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1、1、物體由很多分子組成,第7章分子遷移理論,公元前5世紀(jì),古希臘哲學(xué)家們認(rèn)為:物體是由小到不引人注目的“a-tomos”粒子(原子)組成,利用納米技術(shù)將鐵原子排列成“老師”,一個分子大小,擴(kuò)大了數(shù)億倍的蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)模型要看擴(kuò)大了幾十億倍的掃描隧道顯微鏡才能看出來,如何測量呢?(2)油膜法:將已知的小油滴滴落在水面上,通過重力盡可能分散,形成極薄的油膜,這種油膜可以看作單分子油膜,油膜的厚度可以看作油酸分子的直徑,因此,重新測量這種油膜的面積,可以得出油分子直徑的大小,78cm2,實驗原理:分子直徑d=v/S .簡單處理:(1)將分子視為小球;(2)油分子排列整齊,一個接一個。(3)認(rèn)為油膜厚
2、度等于分子直徑。示例1。體積為1mm3的油酸滴落在水面上。假設(shè)油酸在水面形成面積為3.5m2的單分子油膜,估算油酸分子的直徑。解決方案:d=v/s=(110-9)/3.5=2.86 10-10m,(3)數(shù)量級:某些數(shù)據(jù)太大或太小,為了便于寫入,習(xí)慣性地用科學(xué)記數(shù)法寫入10的平方數(shù)為10-我們把10的平方數(shù)稱為2級,110-10m,91010m,2級稱為10-10m。分子直徑數(shù)量為:少數(shù)有機(jī)物大分子除外,一般分子直徑為10-10米。示例:水分子直徑為410-10m,氫分子直徑為2.310-10m,鎢原子直徑為210-10m。第二,阿伏伽德羅常數(shù)問:在化學(xué)課上學(xué)的阿伏伽德羅常數(shù)是什么意思?價格是多
3、少?意思:1毫升原子數(shù)、分子數(shù)、離子數(shù)等所有物質(zhì)中包含的粒子數(shù)相同。這個數(shù)字稱為阿伏伽德羅常數(shù),符號NA可以表示這個常數(shù)。阿伏伽德羅常數(shù)是連接微觀世界和宏觀世界的橋梁。數(shù)字:1986年x射線波NA=6.02213671023/mol(mol-1),典型計算記錄為6.021023mol-1,粗略計算估計為61023mol-1。微量估算方法,1,固體或液體分子估算方法:對于固體或液體,分子間隙級數(shù)比分子大小的級數(shù)小得多,因此分子可以近似排列緊密。根據(jù)這個理想化的模型,1毫升的任何固體或液體都含有NA分子,摩爾體積Nmol可以認(rèn)為是NA分子量的總和。如果將分子簡化為球體,分子直徑d,微觀粒子大小估算
4、方法,2,估算氣體分子之間的平均距離:不能忽略氣體分子之間的間距,不能假定氣體分子之間的平均分布,假設(shè)每個氣體分子平均占用的空間是小立方體。根據(jù)這個微觀模型,氣體分子之間的距離等于小立方體的邊長l (l不是分子直徑)。微粒估算方法,3,物質(zhì)分子中包含的分子數(shù)估算:關(guān)鍵是求出分子摩爾。利用瓊脂二糖常數(shù),可以求出包含的分子數(shù)。例2:以下敘述準(zhǔn)確地說,A. 1cm3的氧中包含的氧分子數(shù)是6.021023個B. 1克的氧中包含的氧分子數(shù)是6 .02 1023個。C. 1升氧氣中的氧分子數(shù)為6 .02 1023個;D. 1摩氧中包含的氧分子數(shù)為6 .02 1023,摩爾質(zhì)量=分子量,摩爾體積=摩爾質(zhì)量/
5、密度,示例3水的分子量為18,水的密度為103kg/m3,鱷梨常數(shù)為NA=6.021023/mol (1)水的摩爾質(zhì)量m=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ (2)水的摩爾體積v=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _,m/=18/1=18c m3/mol,(3)一個水分子的質(zhì)量V/NA=2.99 10-23 cm3,(5)水分子為球體,分子直徑(1位數(shù)有效數(shù)字)d=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 例4:計算了氫的摩爾質(zhì)量為
6、210-3kg/mol,水的摩爾質(zhì)量為1.810-2kg/mol,計算了一個氫分子和水分子的質(zhì)量。已知MH=210-3kg mol-1na=6.021023mol-1,水分子質(zhì)量m=m/na=1.810-2/6.021023=31360如果鐵的原子量為56,鐵的密度為7.8103公斤/m3,那么質(zhì)量為1g的鐵的鐵原子數(shù)(帶1個有效數(shù)字)和1個鐵原子的體積。1g鐵的質(zhì)量為1/56mol。其中鐵原子的數(shù)量為n :n=1/56 na=1/56102311022,1g鐵的體積v:V=m/=110-3/7.8103,一個鐵原子的體積為vo:v=v/n=(1107)/(11022)877-11029 m3。例子6:已知空氣的摩爾質(zhì)量是空氣中氣體分子的平均質(zhì)量是多少?成人深呼吸一次,呼吸大約450cm3的空氣,深呼吸一次的空氣質(zhì)量是多少?吸入的氣體分子數(shù)量是多少?(按標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)估計),分析:1。空氣分子的平均質(zhì)量為:2 .深呼吸的成人空氣質(zhì)量如下:3 .吸入的分子數(shù)如下:課堂摘要,物質(zhì)由很多分子組成:1,小分子,直徑數(shù)10-10米(
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