物质是由大量分子组成的
物质是由大量分子组成的
物质是由大量分子组成的【要点导学】1、分子动理论建立在三个基本观点的基础之上。
本课学习它的第一个基本观点，就是：物质是由大量分子组成的。
2、认识分子，建立分子模型是本课的主要任务。
固体和液体的分子可以看作一个挨一个紧密排列的_____；气体分子则由于分子间距很大而看作质点。
3、分子的大小：一般分子的直径数量级是______，分子质量的数量级是10-27kg ～10-25kg ．分子的直径可以用_________法进行估测。
4、1mol 的任何物质中都含有________个分子，这一数值称为阿伏加德罗常数，它是联系微观世界和宏观世界的桥梁．5、通过阿伏伽德罗常数进一步认识分子是非常微小的粒子。
分子是如此之小：1cm 3水中含有的分子，全世界的人持续地数，需要17万年才能数完。
6、肉眼能看见的尘埃、光学显微镜下能观察到的微粒都比分子大得多。
7、大数量级的运算，是本课的一个特点。
熟练掌握下列物理量之间的关系，可以有效解决此类问题：物质的质量(M )＝物质体积(V )×物质密度(ρ)摩尔质量(M A )＝摩尔体积(V A )×物质密度(ρ)物质的量(n )＝物质的质量(M )／摩尔质量(M A )物质的量(n )＝物质的体积(V )／摩尔体积(V A )阿伏加德罗常数(N A )＝摩尔质量(M A )／分子质量(m 0)阿伏加德罗常数(N A )＝摩尔体积(V A )／分子体积(V 0)分子数目(N )＝物质的量(n )×阿伏加德罗常数(N A )分子质量(m 0)＝摩尔质量(M A )／阿伏加德罗常数(N A )＝物质的质量(M )／分子数目(N )分子体积(V 0)＝摩尔体积(V A )／阿伏加德罗常数(N A )＝物质体积(V )／分子数目(N )【范例精选】已知铜的密度为8.9×103kg ／m 3，原子量为64．通过估算可知，铜块中每个铜原子所占的体积为是多大？（结果保留2位数字）解法一 依题设条件可知，铜的原子量为64，即铜的摩尔质量M A =64×10－3kg ／mol ，铜的密度为＝8.9×103ke ／m 3，则铜的摩尔体积V A =ρAM根据阿伏加德罗常数的物理意义，每个铜原子所占有的体积为V 0＝AA A A N M N V ρ= 代人数据可知 V 0＝2932333102.1100.6109.81064--⨯=⨯⨯⨯⨯m m 3 解法二 依题设条件可知，铜的原子量为64．即铜的摩尔质量M A ＝64×10－3kg ／mol ，铜的密度为ρ=8.9×103kg ／m 3，则单位体积铜的摩尔数为n =A M ρ=⨯⨯⨯1064109.83mol/m 3=1.4×105mol/m 3 根据阿伏加德罗常数的物理意义，单位体积中的原子数为N ＝6.0×1023×1.4×105个＝8.4×1028个所以，每个原子占有的体积V 0＝329328102.1104.81m m -⨯=⨯ 拓展 如果将铜原子看作一个挨一个紧密排列的小球，利用上面求得的结果，可以计算铜原子的直径 d ＝2×m V 1032930108.214.34102.13243--⨯=⨯⨯⨯⨯=π 【能力训练】1．把1g 食盐放入容量是1010m 3的水库中，1cm 3的水中有______个盐分子(食盐的摩尔质量是58.5g ／mol)2．冰的密度为9×102kg ／m 3，冰的摩尔质量是18g ，设冰分子为正方体模型估算相邻的冰分子的平均距离为________(要求一位有效数字)。
高考物理一轮复习 第十三章 热学 第1讲 分子动理论 内能 用油膜法估测分子的大小教学案(含解析)
第1讲分子动理论内能用油膜法估测分子的大小➢教材知识梳理一、分子动理论1．物体是由大量分子组成的(1)分子直径大小的数量级为________ m.(2)一般分子质量的数量级为________ kg.(3)阿伏伽德罗常数N A：1 mol的任何物质所含的分子数，N A＝________mol－1.2．分子永不停息地做无规则热运动(1)扩散现象：相互接触的物体的分子或原子彼此进入对方的现象．温度越________，扩散越快．(2)布朗运动：在显微镜下看到的悬浮在液体中的颗粒的永不停息的无规则运动．布朗运动反映了________的无规则运动，颗粒越________，运动越明显；温度越________，运动越激烈．3．分子力(1)分子间同时存在着________和________，实际表现的分子力是它们的________．(2)引力和斥力都随着距离的增大而________，但分子间距离变化相等时斥力比引力变化得________．(3)分子间的作用力随分子间距离r变化的关系如图13321所示：当r＜r0时，表现为________；当r＝r0时，分子力为________；当r＞r0时，表现为________；当r＞10r0时，分子力变得十分微弱，可忽略不计．13321二、物体的内能1．分子的平均动能：物体内所有分子动能的平均值．________是分子平均动能的标志，物体温度升高，表明分子热运动的________增大．2．分子势能：与分子________有关．分子势能的大小随分子间距离的变化曲线如图13322所示(规定分子间距离无穷远时分子势能为零)．133223．物体的内能：物体中所有分子的热运动________与________的总和．物体的内能跟物体的________、________及物体的________都有关系．