分子动理论的基本观点同步剖析.pptx
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1、第第1节分子动理论的基本观点节分子动理论的基本观点1掌握:掌握:分子间相互作用力的特点分子间相互作用力的特点利用分子球形模型、立方体模型进行估算利用分子球形模型、立方体模型进行估算2理解:理解:分子动理论的基本观点及其实验依据分子动理论的基本观点及其实验依据油膜法测定分子直径的原理和方法油膜法测定分子直径的原理和方法3知道:知道:阿伏伽德罗常数的意义及推导阿伏伽德罗常数的意义及推导观察并能解释布朗运动,分子热运动观察并能解释布朗运动,分子热运动(1)实验原理实验原理理想化:认为油酸薄膜是由理想化:认为油酸薄膜是由_紧密排列组成的紧密排列组成的模型化:把油酸分子简化成模型化:把油酸分子简化成_一
2、、物体由大量分子组成一、物体由大量分子组成用油膜法估测分子的大小用油膜法估测分子的大小(2)实验器材:注射器实验器材:注射器(或滴管或滴管)、_、浅盘、浅盘、_、痱子粉或细石膏粉、水、酒精、油酸、彩笔、痱子粉或细石膏粉、水、酒精、油酸、彩笔、_(3)由实验得到油酸分子大小的数量级是由实验得到油酸分子大小的数量级是_m.单层分子单层分子小球小球直径直径小量筒小量筒玻璃板玻璃板坐标纸坐标纸1010(1)除了一些有机物质的大分子外,多数分子尺寸的数量级为除了一些有机物质的大分子外,多数分子尺寸的数量级为_m.(2)分子的质量的数量级一般为分子的质量的数量级一般为_kg.(3)分子的数目很多,分子的数
3、目很多,1mol物质含有物质含有_个分子个分子(1)定义:定义:1mol的任何物质都含有的任何物质都含有_,这个数量可,这个数量可以用以用_来表示来表示(2)数值:阿伏伽德罗常数通常取数值:阿伏伽德罗常数通常取NA_,粗,粗略计算中可取略计算中可取NA_(3)意义:阿伏伽德罗常数是一个重要常数它把摩尔质量、意义:阿伏伽德罗常数是一个重要常数它把摩尔质量、摩尔体积这些宏观物理量与摩尔体积这些宏观物理量与_、_等微观物等微观物理量联系起来了,即阿伏伽德罗常数理量联系起来了,即阿伏伽德罗常数NA是联系宏观世界与微是联系宏观世界与微观世界的桥梁观世界的桥梁分子的大小分子的大小阿伏伽德罗常数阿伏伽德罗常
4、数10101026阿伏伽德罗常数阿伏伽德罗常数相同的分子数相同的分子数阿伏伽德罗常数阿伏伽德罗常数6.021023mol16.01023mol1分子质量分子质量分子大小分子大小分子永不停息地做无规则运动的实验依据是:分子永不停息地做无规则运动的实验依据是:_和和_(1)定义:不同物质彼此定义:不同物质彼此_的现象的现象(2)产生原因:物质分子的产生原因:物质分子的_(3)应用:在高温条件下通过分子的应用:在高温条件下通过分子的_在纯净半在纯净半导体材料中掺入其他元素导体材料中掺入其他元素(4)影响因素:温度越影响因素:温度越_,扩散现象越,扩散现象越_(5)意义:反映分子在做永不停息的意义:反
5、映分子在做永不停息的_运动运动二、分子永不停息地做无规则运动二、分子永不停息地做无规则运动扩散现象扩散现象扩散现象扩散现象布朗运动布朗运动进入对方进入对方无规则运动无规则运动无规则运动无规则运动明显明显无规则无规则高高(1)定义:悬浮在液体定义:悬浮在液体(或气体或气体)中的中的_的永不停息的永不停息的的_运动运动它首先是由英国植物学家布朗在它首先是由英国植物学家布朗在1827年用年用_观察悬观察悬浮在水中的花粉微粒时发现的浮在水中的花粉微粒时发现的(2)产生的原因:大量液体分子对悬浮微粒撞击的产生的原因:大量液体分子对悬浮微粒撞击的_造造成的成的(3)影响因素影响因素固体微粒的大小悬浮在液体
6、中的微粒越固体微粒的大小悬浮在液体中的微粒越_,在某一瞬,在某一瞬间跟它相撞的液体分子数越少,撞击作用的不平衡性就表间跟它相撞的液体分子数越少,撞击作用的不平衡性就表现得越现得越_,因而布朗运动越显著;微粒周围的液体分,因而布朗运动越显著;微粒周围的液体分子的运动永不停息子的运动永不停息布朗运动布朗运动固体微粒固体微粒无规则无规则显微镜显微镜不平衡不平衡小小显著显著温度的高低温度越温度的高低温度越_,分子运动越激烈,液体分子对,分子运动越激烈,液体分子对微粒的作用的不均衡性越显著,布朗运动越显著微粒的作用的不均衡性越显著,布朗运动越显著(4)揭示的问题揭示的问题悬浮微粒的无规则运动悬浮微粒的无
