1.1 物质是由大量分子组成的 课件-2021-2022学年高二下学期物理粤教版（2019）选择性必修第三册

粤教版 选择性必修第三册 第一章 分子动理论 第一节 物质是由大量分子组成的 如果我们把地球的大小与一个苹果的大小相比，那就相当于将直径为1 cm的球与分子相比。可见，分子是极其微小的。 分子十分微小。以水为例，一个直径为10-3 mm 左右的水珠，它的大小与细菌差不多，用肉眼无法观察，就是在这样小的水珠里，分子的个数竟比地球上人口的总数还多上好几倍！ 分子大小的数量级通常是10-10 m 一、分子的大小 一、分子的大小 【思考问题】有一堆油菜籽，如何用米尺测出1粒油菜籽的直径？ （3）1粒油菜籽的直径： （1）先用量筒测出一定量油菜籽的体积 ； （2）将这些油菜籽平铺在水平桌面上，紧密排列且不重叠，测出油菜籽所占的面积 ； 情境：油酸的分子式C17H33COOH，在常温下为液态。它的分子是长条形的，一端是具有亲水性的羧基—COOH，另一端是具有憎水性的烃基C17H33—。当油酸在水面上形成有自由边界的油膜时，每个分子都是直立的，羟基在油膜表面，形成一个单分子层。 单个油酸分子的直径： （1）一滴油酸溶液纯油酸的体积 ； （2）油膜的面积 ； 【实验与探究】利用油膜法估测油酸分子的大小。 问题1：1第油酸中分子太多了，平铺在水面上时面积太大了，怎么办？ “稀释”油酸：配置油酸酒精溶液 取1mL的油酸滴入酒精中配制成500mL的油酸酒精溶液。 【实验与探究】利用油膜法估测油酸分子的大小。 问题2：油酸分子平铺在水面上，要测量面积就要显示轮廓，如何来显示轮廓？ 问题3：面积不规则，怎么测量？ 在带网格线的透明塑料盖板，用彩笔描出油膜的轮廓 估算总的油膜面积：先数完整的方格个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个。 【实验与探究】利用油膜法估测油酸分子的大小。 （一）测量一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积 用滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内增加一定体积（例如1mL）时的滴数，算出一滴油酸酒精溶液的体积。 【实验与探究】利用油膜法估测油酸分子的大小。 （二）测量一滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积 （1）在浅盘中倒入水，将适量痱子粉均匀撒在水面上； （2）用滴管滴一滴油酸溶液在水面，形成油膜； （3）通过痱子粉观察油膜的轮廓； （4）油膜形状稳定后，记录轮廓，估算面积。 【实验与探究】利用油膜法估测油酸分子的大小。 （三）记录数据、数据处理 1 mL 油酸酒精溶液的滴数 1滴油酸酒精溶液的体积/cm3 1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V/cm3 油膜面积S/m2 油膜厚度 【实验与探究】利用油膜法估测油酸分子的大小。 （四）误差分析 【思考问题】利用油膜法估测油酸分子的大小的误差主要来自哪些方面？ （1）油酸酒精溶液的实际浓度和理论值间存在偏差； （2）1mL油酸酒精溶液的实际体积与理论值间存在偏差； （3）油酸在水面上的实际分布和理想中的“均匀”“单分子纯油酸层”间存在偏差； （4）计算获得的面积和实际油膜面积间存在偏差。 练习1：用油膜法测分子大小时要满足的理想化的条件是（ ） A.把在水面上尽可能充分散开的油膜视为单分子油膜 B.把形成单分子油膜的分子看作紧密排列的球形分子 C.将油膜视为单分子油膜,但需考虑分子间隙 D.将单分子视为立方体模型 练习2：在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，实验用的盛水浅盘长为40 cm，宽为30 cm。若将油酸分子所占空间视作立方体，其所占体积的边长为1.12×10-9 m，将一滴体积为0.05 mL的纯油酸滴在水面上。 （1）若该滴油酸形成单分子层油膜，则面积有多大？ （2）要想这1滴油酸在水中时，油酸的油膜能最大限度地展开，同时油膜展开后又不会占满整个盛水浅盘，则至少要将该滴油酸稀释多少倍？ 练习3：在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，所用油酸酒精溶液的体积分数为0.05%，用小量筒测得180滴该溶液约为3 mL。现把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将带有网格线的透明塑料盖板放在浅盘上，用彩笔在塑料盖板上描出油膜的轮廓，其形状和尺寸如图所示，塑料盖板上的小方格边长为1 cm，试求： （1）油酸膜的面积。 （2）1滴油酸酒精溶液中含有 纯油酸的体积。 （3）按以上实验数据估测出 油酸分子的直径。 例题：已知水分子的直径约为4.0×10-10 m，请尝试设计一个案例能让人直观地感受到水分子数目的巨大。如果要数出这些分子，需要多少年才能数完？ 二、阿伏伽德罗常数 1、1mol的任何物质所含的分子数（或原子数）都相同，这个数目被称为阿伏伽德罗常数。 二、阿伏伽德罗常数 2、