三、用油膜法估测分子的大小将油酸滴在水面上，让油酸尽可能散开，可认为油酸在水面上形成________油膜，如果把分子看作________，单层分子油膜的厚度就可以看作油酸分子的直径，如图13323所示，测出油酸的体积V和油膜的面积S，就可以算出分子的直径d＝________．图13323一、1.(1)10－10(2)10－26(3)6.02×10232．(1)高(2)液体分子小高3．(1)引力斥力合力(2)减小快(3)斥力零引力二、1.温度平均动能 2.间距3．动能分子势能温度体积摩尔数(或分子数)三、单层分子球形V S【思维辨析】(1)布朗运动是液体分子的无规则运动．( )(2)温度越高，布朗运动越剧烈．( )(3)分子间的引力和斥力都随分子间距的增大而增大．( )(4)－33 ℃＝240 K．( )(5)分子动能指的是由于分子定向移动具有的能．( )(6)当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大．( )(7)内能相同的物体，它们的分子平均动能一定相同．( )答案：(1)(×)(2)(√)(3)(×)(4)(√) (5)(×)(6)(√)(7)(×)【思维拓展】分子的体积如何表示？答案：(1)球体模型：将分子视为球体，V 0＝43πd 23(d 表示分子直径)； (2)立方体模型：将分子视为立方体V 0＝d 3(d 表示分子间距)．固体、液体分子体积V 0＝V N A(V 表示摩尔体积)，但对气体V 0表示一个气体分子平均占据的体积，因为气体分子之间的间隙不能忽略．➢ 考点互动探究 考点一 宏观量与微观量的转换桥梁作为宏观量的摩尔质量M mol 、摩尔体积V mol 、密度ρ与作为微观量的分子直径d 、分子质量m 、分子体积V 0都可通过阿伏伽德罗常数联系起来．如图13324所示．图13324(1)一个分子的质量：m ＝M mol N A. (2)一个分子所占的体积：V 0＝V mol N A(估算固体、液体分子的体积或气体分子平均占有的空间)．(3)1 mol 物质的体积：V mol ＝M mol ρ. (4)质量为M 的物体中所含的分子数：n ＝M M molN A . (5)体积为V 的物体中所含的分子数：n ＝ρV M molN A . 考向一 液体、固体分子模型1 [2016·江苏扬州期末] 目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术．实验发现，在水深300 m 处，二氧化碳将变成凝胶状态，当水深超过2500 m 时，二氧化碳会浓缩成近似固体的硬胶体．设在某状态下二氧化碳气体的密度为ρ，摩尔质量为M ，阿伏伽德罗常数为N A ，将二氧化碳分子看作直径为D 的球，则在该状态下体积为V 的二氧化碳气体变成硬胶体后体积为多少？[解析] 二氧化碳气体变成硬胶体后，可以看成是分子一个个紧密排列在一起的，故体积为V 的二氧化碳气体质量为m ＝ρV ，所含分子数为N ＝m M N A ＝ρV MN A ，变成硬胶体后体积为V ′＝N ·16πD 3＝πρVN A D 36M .■ 方法总结固体、液体分子一个一个紧密排列，可将分子看成球体或立方体，如图13325所示，分子间距等于小球的直径或立方体的棱长，所以d ＝36V π(球体模型)或d ＝3V(立方体模型)．图13325考向二 气体分子模型2 [2015·海南卷] 已知地球大气层的厚度h 远小于地球半径R ，空气平均摩尔质量为M ，阿伏伽德罗常数为N A ，地面大气压强为p 0，重力加速度大小为g.由此可估算得，地球大气层空气分子总数为________，空气分子之间的平均距离为________．答案： 4πR 2p 0N A Mg 3Mgh p 0N A[解析] (1)大气压是由地球大气层的重力产生，设大气层质量为m ，地球表面积为S ，可知mg ＝p 0S ，S ＝4πR 2，大气分子数n ＝m M N A ＝p 0SN A Mg ＝4πR 2p 0N A Mg ，气体分子间距大，所以把每一个气体分子平均占据的空间认为是一个立方体模型，立方体边长即为分子间平均距离假设为a ，因为大气层的厚度远小于地球半径，所以大气层每一层的截面积都为地球的表面积S ，大气层体积V ＝Sh ＝4πR 2h ，V ＝na 3，联立以上各式得a ＝3Mgh p 0N A .■ 方法总结 气体分子不是一个一个紧密排列的，它们之间的距离很大，所以气体分子的大小不等于分子所占有的平均空间．如图13326所示，此时每个分子占有的空间视为棱长为d 的立方体，所以d ＝3V.图13326考点二 分子动理论的应用考向一 布朗运动与分子热运动项目 布朗运动 分子热运动] (多选)关于布朗运动，下列说法不正确的是( ) A．布朗运动就是液体分子的无规则运动B．布朗运动就是悬浮微粒的固体分子的无规则运动C．气体分子的运动是布朗运动D．液体中的悬浮微粒越大，布朗运动就越不明显E．布朗运动是液体分子从各个方向对悬浮微粒撞击作用的不平衡引起的答案：ABC[解析] 布朗运动是液体分子撞击悬浮微粒的不平衡引起的，间接反映了液体分子的无规则运动，选项A、B错误，E正确；气体分子的运动不是布朗运动，选项C错误；布朗运动的剧烈程度与液体的温度以及颗粒的大小有关，液体中的悬浮微粒越大，布朗运动就越不明显，选项D正确．考向二分子间的作用力与分子势能多选)两个相距较远的分子仅在分子力的作用下由静止开始运动，直至不再靠近．在此过程中，下列说法正确的是( )A．分子力先增大，后一直减小B．分子力先做正功，后做负功C．分子动能先增大，后减小D．分子势能先增大，后减小E．