分子建立的简化模型，也是一种 理想化模型
分子模型的建立
固体、液体
d
在计算固液体分子大小时，作为一个近似的物理 模型，一般可把分子看成是一小球.则：
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？
一、分子的大小
理想化处理： (1)把分子看成一个个小球
(2)油酸分子一个紧挨一个整齐排列
(3)让油酸分子单层排列，则油膜厚度等于分子直径
油酸分子
d
水
V d S
实验器材：用酒精稀释过的油酸、滴管、痱子粉、浅 盘及水、玻璃板、彩笔 量筒 坐标纸
4．将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数 （不足半个的舍去，多于半个的算一个），再根据方格的边长求出油 膜的面积S。 5．用公式d=V/S求出薄膜厚度，即油酸分子的大小。
(2)产生误差的主要原因：
①油酸酒精溶液的实际浓度和理论值间存在偏差；②一 滴油酸酒精溶液的实际体积和理论值间存在偏差；③油 酸在水面上的实际分布情况和理想中的“均匀”、“单 分子纯油酸层”间存在偏差；④采用“互补法”（即不 足半个舍去，多于半个的算一个）计算获得的油膜面积 与实际的油膜面积间存在偏差。 (3)注意事项：
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） A．1m3铜原子含原子数目为ρ NA/M B．1个铜原子质量是M /NA C．1个铜原子的体积是M/ρ NA D．1kg铜所含原子的数目是ρ NA
实验简要步骤如下： 1、用注射器或滴管将事先配置好的酒精油酸溶液一滴一滴地滴入量 筒，记下量筒内增加一定体积时的滴数。根据酒精油酸溶液的浓度， 算出一滴溶液中纯油酸的体积V。
2、用浅盘装入约2cm深的水，然后用痱子粉或石膏粉均匀地洒在水 面上。 3．将一滴酒精油酸溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将 玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上。
其中含油酸体积为10-10m3
油酸膜的厚度为5×10-10m
V d S
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
2分子直径数量级除 : 少数有机物大分子,一般分子直径的 数量级是10-10m。
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
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.
4 d 3 V ( ) 3.0 10 29 m 3 3 2
1 mol水中所含的水分子数：.
N=
一个分子的体积：
1.8 10 m / mol 29 3 3.0 10 m
-29 m3 V/ N =2.99 × 10 （4）一个水分子的体积V0 =_____________ A
（5）将水分子看作球体，分子直径(取1位有效数字) d=_______________ (6v0/∏)-3 =3.8×10-10m 23 m N /M=3.344 × 10 （6）10g水中含有的分子数目N=___________________ A ※可见阿伏加德罗常数是联系宏观量和微观量的桥梁
铁原子的直径
d
3
6
V0
3
6
1.2 1029 2.8 1010 m
练习3 试估算氢气分子在标准状态下的平均距离。
解析：此题的关键是建立气体分子的立方体模型， 分子看作是一个质点，处在规则且均匀分布的正 方体中心，小正方体的体积是分子平均占据空间 的大小。设L为小正方体的边长，d为分子间距， 若取1mol标准状态下的氢气，则： d= 3
微观
NA
桥梁
宏观
（1）已知物质的摩尔质量MA，可求出分子质量m0
MA VA m0 NA NA
（其中，VA为摩尔体积,为物质的密度） （2）已知物质的摩尔体积VA ，可求出分子的体积 V0
V0
VA NA
3 4 d V0 r 3 3 6
（3）已知物质的量（摩尔数）n，可求出物体所含分 子的数目N．
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
其中
④Δ= υ/NA
d d d
小球模型
d 3
6V
分子模型的建立
气体
d d
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
立方体模型
d
d V
3
二、阿伏伽德罗常数
1.阿伏加德罗常数NA：1摩尔（mol）任何物质所 含的微粒数叫做阿伏加德罗常数. 2.根据分子的大小，可以计算出阿伏加德罗常数
V
N
=
A
3
22.4 103 -9m. =3 × 10 6.02 1023
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
方法小结：通过测量较大量来研究较小量。
思考：在用油膜法测定分子的直径时，实际上做了理想化处理， 有哪些地方做了理想化处理 ？
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.
