高中物理 第七章 分子动理论 课时1 物体是由大量分子组成的学案 新人教版选修3-3-新人教版高二选修3-3物理学案VIP专享VIP免费

学案1物体是由大量分子组成的[目标定位]1.知道物体是由大量分子组成的.2.知道分子的大小，能够用油膜法估测油酸分子的大小.3.知道阿伏加德罗常数，会用它进行相关的计算或估算.一、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，在水面上形成油酸薄膜，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、痱子粉(或细石膏粉)、注射器、量筒、玻璃板、彩笔、坐标纸.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，使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η，算出一滴油酸酒精溶液中的油酸体积V＝V′η.(2)在水平放置的浅盘中倒入约2cm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画在玻璃板上.(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(以坐标纸上边长为1cm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)油膜的厚度d可看做油酸分子的直径，即d＝.[延伸思考]1.实验中为什么用酒精对油酸进行稀释？答案用酒精对油酸进行稀释是为了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？答案撒痱子粉后，便于观察所形成的油膜的轮廓.二、阿伏加德罗常数及微观量的估算1.阿伏加德罗常数：NA＝6.02×1023mol－1它是宏观世界和微观世界之间的一座桥梁.它把摩尔质量M、摩尔体积V、物质的质量m、物质的体积V′、物质的密度ρ等宏观量，跟单个分子的质量m0、单个分子的体积V0等微观量联系起来.其中密度ρ＝＝，但要切记对单个分子ρ＝是没有物理意义的.(1)分子的质量：m0＝.(2)分子的体积(或分子所占的空间)①对固体和液体，因为分子间距很小，可认为分子紧密排列，摩尔体积V＝NAV0，则单个分子的体积V0＝＝.②对气体，因为分子间距比较大，故V0＝只表示每个分子所占有的空间.(3)质量为m的物体所含分子数：N＝NA.(4)体积为V′的物体所含分子数：N＝NA.2.热学中的分子(1)热学中的分子与化学上讲的不同，它是构成物质的分子、原子、离子等微粒的统称，因为这些微粒在热运动时遵从相同的规律.(2)一般分子大小的数量级是10－10m，质量的数量级是10－26kg.(3)分子的两种模型①球体模型：固体、液体分子可认为是一个挨着一个紧密排列的球体，由V0＝及V0＝πd3可得：d＝.图1②立方体模型：气体中分子间距很大，一般建立立方体模型.将每个气体分子看成一个质点，气体分子位于立方体中心，如图1所示.则立方体的边长即为分子间距.由V0＝及V0＝d3可得：d＝.一、用油膜法估测分子的大小例1在做“用油膜法估测分子的大小”实验中，104mL油酸酒精溶液中有纯油酸6mL.用注射器测得1mL上述溶液中有50滴.把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待油膜形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓，然后把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图2所示，坐标纸中正方形小方格的边长为20mm.图2(1)油膜的面积是多少？(2)每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是多少？(3)根据上述数据，估算出油酸分子的直径.解析(1)数出在油膜轮廓范围内的格子数(面积大于半个方格的算一个，不足半个方格的舍去不算)为58个，油膜面积约为S＝58×(0.02)2m2＝2.32×10－2m2.(2)因为50滴油酸酒精溶液的体积为1mL，且能求出溶液中含纯油酸的浓度为η＝，故每滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为V0＝η＝×6×10－4mL＝1.2×10－11m3.(3)把油膜的厚度视为油酸分子的直径，可估算出油酸分子的直径为d＝＝m≈5.2×10－10m.答案(1)2.32×10－2m2(2)1.2×10－11m3(3)5.2×10－10m二、分子的大小例2关于分子，下列说法中正确的是()A.分子看做小球是分子的简化模型，实际上，分子的形状并不真的都是小球B.所有分...