分子势能和动能之和不变答案：BCE[解析] 分子力F与分子间距r的关系是：当r＜r0时F为斥力；当r＝r0时F＝0；当r ＞r0时F为引力．综上可知，当两分子由相距较远逐渐达到最近的过程中分子力是先变大再变小后又变大，选项A错误；分子力为引力时做正功，分子势能减小，分子力为斥力时做负功，分子势能增大，故选项B正确，D错误；因仅有分子力作用，故只有分子动能与分子势能之间发生转化，即分子势能减小时分子动能增大，分子势能增大时分子动能减小，其总和不变，选项C、E均正确．■ 方法规律(1)分子势能在平衡位置有最小值，无论分子间距离如何变化，靠近平衡位置，分子势能减小，反之增大．(2)判断分子势能的变化有两种方法①看分子力的做功情况．②直接由分子势能与分子间距离的关系图线判断，但要注意其和分子力与分子间距离的关系图线的区别．考向三物体的内能1．物体的内能与机械能的比较联系在一定条件下可以相互转化，能的总量守恒2.内能和热量的比较内能热量区别是状态量，状态确定系统的内能随之确定．一个物体在不同的状态下有不同的内能是过程量，它表示由于热传递而引起的内能变化过程中转移的能量联系在只有热传递改变物体内能的情况下，物体内能的改变量在数值上等于物体吸收或放出的热量5 (多选)关于物体的内能，下列说法正确的是( )A．温度相等的1 kg和100 g的水内能相同B．物体内能增加，一定要从外界吸收热量C．热量只能从内能多的物体转移到内能少的物体D．在相同物态下，同一物体温度降低，它的内能会减少E．物体运动时的内能不一定比静止时的内能大答案：DE[解析] 影响内能大小的因素是体积、温度、物态和分子总数，1 kg水和100 g水的质量不同，水分子总数不同，所以内能不同，故选项A错误；改变内能有两种方式：做功和热传递，所以物体内能增加，不一定要从外界吸收热量，也可以是外界对物体做功，选项B 错误；热量能从内能多的物体转移到内能少的物体，也能从内能少的物体转移到内能多的物体，选项C错误；在相同物态下，同一物体温度降低，分子的平均动能减小，内能减少，选项D正确；物体运动的快慢与分子运动的快慢无关，物体运动快，分子的平均动能不一定大，内能不一定大，选项E正确．考点三用油膜法测量分子的大小测量方法：图13327(1)油膜体积的测定——积聚法：由于一滴纯油酸中含有的分子数仍很大，形成的单层分子所占面积太大，不便于测量，故实验中先把油酸溶于酒精中稀释，测定其浓度，再测出1 mL 油酸酒精溶液的滴数，取一滴用于实验，最后计算出一滴溶液中含有的纯油酸的体积作为油膜的体积．(2)油膜面积的测定：如图13327所示，将画有油酸薄膜轮廓的有机玻璃板取下放在坐标格纸上，以边长为1 cm 的方格为单位，数出轮廓内正方形的格数(不足半格的舍去，超过半格的计为1格)，计算出油膜的面积S.某同学做“用油膜法估测分子的大小”的实验．(1)每滴油酸酒精溶液的体积为V 0，将该溶液滴一滴到水面上，稳定后形成油膜的面积为S.已知500 mL 油酸酒精溶液中含有纯油酸1 mL ，则油酸分子直径大小的表达式为d ＝________．(2)该同学做完实验后，发现自己所测的分子直径d 明显偏大．出现这种情况的原因可能是________．A ．将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算B ．油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化，但该同学并未发觉，仍按未挥发时的浓度计算(油酸仍能充分散开)C ．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分散开D ．计算油膜面积时，将不完整的方格作为完整方格处理答案：(1)V 0500S (2)AC [解析] (1)油酸酒精溶液中油酸的浓度为1500，一滴油酸酒精溶液滴入水中，酒精溶于水，油酸浮在水面上形成单层分子膜，故有Sd ＝1500V 0，解得d ＝V 0500S. (2)将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算，则计算公式变为d ＝V 0S，结果将明显偏大，选项A 正确；油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化，测量结果偏小，选项B 错误；水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开，由计算公式可知选项C 正确；计算油膜面积时，将不完整的方格作为完整方格处理，会有一定影响，但是结果不会明显偏大，选项D 错误．利用油膜法估测油酸分子的大小，实验器材有：浓度为0.05%(体积分数)的油酸酒精溶液、最小刻度为0.1 mL 的量筒、盛有适量清水的规格为30 cm ×40 cm 的浅盘、痱子粉、橡皮头滴管、有机玻璃板、彩笔、坐标纸．(1)下面是实验步骤，请填写所缺的步骤C.A ．用滴管将浓度为0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入1 mL 油酸酒精溶液时的滴数N ；B ．将痱子粉均匀地撒在浅盘内的水面上，用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液，从靠近水面处向浅盘中央一滴一滴地滴入油酸酒精溶液，直到油酸薄膜有足够大的面积且不与器壁接触为止，记下滴入的滴数n ；C ．________________________________________________________________________；D ．