(人教版)高中物理选修3-3课件：7.1物体是由大量分子组成的 (两篇)

①往边长约为 40 cm 的浅盘里倒入约 2 cm 深的水，待水面 稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上．
②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上， 待薄膜形状稳定．
③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜 的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小．
④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量 筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴 油酸酒精溶液的体积．
二、阿伏加德罗常数 1．定义：1 mol 的任何物质都含有__相__同__的__粒__子___数____，这 个数量可以用__阿__伏__加__德__罗__常__数___来表示． 2．数值：阿伏加德罗常数通常取 NA＝__6_.0_2_×__1_0_2_3_m__o_l___，
－1
粗略计算中可取 NA＝__6_._0_×__1_0_23_m__o_l_－_1__. 3．意义：阿伏加德罗常数是一个重要常数，它把摩尔质量、
[数据处理] 计算方法：(1)一滴油酸溶液的平均体积 V V ＝N滴油酸溶N液的体积 (2)一滴油酸溶液中含纯油酸的体积 V V＝ V ×油酸溶液的体积比
纯油酸体积 (体积比＝溶液的体积) (3)油膜的面积 S＝n×1 cm2(n 为有效格数，小方格的边长 为 1 cm) (4)分子直径 d＝VS(代入数据时注意单位的统一)
(2)实验器材：注射器(或滴管)、__小__量__筒___、__玻__璃__板___、浅 盘、__坐__标__纸___、痱子粉或细石膏粉、水、酒精、油酸、彩笔．
(3)实验结论：由实验得到油酸分子大小的数量级是 __1_0_－__10___ m.
2．分子的大小 (1)除了一些有机物质的大分子外，多数分子尺寸的数量约 为___1_0_－_1_0__ m. (2)分子的质量的数量级一般为 10－26 kg. (3)分子的数目很多，1 mol 物质含有__阿__伏__加__德__罗__常__数____ 个分子．
第七章
分子动理论
1．物体是由大量分子组成的
自学线索
学 基础导学
一、分子的大小 1．用油膜法估测分子的大小 (1)实验原理 ①理想化：认为油酸薄膜是由 __单__层__油__酸__分__子___紧密排列组成．如图所示．
②模型化：把油酸分子简化成_小__球___． V
③估算：油膜的厚度就等于油酸分子的_直__径___，即 d＝__S__.
实验中如果算出一定体积 V 的油酸在水面上形成的单分子 油膜的面积 S，即可算出油酸分子直径的大小，即 d＝VS.
[实验器材] 清水、酒精、油酸、量筒、浅盘(边长为 30～40 cm)、滴管、 玻璃板、彩笔、痱子粉(或石膏粉)、坐标纸、容量瓶(500 mL)． [实验步骤] 1．用稀酒精溶液及清水清洗浅盘，充分洗去油污、粉尘， 以减小实验误差； 2．配制油酸酒精溶液：取油酸 1 mL，注入 500 mL 的容量 瓶中，然后向容量瓶内注入酒精，直到液面达到 500 mL 刻度线 为止，摇动容量瓶，使油酸分子充分与酒精分子结合，这样就 得到了浓度为 0.2%的油酸酒精溶液；
4．当重做实验时，水从盘的一侧边缘倒出，在这侧边缘会 残留油酸，可用少量酒精清洗，并用脱脂棉擦拭，再用清水冲 洗，这样做可保持盘的清洁．
5．从盘的中央加痱子粉，粉自动扩散至均匀，这样做比将 粉撒在水面上的效果好．
6．本实验只要求估算分子的大小，实验结果的数量级符合 要求即可．
在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列 实验步骤：
摩尔体积这些宏观物理量与___分__子__质__量___、__分__子__大__小____等微 观物理量联系起来，即阿伏加德罗常数 NA 是联系宏观世界与微 观世界的桥梁．
讲 要点例析
用油膜法估测分子的大小 [实验目的] 1．用油膜法估测油酸分子的大小． 2．初步学会用统计的方法求物理量．
[实验原理] 当把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时，油酸就在水 面上散开，其中的酒精溶于水中并很快挥发，在水面上形成一 层纯油酸的单分子层薄膜，如图所示．如果把分子看成球形， 单分子油膜的厚度就可以认为等于油酸分子的直径．
3．用注射器或滴管将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒 中，并记下量筒内增加一定体积 VN 时的滴数 N；
4．向浅盘里倒入约 2 cm 深的水，并将痱子粉或石膏粉均 匀地撒在水面上；
5．用注射器或滴管将油酸酒精溶液滴在水面上一滴； 6．待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，并将 油酸薄膜的形状用彩笔画在玻璃板上；
解析： (1)实验操作开始之前要先配制油酸酒精溶液，确 定每一滴溶液中含有纯油酸的体积，所以步骤④放在首位．实 验操作时要在浅盘放水、痱子粉，为油膜形成创造条件，然后 是滴入油酸、测量油膜面积，计算油膜厚度(即油酸分子直径)， 所以接下来的步骤是①②⑤③.
7．将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，计算轮廓 范围内正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个， 算出油膜的面积 S；
8．根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体 积 V，并代入公式 d＝VS 算出油酸薄膜的厚度 d；
9．重复以上实验步骤，多测几次油酸薄膜的厚度并求平均 值，即为油酸分子的大小．
[误差分析]
产生原因
减小方法
偶然误差
测量油膜面 积不准确利源自坐标纸的方格要小 一些，液面稳定后再测量面 积
系统误差
油膜的厚度 不是单分子排 列
使油酸溶液的浓度小一 些
[注意事项] 1．油酸酒精溶液配制好后，不要长时间放置，以免浓度改 变，产生误差． 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． 3．待测油酸液面扩散后又收缩，要在稳定后再画轮廓．扩 散后又收缩有两个原因：第一，水面受油酸液滴冲击凹陷后又 恢复；第二，酒精挥发后液面收缩．
⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在 玻璃板上．
完成下列填空： (1)上述步骤中，正确的顺序是________．(填写步骤前面的 数字) (2)将 1 cm3 的油酸溶于酒精，制成 300 cm3 的油酸酒精溶液； 测得 1 cm3 的油酸酒精溶液有 50 滴．现取一滴该油酸酒精溶液 滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是 0.13 m2.由此估算出油 酸分子的直径为________m．(结果保留 1 位有效数字)