内容正文:
第七章分子动理论
一、物体是由大量分子组成的
课前预习
1、本章所说的分子与化学中所说的分子有何不同?
2、组成物质的分子是很小的,不但用肉眼不能直接看到它们,就是用光学显微镜也看不到它们。 那怎么才能看到分子呢?
1、这里所说的分子与化学中所说的分子有何不同?
[答] 化学中讲的分子是:保持物质的化学性质的最小微粒
物理中所说的分子指的是:做热运动时遵从相同规律的微粒,包括组成物质的原子、离子或分子。
组成物质的分子是很小的,怎样才能看到分子呢?
我国科学家用扫描隧道显微镜拍摄的石墨表面原子的排布图,图中的每个亮斑都是一个碳原子.
用扫描隧道显微镜(能放大几亿倍)
放大上亿倍的DNA分子结构模型
一些数据太大或很小,为了书写方便,习惯上用科学记数法写成10的乘方数,如 3×10-10m。我们把10的乘方数叫做数量级, 1×10-10m和 9×10-10m,数量级都是 10-10m。
数量级
4、1m3=103dm3(L)=106cm3(ml)
如何测量分子的大小呢?
面临的困难:
量具太大,分子太小,无法测量无法观察。
一、分子的大小:
思维拓展:现有一大堆黄豆(近似为球形),如果手中有一个测量体积的大量筒和一把最小刻度为20cm的米尺,你能设计一种方法粗测黄豆的直径吗?
2.具体做法是:
把一滴油酸滴到水面上,油酸在水面上散开形成单分子油膜,如果把分子看成球形,单分子油膜的厚度就可认为等于油膜分子的直径.
1.油膜法——粗测分子的大小
1.先测出油酸滴的体积V:
2.测出水面上漂浮的油膜的表面积S;
3.单分子油膜的厚度等于油滴体积V与油膜面积S的比值:
方法小结:通过测量较大量来研究较小量。
阅读思考:
1、为何要使用油酸?
2、为何要将油酸先用酒精溶液稀释?
3、怎样测定一滴油酸溶液的体积?
4、如何得到清晰地轮廓?
5、如何计算面积?
例1、 在“用油膜法估测分子的大小”实验中,油酸酒精溶液的浓度为104 mL溶液中有纯油酸6 mL.用注射器测得1 mL上述溶液中有液滴50滴.把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里,待水面稳定后,将玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上描出油膜的轮廓,随后把玻璃板放在坐标纸上,如下图所示,标纸中正方形小方格的边长为20 mm.求:
(1)油膜的面积是多少?
(2)每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是多少?
(3)根据上述数据,估测出油酸分子的直径是多少?
【解析】 (1)轮廓包围的小方格约58个,
则油膜的面积
S=58×(2×10-2)2 m2=2.32×10-2 m2.
(2)每一滴溶液中含纯油酸的体积
V=× mL=1.2×10-5 mL.
(3)油酸分子直径
d== m≈5×10-10 m.
一般分子直径的数量级为10-10m(除少数有机物大分子以外)
一般分子的质量的数量级为10-26kg
分子直径数量级
在用油膜法测定分子的直径时,实际上做了理想化处理,你认为哪些地方做了理想化处理 ?
2、把分子看成球形.
答:1、把滴在水面上的油酸层当作单分子油膜层.
3、油分子一个紧挨一个整齐排列;
[小结]
1.一般物体中的分子数目是很大的.
2.一般分子的质量也是很小的.一般分子质量数量级是10-26Kg
3.物理方法:当待测量尺度小于测量工具的尺度时可以用累积法测量待测量。
一般分子直径的数量级为10-10 m
分子的模型:把分子看成球形或正方体模型。
谢谢大家
$$跟踪训练:
1.(单选)用“油膜法”测算分子的直径时,不需要假设的前提是( )
A.将油分子看成球形分子
B.认为油分子之间不存在间隙
C.把油膜看成单分子油膜
D.考虑相邻油分子的相互作用力
2、(单选)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 ( )
A.102cm2 B.104cm2
C.106cm2 D.108cm2
3.(单选)下列说法中正确的是( )
A.物体是由大量分子组成的
B.无论是无机物质的分子,还是有机物质的大分子,其分子大小的数量级都是10-10m
C.本节中所说的“分子”,只包含化学中的分子,不包括原子和离子
D.所有分子的直径都相同
4.最近发现纳米材料具有很多优越性能,有着广阔的应用前景,1 nm(纳米)=10-9 m,边长为1 nm的立方体内可容纳液态氢分子的个数最接近下面的哪一个数值( )
A.100 B.103
C.105 D.107
5.某同学在“用油膜法估测分子的大小”实验中,计算结果明显偏大,可能是由于( )
A.油酸未完全散开
B.油酸中含有大量的酒精
C.计算油膜面积时保留了所有不足一个的方