将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长为1 cm 的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，算出油酸薄膜的面积S(单位：cm 2)．(2)用已给的和测得的物理量表示单个油酸分子的大小为________(单位：cm)．答案：(1)待薄膜形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上(2)n ×0.05%NS[解析] (1)待薄膜形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上．(2)每滴油酸酒精溶液的体积为1N cm 3，n 滴油酸酒精溶液所含纯油酸的体积为V ＝n N×0.05% cm 3，所以单个油酸分子的大小d ＝V S ＝n ×0.05%NS(cm)． ■ 规律总结1．注意事项 (1)油酸在水面上形成油膜时先扩散后收缩，要在稳定后再画轮廓．(2)在有机玻璃板上描绘油酸薄膜轮廓时动作要轻而迅速，视线要始终与玻璃板垂直．2．误差分析(1)油酸酒精溶液配制后长时间放置，溶液的浓度容易改变，会给实验带来较大误差；(2)利用小格子数计算轮廓面积时，轮廓的不规则性容易带来计算误差；(3)测量量筒内溶液增加1 mL的滴数时，产生误差；(4)油膜形状的画线误差．【教师备用习题】1．(多选)[2016·威海模拟改编] 下列关于分子运动的说法不正确的是( )A．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，仅与单位体积内的分子数有关B．布朗运动是液体分子的运动，它说明分子不停息地做无规则热运动C．当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最小D．如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体的平均动能一定增大，因此压强也必然增大E．内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同[解析] ABD 气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，除了与单位体积内的分子数有关外，还与分子的平均速率有关；布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运动，是液体分子热运动的体现，它说明分子不停息地做无规则热运动；当分子间的引力和斥力平衡时，即r＝r0时，分子势能最小；如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体分子的平均动能一定增大，压强不一定增大；根据内能的物理意义及温度是分子热运动的平均动能的标志可知，内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同．综上所述选项A、B、D不正确．2．(多选)[2016·潍坊一模改编] 下列说法正确的是( )A．0 ℃的冰与0 ℃的水分子的平均动能相同B．质量相等的两个物体，温度高的内能不一定大C．分子间作用力的合力总是随分子间距离的增大而减小D．即使制冷技术不断提高，绝对零度也不能达到E．用打气筒向篮球充气时需要用力，说明气体分子间有斥力[解析] ABD 温度是分子平均动能的标志，选项A正确；物体的内能与温度、体积、物质的量均有关，质量相等的两个物体，温度高的内能不一定大，选项B正确；当r＜r0时，分子间作用力的合力随分子间距离的增大而减小，当r＞r0时，分子间作用力的合力随分子间距离的增大先增大后减小，选项C错误；绝对零度永远不可能达到，选项D正确；用打气筒向篮球充气时，气体压强增大，对活塞的压力增大，所以打气时需要用力推动活塞，选项E错误．3．(多选)[2016·唐山摸底] 对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是( )A．温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大B．外界对物体做功，物体内能一定增加C．温度越高，布朗运动越显著D．当分子间的距离增大时，分子间作用力的合力就一直减小E．当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大[解析] ACE 温度高的物体分子平均动能一定大，但是内能不一定大，选项A正确；外界对物体做功，若物体向外散热，其内能不一定增加，选项B错误；温度越高，布朗运动越显著，选项C正确；当分子间的距离增大时，分子间作用力的合力可能先增大后减小，选项D错误；当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大，选项E正确．4．(多选)[2016·豫东、豫北名校联考] 关于分子动理论的基本观点和实验依据，下列说法正确的是( )A．大多数分子直径的数量级为10－10 mB．扫地时扬起的尘埃在空气中的运动不是布朗运动C．悬浮在液体中的微粒越大，布朗运动就越明显D．在液体表面分子力表现为引力E．