第一节 物体是由大量分子组成的
教学重点:分子大小的计算
教学难点:微观量与宏观量之间的联系
一、物质有大量分子构成
结合化学提出不同物体不同的分子组成,并且物理中此时提到的分子有别于化学中的分子,它包括分子、原子、离子等.
展示几个漂亮的分子模型,激发学生学习兴趣.
二、分子的大小
1、分子大小的测量方法
(1)显微镜观测
(2)实验油膜法估测分子大小
实验原理:将体积为 的油滴到水面上,使其均匀地、尽可能地散开成很薄的一层,此时可以认为油分子一个挨一个紧密排成一单层油膜,油膜的厚度就是单个分子的直径,因此只需测出油膜的面积 ,就知道该油分子的近似直径
实验过程所用的酒精油酸溶液溶于水时,酒精溶于水,油酸形成单分子油膜.
例题:将1 cm3的油酸溶于酒精,制成200 cm3的油酸酒精溶液.已知1cm3溶液有50滴,一滴滴到水面上,酒精溶于水,油酸形成一单分子层,其面积为0.2 m2. 由此可知油酸分子大约为多少?
解:一滴油酸酒精溶液含油酸体积
油酸分子直径约为:
三、阿伏加德罗常数
阿伏加德罗常数是联系微观和宏观的一个重要桥梁,其大小为每摩尔物质含有的微粒数(或12g炭12含有的炭原子数),即6.02×1023mol-1 .
已知物质的体积 和摩尔体积 ,就可以求出物质的分子数, ;已知物质的质量 和摩尔体积 ,就可以求出物质的分子数, ;已知物质的摩尔体积 ,就可以求出该物质的单个分子体积 ;已知物质的摩尔质量 ,就可以求出该物质的单个分子质量
例题:已知地球到月球的距离是3.84×105km,铁的摩尔质量为56g,密度为7.9×103kg/m3,如果将铁原子一个一个地排列起来,从地球到月亮需要多少个铁原子?
A、1.4×105个 B、1.4×1010个
C、1.4×1018个 D、1.4×1021个
答案:C
分析:本题可以先求出单个铁原子的直径:
所以需要的铁原子个数为:
另外,本题还可以从数量级上迅速判断出答案,由于地球到月亮的距离数量级为108m,而分子直径的数量级在10-10m左右,所以需要的铁原子个数在1018的数量级上,应选C选项.
四、作业