1、一. 物体是由大量分子组成的,第七章 分子动理论,1.物质是由大量分子组成。 2.分子永不停息的做无规则热运动。 3.分子间存在着相互作用的引力和斥力。,分子动理论的基本内容,物质各种各样,各种物质是由什么组成的？,物质是由大量分子组成的,两千多年前，古希腊的著名思想家德谟克利特说：万物都是由极小的微粒组成的。科学技术发展到现在，这种猜想已被证实。构成物质的单元多种多样，如：原子、离子和分子等，热学中统称为分子。物质是由大量分子组成的。,一、分子的大小,放大上亿倍的蛋白质分子结构模型,利用纳米技术把铁原子排成“师”字,1.分子的大小测定方法,（1）用离子显微镜观测,硅表面硅原子的排列,（2）单
2、分子油膜法,单分子油膜法粗测分子直径的原理，类似于取一定量的小米，测出它的体积V，然后把它平摊在桌面上，上下不重叠，一粒紧挨一粒，量出这些米粒占据桌面的面积S，从而计算出米粒的直径。,如何得知油酸体积？,如何得知油膜面积？,用单分子油膜法测得分子直径的数量级为,利用现代技术，使用不同的方法测出的分子大小并不完全相同，但数量级是一样的，均为,注意：除一些有机物质的大分子外，一般分子的直径数量级为上面数值，以后无特别说明，我们就以上面数值作为分子直径的数量级,二、阿伏加德罗常数,1阿伏加德罗常数NA：1摩尔（mol）任何物质所含的微粒数叫做阿伏加德罗常数。,2阿伏加德罗常数是联系微观世界和宏观世界
3、的桥梁,二、微观量的估算方法,1.固体或者液体分子的估算方法：对固体或液体来说，分子间隙数量级远小于分子大小的数量级，所以可以近似认为分子紧密排列，据这一理想化模型，1mol任何固体或液体都含有NA个分子，其摩尔体积Nmol可以认为是NA个分子体积的总和。,如果把分子简化成球体，可进一步求出分子的直径d,二、微观量的估算方法,2、气体分子间平均距离的估算：气体分子间的间隙不能忽略，设想气体分子平均分布，且每个气体分子平均占有的空间设想成一个小立方体，据这一微观模型，气体分子间的距离就等于小立方体的边长L，即：（d并非分子的直径）。,二、微观量的估算方法,3.物质分子所含分子数的估算：关键为求出
4、分子的摩尔数，便可以利用阿佛加德罗常数求出含有的分子数,例1：,已知空气的摩尔质量是 则空气中气体分子的平均质量多大？成年人做一次深呼吸，约吸入450 cm3的空气，则做一次深呼吸所吸入的空气质量是多少？所吸入的气体分子数量是多少？（按标准状况估算）,例2：下列叙述中正确的是：A. 1cm3的氧气中所含有的氧分子数为6.021023个B. 1克氧气中所含有的氧分子数为6 .02 1023个；C. 1升氧气中含氧分子数是6 .02 1023个；D. 1摩氧气中所含有的氧分子数是6 .02 1023,摩尔质量=分子量,摩尔体积=摩尔质量/密度,例题3 水的分子量18，水的密度为103kg/m3,阿
5、伏加德罗常数为NA=6.021023个/ mol，则：,（1）水的摩尔质量MA=_,18g/mol,（2）水的摩尔体积VA=_,MA/=18/1=18cm3/mol,（3）一个水分子的质量m0 =_,MA/ NA =18 / 6.021023g =2.99 10-26 kg,（4）一个水分子的体积V0 =_,VA/ NA =2.99 10-23 cm3,（5）将水分子看作球体，分子直径(取1位有效数字) d=_,(6v0/)-3 =110-10m,（6）10g水中含有的分子数目N=_,mNA/M=3.344 1021,可见阿伏加德罗常数是联系宏观量和微观量的桥梁,例4:已知氢气的摩尔质量是21
6、0-3kg/mol，水的摩尔质量是1.810-2kg/mol，计算1个氢分子和水分子的质量。,解:,已知 MH=210-3kgmol-1 NA=6.021023mol-1,同理:一个水分子质量m水=M水/NA=1.810-2/ 6.021023=310-26kg.,例5.若已知铁的原子量是56,铁的密度是7.8103kgm3,试求质量是1g的铁块中铁原子的数目(取1位有效数字)及一个铁原子的体积.,解:,1g铁的物质量是1/56mol,设其中铁原子的数目是n :,n=1/56 NA=1/566102311022个.,1g铁的体积v:,v =m/=110-3/7.8103 110 7m3 .,一
7、个铁原子的体积vo:,v o=v/n= (110 7)/ (11022 ) 110 29 m3.,解析 :,空气分子的平均质量为：,2成年人做一次深呼吸所吸入的空气质量为：,所吸入的分子数为：,课堂小结,物质是由大量分子构成的： 1、分子很小，直径数量级1010 m（单分子油膜法测直径） 2、分子的质量很小，一般数量级为1026 kg 3、分子间有间隙 4、阿佛加德罗常数：NA1026 mol1,（1）已知物质的摩尔质量MA，可求出分子 质量m0,（其中，VA为摩尔体积,为物质的密度）,（2）已知物质的量（摩尔数）n，可求出物体所含分子的数目N,（3）已知物质的摩尔体积VA ，可求出分子的体积 V0,