随着分子间距离的增大，分子势能一定增大[解析] ABD 多数分子直径的数量级为10－10 m，选项A正确；扫地时扬起的尘埃比做布朗运动的微粒大得多，而且扬起的尘埃是空气的流动造成的，不是布朗运动，选项B正确；悬浮在液体中的微粒越大，液体分子的撞击对微粒影响越小，布朗运动就越不明显，选项C 错误；液体表面分子之间距离较大，分子力表现为引力，选项D正确；分子势能变化与分子力做功有关，在平衡距离以内斥力大于引力，分子力表现为斥力，若在此范围内分子间距离增大，分子力做正功，分子势能减小；在平衡距离以外引力大于斥力，分子力表现为引力，若分子间距增大，分子力做负功，分子势能增大，选项E错误．5．(多选)[2016·陕西三模改编] 如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x 轴上，两分子之间的相互作用力的合力F与两分子间距离x的关系如图中曲线所示，F＞0表现为斥力，F＜0表现为引力，a、b、c、d为x轴上四个特定的位置，现把乙分子从a处由静止释放，则( )A．乙分子从a到b做加速运动，由b到c做减速运动B．乙分子从a到c做加速运动，经过c点时速度最大C．乙分子由a到c的过程中，两分子组成的系统的分子势能一直减少D．乙分子由a到d的过程中，两分子组成的系统的分子势能一直减少E．乙分子位于c点时，两分子组成的系统的分子势能最小[解析] BCE 根据图像可以看出分子力的大小变化，在横轴下方的为引力，上方的为斥力，分子力做正功，分子势能减小，分子力做负功，分子势能增大，从a到b分子乙受到引力作用，从静止开始做加速运动；从b到c仍受引力继续加速，选项A错误；从a到c一直受引力，故一直加速，所以到c点时，速度最大，选项B正确；从a到c的过程中，分子乙受到引力作用，力的方向与运动方向一致，故分子力做正功，所以分子势能减小，选项C 正确；从a到c分子力做正功，分子势能减小，从c到d分子力做负功，分子势能增加，选项D错误，选项E正确．。
1.1物体是由大量分子组成的
M/ NA =18 / 6.02×1023g =2.99 ×10-26 kg （3）一个水分子的质量m0 =_____________ V/ NA =2.99 ×10-23 cm3 （4）一个水分子的体积V0 =_____________ （5）将水分子看作球体，分子直径(取1位有效数字) (6v0/∏)-3 =4×10-10m d=_______________
很多轿车中设有安全气囊以保障驾乘人员的安 全。轿车在发生一定强度的碰撞时，利用叠氮 化钠（NaN3）爆炸产生气体（假设都是N2） 冲入气囊，若氮气充入后安全气囊的容积 V=56L，囊中氮气密度ρ=2.5kg/m3 ，已知氮 气的摩尔质量M=0.028kg/mol，阿伏伽德罗常 数NA =6×1023mol-1，试估算： （1）囊中氮气分子的总个数N （2）囊中氮气分子间的平均距离。（结果保 留一位有效数字）
分子直径数量级: 例:
水分子直径是4×10-10m, 氢分子直径是2.3×10-10m , 钨原子直径是2×10-10m.
除少数有机物大分子,一般分子直径的数量级是10-10m。
二、分子模型的建立 固体、液体
d d d d
球型模型
分子模型：在计算固液体分子大小时，作为一个近 似的物理模型，可把分子看成是一小球.则：
3．用滴管(或注射器)向量筒中滴入n滴配制好的油酸
酒精溶液，使这些溶液的体积恰好为1mL，算出每
滴油酸酒精溶液的体积V0＝
mL.
4．用滴管(或注射器)向水面上滴入一滴配制好的油
酸酒精溶液，油酸就在水面上慢慢散开，形成单
分子油膜．
5．待油酸薄膜形状稳定后，将准备好的玻璃板盖在
浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上． 6．将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，算出 油酸薄膜的面积． 7．据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的 体积V，利用一滴油酸的体积V 和薄膜的面积S，算
九年级第一讲分子动理论
第一讲、分子动理论知识点一：一、物质是由大量分子组成的。
1、分子：保持物质化学性质的最小粒子2、分子数目多【例1】、1g蔗糖含有个分子,把1g蔗糖放到蓄水的水中,如果蔗糖分子均匀分布到整个水库中,的水中含有多少蔗糖分子?3、分子体积小，分子若看成球型，其直径以10-10m来度量。
【例1】目前甲型 H1 N1流感的蔓延正引起世界各国的高度重视。
专家称：保持良好的卫生习惯是预防感染病毒的有效措施。
感染病人咳嗽所产生的有大量病毒的飞沫，会使1 m范围内的其他人吸入而被感染，所以与感染病人近距离接触须戴口罩。
一粒飞沫的直径约为1×10 － 6～5×10 － 6 m(分子直径约为1×10 － 9 m)，由此可判断飞沫______分子。
(选填“是”或“不是”)。
要看清分子必须使用1、下列关于分子的说法正确的是（）A 分子的体积很大B 分子只有一个种类C 分子能够用肉眼直接观察D 物质是由分子组成2、已知9g水中约含有3.01x1022个水分子,估算每个水分子的体积大约为( )A.0.16x10-3 cm3B. 2.99x10-22 cm3C.9.224x10-26 cm3D. 1.49x10-23 cm3二、一切物体的分子都在永不停息地做无规则的运动1、扩散：不同物质在相互接触时，彼此进入对方的现象。
【例1】下列社会实践中的实例，不能用来说明“分子在不停地运动”的是（）。
