高二物理分子动理论-讲义（教师版）.pdf

分子动理论

抛砖引玉

如果我们把地球的大小与一个苹果的大小相比，那就相当于将直径为1cm的球和分子相比。可见，

分子是及其微小的。

我们曾经研究过物体的运动，那么，构成物体的微小分子会怎样运动呢？

本讲概述

学习目标

1.掌握油膜法估测分子大小的实验原理、步骤和注意事项

2.了解扩散现象、布朗运动的含义和特点

3.掌握分子间作用力和能量随分子间距离变化的变化特点。

知识结构

一、【必备知识】油膜法估测油酸分子大小

1.核心知识

物体是由大量分子组成的，通过什么途径可以知道分子的大小呢？

⑴用油膜法估测分子的大小

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把很小一滴油酸滴在水面上，水面上会形成一块油酸薄膜，薄膜是由单层油酸分子组成的．在估算时我

们忽略油酸分子的形状，把它简化为球形．测出一滴液体中油酸所占的体积，油膜的面积，就能估

算出油酸的分子直径．

因此，估测油酸分子的直径，要解决两个问题：

①获得很小一滴油酸并测得它的体积；

②测量这滴油酸在水面上形成的油膜面积。

①首先，配置一定浓度的油酸酒精溶液，例如可以向油酸中加酒精，直至总量达到．用注射

器吸取这样的油酸溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，记下液滴的总滴数和它们的总体积，这样便知

道1滴溶液的体积了．例如，100滴溶液的体积是，1滴的体积就是．根据这些数据就可以计

算出一滴溶液中所含纯油酸的体积．例如，上述数据中，1滴溶液含油酸．如果把1滴这样的

溶液滴在水面，溶液中的酒精将溶于水并很快挥发，液面上的油膜便是纯油酸形成的．

②先在浅盘里倒入约深的水，然后将痱子粉或细石膏粉均匀地洒在水面上．用注射器往水面上滴1

滴油酸酒精溶液，油酸立即在水面散开，形成一块薄膜．薄膜上没有痱子粉，可以清楚地看出它的轮

廓．待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描下油酸膜的形状．将画

有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，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．把正方形的个数乘以单个正方形的面积就得到油膜的面积．

⑵分子的大小：除了一些有机物质的大分子外，多数分子尺寸的数量级为．

⑶阿伏加德罗常数：

我们在化学课中学过，1mol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．

年用射线测得的阿伏加德罗常数是．

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分子质量、分子大

小等微观物理量联系起来，物理学中定量研究热现象时经常用到它。

2

2.即学即练

1.在“用油膜法估测分子的大小”实验中，用体积为的纯油酸配制成体积为的油酸酒精溶液，现已

测得一滴溶液的体积为，将一滴溶液滴入水中，油膜充分展开后面积为，估算油酸分子的直径大

小为（）

A.B.C.D.

【答案】A

【解析】油酸酒精混合液的体积浓度，油酸分子直径．

故选A．

【标注】【知识点】用油膜法估测油酸分子的大小

2.填空：

（1）在用油膜法估测分子大小的实验中，选用下列器材：浅盘（直径为）、注射器

（或滴管）、、按一定比例稀释好的油酸溶液、坐标纸、玻璃板、水彩笔（或钢

笔），请将还需要的一种实验器材补填在横线上．

（2）在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：

．用注射器将事先配好