10.1 分子的大小 课件-2022-2023学年高二下学期物理沪科版（2020）选择性必修第三册

选修系列 第 7 章 分 子 动 理 论 第一节 分子的大小 金山世外普高综合大组 Kimmy 2023年5月7日 1 微观 宏观 宇观 不同的尺寸的视角 詹姆斯韦布望远镜 放大镜 光学显微镜 扫描电子显微镜（TEM） 扫描隧道显微镜（STM） 测量示意图 一、物体由大量分子组成 物质组成微粒是 研究化学 研究热学运动性质和规律： 统称“分子” 油酸分子 把分子看做小球，这是分子的简化模型。 实际上，分子有着复杂的内部结构，并不是小球。 我们通常说分子的直径有多大、只是对分子大小的一种粗略描述。 10-10m 分子 原子 离子 一、物体由大量分子组成 研究固体、液体 d d d d 在计算固液体分子大小时，作为一个近似的物理模型，一般可把分子看成是一小球，小球紧密排列在一起（忽略小球间的空隙） 分子的直径 小球模型 一、物体由大量分子组成 研究气体 立方体模型 气体分子间的平均距离 d d d 立方体模型：在计算气体分子大小时，把每个分子和其占有的空间当作一个小立方体，气体分子位于每个立方体的中心，这个小立方体的边长等于分子间的平均距离。 二 、阿伏加德罗常数 数值： 1 mol的任何物质都含有相同的粒子数 是微观世界的一个重要常数，是联系微观物理量和宏观物理量的桥梁 意义： 定义： NA＝6.02×1023mol－1 微观 宏观 NA 桥梁 微观量 m0—分子质量 V0—分子体积 d—分子直径 V—物体体积 Vmol—摩尔体积 m—物体的质量 Mmol—摩尔质量 ρ—物体的密度 宏观量 宏观量与微观量的关系: 二 、阿伏加德罗常数 分子平均占有的体积： 1mol物质的体积： 气体分子间距离（立方体模型） 固体或液体分子的直径（球体模型） 二 、阿伏加德罗常数 特别提醒 (1)不论把分子看成球体还是看成立方体，都只是一种简化的模型，是一种近似的处理方法。由于建立的模型不同，得出的结果稍有不同，但分子直径的数量级都是10-10 m。一般分子的质量的数量级为10-26kg。 (2)分子体积V0的意义： 对于固体和液体指分子的体积，对于气体则指每个分子所占据空间的体积。 三 、用油膜法测分子的大小 d 实验原理与方案 水 油酸分子 在估测油酸分子的大小时，可忽略油酸分子的结构和形状，将其视作球形。并认为油酸分子在水面上一个紧挨一个地铺排，分子间不存在间隙。油酸用酒精稀释后滴入水中能充分展开，在水面上形成一层纯油酸组成的单分子油膜。 测量一滴油酸的体积 V 以及形成的油膜面积 S，根据 V = Sd，可以估算出油膜的厚度，即油酸分子的直径。 三 、用油膜法测分子的大小 积累法： 测体积V 测平铺面积S 侧视图 它是将微小量积累成一个可测的、较大的量后再取平均值 三 、用油膜法测分子的大小 实验操作 实验前由教师配制一定浓度（浓度 c 指油酸体积与溶液体积之比，约为 0.2%）的油酸酒精溶液。用注射器吸取体积为 V0（如 1 ml）的溶液，缓慢推动注射器活塞，将溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴数 n。 待油膜形状稳定后，将刻有方格的透明板盖上浅水盘，用水彩笔在透明板上画出油膜轮廓（注意：描边时应正视透明板）。取出透明板，数出油膜轮廓所占的格数 N。不足半格的舍去，多于半格的算一格。 三 、用油膜法测分子的大小 实验数据处理 （1）计算一滴油酸酒精溶液中含有油酸的体积 V。 （2）计算单分子油膜的面积 S。 （3）计算油酸分子的直径 d。 结果分析与实验结论 油酸分子的直径 d = ___________。 讨论与思考 实验中哪些不当操作可能导致估测结果出现较大偏差？ 为本实验列出一份操作注意事项。 三 、用油膜法测分子的大小 痱子粉太厚 痱子粉太薄 课堂小结 归纳小结 分子： 物体由大量分子组成 用油膜法测分子的大小： 原子线度的数量级约为0.1 nm 课堂作业 作业1 Lavf59.34.101 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf59.34.101 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf59.34.101 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf59.34.101 $