《2018年度-2-019版物理新导学笔记资料选修3-3第七章1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018年度-2-019版物理新导学笔记资料选修3-3第七章1（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、-_1物体是由大量分子组成的学习目标1.知道物体是由大量分子组成的.2.知道分子的大小，能够用油膜法估测油酸分子的大小.3.知道阿伏加德罗常数，会用它进行相关的计算或估算.一、用油膜法估测分子的大小导学探究如图1是用油膜法估测分子的大小时在水面上形成的油酸膜的形状图1(1)实验中为什么不直接用纯油酸而是用被稀释过的油酸酒精溶液？(2)实验中为什么在水面上撒痱子粉(或细石膏粉)?(3)实验中可以采用什么方法测量油膜的面积？答案(1)用酒精对油酸进行稀释有利于获取更小体积的纯油酸，这样更有利于油酸在水面上形成单分子油膜同时酒精易挥发，不影响测量结果(2)撒痱子粉(或细石膏粉)后，便于观察所形成的油
2、酸膜的轮廓(3)运用数格子法测油膜面积多于半个的算一个，少于半个的舍去这种方法所取方格的单位越小，计算的面积误差越小知识梳理1实验原理把一滴油酸(事先测出其体积V)滴在水面上，油酸在水面上形成油酸薄膜，将其认为是单分子层，且把分子看成球形油膜的厚度就是油酸分子的直径d，测出油膜面积S，则油酸分子直径 d.2实验器材配制好的一定浓度的油酸酒精溶液、浅盘、痱子粉(或细石膏粉)、注射器、量筒、玻璃板、彩笔、坐标纸3实验步骤(1)用注射器取出油酸酒精溶液，缓缓推动活塞，使溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内油酸酒精溶液的体积V1时的滴数n，算出一滴油酸酒精溶液的体积V，则一滴油酸酒精溶液中的纯油酸体积
3、VV，其中为油酸酒精溶液中油酸的浓度(2)在水平放置的浅盘中倒入约2 cm深的水，然后将痱子粉(或细石膏粉)均匀地撒在水面上，再用注射器滴一滴油酸酒精溶液在水面上(3)待油酸薄膜形状稳定后，将玻璃板平放到浅盘上，用彩笔将油酸膜的形状画在玻璃板上(4)将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，算出油膜的面积S(以坐标纸上边长为1 cm的正方形为单位，计算轮廓范围内的正方形个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个)(5)计算油膜的厚度d，即为油酸分子的直径二、阿伏加德罗常数导学探究(1)1 mol的物质内含有多少个分子？用什么表示？(2)若某种物质的摩尔质量为M，摩尔体积为V，则一个分子的质量为多大？假
4、设分子紧密排列，一个分子的体积为多大？(已知阿伏加德罗常数为NA)答案(1)6.021023个NA(2)知识梳理1定义：1mol的任何物质所含有的粒子数2大小：在通常情况下取NA6.021023 mol1，在粗略计算中可以取NA6.01023 mol1.3应用(1)NA的桥梁和纽带作用阿伏加德罗常数是联系宏观世界和微观世界的一座桥梁它把摩尔质量Mmol、摩尔体积Vmol、物体的质量m、物体的体积V、物体的密度等宏观量，跟单个分子的质量m0、单个分子的体积V0等微观量联系起来，如图2所示图2其中密度，但要切记对单个分子是没有物理意义的(2)常用的重要关系式分子的质量：m0.分子的体积(或分子所占
5、的空间)对固体和液体，因为分子间距很小，可认为分子紧密排列，摩尔体积VmolNAV0，则单个分子的体积V0.对气体，因分子间距比较大，故V0表示每个分子所占有的空间(3)质量为m的物体中所含有的分子数：N.(4)体积为V的物体中所含有的分子数：N.一、用油膜法估测分子的大小例1(2017苏州高新区一中高二期中)“用油膜法估测分子的大小”的实验的方法及步骤如下：向体积V油1 mL的油酸中加酒精，直至总量达到V总500 mL；用注射器吸取中配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入n100滴时，测得其体积恰好是V01 mL；先往边长为3040 cm的浅盘里倒入2 cm深的水，然后将
6、均匀地撒在水面上；用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状；将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图3所示，数出轮廓范围内小方格的个数N，小方格的边长a20 mm.图3根据以上信息，回答下列问题：(1)步骤中应填写： ；(2)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V为 mL；油酸薄膜的面积S约为 mm2；由此可知，油酸分子的直径d约为 (结果均保留2位有效数字)(3)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粉末太薄使油酸边界不清，导致油膜面积测量值偏大B粉末太厚导致油酸未完全散开C计算油膜面积
7、时舍去了所有不足一格的方格D计算每滴体积时1 mL的溶液滴数多数了几滴答案(1)痱子粉或细石膏粉(2)21054.34.71044.24.61010 m(3)BC解析(1) 先往边长为3040 cm的浅盘里倒入2 cm深的水，然后将痱子粉或细石膏粉均匀地撒在水面上(2)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V mL2.0105 mL数出轮廓范围内小方格的个数N112，油酸薄膜的面积S112(20)2 mm24.5104 mm2油酸分子的直径d4.41010 m(3)粉末太薄使油酸边界不清，导致油膜面积测量值偏大据d可得直径结果偏小，故A项错误粉末太厚导致油酸未完全散开，导致油膜面积测量值偏小据d可得直
8、径结果偏大，故B项正确计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，导致油膜面积测量值偏小据d可得直径结果偏大，故C项正确计算每滴体积时1 mL的溶液滴数多数了几滴，导致1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积测量值偏小据d可得直径结果偏小，故D项错误1纯油酸体积V的计算若油酸酒精溶液的浓度为，n滴该溶液的体积为V1，则一滴该溶液中的纯油酸体积V.2油膜面积S的计算用数格子法(不足半个的舍去，多于半个的算一个)求出油膜面积二、阿伏加德罗常数的应用例2水的分子量是18 g mol1，水的密度1.0103 kg/m3，阿伏加德罗常数NA6.021023 mol1，则：(1)水的摩尔质量M g mol1或M kgm
9、ol1，水的摩尔体积Vmol m3 mol1.(2)水分子的质量m0 kg，水分子的体积V m3.(结果均保留一位有效数字)(3)将水分子看做球体，其直径d m(结果保留一位有效数字)，一般分子直径的数量级是 m.(4)36 g水中所含水分子个数n 个(5)1 cm3的水中所含水分子个数n 个答案(1)181.81021.8105(2)3102631029(3)410101010(4)1.21024(5)3.31022解析(1)某种物质的摩尔质量用“g mol1”作单位时，其数值与该种物质的分子量相同，所以水的摩尔质量M18 g mol1.如果摩尔质量用“kg mol1”表示，就要换算成M1.
