物體是由大量分子組成的知識(shí)分享

1、物體是由大量分子組成的 組成物質(zhì)的分子是很小的，不但用肉眼不能直接看到它們，組成物質(zhì)的分子是很小的，不但用肉眼不能直接看到它們，就是用光學(xué)顯微鏡也看不到它們。就是用光學(xué)顯微鏡也看不到它們。 那怎么才能看到分子那怎么才能看到分子呢？呢？我國(guó)科學(xué)家用掃描隧道顯微鏡拍攝的石墨表面原子的我國(guó)科學(xué)家用掃描隧道顯微鏡拍攝的石墨表面原子的排布圖，圖中的每個(gè)亮斑都是一個(gè)原子排布圖，圖中的每個(gè)亮斑都是一個(gè)原子1.用掃描隧道顯微鏡（能有放大幾億倍）用掃描隧道顯微鏡（能有放大幾億倍） 放大上億倍的蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)模型（2）.具體做法是：具體做法是：把一滴油酸酒精溶液滴到水面上，酒精溶于水把一滴油酸酒精溶液滴到水面上，

2、酒精溶于水后油酸在水面上散開形成單分子油膜，如果把后油酸在水面上散開形成單分子油膜，如果把分子看成球形，單分子油膜的厚度就可認(rèn)為等分子看成球形，單分子油膜的厚度就可認(rèn)為等于油膜分子的直徑于油膜分子的直徑.（1）.有一種粗略測(cè)定分子大小的方法叫油膜法有一種粗略測(cè)定分子大小的方法叫油膜法.1.1.先測(cè)出一滴油酸酒精溶液中油酸的體積先測(cè)出一滴油酸酒精溶液中油酸的體積V V： 2.2.再測(cè)出水面上漂浮的油膜（單分子油膜層）的表面積再測(cè)出水面上漂浮的油膜（單分子油膜層）的表面積S S； 3.3.單分子油膜的厚度等于油滴體積單分子油膜的厚度等于油滴體積V V與油膜面積與油膜面積S S的比值：的比值：SVd

3、 （2 2）把分子看成球形）把分子看成球形. . 答答 ：（1 1）把滴在水面上的油酸層當(dāng)作單分子把滴在水面上的油酸層當(dāng)作單分子 油膜層油膜層. .（3 3）油分子一個(gè)緊挨一個(gè)整齊排列）油分子一個(gè)緊挨一個(gè)整齊排列; ; 一些數(shù)據(jù)太大或很小一些數(shù)據(jù)太大或很小,為了書寫方便為了書寫方便,習(xí)慣上用科學(xué)記數(shù)法寫成習(xí)慣上用科學(xué)記數(shù)法寫成10的乘方的乘方數(shù)數(shù),如如 310-10m。我們把。我們把10的乘的乘方數(shù)叫做數(shù)量級(jí)方數(shù)叫做數(shù)量級(jí), 110-10m和和 910-10m，數(shù)量級(jí)都是，數(shù)量級(jí)都是 10-10m。 一般分子直徑的數(shù)量級(jí)為一般分子直徑的數(shù)量級(jí)為10-10m（除少數(shù)有機(jī)物大分子以外）（除少數(shù)有機(jī)

4、物大分子以外）3.分子直徑的數(shù)量級(jí)分子直徑的數(shù)量級(jí)例例1 1、將、將1cm1cm3 3油酸溶于酒精，制成油酸溶于酒精，制成200cm200cm3 3的油酸的油酸酒精溶液，已知酒精溶液，已知1cm1cm3 3該溶液有該溶液有5050滴，現(xiàn)取滴，現(xiàn)取1 1滴該滴該溶液滴到水面上，隨著酒精溶于水，油酸在水面溶液滴到水面上，隨著酒精溶于水，油酸在水面上形成一單分子薄層，已測(cè)出這一薄層的面積為上形成一單分子薄層，已測(cè)出這一薄層的面積為0.2m0.2m2 2，由此可估測(cè)油酸分子直徑是多少？，由此可估測(cè)油酸分子直徑是多少？ 1滴油酸酒精的體積為滴油酸酒精的體積為1/50cm3其中含油酸體積為其中含油酸體積為

