高中物理 第七章 分子动理论 第1节 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

第1节物体是由大量分子组成的1.知道物体是由大量分子组成的．2.理解油膜法测分子直径的原理，并能进行测量和计算．3．知道分子球形模型和分子直径的数量级．4.知道阿伏加德罗常数及其意义．一、分子的大小1．物体是由大量分子组成的，在热学中，组成物质的微粒(如分子、原子或者离子)统称为分子．2．用油膜法估测分子的大小(1)原理：把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，使油酸在水面上形成单分子油膜，如把油酸分子简化成球形，则油膜的厚度即为油酸分子的直径，如图．(2)计算：如果测出油酸的体积为V，单分子油膜的面积为S，则油酸分子的直径d＝．3．分子大小：除了一些有机物质的大分子外，多数分子大小的数量级为10－10m.1．(1)油酸分子的形状是球形的．()(2)原子或离子不是分子．()(3)所有分子直径的数量级都是10－10m.()(4)测定分子大小的方法有多种，油膜法只是其中的一种方法．()提示：(1)×(2)×(3)×(4)√二、阿伏加德罗常数1．定义：1mol的任何物质都含有相同的粒子数，这个数量用阿伏加德罗常数表示．2．数值：阿伏加德罗常数通常用符号NA表示，其值通常可取NA＝6.02×1023mol－1，在粗略计算中可取NA＝6.0×1023mol－1.3．意义：阿伏加德罗常数是一个重要的常数，它把摩尔质量、摩尔体积这些宏观量与分子质量、分子大小等微观量联系起来了，即阿伏加德罗常数NA是联系宏观量与微观量的桥梁．2．(1)阿伏加德罗常数与物质的种类、物质的状态无关．()(2)一个分子的质量等于摩尔质量除以阿伏加德罗常数．()(3)一个分子的体积等于摩尔体积除以阿伏加德罗常数．()提示：(1)√(2)√(3)×油膜法测分子的大小1．实验目的：用油膜法估测分子的大小．2．实验原理：把一定体积的油酸酒精溶液滴在水面上使其形成单分子油膜，如图所示．不考虑分子间的间隙，把油酸分子看成球形模型，计算出1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积V并测出油膜面积S，求出油膜的厚度d，即d＝就是油酸分子的直径．3．实验器材：油酸、酒精、注射器或滴管、量筒、浅盘、玻璃板、坐标纸、彩笔、痱子粉或细石膏粉．4．实验步骤(1)在浅盘中倒入约2cm深的水，将痱子粉或细石膏粉均匀撒在水面上．(2)取1mL(1cm3)的油酸溶于酒精中，制成200mL的油酸酒精溶液．(3)用注射器往量筒中滴入1mL配制好的油酸酒精溶液(浓度已知)，记下滴入的滴数N，算出一滴油酸酒精溶液的体积V′.(4)将一滴油酸酒精溶液滴在浅盘的液面上．(5)待油酸薄膜形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔画出油酸薄膜的形状．(6)将玻璃板放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面积S或者玻璃板上有边长为1cm的方格的个数，通过数方格个数，算出油酸薄膜的面积S.计算方格数时，不足半个的舍去，多于半个的算一个．5．数据处理：根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V，并代入公式d＝算出油酸薄膜的厚度d，即为油酸分子直径的大小．6．注意事项(1)油酸酒精溶液配制好后不要长时间放置，以免改变浓度，造成较大的实验误差．(2)实验前应注意，浅盘是否干净，否则难以形成油膜．(3)浅盘中的水应保持平衡，痱子粉应均匀撒在水面上．(4)向水面滴油酸酒精溶液时，应靠近水面，不能离水面太高，否则油膜难以形成．(5)待测油酸液面扩散后又收缩，要在稳定后再画轮廓．7．误差分析：本实验误差通常来自三个方面：(1)不能形成单分子油膜；(2)油滴的体积的测量产生误差；(3)计算油膜的面积有误差(每个方格面积越小，误差越小).油酸酒精溶液的浓度为每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.6mL，用滴管向量筒内滴50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加1mL，若把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成单分子油膜的形状如图所示．(1)若每一小方格的边长为20mm，则油酸薄膜的面积约为________m2；(2)一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为______m3；(3)由以上数据，估算出油酸分子的直径________m.[解析]估测方法是将每个油酸分子视为球形模型；在水面上形成单分子油膜；油膜的厚度可视为油酸分子的直径．(1)由题图可知油膜大约占56个方格，所以油膜面积约为S＝56×20×20mm2＝22400mm2＝2.24×10－2m2；(2)一滴油酸酒精溶液中含有...