1、,A 分子 阿伏加德罗常数,-分子动理论,知道物质是由大量分子组成的,知道分子大小和质量的数量级; 学会用单分子油膜估测分子大小,知道实验目的器材,理解实验的基本原理,认识建立模型在简单测量方法中重要作用; 知道分子动理论的主要论点; 知道阿伏加德罗常数; 知道布朗运动及其产生原因 知道分子速率的统计规律,知道研究热学时讨论个别分子的运动是没有意义的,学业水平考试要求,(一)、扫描隧道显微镜,一、物体由大量分子组成,(能放大几亿倍),扫描隧道显微镜拍摄的石墨表面原子排布图(图中的每个亮斑都是一个碳原子. ),一、物体由大量分子组成,放大上亿倍的蛋白质分子结构模型,一、物体由大量分子组成,大分子
2、,一、物体由大量分子组成,分子的直径有多大呢,一、物体由大量分子组成,?,固体、液体,小球模型,气体,立方体模型,(二)、分子模型,一、物体由大量分子组成,油膜法测定分子的直径,2.原理是:把一滴油酸滴到水面上,油酸在水面上散开形成单分子油膜,如果把分子看成球形,单分子油膜的厚度就可认为等于油膜分子的直径.,1.有一种粗略测定分子大小的方法叫油膜法.,一、物体由大量分子组成,(二)、分子模型,油膜法测定分子的直径,一、物体由大量分子组成,那么如何才能求出单分子油膜层的厚度(即分子直径)呢?,1.先测出油酸滴的体积V:,2.测出水面上漂浮的油膜的表面积S;,3.单分子油膜的厚度等于油滴体积V与油
3、膜面积S的比值:,方法小结:通过测量较大量来研究较小量。,一、物体由大量分子组成,油膜法测定分子的直径,在用油膜法测定分子的直径时,有哪些地方做了理想化处理 ?,把分子看成球形.,答:把滴在水面上的油酸层当作单分子油膜层.,(3)油分子一个紧挨一个整齐排列;,一、物体由大量分子组成,油膜法测定分子的直径,(除少数有机物大分子以外),分子直径数量级,一、物体由大量分子组成,油膜法测定分子的直径,10-10m,(三)、阿伏加德罗常数 NA,1 mol的任何物质都含有相同的粒子数,这个数就叫阿伏加德罗常数 。,例:已知水的摩尔体积是1.810-5 m3/mol,每个水分子的直径是410-10m ,设
4、想水分子是一个挨一个排列的,求1 mol水中所含的水分子数.,根据分子的大小,计算出NA,一、物体由大量分子组成,一个分子的体积:,1 mol水中所含的水分子数:,=6.01023 mol-1,N=,一、物体由大量分子组成, 阿伏加德罗常数的应用,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),一、物体由大量分子组成,分子质量的数量级: 10-26-10-27kg,一、物体由大量分子组成,B、计算分子的质量,求: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, 阿伏加德罗常数的应用,C、计算分子的
5、体积,不适用于求气体分子的体积 但能计算气体分子所占的空间体积,一、物体由大量分子组成, 阿伏加德罗常数的应用,已知物质的摩尔质量M,物体的密度p,阿伏加德罗常数NA,物质的质量 m 则 :分子的质量: m分子=M/NA分子的体积: v分子=V摩尔/ NA= ( M /p ) / NA所含有的分子数: N=摩尔数NA =(m /M) NA标准状态下,1 mol气体的体积为22.4升。 v升气体含有的分子数N=( v/V摩尔)NA,一、物体由大量分子组成,例:水的分子量18,水的密度为103kg/m3, 则:,(1)水的摩尔质量M=_,18g/mol,(2)水的摩尔体积V=_,M/=18/1=1
