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1、第六章 分子运动论 热和功 6.1 物质是由大量分子组成的(1课时)教学目的:1.掌握分子运动论的基本内容2.了解分子的大小、分子质量、阿伏伽德罗常数及其粗测方法,会进行有关计算教学器材:教学重点:教学难点:教学过程:引言:在初中我们已经学过分子运动论的初步知识,知道热现象是由物质内部大量分子的无规则运动引起的.在这一章里,我们要进一步学习分子运动论的知识,讨论热现象的本质以及包括热现象在内的普遍的能量转化和守恒定律.自古以来,人们就不断地探索物质组成的秘密.在2500年前,古希腊的德谟克利特就认为世界是由无数微小的不可再分的粒子组成的,他把这种粒子叫做原子.并且认为各种不同的物质具有各不同的
2、原子.古希腊的原子论,虽然是粗糙的、没有经过实验证明的假说,但却名义包含着以后发展起来的原子理论的萌芽.科学技术发展到今天,原子的存在早已被证实.而且原子也不是不再分的.原子能够结合成分子,分子是具有各种物质的化学性质的最小粒子.新课:一、分子的大小组成物质的分子是很小的,不但肉眼不能直接看到它们,就是用光学显微镜也看不到它们,那么怎样知道它们的大小呢?一种粗略测定分子大小的方法,是把油滴滴在水面上,油在水面上散开,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以认为等于油分子的直径.事先测出油滴的体积,再测出油膜的面积,就可以算出油分子的直径.测定结果表明,分子直径的数量级是10攩
3、10攪米.现在有了能够放大200万倍的离子显微镜,用它可以看到钨针针尖上原子分布的图样,并且可以测出钨原子间的距离大约是210攩10攪米.设想钨原子是一个挨着一个排列的,可以认为钨原子间的距离210攩10攪米就是钨原子的直径.分子是很小的,除了一些有机物质的大分子外,一般分子直径的数量级都是10攩10攪米.例如水分子直径约为410攩10攪米,氢分子的直径是2.310攩10攪米.二、阿伏伽德罗常数我们在化学课中学过,1摩尔的任何物质含有的微粒数相同,这个数叫做阿伏伽德罗常数.1.知道分子的大小,不难粗略算出阿伏伽德罗常数.例如:1摩尔水的质量是0.018千克,体积是1.810攩5攪立方米,每个水
4、分子的直径是410攩10攪米,体积约是(410攩10攪)攩3攪=310攩20攪立方米.设想水分子是一挨一个排列的,不难算出1摩尔水中所含的水分子数:N攬A攭=610攩23攪/摩尔.早期测定阿伏伽德罗常数的一种方法,就是利用油膜先测出分子直径,再进一步求出这个常数.阿伏伽德罗常数是一个基本常数.科学工作者不断地用种方法测量它,以期得到更精确的数值.1986年用X射线法测得的数值是6.022136710攩23攪/摩尔.在一般的计算中取6.0210攩23攪/摩尔.更粗略的计算中还可以用610攩23攪/摩尔.阿伏伽德罗常数是一个十分巨大的数字.因此一般物体中的分子数目都是大得惊人的.例如,1立方厘米水
5、中含有的分子数约为3.310攩22攪个.假如全世界45亿人不分男女老少都来数这些分子,每人每秒数一个,也需要将近23万年的时间才能数完.把1克酒精倒入容积为100亿立方米的水库中,酒精分子均匀分布在水中以后,每1立方厘米水中的酒精分子数,仍然在100万个以上.三、分子的质量根据阿伏伽德罗常数,很容易算出分子的质量.例如,水分子的质量是:0.018千克/摩尔垏m拪水拞=3.010攩26攪千克.6.0210攩23攪/摩尔泩可见水分子质量是很小的.除了包含几千个原子的有机物大分子外,一般分子的质量也都是很小的.采用同样的方法可以算出氧分子的质量是5.310攩26攪千克,氢分子的质量是3.3510攩27攪千克.前面我们设想固体、液体的分子是一个挨一个排列的,但实际上分子间是有空隙的.例如,水和酒精混合后的体积小于原来的体积之和,就是由于分子重新分布,原来的分子间的空隙有一部分被分子占据了的缘故.教学小结:课堂练习:课外作业:教学后记:
