粤教版高中物理选修1-2物体的组成.ppt

物体的组成 公元前5世纪，古希腊哲学家认为:物体是由小得不被察觉的“a-tomos”粒子（即原子）构成 ⇓ 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 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 ⇓ 怎样测量呢？ 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 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. ↴ 简化处理: 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: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. 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. 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 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 =2.99 ×10-23 cm3 （5）将水分子看作球体，分子直径(取1位有效数字) d=_______________ (6v0/∏)-3 =1×10-10m （6）10g水中含有的分子数目N=___________________ mNA/M=3.344 ×1021 ※可见阿伏加德罗常数是联系宏观量和微观量的桥梁 例4 已知氢气的摩尔质量是2×10-3kg/mol,水的摩尔质量 是1.8×10-2kg/mol,计算1个氢分子和水分子的质量。 解: 已知 MH=2×10-3kg·mol-1 NA=6.02×1023mol-1 同理:一个水分子质量 m=M/NA=1.8×10-2/ 6.02×1023=3×10-26kg. 例5 若已知铁的原子量是56,铁的密度是7.8×103kg／m3,试 求质量是1g的铁块中铁原子的数目(取1位有效数字)及 一个铁原子的体积. 解: 1g铁的物质量是1/56mol,设其中铁原子的数目是n : n=1/56× NA=1/56×6×1023≈1×1022个. 1g铁的体积v: v =m/ρ=1×10-3/7.8×103 ≈1×10 –7m3 . 一个铁原子的体积vo: v o=v/n= (1×10 –7)/ (1×1022 ) ≈ 1×10 –29 m3. 谢 谢！