6、8cm3 /mol,(3)一个水分子的质量m0 =_,M/ NA =18 / 6.021023 =2.99 10-26 kg,(4)一个水分子的体积V0 =_,V/ NA =2.99 10-23 cm3,(5)1g水中含有的分子数目N=_,mNA/M=3.344 1022,一、物体由大量分子组成,组成物质的分子处于怎样的状态呢?,二、分子不停息的运动,滴墨水实验,二、分子不停息的运动,(一)、扩散现象,热运动:构成物体的分子在永不停息地做无规则运动,这种大量分子无规则运动的激烈程度跟温度无关。,温度越高,分子运动越剧烈,分子由密度大的地方向密度小的地方跑的现象,(二)、布朗运动,二、分子不停息
7、的运动,悬浮在液体(或气体)中小颗粒的无规则运动,悬浮在液体(或气体)中小颗粒的无规则运动.1.特点:颗粒越小现象越明显;温度越高,运动越激烈.2.原因:小颗粒受周围液体(气体)分子撞击不平衡的无规则性.3.布朗运动是分子热运动的有力实验证明,但两者又有本质区别.,二、分子不停息的运动,(二)、布朗运动,构成物体的分子都在永不停息的运动,那么每个分子的运动速率是否相同?,二、分子不停息的运动,分子速率分布的统计规律,二、分子不停息的运动,大量偶然事件的整体表现所显示的规律性,叫做统计规律,分子数百分率,伽耳顿板,三、分子间存在相互作用力,通常将分子所受的引力和斥力的合力也叫分子力.,三、分子间
8、存在相互作用力,引力和斥力同时存在, 当r10r0(10-9m) ,f0,如理想气体.(ro=10-10m),3. f引和f斥随距离变化的快慢不同r=r0时,f引=f斥 f=0;rr0时,f引f斥,f为引力;rr0时,f斥f引,f为斥力.,【例】关于分子间的作用力,下列说法正确的有(r0为分子的平衡位置)(CD) A.两个分子间距离小于r0时,分子间只有斥力 B.两个分子间距离大于r0时,分子间只有引力 C.两个分子间距离由较远逐渐减小到r=r0的过程中,分子力先增大,后减小,为引力 D.两个分子间距离由极小逐渐增大到r=r0的过程中,引力和斥力都同时减少,分子力表现为斥力,三、分子间存在相互
9、作用力,【解析】关于分子之间的作用力,必须明确分子之间的引力和斥力是同时存在的,当rr0时引力和斥力的合力表现为引力,而当rr0时合力表现为斥力,所以答案A、B均不正确;分子间距离r=r0时,合力等于0,而当rr0时表现为引力,且r较大即两个分子较远时,分子间相互作用力亦趋于0,可知由较远至r=r0的过程中,分子力先增大,后减小,即C答案正确;而分子间距离由极小逐渐增大到r=r0时,分子间的引力和斥力都逐渐减小,分子力表现为斥力,故知D答案正确.综上所述,正确答案为C、D.,三、分子间存在相互作用力,一、物质是由大量分子组成的1.分子是微小的,直径的数量级为10-10m,肉眼看不见,可通过离子
10、显微镜和油膜法等间接测量.在测量和计算中根据需要可将分子的形状简化为球形或立方体形.一般分子质量数量级是10-26Kg2.分子间有间隙,物质在固态、液态时分子间距离较小,有时可近似为紧密排列;气体的分子间距离较大,远大于分子大小.3.阿伏加德罗常数N=6.01023mol-1,是联系微观量(分子直径、分子体积、分子质量等)和宏观量(物体的质量、密度、体积、摩尔质量等)的桥梁,有关计算中经常用到.,四、总结,二、布朗运动 悬浮在液体(或气体)中小颗粒的无规则运动.1.特点:颗粒越小现象越明显;温度越高,运动越激烈.2.原因:小颗粒受周围液体(气体)分子撞击不平衡的无规则性.3.布朗运动是分子热运动的有力实验证明,但两者又有本质区别.,四、总结,三、分子间作用力分子之间同时存在着引力和斥力,通常将分子所受的引力和斥力的合力也叫分子力.1.分子间的引力和斥力同时存在,且都随距离成减函数关系,当分子间距离达到10r0(10-9m)以上时,分子力都接近为0,如理想气体.2.由于引力f引和斥力f斥随距离变化的快慢不同而使分子力的方向与距离有关.r=r0时,f引=f斥f=0;rr0时,f引f斥,f为引力;rr0时,f斥f引,f为斥力.,四、总结,