人教版高中物理选修3-3课件:7.1物体是由大量分子组成的.ppt
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导入新课导入新课鲜花烂漫的季节,我们为什鲜花烂漫的季节,我们为什么能闻到沁人心脾的香气呢?
么能闻到沁人心脾的香气呢?
思考思考为什么我们在很远的地为什么我们在很远的地方就能闻到食物的香气?
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想一想想一想古希腊学者德谟克利古希腊学者德谟克利特早就对此作了解释,他特早就对此作了解释,他认为这是由于物质原子飘认为这是由于物质原子飘到了人们的鼻子里。
到了人们的鼻子里。
德德谟谟克克利利特特他认为,只有原子和他认为,只有原子和虚空是真实的。
虚空是真实的。
第七章第七章分子动理论分子动理论第一节第一节第一节第一节物体是由大量分子组成的物体是由大量分子组成的物体是由大量分子组成的物体是由大量分子组成的教学目标教学目标1.知识与能力知识与能力知道物体是由知道物体是由大量分子大量分子组成的。
组成的。
知道知道油膜法油膜法测分子大小的原理,并能估测出测分子大小的原理,并能估测出分子的大小。
分子的大小。
知道分子的知道分子的球型结构球型结构和分子尺度的和分子尺度的数量级数量级。
知道知道阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数的物理意义、数值和单的物理意义、数值和单位,并掌握与之有关的位,并掌握与之有关的计算或估算计算或估算方法。
方法。
掌握油膜法测分子的大小的方法。
掌握油膜法测分子的大小的方法。
理解阿伏加德罗常数在微观与宏观量中的桥理解阿伏加德罗常数在微观与宏观量中的桥梁作用。
梁作用。
注意观察与欣赏身边的各种事物,领略其美注意观察与欣赏身边的各种事物,领略其美好的一面。
好的一面。
通过实验总结规律,以便更好的解决生活中通过实验总结规律,以便更好的解决生活中存在的问题。
存在的问题。
2.过程与方法过程与方法3.情感态度与价值观情感态度与价值观教学重难点教学重难点重点重点理解和学会用单分子油膜法估测分子大小理解和学会用单分子油膜法估测分子大小(直径)的方法。
(直径)的方法。
分子大小的数量级。
分子大小的数量级。
用阿伏加德罗常数进行有关计算或估测的方用阿伏加德罗常数进行有关计算或估测的方法。
法。
难点难点理解和学会用单分子油膜法估测分子大小理解和学会用单分子油膜法估测分子大小(直径)的方法。
(直径)的方法。
本节导航本节导航1.油膜法测分子直径油膜法测分子直径2.分子的大小分子的大小3.阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数讨论讨论之前我们已经接触过分子,就平时的知之前我们已经接触过分子,就平时的知识也知道分子是很微小的,那么如何测出分识也知道分子是很微小的,那么如何测出分子直径呢?
子直径呢?
1.油膜法测分子直径油膜法测分子直径请同学们展开丰富的想请同学们展开丰富的想象力,我们可以联想一下象力,我们可以联想一下古代曹冲称象的故事,也古代曹冲称象的故事,也可以联系一下身边的事物,可以联系一下身边的事物,想一想,如何间接地测出想一想,如何间接地测出分子直径?
分子直径?
曹冲称象曹冲称象怎样估算油酸分子的大小?
怎样估算油酸分子的大小?
分子并不是球分子并不是球形的,但为了方便形的,但为了方便估算,我们把它看估算,我们把它看做球形处理。
做球形处理。
注意注意油酸分子d水面上单分子油膜的示意图把把11滴油酸滴在水面滴油酸滴在水面上,水面上形成一块单层上,水面上形成一块单层油酸分子薄膜,我们把它油酸分子薄膜,我们把它看做球形,测出油膜厚度看做球形,测出油膜厚度d,即油酸分子的直径。
,即油酸分子的直径。
实验实验油膜的厚度等于这一滴油酸的体积与它形成的面积的比。
如何获得一滴油酸?
怎样测量它的体积?
如何获得一滴油酸?
怎样测量它的体积?
配制一定浓度的的油酸酒精溶液,向配制一定浓度的的油酸酒精溶液,向1ml油油酸中加无水酒精得到酸中加无水酒精得到500ml的油酸酒精溶液。
的油酸酒精溶液。
用注射器吸取配制好的溶液,把它一滴一滴用注射器吸取配制好的溶液,把它一滴一滴地滴入量筒中,记录地滴入量筒中,记录100滴溶液的体积,求出一滴溶液的体积,求出一滴溶液的体积。
滴溶液的体积。
这样就可以根据溶液的浓度求出一滴溶液中这样就可以根据溶液的浓度求出一滴溶液中纯油酸的体积。
纯油酸的体积。
如果把一滴配制好的溶液滴在水面上,溶液如果把一滴配制好的溶液滴在水面上,溶液中酒精会溶于水并很快挥发,油膜便是纯油酸形中酒精会溶于水并很快挥发,油膜便是纯油酸形成的。
成的。
如何测量油膜的面积?