（2001年武汉市中考题）A．洒水的地面会变干 B．炒菜时加点盐，菜就有了咸味C．扫地时，尘土飞扬 D．房间里放了一篮子苹果，满屋飘香【例2】下列现象中属于扩散现象的是（）A．空气流动形成风 B．清晨扫地时，可以看到尘埃在空中乱舞C．将墨水滴入水中，可以看到沿途形成一长串墨迹D．将几粒粗盐放入盛有水的杯子中，一段时间后，整杯水都变成了【例3】下列诗词、歌词或俗语中不含有分子无规则运动这一物理知识的是（）A．稻花香里说丰年 B．美酒飘香歌声飞 C．墙里开花墙外香 D．亲戚远来香1．下列现象中属于扩散现象的是（）A．将面粉放在水中搅成浆状B．用来包铅块的纸经过较长时间会变黑C．洒水车向马路上喷水D．冬天湖面上的雾向四处飞散2．下列现象中能够说明分子在运动的是（）。
3热学知识点总结
高中物理选修3-3知识点梳理考点64物体是由大量分子组成的 阿伏罗德罗常数要求：1阿伏加德罗常数（N A =6.02x1023mol T ）是联系微观量与宏观量的桥梁。
设分子体积V 0、分子直径d 、分子质量m ;宏观量为•物质体积丫、摩尔体积匕、物质质量M 、摩尔 质量〃、物质密度p 。
目 p V _ V _ R（1）分子质量：m = N =N （2）分子体积：V 0=N =PN - （对气体，V 0应为气体分子占 AA A A 据的空间大小）（3）分子直径：4 d ： 6V 而 "球体模型.N A 38（2）3=V d = 3菽—=3寸 （固体、液体一般用此模型） Q 立方体模型.d = 3；'匕 （气体一般用此模型）（对气体，d 应理解为相邻分子间的平均距离）（4）分子的数量：p V M VN = N = N = NA 日 A p V A V A11 固体、液体分子可估算分子质量、大小（认为分子一个挨一个紧密排列）；气体分子不可估算大小，只能估算气体分子所占空间、分子质量。
考点65用油膜法估测分子的大小（实验、探究） 要求：1在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，有下列操作步骤，请补充实验步骤C 的内容及实验步骤E 中的计算式：A .用滴管将浓度为0.05%的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒中，记下滴入1mL 的油酸酒精溶液的滴数N ；B .将痱子粉末均匀地撒在浅盘内的水面上，用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液，逐滴向水面上滴 入，直到油酸薄膜表面足够大，且不与器壁接触为止，记下滴入的滴数n ;C ． ______________________________________________________________________D .将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长1cm 的正方形为单位，计算出轮廓内正 方形的个数m （超过半格算一格，小于半格不算）E .用上述测量的物理量可以估算出单个油酸分子的直径d =cm .考点66分子热运动布朗运动 要求：11）扩散现象：不同物质彼此进入对方（分子热运动）。
物态变化科学原理
物态变化的科学原理物质是由大量的分子组成的，分子之间存在着相互作用力，分子也在不停地做着无规则的热运动。
物质的状态或者说物态，取决于分子之间的相互作用力和分子的热运动速度。
当物质从一种状态变化到另一种状态的过程，就叫做物态变化。
物态变化是一种常见的物理现象，它与我们的生活和生产密切相关。
本文将介绍物态变化的三种基本形式：固态、液态和气态，以及它们之间的六种转化方式：熔化、凝固、汽化、液化、升华和凝华。
同时，本文还将介绍一些新型的物态，如等离子态、超固态、中子态等，以及它们的特点和应用。
一、固态、液态和气态固态、液态和气态是物质最常见的三种状态。
它们之间的区别主要体现在分子之间的距离和排列方式上。
1. 固态固态是指分子之间距离很小，相互作用力很大，分子只能在固定位置上做微小的振动，不能自由移动，因此固体具有一定的形状和体积。
固体中有些分子按照一定的规律排列成有序的结构，这样的固体叫做晶体，如盐、糖、金属等。
晶体有固定的熔点，即在一定的温度下才能从固态变为液态。
有些分子则无规则地排列在一起，这样的固体叫做非晶体，如玻璃、塑料等。
非晶体没有固定的熔点，它们在熔化过程中温度不断上升。
2. 液态液态是指分子之间距离较大，相互作用力较小，分子可以在一定范围内自由移动，但不能脱离液体表面，因此液体没有一定的形状，但有一定的体积。
液体可以流动，并能充满容器的底部。
液体中有些分子能够逸出表面进入空气中，这个过程叫做蒸发。
蒸发可以在任何温度下发生，但温度越高，蒸发越快。
当液体达到一定的温度时，液体内部也会产生大量气泡，并迅速上升到表面释放出来，这个过程叫做沸腾。
沸腾是一种剧烈的汽化现象，每种液体都有一个特定的沸点。
3. 气态气态是指分子之间距离很大，相互作用力很小，分子可以高速地在任意方向上运动，并不断地发生碰撞，因此气体没有一定的形状和体积。
气体可以充满整个容器，并且可以被压缩或膨胀。
气体中有些分子能够被冷却或压缩而重新变成液体，这个过程叫做液化。
第1讲 物质是由大量分子组成的
1.测油酸滴的体积V： 方法； 把油一滴一滴地滴入小量筒中，记下油滴的总滴数n和它们的总 体积V，这样就可以较精确的测出1滴油溶液的体积。
例如，100滴油溶液的体积是1 mL,1滴体积就是10-2 mL。
2.测油膜的面积S； 方法； ①用注射器往水面上滴1滴油溶液，油溶液 立即在水面散开，形成一块薄膜，如图.
