物质是由大量分子组成

2017级高二物理下学期

选修3-3 1.1物体是由大量分子组成的

姓名 日期

教师寄语:无论你是什么人,时间对每个人都是公平的.一天24小时,看你怎么利用? 学习目标： 1、知道物体是由大量分子组成的

2、知道油膜法测分子大小的原理，并能进行测量和计算。

3、知道分子的球形模型，知道分子直径的数量级。

4、知道阿伏加德罗常数的物理意义、数值和单位。

学习重点：知道分子大小的数量级；用阿伏伽德罗常数进行有关计算或估算的方法； 学习难点：理解和学会用单分子油膜法估算分子大小（直径）的方法

学习过程：

1. 分子动理论的基本观点

（1） 。

（2） 。

（3） 。

2、用油膜法测定分子大小：

用油膜法测分子的直径有两个理想化近似条件： ①把在水面上尽可能分散开的油膜视为单分子油膜。 ②把形成单分子油膜的分子视为紧密排列的球形分子，单分子油膜的厚度即为分子直径。

只需测出油滴的体积V ，和油膜的面积S ，由d=S V

可算出油分子的直径。

实验结论：分子直径的数量级为10-10m

3. 阿伏加德罗常数

（1） mol 任何物质所含的分子的数目都相同，为常数，这个常数叫阿伏加德罗常数

（2）N A =

4、两种分子模型

（1）球形模型：即把分子视为球形，一个一个的紧密排列，忽略球间的空隙。此模型适用于估算固体和液体分子的大小。

（2）立方体模型：即把分子所占据的空间看作是立方体，物质是由一个个立方体堆积而成。此模型适用于气体，特别注意一个立方体的空间是一个分子平均占据的空间，并不是实际气体分子的大小。

5、一般分子直径的数量级 m ，分子质量的数量级 kg

课中案

例1.1mol 水的质量是M=18g ，求每个水分子质量大小？

例2.已知阿伏加德罗常数为N A ，设某种固体物质的摩尔质量为M ，密度为ρ，此物质样品质量为m ，体积为V ，总分子数为n ，则下列表达式中能表示一个分子质量的是（ ） A. M N A B. A N M ρ C. n m D.V M ρ

例3.某气体的摩尔质量为M ，摩尔体积为V ，密度为ρ，每个分子的质量和体积分别为m 和V 0，则阿伏加德罗常数为N A 可表示为 （ ） A.0V V N A = B.m V N A ρ= C.m V N A 0ρ= D.0

V M N A ρ=

例4.已知某种物质的摩尔质量为μ，密度为ρ，则该物质单位体积内的分子数和单位质量内的分子数分别是（阿伏伽德罗常数为N ）（ ）

A ．

B ．

C ．

D ．

例5.在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，已经准备的器材有：油酸酒精溶液、滴管、浅盘和水、玻璃板、彩笔和坐标纸，要完成本实验，还欠缺的器材有 、 。

已知油酸酒精溶液中，油酸的体积比浓度为0.05%，1mL 这样的溶液合80滴，现将1滴溶液滴在水面上。这滴溶液中纯油酸的体积是__________m 3 。用彩笔描绘出的油膜轮

廓线后，印在坐标纸上，如图所示。已知坐标纸每一小格的

边长为1cm ，则油膜的面积为 m 2 。根据上面

的数据，估算油酸分子的直径是_________m （结果保留一

位有效数字）。

课后案

1、若已知阿伏伽德罗常数、物质的摩尔质量、摩尔体积，则不可以估算出（）A．固体物质分子的大小和质量B．液体物质分子的大小和质量

C．气体分子的大小和质量D．气体分子的质量和分子间的平均距离

2、用单分子油膜法测出没酸分子（视为球形）的直径后，还需要下列哪一个物理量就可以计算出阿伏伽德罗常数（）

A．油滴的体积B．油滴的质量C．油酸的摩尔体积D．油酸的摩尔质量3、利用油膜法可粗略地测定分子的大小和阿伏伽德罗常数。若已知n滴油的总体积为V，

一滴油形成的油膜面积为S，这种油的摩尔质量为，密度为，则每个油分子的直径d和阿伏伽德罗常数N A分别为（球的体积公式为）（）

A．B．

C．D．

4、根据下列哪组物理量，可以算出氧气密度（）

A．氧气分子的质量和氧气分子的体积

B．阿伏伽德罗常量、氧气分子的质量和氧气分子的体积

C．阿伏伽德罗常量、氧气的摩尔质量和氧气分子的体积

D．阿伏伽德罗常量、氧气的摩尔体积和氧气分子的质量

5、在测定分子大小的油膜法实验中，下面的假设与该实验无关的是( )

A.油膜中分子沿长度方向排列

B.油膜为单层分子且分子都是球形

C.油膜的体积等于分子体积之和

D.分子是一个挨一个排列间隙忽略

6．从下列哪一组数据可以算出阿伏加德罗常数（）

A. 水的密度和水的摩尔质量

B. 水的摩尔质量和水分子的体积

C. 水的摩尔质量和水分子的质量

D. 水分子的体积和水分子的质量

7、关于分子质量，下列说法正确的是( )

A．质量数相同的任何物质，分子数都相同 B．摩尔质量相同的物体，分子质量一定相同C．分子质量之比一定等于它们的摩尔质量之比 D．密度大的物质，分子质量一定大8．只要知道下列哪一组物理量，就可以估算出气体中分子间的平均距离？（）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、该气体的质量和体积

D ．该气体的密度、体积和摩尔质量

9、若以表示水的摩尔质量，V 表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，为标准状态下水蒸气的密度，NA 为阿伏伽德罗常量，、△分别表示每个水分子的质量和体积，则下列四个关系式中正确的是（ ）

A ．

B ．

C ．

D ．

10、某固体物质的摩尔质量为M 0kg/mol ，该物质的密度为ρkg/m 3，物体的体积为Vm 3，

N A 为阿伏伽德罗常数，则估算分子的直径d 为（ ）

A ．

B ．

C ．

D ．

11．在做“用油膜法估测分子直径的大小”的实验时，实验简要步骤如下：

A.将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,数出轮廓内的方格数(不足半个的舍去,多于半个的算一个),再根据方格的边长求出油膜的面积S

B.将一滴酒精油酸溶液滴在水面上,待油酸薄膜的形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上

C.用浅盘装入约2 cm 深的水,然后把痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上

D.用公式L=S

V ,求出薄膜厚度,即油酸分子的大小 E.根据酒精油酸溶液的浓度,算出一滴溶液中纯油酸的体积V

F.用注射器或滴管将事先配制好的酒精油酸溶液一滴一滴地滴入

量筒,记下量筒内增加一定体积时的滴数

上述实验步骤的合理顺序是.

（2）若油酸酒精溶液的浓度为每104ml 溶液中有纯油酸6mL ，用

注射器测得1mL 上述溶液有液滴75滴。把1滴该溶液滴入盛水的

浅盘里，最后油酸膜的形状和尺寸如图4所示，坐标中正方形小

方格的边长为1cm ， 则

①油酸膜的面积是 m 2

②每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是 m 3

③按以上数据，估测出油酸分子的直径是 m

12 在标准状总值下，有体积为V 的水和体积为V 的可认为是理想气体的水蒸气，已知水的密度为ρ，已知阿伏加德罗常数为N A ，水的摩尔质量为M A ，在标准状况下水蒸气的摩尔体积为V A ，求：

（1）它们中各有多少水分子？

（2）它们中相邻两个水分子之间的平均距离。

图

4