10、8102 kg mol1.水的摩尔体积Vmol m3 mol11.8105 m3 mol1.(2)水分子的质量m0 kg31026 kg水分子的体积V m331029 m3.(3)将水分子看做球体，就有3V，水分子直径dm41010 m，这里的“1010”称为数量级，一般分子直径的数量级就是这个值，即1010 m.(4)36 g水中所含水分子的个数nNA6.021023个1.21024个(5)1 cm3的水中所含水分子的个数为nNA个3.31022个1.分子的大小：一般分子大小的数量级是1010 m，质量的数量级是1026 kg.2.分子的两种模型(1)球体模型：固体、液体分子可认为是一个挨着
11、一个紧密排列的球体，由V0及V0d3可得：d.(2)立方体模型：气体中分子间距很大，一般建立立方体模型将每个气体分子看成一个质点，气体分子位于立方体中心，如图4所示，则立方体的边长即为分子间距由V0及V0d3可得：d.图41(用油膜法估测分子的大小)为了减小“用油膜法估测分子的大小”的误差，下列方法可行的是()A用注射器取1 mL配制好的油酸酒精溶液，共可滴N滴，则每滴中含有纯油酸 mLB把浅盘水平放置，在浅盘里倒入一些水，使水面离盘口距离小一些C先在浅盘中撒些痱子粉，再用注射器在水面上多滴几滴油酸酒精溶液D用牙签把水面上的油膜尽量拨弄成矩形答案B解析 mL是一滴油酸酒精溶液的体积，乘以油酸酒
12、精溶液中油酸的浓度才是纯油酸的体积，A项错；B项的做法是正确的；多滴几滴能够使测量形成油膜的油酸体积更精确些，但多滴以后会使油膜面积增大，可能使油膜这个不规则形状的一部分与浅盘的壁相接触，这样油膜就不是单分子油膜了，故C项错；D项中的做法没有必要，并且牙签上沾有油酸，会使油酸体积测量误差增大2(用油膜法估测分子的大小)将1 cm3的油酸溶于酒精，制成200 cm3的油酸酒精溶液已知1 cm3溶液有50滴，现取其1滴，将它滴在撒有痱子粉的水面上，随着酒精溶于水，油酸在水面上形成一单分子薄层现已测得这个薄层的面积为S0.2 m2，试由此估算油酸分子的直径d .答案51010 m解析一滴溶液中纯油酸
13、的体积为：V0106m311010 m3油酸分子的直径为：d m51010 m.3(分子的大小)纳米材料具有很多优越性，有着广阔的应用前景边长为1 nm的立方体，可容纳液态氢分子(其直径约为1010 m)的个数最接近于()A102个B103个C106个D109个答案B解析1 nm109 m，则边长为1 nm的立方体的体积V(109)3 m31027 m3；将液态氢分子看做边长为1010 m的小立方体，则每个氢分子的体积V0(1010)3 m31030 m3，所以可容纳的液态氢分子的个数N103(个)液态氢分子可认为分子是紧挨着的，其空隙可忽略，对此题而言，建立立方体模型比球形模型运算更简洁4(
14、阿伏加德罗常数的应用)(2017江苏单科12A(3)科学家可以运用无规则运动的规律来研究生物蛋白分子资料显示，某种蛋白的摩尔质量为66 kg/mol，其分子可视为半径为3109m的球，已知阿伏加德罗常数为6.01023 mol1.请估算该蛋白的密度(计算结果保留一位有效数字)答案1103 kg/m3解析摩尔体积Vr3NA由密度，解得代入数据得1103 kg/m3考点一用油膜法估测分子的大小1(多选)用油膜法估测分子的大小时，采用的理想化条件是()A把在水面上尽可能充分散开的油膜视为单分子层油膜B把形成单分子层油膜的分子看做紧密排列的球形分子C把油膜视为单分子层油膜，但需考虑分子间隙D将单分子视为立方体模型答案AB2某种油剂的密度为8102 kg/m3，取这种油剂0.8 g滴在水面上，最后形成油膜的最大面积约为()A101
