1、 第七章 分子动理论本章介绍分子动理论的基本观点,它是对热现象进行微观分析的基础,温度和内能是热学的基础,本章内容对整个热学模块的学习起基础性作用。可分为两个版块:第一版块(第1、2、3节)为分子动理论基本知识;第二版块(第4、5节)介绍温度和内能的概念。学习目标:1、 掌握分子动理论的内容,并能运用分子动理论解释有关现象。2、 掌握微观量的估算方法,灵活运用分子的球模型和立方体模型处理问题。3、 理解平衡态的概念,掌握摄氏温度和热力学温度的关系。4、 掌握内能的概念,并充分理解分子动能和分子势能。学法提示:本章内容比较抽象,要注重理想模型的建立,并注意把抽象的理论跟生活实际相联系。第一节 物
2、质是由大量分子组成的教学目标1.知道物体是由大量分子组成的;2.知道油膜法测量分子大小的原理,并能进行测量和计算。通过油膜法实验使学生知道科学研究中的一种方法:利用宏观量求微观量。3.知道分子的球形模型,知道分子直径的数量级。初步认识微观世界是可以认知的,人类探究微观世界经历了漫长的过程,而且意识到这种探索还将继续下去。4.知道阿伏伽德罗常数的物理意义、数值和单位。A .梳理双基1分子定义:在热学中由于原子、离子、或分子做热运动时遵从相同的规律,所以统称为分子2.分子大小:(1)分子是很小的,分子直径的数量级是10-10m;一般分子质量的数量级是10-26kg(2)单分子油膜法测分子直径实验:
3、单分子油膜法粗测分子直径的原理,类似于取一定量的小米,测出它的体积V,然后把它平摊在桌面上,上下不重叠,一粒紧挨一粒,量出这些米粒占据桌面的面积S,从而计算出米粒的直径这只是一个物理模型,事实上,分子的形状非常复杂,并不真是个小球,而且分子间存在空隙。所以仅是一种粗略的测定3阿伏加德罗常数:(1) 1摩尔的任何物质含有的微粒数相同,这个数叫阿伏加德罗常数.其值是6.021023mol-1,粗略计算可取6.01023mol-1.这个数常用NA表示. (2)阿伏加德罗常数是联系微观世界和宏观世界的桥梁1)已知液体和固体的摩尔体积vmol和一个分子的体积v,求NA,则NA=;反之亦可估算分子的大小.
4、2)已知物质的摩尔质量M和一个分子的质量m,求NA;反之亦可估算分子的质量.3)已知物质的体积v和摩尔体积vmol,求物质的分子数n,则nNANA.其中是物质的密度,M是物质的质量.4)已知物质的质量和摩尔质量,求物质的分子数,则n=NA.【注意】分子的大小计算有两种模型:一是球形模型,其直径 ,二是立方体模型,其边长 作为分子直径数量级的估算,利用两种模型均可,但我们一般取第一种模型 对于固体和液体,可以认为它们的分子是一个个紧挨着的,可用上式直接估算出分子体积;对于气体,由于分子间空隙很大,用上式估算出的是一个分子所占据的体积(活动的空间) 在利用上述关系式进行计算时,有些数据的数字太大(
5、如阿伏加德罗常数),有些数据的数字又太小(如分子的直径和质量等),为了书写方便,习惯上用科学计数法写作10的乘方,如 等,我们称10的乘方( 等)为“数量级”对于分子的大小和质量,只要粗略地了解它的数量级就可以了B . 精讲例题【例1】 将1cm3的油酸溶于酒精,制成200cm3的油酸酒精溶液已知1cm3溶液有50滴,现取1滴油酸酒精溶液滴到水面上,随着酒精溶于水,油酸在水面上形成一单分子薄层,已测出这一薄层的面积为0.2m2,由此可估测油酸分子的直径为_m【例2】 已知空气的摩尔质量是MA=2910-3kg/mol ,则空气中气体分子的平均质量多大?成年人做一次深呼吸,约吸入450cm3的空
6、气,则做一次深呼吸所吸入的空气质量是多少?所吸入的气体分子数量是多少?(按标准状况估算)C . 随堂巩固1某固体物质的摩尔质量为M,密度为,阿伏加德罗常数为NA,则每个分子的质量和单位体积内所含的分子数分别是ANAM NAM BMNA MNACNAM MNA DMNA NAM2下列可算出阿伏加德罗常数的一组数据是A水的密度和水的摩尔质量 B水的摩尔质量和水分子的体积C水分子的体积和水分子的质量 D水分子的质量和水的摩尔质量3只要知道下列哪一组物理量,就可以估算出气体中分子间的平均距离A阿伏加德罗常数,气体摩尔质量和质量B阿伏加德罗常数,气体摩尔质量和密度C阿伏加德罗常数,气体质量和体积 D该气体的密度、体积和摩尔质量D . 课后提高1.对于液体和固体来说,如果采用M表示摩尔质量,m表示分子质量,表示物质的密度,V表示摩尔体积,v表示分子体积,N表示阿伏加德罗常数,那么反映这些量之间关系的下列各式中正确的是( )A.NB.NV/vC.mM/ND.VM E.2.下列说法中正确的是( )A.1mol的各种物质的质量都相等B.1mol的氢原子的质量小于1mol氧原子的质量C.1mol的氢原子数大于1mol的氧原子数D.1mol任何气体的体积都是22.4L教学效果分析: