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1、第一章第一章 分子动理论分子动理论学习目标物理与STSE1知道物体是由大量分子组成的2理解分子的模型，知道分子直径的数量级(重点)3学会用油膜法估测分子大小的实验(重点、难点)4掌握阿伏伽德罗常量，并会进行相关计算、估算(难点)知识点一分子的大小1物体是由大量分子组成的，在热学中，组成物质的微观粒子统称为分子2用油膜法估测分子的大小(1)原理：把1滴油酸酒精溶液滴在水面上，使油酸在水面上形成单分子层油膜，如把油酸分子简化成球体，则油膜的厚度即为油酸分子的直径，如图所示3分子大小：除了一些有机物质的大分子外，多数分子大小的数量级为1010 m.知识点二阿伏伽德罗常量1定义：1 mol的任何物质都
2、含有相同的粒子数，用NA表示2数值：通常取NA6.021023 mol1，在粗略计算中可取NA6.01023 mol1.3意义：阿伏伽德罗常量是一个重要的常量它把摩尔质量、摩尔体积这些宏观物理量与分子质量、分子大小等微观物理量联系起来1(多选)下列说法正确的是()A分子看作球体是分子的简化模型，实际上分子的形状并不真的都是球体B所有分子的直径都相同C不同分子的直径一般不同，但一般分子的数量级相同D测定分子大小的方法有多种，油膜法只是其中的一种解析：分子的实际结构和形状比较复杂，球体模型只是它的一种简化模型，分子的直径并不都相同，但直径的数量级一般都相同，油膜法是估测分子直径常用的一种方法，应选
3、A、C、D.答案：ACD探究一分子的大小及估算方法1分子的大小(1)分子直径的数量级通常为1010 m.(2)分子体积的数量级一般为1029 m3.(3)分子质量的数量级一般为1026 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2分子的简化模型实际分子的结构是很复杂的，且形状各异但如果我们只关心分子的大小，而不涉及分子内部的结构和运动时，既可以把分子看成球体，也可以看成立方体具体分析如下：(1)对于固体和液体，可认为分子紧密排列，分子间没有空隙，则VANAV0(V0为一个分子的体积，VA为摩尔体积)球体分
4、子模型：3阿伏伽德罗常量的应用(1)微观量：分子质量m0，分子体积V0，分子直径d.(2)宏观量：物质的质量M、体积V、密度、摩尔质量MA、摩尔体积VA、物质的量n.(3)微观量与宏观量的关系【典例1】在标准状态下，有体积为V的水和体积为V的可认为是理想气体的水蒸气，已知水的密度为，阿伏伽德罗常量为NA，水的摩尔质量为M，标准状态下水蒸气的摩尔体积为Vm.(1)它们中各有多少个水分子？(2)水蒸气中相邻两个水分子之间的平均距离是多大？(用立方体模型解题)估算分子大小时，不要求精确求解，只要求合理近似，数量级正确方法为先建立模型(将分子看成球体或者立方体)，再列出估算式，如需计算出数值，可对数值
5、进行合理近似，比如3.1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1010 mC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分子的质量是很小的，其数量级为1010 kg解析：根据分子动理论的内容可知，物体是由大量分子组成的，故A正确；除了一些有机物质的大分子，多数分子大小的数量级为1010 m，故B错误；本节中所说的“分子”，包含化学中的分子，也包括原子和离子，故C错误；分子的质量很小，一般情况下其数量级是1026 kg，故D错误答案：A3科学家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
6、尔质量为66 kg/mol，其分子可视为半径为3109 m的球已知阿伏伽德罗常量为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探究二实验：用油膜法估测油酸分子的大小实验目的1用油膜法估测油酸分子的大小2初步学会用统计的方法求物理量实验原理当把1滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时，油酸就在水面上散开，其中的酒精溶于水中并很快挥发，在水面上形成一层纯油酸的单分子层薄膜，如图所示如果把分子看成球体，单分子层油膜的厚度就可以认为等于油酸分子的直径实验器材清水、酒精、油酸、量筒、浅盘(边长为3040 cm)、滴管、玻璃板、彩笔、痱子粉、坐标纸、容量瓶(
7、500 mL)实验步骤1用稀酒精溶液及清水清洗浅盘，充分洗去油污、粉尘，以减少实验误差2配制油酸酒精溶液：取油酸1 mL，注入500 mL的容量瓶中，然后向容量瓶内注入酒精，直到液面达到500 mL刻度线为止，摇动容量瓶，使油酸分子充分与酒精分子结合，这样就得到了浓度为0.2%的油酸酒精溶液3用注射器或滴管将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，并记下量筒内增加一定体积VN时的滴数N.4向浅盘里倒入约2 cm深的水，并将痱子粉均匀地撒在水面上5用注射器或滴管将1滴油酸酒精溶液滴在水面上6待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，并将油酸薄膜的形状用彩笔画在玻璃板上7将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在
8、坐标纸上，计算轮廓范围内小正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个，估算出油膜的面积S.21滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积VV(为油酸的浓度)3油酸薄膜层的面积Sna2(n为小正方形有效个数，a为小正方形的边长)4注意单位的统一误差分析误差分类产生原因减小方法偶然误差测量油膜面积不准确待液面稳定后再测量面积，使用的坐标纸的方格要小一些系统误差油膜的厚度不是单分子排列使油酸酒精溶液的浓度小一些注意事项1油酸酒精溶液配制好后不要长时间放置，以免浓度改变，产生误差2实验之前应练习好滴定方法，注射器针头高出水面的高度应在1 cm之内3待测油酸液面扩散后又收缩，要在稳定后再画轮廓扩散后又收缩有两个原
9、因：第一，水面受油酸液滴冲击凹陷后又恢复；第二，酒精挥发后液面收缩4当重做实验时，水从盘的一侧边缘倒出后，在这侧边缘会残留油酸，可用少量酒精清洗，并用脱脂棉擦拭，再用清水冲洗，这样做可保持盘的清洁【典例2】某小组同学在实验室做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验时，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；往边长为3040 cm的浅盘里倒入2 cm深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上；用注射器往水面上滴1滴油酸酒精溶液，将事先准备好的玻璃板放
10、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，如图所示，数出轮廓范围内的小方格的个数，小方格的边长l20 mm.根据以上信息，回答下列问题：(1)该同学有遗漏的实验步骤是_，其正确做法是_.(2)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V是_mL.(3)油酸分子的直径d_m(保留一位有效数字)(4)若痱子粉撒得过厚，则会使分子直径的测量结果偏_(填“大”或“小”)解析：(1)“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验步骤可简记为：“配撒滴描数算”由实验步骤可知，有遗漏的实验步骤是，应待油酸膜形状稳定后，再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(4)若痱子粉
11、撒得过厚，油酸膜不能充分展开，则测量的油酸膜面积S偏小，导致测量结果偏大答案：(1)用注射器往水面上滴1滴油酸酒精溶液，待油酸膜形状稳定后，再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(2)2105(3)51010(4)大解析：测1滴油酸酒精溶液的体积时，如果保证滴数是准确的，误差主要是从量筒中读出n100滴溶液的体积，如果不是整体积数，那么估读的体积误差就大了，因此应数出量筒里每增加一个整体积数(量筒的最小分度)所滴入的滴数，故A项错误；使浅盘里的水面离盘口距离小一些，便于描油膜的轮廓，故B项正确；多滴几滴能够使测量形成油膜的油酸体积更精确些，但多滴几滴以后会使油膜面积增大
12、，可能使油膜这个不规则形状的一部分与浅盘壁相接触，这样油膜就不是单分子层油膜了，故C项错误；D项中的做法没有必要，并且牙签上沾有油酸，会使油酸面积测量误差增大，故D项错误答案：B5在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，以下给出的是可能的操作步骤，把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在横线上_，并请补充实验步骤D中的计算式A将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长1 cm的正方形为单位，计算出轮廓内正方形的个数n；B将1滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定；C用浅盘装入约2 cm深的水，然后将痱子粉均匀地撒在水面上；D用测量的物理量估算出油酸分子的直径d_；E用滴管
13、将事先配好的体积浓度为0.05%的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒，记下滴入的溶液体积V0与滴数N；F将玻璃板放在浅盘上，用笔将薄膜的外围形状描画在玻璃板上6.某同学做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验，实验中所用油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL油酸酒精溶液中有纯油酸0.6 mL，用滴管向量筒内滴50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加1 mL，若把1滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成单分子层油膜的形状如图所示(1)若 每 一 小 方 格 的 边 长 为 20 mm，则 油 酸 薄 膜 的 面 积 约 为_m2.(2)1滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为_m3.(3)由以上数据，估算出油酸分子的直径d_m.