如何测量油膜的面积?
浮在水面上的痱子粉油酸膜水面上形成一块油膜怎样才能看清无色透怎样才能看清无色透明的油酸薄膜?
明的油酸薄膜?
先往浅盘中倒入水,然后先往浅盘中倒入水,然后将痱子粉或细石膏粉均匀的撒将痱子粉或细石膏粉均匀的撒在水面上。
在水面上。
用注射器往水面上滴用注射器往水面上滴1滴滴油酸酒精溶液。
油酸酒精溶液。
待油酸薄膜稳定后,将玻璃板放在浅盘上,在待油酸薄膜稳定后,将玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上描下油酸膜的形状。
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,计算轮廓范围内的正方形个数,不足半个的舍去,多余半个的按一个计算从而计算出的舍去,多余半个的按一个计算从而计算出油膜的面积。
油膜的面积。
注意注意油酸酒精溶液配比要合理;滴数时每滴油酸酒精溶液配比要合理;滴数时每滴大小相同;撒痱子粉或石灰粉时要均匀;等大小相同;撒痱子粉或石灰粉时要均匀;等溶液稳定后画轮廓;计算方格时要细心。
溶液稳定后画轮廓;计算方格时要细心。
因此,根据因此,根据1滴油酸的体积滴油酸的体积V和油膜面积和油膜面积S就可以算出油膜厚度就可以算出油膜厚度d=,即油膜分子,即油膜分子的大小。
的大小。
实验误差:
实验误差:
油酸酒精溶液的实际浓度和计算值有差别。
油酸酒精溶液的实际浓度和计算值有差别。
1滴滴油酸酒精溶液的实际浓度和计算值有差别。
油酸酒精溶液的实际浓度和计算值有差别。
油酸分子在水面上不一定是均匀单层分布。
油酸分子在水面上不一定是均匀单层分布。
在数方格计算油膜面积的时候出现误差。
在数方格计算油膜面积的时候出现误差。
油膜法测分子大小是早期测定分子大油膜法测分子大小是早期测定分子大小的一种方法,本实验是利用宏观量的测小的一种方法,本实验是利用宏观量的测定求出微观量的大小。
定求出微观量的大小。
2.分子的大小热学中提到的热学中提到的“分子分子”是指是指组成物组成物组成物组成物质的原子,分子或离子等质的原子,分子或离子等质的原子,分子或离子等质的原子,分子或离子等,因为它们都,因为它们都遵循相同的热运动规律。
自然界中所有遵循相同的热运动规律。
自然界中所有物质都是由大量的、不连续的分子组成物质都是由大量的、不连续的分子组成的。
的。
名词解释名词解释组成物质的分子非常小,不但用肉眼无组成物质的分子非常小,不但用肉眼无法直接看到,就使用高倍的光学显微镜也看法直接看到,就使用高倍的光学显微镜也看不到,只有放大几亿倍的扫面隧道显微镜才不到,只有放大几亿倍的扫面隧道显微镜才能观察到物质表面原子的排列。
能观察到物质表面原子的排列。
扫扫描描隧隧道道显显微微镜镜下下的的原原子子液体、固体的分子排列比较紧密,我们一般把它液体、固体的分子排列比较紧密,我们一般把它们看做小球,即认为固体、液体分子是紧密挨在一起们看做小球,即认为固体、液体分子是紧密挨在一起的小球,因此,小球的直径就是该物体的分子直径。
的小球,因此,小球的直径就是该物体的分子直径。
气体分子的分子间距很大,因此我们就不能认为气体分子的分子间距很大,因此我们就不能认为它们是紧密挨在一起的了,但可以把每个分子所占的它们是紧密挨在一起的了,但可以把每个分子所占的空间体积看做一个正方形,那么正方体棱长也就等于空间体积看做一个正方形,那么正方体棱长也就等于分子间的平均距离。
分子间的平均距离。
固体、液体固体、液体分子分子d气体分子气体分子d用不同方法测出的分子大小有差异,但是数量用不同方法测出的分子大小有差异,但是数量级是相同的,除了一些有机物质大分子外,分子直级是相同的,除了一些有机物质大分子外,分子直径的数量级为径的数量级为10-10m。
练习:
已知水分子的直径是练习:
已知水分子的直径是410-10m,每个水分子,每个水分子的体积是多少?