7、规则运动_分子的运动,但是它分子的运动,但是它_地地反映了反映了_的无规则运动的无规则运动(1)定义:大量分子定义:大量分子_的的_叫热运动叫热运动(2)影响因素:温度越高,热运动越影响因素:温度越高,热运动越_(3)与机械运动的区别:机械运动是物体整体的与机械运动的区别:机械运动是物体整体的_规则运规则运动;热运动是组成物体的分子的动;热运动是组成物体的分子的_规则运动规则运动热运热运动动高高不是不是间接间接液体分子液体分子永不停息永不停息无规则运动无规则运动激烈激烈无无有有(1)气体很容易被压缩,说明气体分子之间有很大的气体很容易被压缩,说明气体分子之间有很大的_(2)水和酒精混合后总体积
8、水和酒精混合后总体积_,说明液体分子之间有空隙,说明液体分子之间有空隙(3)压在一起的金片和铅片,各自的分子能压在一起的金片和铅片,各自的分子能_到对方的内到对方的内部,说明固体分子之间有空隙部,说明固体分子之间有空隙(4)固体小颗粒能在液体中做固体小颗粒能在液体中做_,表明,表明_分子之间分子之间有空隙有空隙分子间有空隙分子间有空隙空隙空隙减少减少扩散扩散布朗运动布朗运动液体液体(1)分子间虽然有空隙,大量分子却能聚集在一起形成固体分子间虽然有空隙,大量分子却能聚集在一起形成固体或液体,说明分子之间存在着或液体,说明分子之间存在着_;分子间有空隙,但;分子间有空隙,但用力压缩物体,物体内会产
9、生反抗压缩的弹力,这说明分用力压缩物体,物体内会产生反抗压缩的弹力,这说明分子之间还存在着斥力子之间还存在着斥力(2)分子间实际表现出的作用力是引力和斥力的分子间实际表现出的作用力是引力和斥力的_三、分子间存在着相互作用力三、分子间存在着相互作用力 分子间的作用力分子间的作用力引力引力合力合力两个邻近的分子之间同时存在引力和斥两个邻近的分子之间同时存在引力和斥力,分子间的引力和斥力都随分子间距力,分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而离的增大而_,随分子间距离的减,随分子间距离的减小而小而_但斥力比引力变化得但斥力比引力变化得_,如图如图111所示所示(1)当当rr0时,时,F引引_F斥斥,
10、分子力为,分子力为_(2)当当rr0时,时,F引引_F斥斥,作用力的合力表现为,作用力的合力表现为_(4)当当r10r0时,分子间的引力和斥力时,分子间的引力和斥力_分子力随分子间距的变化规律分子力随分子间距的变化规律图1-1-1减小减小增大增大快快斥力斥力引力引力可忽略不计可忽略不计0(1)用油膜法估测分子的大小用油膜法估测分子的大小(2)体会通过测量宏观量来测量微观量的方法体会通过测量宏观量来测量微观量的方法实验采用使油酸在水面上形成一层单分子油膜的方法估测实验采用使油酸在水面上形成一层单分子油膜的方法估测分子的大小油酸的分子式为分子的大小油酸的分子式为C17H33COOH,它的一个分,它
11、的一个分子可以看成由两部分组成:一部分是子可以看成由两部分组成:一部分是C17H33,另一部分,另一部分是是COOH.其中其中COOH对水有很强的亲和力,当把一对水有很强的亲和力,当把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时,油酸就在水面上散滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时,油酸就在水面上散一、如何用油膜法估测分子的大小一、如何用油膜法估测分子的大小实验目的实验目的实验原理实验原理开开(其中的酒精溶于水中并很快挥发其中的酒精溶于水中并很快挥发),在水面上形成近似,在水面上形成近似圆形的一层纯油酸薄膜,如图圆形的一层纯油酸薄膜,如图112(甲甲)所示其中所示其中C17H33一部分冒出水面,而一部分冒出
