7.1物质是由大量分子组成的（学案）【热学内容简介】1．热现象：与有关的物理现象。如热胀冷缩、摩擦生热、水结冰、湿衣服晾干等都是热现象。2．热学的主要内容：热传递、热膨胀、物态变化、固体、液体、气体的性质等。3．热学的基本理论：由于热现象的本质是大量分子的无规则运动，因此研究热学的基本理论是分子动理论、能量守恒规律。【自主学习】〖阅读课文回答〗物理热学中所说的分子与化学中所说的分子有何不同？一、分子的大小：【思考】分子是看不见的，怎样能知道分子的大小呢？1．利用扫描隧道显微镜测定分子的直径看物理课本上彩色插图，石墨表面原子分布的图样：插图的中心部分亮点直接反映碳原子排列情况。经过计算得出碳原子之间的距离约是1.5×10-10m。如果设想碳原子是一个挨着一个排列的话，那么碳原子之间的距离L就等于碳原子的直径d，如图所示。2．用油膜法估测分子直径的大小【演示实验】①怎样估算油酸分子直径的大小：将一滴体积V已知的小油滴，滴在水面上，在重力作用下尽可能的散开，可认为在水面上形成油膜。如图所示。油膜的厚度d看成是油酸分子的，所以只要再测定出这层油膜的，可以根据求出油分子直径的大小。实验要做些简化处理：(a)把分子看成；(b)油分子排列；(c)认为油膜厚度等于。②如何获得很小的一滴油酸？怎样测量它的体积？a．配制油酸酒精溶液：1ml纯油酸加酒精配制成500ml溶液，浓度是。〖问题〗为什么用油酸酒精溶液而不用纯油酸？b．胶头滴管吸取溶液，一滴一滴地入量筒，记录总滴数n和总体积v，则每滴溶液的体积为。根据以上两步计算出纯油酸的体积V=。③若何测量油膜面积？a．油膜无色透明，怎样才能看清？b．如何记录油膜的面积？c．如何计算油膜的面积？④分子直径为d，油滴体积是V，油膜面积为S，根据d=，根据估算得出分子直径的数量级为m。二、阿伏伽德罗常数（NA）7.1物质是由大量分子组成的-1-1．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？2．摩尔质量、摩尔体积的意义。如果已经知道分子的大小，不难粗略算出阿伏伽德罗常数。例如，1mol水的质量是0.018kg，体积是1.8×10-5m3。每个水分子的直径是4×10-10m，它的体积是m3。如果设想水分子是一个挨着一个排列的。算出1mol水中所含的水分子数。3．微观物理量的估算若已知阿伏伽德罗常数，可对液体、固体的分子大小进行估算。事先我们假定近似地认为液体和固体的分子是一个挨一个排列的（气体不能这样假设）。①1mol水的质量是M=18g，那么每个水分子质量如何求？②若已知铁的相对原子质量是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）。是否可以计算出铁原子的直径是多少来？【归纳总结】：以上计算分子的数量、分子的直径，都需要借助于阿伏伽德罗常数。因此可以说，阿伏伽德罗常数是联系微观世界和宏观世界的桥梁。它把摩尔质量、摩尔体积等这些宏观量与分子质量、分子体积（直径）等这些微观量联系起来。【尝试体验】例：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？【巩固训练】1、下列哪一组已知数据中能求出阿伏加德罗常数A．物质分子的质量和体积B．物体的质量和它的摩尔质量C．物体的质量、密度和它的分子体积D．物体的摩尔体积、密度及其分子质量2、已知阿伏加德罗常数为NA，铜的摩尔质量为M，密度为ρ（均为国际单位），则A．1m3铜原子含原子数目为ρNA/MB．1个铜原子质量是M/NAC．1个铜原子的体积是M/ρNAD．1kg铜所含原子的数目是ρNA3、只要知道下列哪一组物理量，就可以估算出气体中分子的平均距离A．阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和质量B．阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和密度C．阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和体积D．该气体的密度、体积和摩尔质量7.1物质是由大量分子组成的-2-
