第1节 物质是由大量分子组成的（课件PPT）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理选择性必修第三册（粤教版）

第一章 分子动理论 第一节　物质是由大量分子组成的 核心素养导学 物理观念 (1)知道物体是由大量分子组成的。 (2)学会用油膜法估测油酸分子的大小。 (3)知道阿伏伽德罗常量的意义和应用。 科学思维 应用阿伏伽德罗常量进行微观量的估算。 科学探究 利用油膜法估测油酸分子的大小。 科学态度与责任 在原子—分子水平上认识物质的结构和性质，知道微观领域的探索对自然科学发展的意义。 一、分子的大小 1．分子的大小：分子很小，用肉眼无法直接看到，用高倍的光学显微镜也看不到，可以用能放大上亿倍的扫描隧道显微镜观察到。 2．分子直径的数量级通常是_________。 10－10 m 2．实验器材 清水、_____、油酸、浅盘(边长约为30～40 cm)、滴管(或注射器)、烧杯、______________、彩笔、________、坐标纸、容量瓶(500 mL)。 酒精 透明塑料盖板 痱子粉 (3)向浅水盘中倒入清水，在水面上轻轻而均匀地撒一层_______，用滴管在其上滴一滴油酸酒精溶液。待油层不再扩散、形状稳定时，就近似形成了单分子油膜。 (4)将透明塑料盖板盖在浅水盘上，用彩笔描绘出____________。 (5)将描有油酸薄膜轮廓的塑料盖板放在_______上，算出油酸薄膜的面积S(求面积时以坐标纸上边长为1 cm的正方形为单位，数出轮廓内正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个)。 (6)根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V，根据纯油酸的________和油膜的________算出油酸分子的直径。 痱子粉 油膜的轮廓 坐标纸 体积V 面积S 三、阿伏伽德罗常量 1．定义：1 mol的任何物质所含的分子(或原子)数目都_____，这个数目称为阿伏伽德罗常量。 2．数值：NA＝__________ mol－1。 3．意义：阿伏伽德罗常量是一个重要的常量，它是联系____________、__________等宏观物理量与分子质量、分子_____等微观物理量的桥梁，在定量研究热现象时常会用到它。 相同 6.02×1023 摩尔质量 摩尔体积 大小 1.如图所示，是一片叶子在放大不同倍数的照片。 (1)放大700倍看到的是叶片分子吗？ (2)放大50 000 000倍看到的是叶片分子吗？ 提示：(1)不是。(2)不是。 2．如图是“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验装置，判断以下说法的正误： (1)用油膜法可以精确测量油酸分子的大小。 ( ) (2)油酸分子直径等于纯油酸体积除以相应油酸膜面积。 ( ) (3)计算油酸膜面积时，应舍去所有不足一格的方格。 ( ) × √ × 3．摩尔是物质的量的单位，每摩尔含有阿伏伽德罗常量个微粒。摩尔在古希腊叫作“堆量”，摩尔就是“一堆”的意思。不过1摩尔比一堆土豆、一堆石块的数量大得多。 (1)阿伏伽德罗常量是一个很大的数值，它究竟有多大呢？ 提示：6.02×1023 mol－1。 (2)阿伏伽德罗常量有什么重要作用？ 提示：它把物体的质量、体积这些宏观量与分子质量、分子大小这些微观量联系起来了。 (3)为什么用这么大的数值来联系宏观量和微观量呢？ 提示：因为单个分子的质量和体积太小了。 新知学习(一)|分子的大小及估算方法 [任务驱动] (1)为什么说阿伏伽德罗常量是联系宏观量与微观量的桥梁？ 提示：阿伏伽德罗常量把摩尔质量、摩尔体积这些宏观量与分子质量、分子体积这些微观量联系起来了，所以说阿伏伽德罗常量是联系宏观量和微观量的桥梁。 (2)摩尔体积等于阿伏伽德罗常量乘以分子体积，对于任何物质都成立吗？为什么？ 提示：不一定都成立。固体和液体可忽略分子间隙，故摩尔体积等于阿伏伽德罗常量乘以分子体积只对固体和液体成立，对气体不成立。　　　　 [重点释解] 1．分子的大小 (1)分子直径的数量级一般为10－10 m。 (2)分子体积的数量级一般为10－29 m3。 (3)分子质量的数量级一般为10－26 kg。 (4)分子如此微小，用高倍光学显微镜也看不到，直到1982年人们研制了能放大几亿倍的扫描隧道显微镜，才观察到物质表面原子的排列。 [典例体验] [典例]　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，利用三氮化钠(NaN3)爆炸产生气体(假设都是N2)充入气囊。若氮气充入后安全气囊的容积V＝56 L，囊中氮气密度ρ＝2.5 kg/m3，已知氮气摩尔质量M＝0.028 kg/mol，阿伏伽德罗常量NA＝6×1023 mol－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) /方法技巧/ 微观量的求解方法 (1)阿伏伽德罗常量是联系宏观量和微观量的桥梁和纽带。 (