1、1、物体是由大量分子组成的,第七章 分子动理论,2、分子永不停息地做无规则运动,3、分子间存在着相互作用的引力和斥力,一、物体是由大量分子组成的,1、热学中定义的分子包括什么?,2、分子有多大?如何测量?,在热学中由于原子、离子、或分子做热运动时遵从相同的规律,所以统称为分子.,(一)、扫描隧道显微镜,扫描隧道显微镜拍摄的石墨表面原子排布图,图中每一个亮斑都是一个碳原子,(二)单分子油膜法,思考:如何测定一颗油酸分子的直径?,已知体积V=1mm3的一滴油,在水面上形成面积S=3.5m2 的油膜,那么这种油分子的直径d为多少m?,油膜法估算分子直径公式,(埃),利用现代技术,使用不同的方法测出的
2、分子大小并不完全相同,但数量级是一样的,均为:,例1 (课本第4页第2题改编)在做“用油膜法估测分子的大小”实验中,104 mL油酸酒精溶液中有纯油酸6 mL.用注射器测得1 mL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4所示,坐标纸中正方形小方格 的边长为20 mm. (1)油膜的面积是多少?,答案,解析,一、用油膜法估测分子的大小,图4,答案 2.32102 m2,解析 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S58(
3、0.02)2 m22.32102 m2.,(2)每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是多少?,答案,解析,解析 因为50滴油酸酒精溶液的体积为1 mL,且能求出溶液中含纯油酸的浓度为 6104,故每滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为V0 6104 mL1.21011 m3.,答案 1.21011 m3,(3)根据上述数据,估算出油酸分子的直径.,答案,解析,答案 5.21010 m,固体、液体,小球模型:,气体,立方体模型:,分子模型的建立:,三、阿伏加德罗常数NA,1mol的任何物质含有相同的粒子数,这个数叫阿伏加德罗常数,(1)粗略估算阿伏加德罗常数,已知:测得水分子的直径为4.010-10
4、m,1mol水的质量是0.018kg,求:NA,物质的质量 m 摩尔质量 Mm 分子的质量 m0 物质的体积 V 摩尔体积Vm 分子体积 V0 阿伏加德罗常数 NA 物质的量 n 分子总个数 N 物质的密度 ,(2)应用阿伏加德罗常数,A、计算物质所含的粒子数,求:1cm3水中含有的分子数(1mol水的质量是0.018kg),B、计算分子的质量,分子质量的数量级: 10-26-10-27kg,已知:水和氢气的摩尔质量分别是1.810-2kg/mol和210-3kg/mol,求水分子和氢分子的质量(已知NA=6.01023mol-1),C、计算分子的体积,不适用于求气体分子的体积 但能计算气体分
5、子的平均间距,二、阿伏加德罗常数的应用,例2 (课本第4页第3题改编)水的分子量是18 gmol1,水的密度1.0103 kg/m3,阿伏加德罗常数NA6.021023 mol1,则: (1)水的摩尔质量M_gmol1或M_kgmol1,水的摩尔体积Vmol_m3mol1.,答案,解析,18,1.8102,1.8105,解析 某种物质的摩尔质量用“gmol1”作单位时,其数值与该种物质的分子量相同,所以水的摩尔质量M18 gmol1.如果摩尔质量用国际单位制的单位“kgmol1”,就要换算成M1.8102 kgmol1.,(2)水分子的质量m0_kg,水分子的体积V_m3. (结果保留一位有效
6、数字),答案,解析,31026,31029,(3)将水分子看做球体,其直径d_m(结果保留一位有效数字),一般分子直径的数量级是_m.,答案,解析,41010,1010,这里的“1010”称为数量级,一般分子直径的数量级就是这个值,即1010 m.,(4)36 g水中所含水分子个数n_个.,答案,解析,1.21024,(5)1 cm3的水中所含水分子个数n_个.,3.31022,练习 (2018福建泉州模拟)2015年2月,美国科学家创造出一种利用细菌将太阳能转化为液体燃料的“人造树叶”系统,使太阳能取代石油成为可能.假设该“人造树叶”工作一段时间后,能将106 g的水分解为氢气和氧气.已知水的密度1.0103 kg/m3,摩尔质量M1.8102 kg/mol,阿伏加德罗常数NA6.01023 mol1.试求:(结果均保留一位有效数字) (1)被分解的水中含有水分子的总数N;,答案,解析,答案 31016个,解析 水分子数:,(2)一个水分子的体积V0.,答案,解析,答案 31029 m3,