7.1 物体是由大量分子组成的ppt课件
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1、1 物体是由大量分子组成的,第七章分子动理论,学科素养与目标要求,1.知道物体是由大量分子组成的. 2.知道分子的大小. 3.知道阿伏加德罗常数及其意义.,物理观念:,会用阿伏加德罗常数进行有关计算和估算,领会阿伏加德罗常数是联系宏观物理量和微观物理量的桥梁.,科学思维:,通过油膜法估测油酸分子的大小,让学生经历“实验设计、现象分析、仪器使用”,体会估测法的巧妙.,科学探究:,自主预习,01,1.处理方法 (1)理想化:认为油酸薄膜是由 紧密排列组成的,则油膜的 即为油酸分子的直径,如图1所示. (2)模型化:把油酸分子简化成 .,用油膜法估测分子的大小,一,厚度,球形,单层油酸分子,图1,2
2、.估算方法 实验时测出一滴油酸的体积V,再测出油膜的面积S,估算出油膜的厚度,认为就是油酸分子的直径d . 3.分子的大小 一般分子大小的数量级是 m.,1010,1.定义:1 mol的任何物质所含有的 . 2.大小:在通常情况下取NA mol1,在粗略计算中可以取NA mol1. 3.意义:阿伏加德罗常数是一个重要的常数.它把摩尔质量、摩尔体积这些宏观物理量与 、 等微观物理量联系起来,即阿伏加德罗常数NA是联系宏观量与微观量的桥梁.,阿伏加德罗常数,二,6.01023,6.021023,分子质量,分子大小,粒子数,1.判断下列说法的正误. (1)若撒入水中的痱子粉太多,会使油酸未完全散开,
3、从而使测出的分子直径偏小. () (2)若滴在水面的油酸酒精溶液体积为V,铺开的油膜面积为S,则可估算出油酸分子直径为 .() (3)阿伏加德罗常数所表示的是1 g物质内所含的分子数.() (4)所有分子的直径都相同.(),即学即用,2.已知水的摩尔质量是18 g/mol,则一个水分子的质量约为_ kg.,3.01026,重点探究,02,如图是用油膜法估测分子的大小时在水面上形成的油酸膜的形状. (1)实验中为什么不直接用纯油酸而是用被稀释过的油酸酒精溶液?,导学探究,用油膜法估测分子的大小,一,答案用酒精对油酸进行稀释有利于获取更小体积的纯油酸,这样更有利于油酸在水面上形成单分子油膜.同时酒
4、精易挥发,不影响测量结果.,(2)实验中为什么在水面上撒痱子粉(或细石膏粉)?,答案撒痱子粉(或细石膏粉)后,便于观察所形成的油膜的轮廓.,(3)实验中可以采用什么方法测量油膜的面积?,答案运用数格子法测油膜面积,多于半个的算一个,少于半个的舍去.这种方法所取方格的单位越小,计算的面积误差越小.,实验:用油膜法估测分子的大小 1.实验原理 把一滴油酸(事先测出其体积V)滴在水面上,油酸在水面上形成油酸薄膜,将其认为是单分子层,且把分子看成球形.油膜的厚度就是油酸分子的直径d,测出油膜面积S,则油酸分子直径d . 2.实验器材 配制好的一定浓度的油酸酒精溶液、浅盘、水、痱子粉(或细石膏粉)、注射
5、器、量筒、玻璃板、彩笔、坐标纸.,知识深化,3.实验步骤 (1)用注射器取出按一定比例配制好的油酸酒精溶液,缓缓推动活塞,把溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下量筒内增加一定体积V1时的滴数n,算出一滴油酸酒精溶液的体积V .再根据油酸酒精溶液中油酸的浓度,算出一滴油酸酒精溶液中的纯油酸体积VV. (2)在水平放置的浅盘中倒入约2 cm深的水,然后将痱子粉(或细石膏粉)均匀地撒在水面上,再用注射器将配制好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上. (3)待油酸薄膜形状稳定后,将事先准备好的玻璃板平放到浅盘上,然后用彩笔将油酸膜的形状描在玻璃板上. (4)将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,算出油膜的面积S(以
6、坐标纸上边长为 1 cm的正方形为单位,计算轮廓范围内的正方形个数,不足半个的舍去,多于半个的算一个).,(5)根据测出的一滴油酸酒精溶液里纯油酸的体积V和油酸薄膜的面积S,求出油膜的厚度d,则d可看做油酸分子的直径,即d . 4.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,造成较大的实验误差. (2)实验前应注意检查浅盘是否干净,否则难以形成油膜. (3)浅盘中的水应保持平稳,痱子粉(或细石膏粉)应均匀撒在水面上. (4)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. (5)待测油酸薄膜扩散后又会收缩,要在油酸薄膜的形状稳定后再描轮廓.,例1(2
7、018宜春市期末)在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时,油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL溶液中有纯油酸0.2 mL,用量筒和注射器测得1 mL上述溶液有80滴,用注射器把一滴该溶液滴入表面撒有痱子粉的浅盘里,待水面稳定后,画出油酸薄膜的轮廓如图2所示,图中正方形小方格的边长为1 cm.(结果均保留两位有效数字) (1)油酸薄膜的面积是_ m2.,解析由于每个小方格边长为1 cm,则每一个小方格的面积就是1 cm2,数出在油膜轮廓范围内的格子数(超过半格的以一格计算,小于半格的舍去)为40个,则油酸薄膜的面积S40 cm24.0103 m2.,图2,4.0103,(2)每滴油酸酒精溶液中
8、含有纯油酸的体积是_ m3.,解析由题意知,80滴油酸酒精溶液的体积为1 mL,且油酸酒精溶液的体积分数为0.02%, 故每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积,2.51012,(3)根据上述数据,估测出油酸分子的直径是_ m.(结果保留两位有效数字),6.31010,(4)某同学所得到的油酸分子直径的计算结果明显偏小,可能是由于_. A.油酸未完全散开 B.油酸酒精溶液中含有大量酒精 C.计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格 D.在向量筒中滴入1 mL油酸酒精溶液时,滴数多数了10滴,D,V是纯油酸的体积,S是油膜的面积.若水面上痱子粉撒得较多,油酸未完全散开,即油膜没有充分展开,则测量的面积
9、S偏小,导致计算结果偏大,A错误; 大量的酒精更易使油酸分子形成单分子层薄膜,会使测量结果更精确,B错误; 若计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格,S将偏小,计算结果将偏大,C错误; 若在向量筒中滴入1 mL油酸酒精溶液时,滴数多数了10滴,则计算所得的V偏小,故d偏小,D正确.,针对训练(2019上海市嘉定区期末)在做“用油膜法估测分子直径的大小”的实验中 (1)实验简要步骤如下: A.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,再根据方格的边长 求出油膜的面积S B.将一滴油酸酒精溶液滴在水面,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 C
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