若认为水分子是一个紧挨着另一个的体积是多少?
若认为水分子是一个紧挨着另一个的,那么一毫升水中有多少个水分子?
假若你一秒的,那么一毫升水中有多少个水分子?
假若你一秒钟可以数十个数,要让你数完这些分子需要多长时钟可以数十个数,要让你数完这些分子需要多长时间?
间?
解:
一个水分子的体积:
解:
一个水分子的体积:
一毫升水中含有水分子的个数:
一毫升水中含有水分子的个数:
数完这些水分子需要的时间数完这些水分子需要的时间3.阿伏加德罗常数在化学课中我们已经学过,在化学课中我们已经学过,1mol任何物质任何物质都含有相同的分子数,用阿伏加德罗常数都含有相同的分子数,用阿伏加德罗常数NA表表示,正式的定义是示,正式的定义是0.012千克碳千克碳12中包含的碳中包含的碳12的原子的数量。
的原子的数量。
直到直到19世纪中叶,世纪中叶,“阿伏伽德罗常量阿伏伽德罗常量”的的概念才正式由法国科学家让概念才正式由法国科学家让贝汉提出,而在贝汉提出,而在1865年,年,NA的值才首次通过科学的方法由德国的值才首次通过科学的方法由德国人约翰人约翰洛施米特测定出,洛施米特测定出,NA=6.02213671023mol-1。
通常取通常取NA=6.021023mol-1,粗略计算时取,粗略计算时取NA=6.01023mol-1。
阿伏加德罗常数是联系微观物理量与宏观物阿伏加德罗常数是联系微观物理量与宏观物理量的桥梁,所以涉及分子动理论中有关分子大理量的桥梁,所以涉及分子动理论中有关分子大小的计算时,常常用到该常量及相关公式。
小的计算时,常常用到该常量及相关公式。
1.2.3.4.5.6.公式集锦公式集锦各符号所代表的物理量各符号所代表的物理量m物质质量物质质量M摩尔质量摩尔质量m0分子质量分子质量V物质体积物质体积VM摩尔体积摩尔体积NA阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数V0分子体积或气体分子所占据的平均空间分子体积或气体分子所占据的平均空间n物质的量物质的量N分子总个数分子总个数d分子直径或气体分子之间的平均距离分子直径或气体分子之间的平均距离物质的密度物质的密度通过以上公式不难看出,不论是估算通过以上公式不难看出,不论是估算分子的质量、估算分子的数目、估算分子分子的质量、估算分子的数目、估算分子的体积、估算分子的直径还是估算分子的的体积、估算分子的直径还是估算分子的平均距离,都离不开阿伏加德罗常数,足平均距离,都离不开阿伏加德罗常数,足以见得阿伏加德罗常数对宏观量和微观量以见得阿伏加德罗常数对宏观量和微观量的重要作用。
的重要作用。
我们都知道分子的体积和质量都非我们都知道分子的体积和质量都非常的小,而常的小,而NA=6.021023mol-1阿伏阿伏加德罗常数这个非常重要的数字又是联加德罗常数这个非常重要的数字又是联系宏观与微观的桥梁,从而说明了系宏观与微观的桥梁,从而说明了物质物质是由大量分子组成的是由大量分子组成的。
既然阿伏加德罗常数如此重要,那既然阿伏加德罗常数如此重要,那么关于它的计算我们应该重点来掌握。
么关于它的计算我们应该重点来掌握。
记忆思路记忆思路NA是联系宏观量和微观量的桥梁。
是联系宏观量和微观量的桥梁。
是联系质量和体积的关键。
是联系质量和体积的关键。
在记忆中起枢纽作用。
在记忆中起枢纽作用。
课堂小结课堂小结1.单分子油膜法测定分子大小是把分子想象成单分子油膜法测定分子大小是把分子想象成小球,利用球体的球直径方法测得的,实验过程中小球,利用球体的球直径方法测得的,实验过程中应注意减小不必要的误差的产生。
应注意减小不必要的误差的产生。
2.分子大小的数量级是分子大小的数量级是10-10m,分子其实很小,分子其实很小但结构却相当复杂,我们要学会建立分子结构模型。
但结构却相当复杂,我们要学会建立分子结构模型。
3.阿伏加德罗常数是联系微观和宏观的桥梁,阿伏加德罗常数是联系微观和宏观的桥梁,我们知道怎么运用其做相应计算。
我们
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- 人教版 高中物理 选修 课件 7.1 物体 大量 分子 组成