例1. 将1cm3的油酸溶于酒精，制成200cm3的油酸酒精 溶液。已知1cm3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 层，已测出这一薄层的面积为0.2m2,由此可个测出油 酸分子的直径为 . 1滴油酸酒精的体积为1/50cm3
小结：
油膜法测分子直径 阿伏伽德罗常数 物体是由大量分 子组成的
①实验前应注意方盘是否干净，否则难以形成油膜②向水 面滴油酸酒精溶液时，应靠近水面，不能离水面太高，否 则油膜难以形成③在求油酸膜面积时，以坐标纸上的方格 的数目来计算，不足半个舍去，多于半个的算一个④计算 分子直径时，注意滴加的不是纯油酸，而是油酸酒精溶液， 要用一滴溶液的体积乘以溶液的体积百分比浓度。
N nN A
练习2.若已知铁的原子量是56,铁的密度是7.8×103kg／m3, 试求铁原子的直径
解: 1 mol铁的质量是M=5.6×10-2Kg,
铁的摩尔体积v:
v =M/ρ=5.6×10-2/7.8×103 ≈7.2×10 –7m3
一个铁原子的体积vo: v o=v/NA= (7.2×10 –7)/ (6.02×1022 ) ≈ 1.2×10 –29 m3
3
5
=6.0×1023 mol-1
数值: 1986年X射线法 NA=6.0221367×1023/ mol(mol-1 ). 一般计算时记作6.02×1023mol-1,粗略的计算可用 6×1023mol-1 . 阿伏伽德罗常数是一个非常巨大的数字。 例如：1cm3水中含有3.35×1022个水分子。设想有 一个人，每秒钟移去1万个水分子，要把这1cm3的水 移完，将用1011年，即1000亿年，超过地球的年龄 （45亿年）二十多倍！所以说，物体是由大量分子组 成的。
7.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=22.4×10-3 m3) • NA×d3=V摩尔 • d= （V摩尔 / NA ）1/3 • =[22.4×10-3 /（ 6.02×1023 ）]1/3m • =3.8 ×10-9 m
例3 水的分子量18，水的密度为103kg/m3,阿伏加德罗常数为 NA=6.02×1023个/ mol，则： 18g/mol （1）水的摩尔质量M=__________ M/ρ=18/1=18cm3/mol （2）水的摩尔体积V=__________
（3）一个水分子的质量m0 =_____________ M/ NA =18 / 6.02×1023g =2.99 ×10-26 kg
把分子看成小球，是对分子建立的简化模型，也是一种 理想化模型
分子模型的建立
固体、液体
d
在计算固液体分子大小时，作为一个近似的物理 模型，一般可把分子看成是一小球.则：
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？
一、分子的大小
理想化处理： (1)把分子看成一个个小球
(2)油酸分子一个紧挨一个整齐排列
(3)让油酸分子单层排列，则油膜厚度等于分子直径
油酸分子
d
水
V d S
实验器材：用酒精稀释过的油酸、滴管、痱子粉、浅 盘及水、玻璃板、彩笔 量筒 坐标纸
4．将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数 （不足半个的舍去，多于半个的算一个），再根据方格的边长求出油 膜的面积S。 5．用公式d=V/S求出薄膜厚度，即油酸分子的大小。
(2)产生误差的主要原因：
①油酸酒精溶液的实际浓度和理论值间存在偏差；②一 滴油酸酒精溶液的实际体积和理论值间存在偏差；③油 酸在水面上的实际分布情况和理想中的“均匀”、“单 分子纯油酸层”间存在偏差；④采用“互补法”（即不 足半个舍去，多于半个的算一个）计算获得的油膜面积 与实际的油膜面积间存在偏差。 (3)注意事项：
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） A．1m3铜原子含原子数目为ρ NA/M B．1个铜原子质量是M /NA C．1个铜原子的体积是M/ρ NA D．1kg铜所含原子的数目是ρ NA
实验简要步骤如下： 1、用注射器或滴管将事先配置好的酒精油酸溶液一滴一滴地滴入量 筒，记下量筒内增加一定体积时的滴数。根据酒精油酸溶液的浓度， 算出一滴溶液中纯油酸的体积V。
2、用浅盘装入约2cm深的水，然后用痱子粉或石膏粉均匀地洒在水 面上。 3．将一滴酒精油酸溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将 玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上。
其中含油酸体积为10-10m3
油酸膜的厚度为5×10-10m
V d S
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
2分子直径数量级除 : 少数有机物大分子,一般分子直径的 数量级是10-10m。
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
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.
4 d 3 V ( ) 3.0 10 29 m 3 3 2
1 mol水中所含的水分子数：.