5、10-10m3油酸膜的厚度即分子直徑為油酸膜的厚度即分子直徑為510-10m注意：注意：d=V/s中的中的V一定是純一定是純油酸的體積油酸的體積dd固體、液體的分子模型固體、液體的分子模型小球模型小球模型ddd氣體的分子模型氣體的分子模型立方體模型立方體模型dd固、液、氣體都是由分子組成的，但它們的模型有何不同呢？固、液、氣體都是由分子組成的，但它們的模型有何不同呢？d是分子直徑是分子直徑d是分子間距是分子間距二、固、液、氣體的分子模型二、固、液、氣體的分子模型固體、液體分子固體、液體分子: :球體模型球體模型氣體分子：立方體模型氣體分子：立方體模型固、液、氣體分子固、液、氣體分子固、液分子模

6、型：在計(jì)算固液體分子大小時(shí)，作固、液分子模型：在計(jì)算固液體分子大小時(shí)，作為一個(gè)近似的物理模型，可把分子看成是一小球?yàn)橐粋€(gè)近似的物理模型，可把分子看成是一小球. .則：則： 36Vd氣體分子模型：對(duì)氣體可以把分子當(dāng)作是一個(gè)氣體分子模型：對(duì)氣體可以把分子當(dāng)作是一個(gè)小立方體，這個(gè)小立方體的邊長(zhǎng)可以看作相當(dāng)于小立方體，這個(gè)小立方體的邊長(zhǎng)可以看作相當(dāng)于分子間的平均距離分子間的平均距離. .即即 3Vd （式中（式中d d表示分子的間距而不是氣體分子表示分子的間距而不是氣體分子的直徑，的直徑，V V表示氣體分子所占的空間體表示氣體分子所占的空間體積積. .） （式中（式中d d表示分子的直徑，表示分子的直

7、徑，V V表示固、液體分子的體積）表示固、液體分子的體積） 三、三、阿伏伽德羅常數(shù)阿伏伽德羅常數(shù) 及其應(yīng)用及其應(yīng)用問問:在化學(xué)課上學(xué)過的阿伏伽德羅常數(shù)是什么意義？在化學(xué)課上學(xué)過的阿伏伽德羅常數(shù)是什么意義？ 數(shù)值是多少？數(shù)值是多少？ 1. 意義意義: 1mol任何物質(zhì)中含有的微粒數(shù)任何物質(zhì)中含有的微粒數(shù)(包括原子數(shù)包括原子數(shù),分子分子數(shù)數(shù),離子數(shù)離子數(shù)）都相同）都相同,此數(shù)叫阿伏伽德羅常數(shù)此數(shù)叫阿伏伽德羅常數(shù),可用符號(hào)可用符號(hào)NA表示此常數(shù)表示此常數(shù). NA =6.021023 /mol,粗略的計(jì)算可用粗略的計(jì)算可用61023/mol.阿伏伽德羅常數(shù)是個(gè)非常大的數(shù)字阿伏伽德羅常數(shù)是個(gè)非常大的數(shù)字

8、 例如：例如：1cm3水中含有水中含有3.351022個(gè)水個(gè)水分子。設(shè)想有一個(gè)人，每秒鐘移去分子。設(shè)想有一個(gè)人，每秒鐘移去1萬個(gè)水萬個(gè)水分子，要把這分子，要把這1cm3的水移完，將用的水移完，將用1011年，即年，即1000億年，超過地球的年齡（億年，超過地球的年齡（45億年）二十多倍！所以說，物體是由大量?jī)|年）二十多倍！所以說，物體是由大量分子組成的。分子組成的。2.2.阿伏加德羅常數(shù)應(yīng)用阿伏加德羅常數(shù)應(yīng)用微觀微觀 宏觀宏觀NA橋梁橋梁3、分子體積的計(jì)算：、分子體積的計(jì)算：1、分子質(zhì)量的計(jì)算、分子質(zhì)量的計(jì)算:4、分子大小的計(jì)算、分子大小的計(jì)算:2、分子數(shù)目的計(jì)算、分子數(shù)目的計(jì)算:（其中（其中

9、，VA為摩爾體積為摩爾體積, , 為物質(zhì)的密度）為物質(zhì)的密度） AAAANVNMm0（2）已知物質(zhì)的量（摩爾數(shù)）已知物質(zhì)的量（摩爾數(shù)）n，可求出物體所含分子的數(shù)目可求出物體所含分子的數(shù)目N AnNN （3）已知物質(zhì)（固體和液體）的摩爾）已知物質(zhì)（固體和液體）的摩爾體積體積VA ，可求出分子的體積，可求出分子的體積 V0AANVV0不適用于求氣體分子的體積。不適用于求氣體分子的體積。若用上式計(jì)若用上式計(jì)算，算出的實(shí)際是氣體分子占有的空間體算，算出的實(shí)際是氣體分子占有的空間體積。積。例例2 水的分子量水的分子量18，水的密度為，水的密度為103kg/m3,阿伏加德羅常數(shù)為阿伏加德羅常數(shù)為NA=61

