2019届二轮复习　物体是由大量分子组成的课件（38张） 38页

　物体是由大量分子组成的 [ 考纲下载 ] 　 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 . (2) 模型化：把油酸分子简化 成 . 一、用油膜法估测分子的大小 1. 处理方法 (1) 理想化：认为油酸薄膜是 由 紧密 排列组成的，则油膜 的 _____ 即 为油酸分子的直径，如图 1 所示 . 单个分子 厚度 图 1 球形 2. 估算方法 实验时测出一滴油酸的体积 V ，再测出油膜的面积 S ，估算出油膜的厚度 ， 认为 就是油酸分子的直径 d ＝ . 3. 分子的大小 一般分子大小的数量级 是 m ，质量的数量级 是 kg. 10 － 10 10 － 26 二、阿伏加德罗常数 1. 定义： 1 mol 的任何物质所含有 的 . 2. 大小：在通常情况下取 N A ＝ mol － 1 ，在粗略 计算 中可以取 N A ＝ mol － 1 . 3. 意义：阿伏加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 、 等 微观物理量联系起来，即阿伏加德罗常数 N A 是联系宏观量与微观量的桥 梁 . 粒子数 6.02 × 10 23 6.0 × 10 23 分子质量 分子大小 判断下列说法的正误 . (1) 用注射器向量筒里逐滴滴入配制好的溶液至 1 mL ，记下滴数 n ，则 1 滴溶液含纯油酸的体积 V ＝ mL .( 　　 ) (2) 若撒入水中的痱子粉太多，会使油酸未完全散开，从而使测出的分子直径偏小 .( 　　 ) (3) 若滴在水面的油酸酒精溶液体积为 V ，铺开的油膜面积为 S ，则可估算出油酸分子直径 为 .( 　　 ) (4) 阿伏加德罗常数所表示的是 1 g 物质内所含的分子数 .( 　　 ) (5) 所有分子的直径都相同 .( 　　 ) [ 即学即用 ] 答案 × × × × × 重点探究 一、用油膜法估测分子的大小 [ 导学探究 ] 　 如图 2 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 2 (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　 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 . 答案 答案　 撒痱子粉 ( 或细石膏粉 ) 后，便于观察所形成的油膜的轮廓 . 答案　 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 . [ 知识深化 ] 用油膜法估测分子的大小实验 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) 用注射器取出按一定比例配制好的油酸酒精溶液，缓缓推动活塞，使溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内增加一定体积 V 1 时的滴数 n ，算出一滴油酸酒精溶液的体积 V ′ ＝ 再 根据油酸酒精溶液中油酸的浓度 η ，算出一滴油酸酒精溶液中的纯油酸体积 V ＝ V ′ η . (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，再用注射器将配制好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上 . (3) 待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板平放到浅盘上，然后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) 根据测出的一滴油酸酒精溶液里油酸的体积 V 和油酸薄膜的面积 S ，求出油膜的厚度 d ，则 d 可看做油酸分子的直径，即 d ＝ 4. 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，造成较大的实验误差 . (2) 实验前应注意，浅盘是否干净，否则难以形成油膜 . (3) 浅盘中的水应保持平衡，痱子粉 ( 或细石膏粉 ) 应均匀撒在水面上 . (4) 向水面滴油酸酒精溶液时，应靠近水面，不能离水面太高，否则油膜难以形成 . (5) 待测油酸液面扩散后又收缩，要在稳定后再画轮廓 . 例 1 　在做 “ 用油膜法估测分子的大小 ” 实验中， 10 4 mL 油酸酒精溶液中有纯油酸 6 mL. 用注射器测得 1 mL 上述溶液中有 50 滴 . 把 1 滴该溶液滴入撒有痱子粉的盛水的浅盘里，待油膜形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓，然后把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图 3 所示，坐标纸中正方形小方格的边长为 20 mm. 图 3 解析　 数出在油膜轮廓范围内的格子数 ( 面积大于半个方格的算一个，不足半个方格的舍去不算 ) 为 58 个，油膜面积约为 S ＝ 58 × (0.02) 2 m 2 ＝ 2.32 × 10 － 2 m 2 . (1) 油膜的面积是多少？ 答案 解析 答案　 2.32 × 10 － 2 m 2 　 (2) 每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是多少？ 答案 解析 答案　 1.2 × 10 － 11 m 3 (3) 根据上述数据，估算出油酸分子的直径 . 