12、水面,而COOH部分留在水中,油酸部分留在水中,油酸分子直立在水面上,形成一个单分子层油膜,如图分子直立在水面上,形成一个单分子层油膜,如图112(乙乙)所示所示图图1-1-2序号序号器材名称器材名称备注备注1已稀释的油酸若干毫升已稀释的油酸若干毫升体积配比为体积配比为12002浅盘浅盘1只只30cm40cm3注射器注射器(或滴管或滴管)1支支4带方格的透明玻璃盖板带方格的透明玻璃盖板1块块5量筒量筒1个个6彩色水笔彩色水笔1支支7痱子粉痱子粉(或石膏粉或石膏粉)带纱网或粉扑带纱网或粉扑实验器材实验器材(1)用注射器或滴管将老师先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴用注射器或滴管将老师先配制好的油酸酒
13、精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下量筒内增加一定体积地滴入量筒中,记下量筒内增加一定体积(例如例如1mL)时的滴时的滴数计算出每滴液滴体积的平均值,如图数计算出每滴液滴体积的平均值,如图113(A)实验步骤实验步骤图图1-1-3(2)如图如图113(B)所示,在水平放置的浅盘内倒入约所示,在水平放置的浅盘内倒入约2cm深的水,用纱网深的水,用纱网(或粉扑或粉扑)将适量痱子粉轻轻撒在水面上将适量痱子粉轻轻撒在水面上(3)如图如图113(C)所示,用滴管将一滴油酸溶液轻轻滴入所示,用滴管将一滴油酸溶液轻轻滴入水面中央,待油膜形状稳定后,在浅盘上盖上玻璃盖板,水面中央,待油膜形状稳定后,在浅盘上盖上玻
14、璃盖板,用彩笔描出油膜的边缘轮廓,如图用彩笔描出油膜的边缘轮廓,如图113(D)所示所示(4)将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,算出油酸将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,算出油酸薄膜的面积薄膜的面积S.数据处理数据处理(1)痱子粉不要撒得太多,只要能够帮助看清油膜边界即可痱子粉不要撒得太多,只要能够帮助看清油膜边界即可(2)滴入油酸溶液时,一定要细心,不要一下滴得太多,使油滴入油酸溶液时,一定要细心,不要一下滴得太多,使油膜的面积过大膜的面积过大(3)待测油酸扩散后又收缩,要在稳定后再画轮廓扩散后又待测油酸扩散后又收缩,要在稳定后再画轮廓扩散后又收缩有两个原因:一是水面受油酸滴冲击
15、凹陷后恢复;一是收缩有两个原因:一是水面受油酸滴冲击凹陷后恢复;一是酒精挥发后液面收缩酒精挥发后液面收缩(4)利用坐标纸求油膜面积时,以边长为利用坐标纸求油膜面积时,以边长为1cm的正方形为单位,的正方形为单位,计算轮廓内正方形的个数时,大于半个的均算一个计算轮廓内正方形的个数时,大于半个的均算一个(5)当重做实验时,水从盘的一侧边缘倒出,在这侧面会残留当重做实验时,水从盘的一侧边缘倒出,在这侧面会残留油酸,用少量酒精清洗,并用脱脂棉擦去再用清水冲洗,这油酸,用少量酒精清洗,并用脱脂棉擦去再用清水冲洗,这样可保持盘的清洁样可保持盘的清洁注意事项注意事项(1)方格数不准或面积计算出现差错;方格数
16、不准或面积计算出现差错;(2)油滴体积过大同时水面面积过小,不能形成单分子油膜;油滴体积过大同时水面面积过小,不能形成单分子油膜;(3)痱子粉没有均匀地浮在水面上;痱子粉没有均匀地浮在水面上;(4)计算分子直径时,注意滴加的不是纯油酸,而是油酸酒精计算分子直径时,注意滴加的不是纯油酸,而是油酸酒精溶液,应用一滴溶液的体积乘以溶液的体积百分比浓度切溶液,应用一滴溶液的体积乘以溶液的体积百分比浓度切忌把油酸溶液液滴当成纯油酸液滴忌把油酸溶液液滴当成纯油酸液滴误差分析误差分析(1)宏观量:质量宏观量:质量m、摩尔质量、摩尔质量MA体积体积V、摩尔体积、摩尔体积VA(2)微观量:分子质量微观量:分子质
17、量m0,分子体积,分子体积V0.二、如何利用阿伏伽德罗常数计算宏观量和微观量二、如何利用阿伏伽德罗常数计算宏观量和微观量宏观量与微观量宏观量与微观量分子模型分子模型(1)对于固体和液体:对于固体和液体:分子间距比较小,在估算分子大小及分子的个数时,可以分子间距比较小,在估算分子大小及分子的个数时,可以认为分子是紧密排列的,分子间的距离等于分子的直径认为分子是紧密排列的,分子间的距离等于分子的直径(2)对于气体:对于气体:气体分子间距比较大,是分子直径的数十倍甚至上百倍,气体分子间距比较大,是分子直径的数十倍甚至上百倍,此时可把每个分子平均占据的空间视为立方体,立方体的此时可把每个分子平均占据的