解析： 1滴油酸酒精的体积为1/50 cm3
其中含油酸体积为10-10 m3 油酸膜的厚度为
D V 11010 51010 m S 0.2
课堂练习
例2、体积是10-4cm3的油滴滴于水中，若展开成一单分子油膜，
则油膜面积的数量级是 （ ）B
A．102 cm2
B．104 cm2
C．106 cm2
3、物质分子所含分子数的估算： 关键为求出分子的摩尔数，便可以利用阿佛加德罗常数求出含有的分子数
M
V
M
n分
nmol N A
M mol
NA
Vmol
NA
Vmol
NA
课堂练习
例4、已知空气的摩尔质量是，MA=29×10-3 kg/mol,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）
思考讨论: 在用油膜法测定分子的直径时，实际上做了许多理想化处理， 请问：有哪些地方做了理想化处理？
①把滴在水面上的油层当作单分子油膜层. ②把分子看成球形. ③认为油分子是一个紧挨一个整齐排列的;
课堂练习
例1、将1cm3油酸溶于酒精，制成200cm3的油酸酒精溶液，已知1cm3溶液有50滴，现 取1滴油酸酒精溶液滴到水面上，随着酒精溶于水，油酸在水面上形成一单分子薄层， 已测出这一薄层的面积为0.2m2，由此可估测油酸分子直径是多少？
高中物理选修三重点
高中物理选修三重点高中物理选修三重点如下：第七章分子动理论1、物质是由大量分子组成的（1）单分子油膜法测量分子直径（2）（3）对微观量的估算①分子的两种模型：球形和立方体（固体液体通常看成球形，空气分子占据的空间看成立方体）②利用阿伏伽德罗常数联系宏观量与微观量Ⅰ．微观量：分子体积V0、分子直径d、分子质量m0.Ⅱ．宏观量：物体的体积V、摩尔体积Vm，物体的质量m、摩尔质量M、物体的密度ρ.特别提醒：2、分子永不停息的做无规则的热运动（布朗运动扩散现象）（1）扩散现象：不同物质能够彼此进入对方的现象，说明了物质分子在不停地运动，同时还说明分子间有空隙，温度越高扩散越快。
可以发生在固体、液体、气体任何两种物质之间。
（2）布朗运动：它是悬浮在液体（或气体）中的固体微粒的无规则运动，是在显微镜下观察到的。
①布朗运动的三个主要特点：永不停息地无规则运动；颗粒越小，布朗运动越明显；温度越高，布朗运动越明显。
②产生布朗运动的原因：它是由于液体分子无规则运动对固体微小颗粒各个方向撞击的不均匀性造成的。
③布朗运动间接地反映了液体分子的无规则运动，布朗运动、扩散现象都有力地说明物体内大量的分子都在永不停息地做无规则运动。
（3）热运动：分子的无规则运动与温度有关，简称热运动，温度越高，运动越剧烈。
3、分子间的相互作用力（1）分子间同时存在引力和斥力，两种力的合力又叫做分子力。
（2）分子之间的引力和斥力都随分子间距离增大而减小，随分子间距离的减小而增大。
但总是斥力变化得较快。
（3）图像：理解+记忆：4、温度宏观上的温度表示物体的冷热程度，微观上的温度是物体大量分子热运动平均动能的标志。
热力学温度与摄氏温度的关系：5、内能①分子势能分子间存在着相互作用力，因此分子间具有由它们的相对位置决定的势能，这就是分子势能。
分子势能的大小与分子间距离有关，分子势能的大小变化可通过宏观量体积来反映。
②物体的内能物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能。
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2、分子直径的数量级： 1010 m
如：最小的原子是氮原子，直径约是它的1.06 倍，最大的原子铯原子直径约为它的5.4倍， 水分子的直径约是它的4倍。
3、一种粗略测量分子直径的方法：油膜法
早期用油膜法测定分子的大小，为我们 提供了一种探索微观世界的思路：利用 宏观量的测定（单分子油膜的体积V和面 积S），求出微观量（分子直径d）。
地上的物体就是由水、火、土、气四种 元素组成，而上天是由第五种元素“以 太”构成。
亚里士多德打破了具体物质之间的界限， 认为物质是可以互相转化的。
炼金术
积累了大量的物质转变的事实。同时17 世纪的人们已经清楚地知道，水银、铅、 硫、金、锑等是不能再分的“基本物 质”。
于是，炼金术被判了死刑，而一门新科 学（化学）走向黎明。
庄子（春秋） 一尺长的木棍，用刀斧每天劈它的 一半，那么这根棍永远也劈不完。