N=
一个分子的体积：
1.8 10 m / mol 29 3 3.0 10 m
-29 m3 V/ N =2.99 × 10 （4）一个水分子的体积V0 =_____________ A
（5）将水分子看作球体，分子直径(取1位有效数字) d=_______________ (6v0/∏)-3 =3.8×10-10m 23 m N /M=3.344 × 10 （6）10g水中含有的分子数目N=___________________ A ※可见阿伏加德罗常数是联系宏观量和微观量的桥梁
铁原子的直径
d
3
6
V0
3
6
1.2 1029 2.8 1010 m
练习3 试估算氢气分子在标准状态下的平均距离。
解析：此题的关键是建立气体分子的立方体模型， 分子看作是一个质点，处在规则且均匀分布的正 方体中心，小正方体的体积是分子平均占据空间 的大小。设L为小正方体的边长，d为分子间距， 若取1mol标准状态下的氢气，则： d= 3
微观
NA
桥梁
宏观
（1）已知物质的摩尔质量MA，可求出分子质量m0
MA VA m0 NA NA
（其中，VA为摩尔体积,为物质的密度） （2）已知物质的摩尔体积VA ，可求出分子的体积 V0
V0
VA NA
3 4 d V0 r 3 3 6
（3）已知物质的量（摩尔数）n，可求出物体所含分 子的数目N．
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
其中
④Δ= υ/NA
d d d
小球模型
d 3
6V
分子模型的建立
气体
d d
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
立方体模型
d
d V
3
二、阿伏伽德罗常数
1.阿伏加德罗常数NA：1摩尔（mol）任何物质所 含的微粒数叫做阿伏加德罗常数. 2.根据分子的大小，可以计算出阿伏加德罗常数
V
N
=
A
3
22.4 103 -9m. =3 × 10 6.02 1023
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
方法小结：通过测量较大量来研究较小量。
思考：在用油膜法测定分子的直径时，实际上做了理想化处理， 有哪些地方做了理想化处理 ？
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.
例1. 将1cm3的油酸溶于酒精，制成200cm3的油酸酒精 溶液。已知1cm3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 层，已测出这一薄层的面积为0.2m2,由此可个测出油 酸分子的直径为 . 1滴油酸酒精的体积为1/50cm3
小结：
油膜法测分子直径 阿伏伽德罗常数 物体是由大量分 子组成的
①实验前应注意方盘是否干净，否则难以形成油膜②向水 面滴油酸酒精溶液时，应靠近水面，不能离水面太高，否 则油膜难以形成③在求油酸膜面积时，以坐标纸上的方格 的数目来计算，不足半个舍去，多于半个的算一个④计算 分子直径时，注意滴加的不是纯油酸，而是油酸酒精溶液， 要用一滴溶液的体积乘以溶液的体积百分比浓度。
N nN A
练习2.若已知铁的原子量是56,铁的密度是7.8×103kg／m3, 试求铁原子的直径
解: 1 mol铁的质量是M=5.6×10-2Kg,
铁的摩尔体积v:
v =M/ρ=5.6×10-2/7.8×103 ≈7.2×10 –7m3
一个铁原子的体积vo: v o=v/NA= (7.2×10 –7)/ (6.02×1022 ) ≈ 1.2×10 –29 m3
3
5
=6.0×1023 mol-1
数值: 1986年X射线法 NA=6.0221367×1023/ mol(mol-1 ). 一般计算时记作6.02×1023mol-1,粗略的计算可用 6×1023mol-1 . 阿伏伽德罗常数是一个非常巨大的数字。 例如：1cm3水中含有3.35×1022个水分子。设想有 一个人，每秒钟移去1万个水分子，要把这1cm3的水 移完，将用1011年，即1000亿年，超过地球的年龄 （45亿年）二十多倍！所以说，物体是由大量分子组 成的。
7.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=22.4×10-3 m3) • NA×d3=V摩尔 • d= （V摩尔 / NA ）1/3 • =[22.4×10-3 /（ 6.02×1023 ）]1/3m • =3.8 ×10-9 m
例3 水的分子量18，水的密度为103kg/m3,阿伏加德罗常数为 NA=6.02×1023个/ mol，则： 18g/mol （1）水的摩尔质量M=__________ M/ρ=18/1=18cm3/mol （2）水的摩尔体积V=__________
（3）一个水分子的质量m0 =_____________ M/ NA =18 / 6.02×1023g =2.99 ×10-26 kg