10、023個(gè)個(gè)/ mol，則：，則：（1）水的摩爾質(zhì)量）水的摩爾質(zhì)量Mmol=_1.810-2Kg/mol（2）水的摩爾體積）水的摩爾體積Vmol=_1.810-5m3/mol（3）一個(gè)水分子的質(zhì)量）一個(gè)水分子的質(zhì)量m0 =_310-26 kg（4）一個(gè)水分子的體積）一個(gè)水分子的體積V0 =_3 10-29 m3（5）將水分子看作球體，分子直徑）將水分子看作球體，分子直徑d= _（6）10g水中含有的分子數(shù)水中含有的分子數(shù)N=_3.31021個(gè)個(gè)可見阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀量和微觀量的橋梁可見阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀量和微觀量的橋梁 410-10m kgNMmkgNMmAAAA2723326233

11、103 . 31061021031061018氫水分子質(zhì)量的數(shù)量級(jí): 10-26-10-27kg例3.已知:水和氫氣的摩爾質(zhì)量分別是1.810-2kg/mol和210-3kg/mol，求水分子和氫分子的質(zhì)量（已知NA=6.01023mol-1)例4.下列數(shù)據(jù)能求出阿伏加德羅常數(shù)下列數(shù)據(jù)能求出阿伏加德羅常數(shù)的是（）的是（）A.A.水的密度和水的摩爾質(zhì)量水的密度和水的摩爾質(zhì)量B.B.水的摩爾質(zhì)量和水分子的體積水的摩爾質(zhì)量和水分子的體積C.C.水分子的體積和水分子的質(zhì)量水分子的體積和水分子的質(zhì)量D.D.水分子的質(zhì)量和水的摩爾質(zhì)量水分子的質(zhì)量和水的摩爾質(zhì)量D物質(zhì)是由大量的分子組成的物質(zhì)是由大量的分子組

12、成的1、分子的大小、分子的大小測(cè)量方法：（單分子）油膜法。測(cè)量方法：（單分子）油膜法。分子大小數(shù)量級(jí)：分子大小數(shù)量級(jí)：10-10m2、阿伏伽德羅常數(shù)：、阿伏伽德羅常數(shù)：1摩爾物質(zhì)含有的分子數(shù)摩爾物質(zhì)含有的分子數(shù)NA=6.021023后式只能用在固、液體中后式只能用在固、液體中分子體積摩爾體積AN分子質(zhì)量摩爾質(zhì)量AN作用：是聯(lián)系微觀世界和宏觀世界的橋梁。作用：是聯(lián)系微觀世界和宏觀世界的橋梁。 一種思路：油膜法測(cè)分子大小一種思路：油膜法測(cè)分子大小 一種模型：把分子看作球形或正方體一種模型：把分子看作球形或正方體 一座橋梁：阿伏伽德羅常數(shù)一座橋梁：阿伏伽德羅常數(shù) 方法小結(jié)：方法小結(jié)：練練1.1.已知

13、阿伏加德羅常數(shù)為已知阿伏加德羅常數(shù)為N NA A，銅的摩爾質(zhì)量為，銅的摩爾質(zhì)量為M M，密度為密度為（均為國(guó)際單位），則（均為國(guó)際單位），則（ ） A A1m1m3 3銅原子含原子數(shù)目為銅原子含原子數(shù)目為NNA A/M/M B B1 1個(gè)銅原子質(zhì)量是個(gè)銅原子質(zhì)量是M /NM /NA A C C1 1個(gè)銅原子的體積是個(gè)銅原子的體積是M/NM/NA A D D1kg1kg銅所含原子的數(shù)目是銅所含原子的數(shù)目是NNA AABC 練練2.2.只要知道下列哪一組物理量，就可以估算出氣只要知道下列哪一組物理量，就可以估算出氣體中分子的平均距離體中分子的平均距離（ ） A A阿伏加德羅常數(shù)、該氣體的摩爾質(zhì)量和質(zhì)量阿伏加