墨子（春秋） 这种事情不会发生，因为总有一天 再也无法将剩下的木头分开。这就 是“端”－组成物质的最小微粒。
原子、分子和离子
物质的微观结构越来越清晰地展现 在人们眼前：实物物质是由分子、 离子或者原子直接组成。而原子也 还是可以再分。现在仍然没有人能 断言是否已经找到这个世界的 “端”。
一滴油酸酒精所含油酸的体积为：
V油酸 51021001cm3
每个油酸分子的直径
dV油酸51010m S
所有油酸酒精所含油酸在水面的面积为：
S 油 酸 2 0 5 0 0 .2 m 2 14 m 0 2
每个油酸分子的直径
dV S 总 油油 酸 酸 1 1140 06m51 01m 0
例4（96全国）只要知道下列哪一组物
V
S
d
d V S
4、阿伏加德罗常数： 1moL的任何物质中含有相同的分子
数目，这个常数叫做阿伏加德罗常数， 用字母NA表示。
NA6.0 21203 m o 1 l
说明：这个常数是宏观量与微观量之间 联系的桥梁。
5．阿伏加德罗常数是一个重要常数，是 联系微现物理量和宏观物理量的桥梁：
计算分子质量 mMmol Vmol
如果在一场灾难中，一切人类文明都 将毁于一旦，而留给下一代智慧生命 的只能有一句话，那么怎样的陈述能 够用最少的语言表达最丰富的信息？ 我相信，那就是分子假说---一切物 质都是由运动不止的分子组成的，当 它们稍稍远离时，就会彼此吸引，而 过于靠近时，则将互相排斥。
－R.P.费曼（美）
一、物质是由大量分子组成的
理量，就可以估算出气体中分子间的平 均距离? A阿伏伽德罗常数、摩尔质量和质量 B阿伏伽德罗常数、摩尔质量和密度 C阿伏伽德罗常数、质量和体积 D该气体的密度、体积和摩尔质量
玻意尔（英国化学家）
《怀疑的化学家》 元素指的是某些确定 的、初始的、单纯的和完全未混合的物 体，这些物体不是由任何其它的物体组 成的，而是作为配料来构成一切混合物 体，并且最终混合物可以分解为它们。
门捷列夫（俄）
发现了元素性质随原子量规则变化的 元素周期律。这一规律为人们寻找和 发现新元素指明了方向。
糖分子大厦中的一间小屋。好景不长，一头母牛连草带你一同吞进
了肚中，经过好几个胃的严格训练，你终于成了牛的一分子。但经
过几天，你发现自己呆在盘子里，一个长相奇怪的家伙手持刀叉木
棍，不由分说地将你送进了他的大嘴。经过千辛万苦，你有幸称为
地球上最高等生物的一部分，谁知道呢？也许你正高高在上，呆在 脑细胞中对千军万马发号施令呢！ ···接下去的故事你可以继续，可 能性太多了，但有一点：你始终是你，碳原子始终是碳原子。
构成物质的微粒：原子、离子或分 子等等，这些微粒在热现象中统称
假定你是100万年前某棵大树中的一个碳原子。大树死亡后你被尘 土埋没，于是不知不觉地参与了地质变迁的沧海桑田。你的伙伴－
水分子以及其它一些邻居都一个个离你而去，直到一天发现自己已 经呆在煤藏中。21世纪的某一天，你被机器挖了出来然后被丢进了 炽热的火炉···当你从烈焰中清醒过来时，发现自己多了一对翅膀－ 那是两个氧原子，你已经变成了CO2飞上了天空。自由的日子没有 多少，你又在光合作用中进入了一棵小草，翅膀没了，但却住进了
V 0m 0/N A1.06 1 .0 810233.01023(cm 3)
例3将 1cm3的油酸溶于酒精，制成 200cm3油酸酒精溶液。已知1cm3此溶 液有50滴，现取1滴油酸酒精溶液滴 到水面上。随着酒精溶于水，油酸在
水面上形成一单分子薄层，已测出这 一薄层的面积为0.2m2 由此估算油酸分子的直径。
潺潺的流水、清新的空气、巍峨的 高山、生动活泼的动植物世界，以 及人类自身和伴随人类文明而产生 的形形色色的事物，乃至大地、太 阳、星空，宇宙万物为什么都称为 “物质”，又为什么如此复杂多变？ 大千世界究竟是由什么组成的？
亚里士多德
四种非物质性质的元素－冷、热、湿和 干，两两结合便能组建世间万物的物质 元素。干和冷产生土、干和热产生火、 湿和冷生成水、湿和热形成空气。
NAΒιβλιοθήκη NA计算分子体积 V Vmol Mmol
分子间有空隙
NA NA
计算物质所含分子个数
N M M mN oA l V V mN oA l M V mN oA lV M mN oA l
例1、求解10g水中所含的水分子数目？
Nm m 0NA1 10 86.010233.31023
例2、知已水的密度是ρ=1.0g/cm3，求 解一个分子体积大约是多少？