7.1物体是由大量分子组成的.ppt

7.1《物体是由大量分子组成的》 第七章《分子动理论》 说明 物理学中所说的分子与化学中所说的分子是不同的 化学中讲的分子是：具有物质的化学性质的最小微粒 物理中所说的分子指的是：做热运动时遵从相同规律的微粒，包括组成物质的原子、离子或分子 一、分子的大小 放大上亿倍的蛋白质分子结构模型 ? 物体是由大量分子组成的 分子的大小 扫瞄隧道显微镜下的硅片表面原子的图像 扫描隧道显微镜拍摄的石墨表面原子排布图 （1）分子的体积是极其微小的,用肉眼和光学显微镜都不能 看到;放大到几十亿倍的扫描隧道显微镜才能看到 ? 怎样才能知道分子的大小呢？ （2）油膜法： 将一滴体积已知的小油滴, 滴在水面上, 在重力作用下 尽可能的散开形成一层极薄的油膜, 此时油膜可看成单 分子油膜,油膜的厚度看成是油酸分子的直径, 所以只要 再测定出这层油膜的面积, 就可求出油分子直径的大小 水 油酸分子 d 78cm2 实验原理 若已知一滴油的体积V和水面上油膜面 积S, 那么这种油分子的直径d是多少？ 分子直径d= V/ S. 简化处理 (1)把分子看成一个个小球; (2)油分子一个紧挨一个整齐排列; (3)认为油膜厚度等于分子直径. ? 例题1. 把体积1mm3 的油酸滴在水面上，假设油酸在水面上形成面积为3.5m2 的单分子油膜，是估算油酸分子的直径 解： D=v/s=(1×10-9 )/3.5=2.86 ×10-10 m （3）数量级: 一些数据太大或很小,为了书写方便,习惯上用科学记数法写成10的乘方数,如 3×10-10m。我们把10的乘方数叫做数量级, 1×10-10m和 9×10-10m，数量级都是 10-10m。 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 例如：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 练习：将1cm3油酸溶于酒精，制成200cm3的油酸酒精溶液，已知1cm3溶液有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薄层，已测出这一薄层的面积为0.2m2，由此可估测油酸分子直径是多少？ 1滴油酸酒精溶液的体积为1/50cm3 其中含油酸体积为10-10m3 油酸膜的厚度为5×10-10m 二、阿伏伽德罗常数 问: 在化学课上学过的阿伏伽德罗常数是什么意义？ 数值是多少？ 意义: 1mol任何物质中含有的微粒数(包括原子数,分子 数,离子数……）都相同,此数叫阿伏伽德罗常数, 可用符号NA表示此常数.阿伏加德罗常数是联系微观世界和宏观世界的桥梁． 数值: 1986年X射线法 NA=6.0221367×1023个/ mol(mol-1 ). 一般计算时记作6.02×1023mol-1,粗略的计算可用6×1023mol-1 . 例2：下列叙述中正确的是： A. 1cm3的氧气中所含有的氧分子数为6.02×1023个 B. 1克氧气中所含有的氧分子数为6 .02 ×1023个； C. 1升氧气中含氧分子数是6 .02 ×1023个； D. 1摩氧气中所含有的氧分子数是6 .02 ×1023 三、微观量的估算方法 1、固体或者液体分子的估算方法： 对固体或液体来说，分子间隙数量级远小于分子大小的数量级，所以可以近似认为分子紧密排列，据这一理想化模型，1mol任何固体或液体都含有NA个分子，其摩尔体积Vmol可以认为是NA个分子体积的总和。 如果把分子简化成球体，可进一步求出分子的直径d： 一个分子的体积： d 2、气体分子间平均距离的估算： 气体分子间的间隙不能忽略，设想气体分子平均分布，且每个气体分子平均占有的空间设想成一个小立方体，据这一微观模型，气体分子间的距离就等于小立方体的边长L，即： （ L并非分子的直径） L L 气体 立方体模型 L 3、物质所含分子数的估算： 关键是求出物质的摩尔数，便可以利用阿佛加德罗常数求出含有的分子数 摩尔质量=分子量 摩尔体积=摩尔质量/密度 例题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： （1）水的摩尔质量M=__________ 18g/mol （2）水的摩尔体积V=__________ M/ρ=18/1=18cm3/mol （3）一个水分子的质量m0 =_____________ M/ NA =18 / 6.02×1023g =2.99 ×10-26 kg （4）一个水分子的体积V0 =_____________ V/ NA