答案 解析 答案　 5.2 × 10 － 10 m 1. 纯油酸体积 V 的计算 若油酸酒精溶液的浓度为 η ， n 滴该溶液的体积为 V 1 ，则一滴该溶液中的油酸体积 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 . 方法总结 例 2 　在 “ 用油膜法估测分子的大小 ” 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 ________ ，并补充实验步骤 D 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. 将一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 V 0 与滴数 N . F. 将玻璃板平放在浅盘上，用彩笔将薄膜的外围形状描画在玻璃板上 . 答案 解析 ECBFAD 解析　 根据实验步骤可知合理的顺序为 ECBFAD. S ＝ n × 10 － 4 m 2 答案　 6.02 × 10 23 个　 N A 　 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？ 答案 (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 N A ) (3) V mol ＝ N A V 0 ( V 0 为一个分子的体积， V mol 为摩尔体积 ) ，对于任何物质都成立吗？ 答案 答案　 V mol ＝ N A V 0 仅适用于固体和液体，不适用于气体 . [ 知识深化 ] 阿伏加德罗常数的应用 1. N A 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 M mol 、摩尔体积 V mol 、物体的质量 m 、物体的体积 V 、物体的密度 ρ 等宏观量，跟单个分子的质量 m 0 、单个分子的体积 V 0 等微观量联系起来，如图 4 所示 . 图 4 例 3 　 ( 多选 ) 若以 μ 表示氮气的摩尔质量， V 表示在标准状况下氮气的摩尔体积， ρ 是在标准状况下氮气的密度， N A 为阿伏加德罗常数， m 、 v 分别表示每个氮分子的质量和体积，下面四个关系式中正确的是 √ 答案 解析 √ 氮气分子间距离很大， N A v 并不等于摩尔体积 V ，故 B 、 D 错误 . 例 4 　已知氧气分子的质量 m ＝ 5.3 × 10 － 26 kg ，标准状况下氧气的密度 ρ ＝ 1.43 kg/m 3 ，阿伏加德罗常数 N A ＝ 6.02 × 10 23 mol － 1 ，求： (1) 氧气的摩尔质量； 答案 解析 答案　 3.2 × 10 － 2 kg/mol 　 解析　 氧气的摩尔质量为 M ＝ N A m ＝ 6.02 × 10 23 × 5.3 × 10 － 26 kg /mol ≈ 3.2 × 10 － 2 kg/ mol. (2) 标准状况下氧气分子间的平均距离； 答案 解析 答案　 3.3 × 10 － 9 m (3) 标准状况下 1 cm 3 的氧气中含有的氧分子数 .( 保留两位有效数字 ) 答案 解析 答案　 2.7 × 10 19 个 解析　 1 cm 3 氧气的质量为 m ′ ＝ ρV ′ ＝ 1.43 × 1 × 10 － 6 kg ＝ 1.43 × 10 － 6 kg 则 1 cm 3 氧气中含有的氧分子个数 分子的两种模型 总结提升 图 5 达标检测 1 2 3 1. ( 用油膜法估测分子的大小 ) ( 多选 ) 用油膜法估测分子的大小的理想条件是 A. 将油酸分子看成球体 B. 考虑各油酸分子间的间隙 C. 认为油酸分子是紧密排列的 D. 将油膜看成单分子油膜 答案 4 √ √ √ 2. ( 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 ” 的实验误差，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 油酸 B . 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. 实验时先将一滴油酸酒精溶液滴入水中，再把痱子粉洒在水面上 1 2 3 4 答案 解析 √ 1 2 3 4 解析　 mL 是一滴油酸酒精溶液的体积，乘以其中油酸的浓度才是油酸的体积， A 错误 ； 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 错误 ； 为了 使油酸分子紧密排列，实验时先将痱子粉均匀洒在水面上，再把一滴油酸酒精溶液滴在水面上， D 错误 . 3. ( 阿伏加德罗常数的应用 ) ( 多选 ) 已知某气体的摩尔体积为 22.4 L /mol ，摩尔质量为 18 g/ mol ，阿伏加德罗常数为 6.02 × 10 23 mol － 1 ，由以上数据可以估算出这种气体 A. 每个分子的质量 B . 每个分子的体积 C. 每个分子占据的空间 D . 分子之间的平均距离 答案 解析 1 2 3 4 √ √ √ 1 2 3 4 4. ( 阿伏加德罗常数的应用 ) 已知水的摩尔质量 M ＝ 18 × 10 － 3 kg /mol,1 mol 水中含有 6 × 10 23 个水分子，水的密度为 ρ ＝ 1 × 10 3 kg/ m 3 ，试估算水分子的质量和直径 .( 结果保留一位有效数字 ) 1 2 3 4 解析 答案 答案　 3 × 10 － 26 kg 　 4 × 10 － 10 m 解析　 水分子的质量 1 2 3 4 由水的摩尔质量 M 和密度 ρ ，可得水的摩尔体积