18、空间视为立方体,立方体的边长即为分子间的平均距离边长即为分子间的平均距离微观量估算的方法微观量估算的方法阿伏伽德罗常数的应用阿伏伽德罗常数的应用当两种物质相接触时,物质分子可以彼此进入对方的现象,当两种物质相接触时,物质分子可以彼此进入对方的现象,如香水的香味可以传得较远,堆在墙角的煤可以渗入到墙壁如香水的香味可以传得较远,堆在墙角的煤可以渗入到墙壁里面里面(1)总是从浓度大向浓度小处扩散总是从浓度大向浓度小处扩散(2)扩散快慢与物质状态有关,与物质温度有关,气态扩散最扩散快慢与物质状态有关,与物质温度有关,气态扩散最显著,液态次之,固体最慢;在两种物质一定的前提下,温显著,液态次之,固体最慢
19、;在两种物质一定的前提下,温度越高,扩散现象越显著度越高,扩散现象越显著扩散现象不是外界作用引起,而是分子无规则运动的直接结扩散现象不是外界作用引起,而是分子无规则运动的直接结果,是分子无规则运动的宏观反映果,是分子无规则运动的宏观反映三、对扩散现象的理解三、对扩散现象的理解扩散现象扩散现象扩散特点扩散特点扩散成因扩散成因从微观上看,扩散现象是分子从一种物质直接进入另一种从微观上看,扩散现象是分子从一种物质直接进入另一种物质,故扩散现象是分子永不停息地做无规则热运动的实物质,故扩散现象是分子永不停息地做无规则热运动的实验证据验证据特别提醒特别提醒(1)扩散现象在任何情况下都能发生,与外界因扩散
20、现象在任何情况下都能发生,与外界因素无关素无关(2)当两部分的分子分布浓度相等时,浓度不再变化,宏观当两部分的分子分布浓度相等时,浓度不再变化,宏观上扩散现象停止,但分子运动并没有停止,这种状态是一上扩散现象停止,但分子运动并没有停止,这种状态是一种动态平衡种动态平衡扩散的意义扩散的意义定义定义:悬浮在液体或气体中的微粒所做的永不停息的无:悬浮在液体或气体中的微粒所做的永不停息的无规则运动叫做布朗运动规则运动叫做布朗运动特点特点:(1)固体颗粒越小,布朗运动越显著固体颗粒越小,布朗运动越显著(2)温度越高,布朗运动越剧烈温度越高,布朗运动越剧烈成因成因四、对布朗运动的理解四、对布朗运动的理解当
21、微粒足够小时,受到来自各个方向的液当微粒足够小时,受到来自各个方向的液体分子或气体分子的撞击作用是不平衡的,体分子或气体分子的撞击作用是不平衡的,某一瞬间,微粒在某个方向受到的撞击作某一瞬间,微粒在某个方向受到的撞击作用强,致使微粒向某个方向运动;在另一用强,致使微粒向某个方向运动;在另一个瞬间,微粒在另一方向受到的撞击作用个瞬间,微粒在另一方向受到的撞击作用强,致使微粒又向另一方向运动由强,致使微粒又向另一方向运动由图图1-1-4于分子对微粒的频繁撞击,就引起了微粒的无规则运动,如于分子对微粒的频繁撞击,就引起了微粒的无规则运动,如图图114所示,布朗运动的无规则性,间接反映了液体所示,布朗
22、运动的无规则性,间接反映了液体(或或气体气体)内部分子运动的无规则性内部分子运动的无规则性意义意义:(1)布朗运动的永不停息,说明液体布朗运动的永不停息,说明液体(或气体或气体)分子的运分子的运动是永不停息的动是永不停息的(2)布朗运动的无规则,说明分子的运动是无规则的布朗运动的无规则,说明分子的运动是无规则的特别提醒特别提醒(1)布朗运动是固体微粒的无规则运动,不是液体布朗运动是固体微粒的无规则运动,不是液体分子的无规则运动,也不是固体分子的无规则运动,而是反分子的无规则运动,也不是固体分子的无规则运动,而是反映了液体分子的无规则运动映了液体分子的无规则运动(2)固体微粒的运动是不规则的,每
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- 分子 理论 基本 观点 同步 剖析
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