7.1 物体是由大量的分子组成的-2021-2022学年高二物理同步多用途学案（人教版选修3-3）

人教版高中物理选修3-3学案 第七章：分子动理论 7.1物体是由大量的分子组成的预习+知识梳理 1.分子何其小 (1)利用单分子油膜法测量分子直径的原理 把一滴油滴到水面上,油在水面上散开形成单分子油膜,在计算分子大小时,通常可以把分子看作是一个 ,这是一个近似模型。 通常认为 等于油分子的直径,而油分子是一个挨一个整齐排列的。实验时测出油滴的体积V,再测出油膜的面积S,就可估算出油分子的直径d,公式 。 (2)实验结论 测量结果表明一般分子的直径的数量级为 。如水分子直径约为4×10-10 m,氢分子直径约为2.3×10-10 m。分子如此微小,人们研制了能放大几亿倍的 观察物质表面原子的排列。 2.分子何其多 (1)阿伏加德罗常数的认识 我们在化学中已学过,1 mol任何物质所包含的粒子的数目都相等,这个数叫作 ,用符号NA表示。目前,它的公认值是NA=6.02×1023 mol-1,在通常的计算中,可取 。 (2)阿伏加德罗常数的意义 阿伏加德罗常数是一个重要的常数,它把摩尔质量、摩尔体积这些 与分子质量、分子大小等 联系了起来。 3.实验：用油膜法估测分子的大小 1．实验原理 把一滴油酸(事先测出其体积V)滴在水面上，油酸在水面上形成油酸薄膜，将其认为是 ，且把分子看成 ，如图1.油膜的厚度就是油酸分子的直径d，测出油膜面积S，则油酸分子直径 d＝. 图1 2．实验器材 配制好的一定浓度的油酸酒精溶液、浅盘、水、 、注射器、量筒、玻璃板、彩笔、坐标纸． 3．实验步骤 (1)用注射器往小量筒中滴入1 mL油酸酒精溶液，记下滴入的滴数n，算出一滴油酸酒精溶液的体积V0. (2)根据已配好的油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V. (3)在浅盘中倒入约2 cm深的水， ． (4)将一滴油酸酒精溶液滴在浅盘的液面上． (5)待油酸薄膜形状稳定后，将玻璃放在浅盘上，用彩笔在玻璃板上 ． (6)将玻璃板放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面积S；或者玻璃板上有边长为1 cm的方格，则也可通过数方格数，算出油酸薄膜的面积S. (7)计算油酸薄膜的厚度d＝，即为油酸分子直径的大小． 4．数据处理 (1)一滴油酸酒精溶液的体积V0＝ . (2)一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积V＝V0×油酸酒精溶液的浓度．(浓度＝ ) (3)油膜的面积S＝n×单个小方格的面积，其中n为有效格数． (4)分子直径d＝.(代入数据时注意统一单位) 5．注意事项 (1)油酸酒精溶液配制好后不要长时间放置，以免浓度改变，造成较大的实验误差． (2)实验前应注意检查浅盘是否干净，痱子粉(或细石膏粉)应均匀撒在水面上． (3)向水面滴油酸酒精溶液时，应靠近水面，不能离水面太高，否则油膜难以形成． (4)待测油酸薄膜扩散后又会收缩，要在油酸薄膜的形状稳定后再描轮廓． (5)计算轮廓范围内正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个 同步练习 1．下列哪一组物理量，可以估算出一团气体中分子间的平均距离 A．该气体的密度、体积和摩尔质量 B．阿伏伽德罗常数、该气体的摩尔质量和质量 C．阿伏伽德罗常数、该气体的摩尔质量和密度 D．阿伏伽德罗常数、该气体的质量和体积 2．已知阿伏伽德罗常数为NA，水的摩尔质量为M，水的密度为ρ．则一个水分子的质量可以表示为 A． B． C． D． 3．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．水分子的体积和水分子的质量 D．水分子的质量和水的摩尔质量 4．食盐完全均匀分布在的水中，则的盐水中所含食盐分子数目的数量级是________。食盐的摩尔质量为。 5．纳米（）是长度单位，。如果有一个边长为的立方体盒子，则其中可容纳的氢分子（直径约为）数目的数量级是__________。 6．一颗小雾珠的体积大约是，这颗小雾珠里含有的水分子数目约为________。 7．在做“用油膜法测分子的大小实验”时，某同学将1滴油酸酒精溶液滴入撒有痱子粉的水面上，得到油酸膜边界轮廓的形状如图所示。已知图中方格边长为L，按要求数出油酸膜轮廓线包括的方格数为n个，则油酸膜的面积约为_______；若1滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为