第一节 物质是由大量分子组成的
教学目的：
1.知道可以用油膜法测分子的直径
2.知道阿伏加得罗常数的含义，并进行计算；
3.摩尔质量、分子质量和阿伏加得罗常数三者的关系；
重点与难点：摩尔质量、分子质量和阿伏加得罗常数三者的关系及计算 教学过程：
一、分子的大小
1、油膜法估测分子的大小
（1）取一滴油滴入水，使油在水面上尽量分散，什么时候面积达到最大（单分子层油膜）
已知一滴油体积V和水面上油膜面积S，求油滴的厚度？
d=V/S
这个厚度即油分子的直径。
（2）物理模型为：1）分子是球形； 2）分子是一个挨一个的排列。 （3）演示实验：
先提出问题:如何获得很小的一滴油酸？怎样测量它的体积？
出示器材（注射器、量筒），给出酒精油酸溶液的浓度（老师配制好的油酸酒精溶液的浓度），让学生自己测量计算出一滴溶液含纯油酸的体积。
利用实验器材（浅盘、带有坐标纸的玻璃板、水、痱子粉、彩笔），测出一滴油膜的面积。算出油膜的厚度，即是分子直径。
2、利用扫描隧道显微镜测分子的大小
分子如此微小，不但用肉眼无法直接看到它们，就是用高倍的光学显微镜也看不到。直到1982年，人们用放大几亿倍的扫描隧道显微镜，才观察到物质表面原子的排列，
使人类第一次能够实际看到单个原子。书本P4页图7.1-3是我国科学家用扫描隧道显微镜拍摄的石墨表面原子，图中每个亮斑都是一个碳原子。
物理学中还有其他不同方法来测量分子的大小，用不同方法测量出分子的大小并不完全相同，但是数量级是相同的。测量结果表明，一般分子的直径的数量级都是10—10m。
-10例如:
钨原子的直径约为2×10米；
水分子直径约为4×10
氢分直径约2.3×10
二、阿伏加德罗常数
☆1摩的任何物质含有的微粒数相同，这个数叫阿伏加德罗常数。
阿伏加德罗常数的数值：6.02×10mol ，粗略计算中可取6.010mol。
2
3-
1－10
米；
－10
米。
231思考与讨论：已知水分子直径约为4×10
－10
米；水的摩尔体积为1.8×10m/mol,试估算出
-53阿伏加德罗常数，并与化学课本中给出的阿伏加德罗常数相比较。
三、微观物理量的计算
☆ 摩尔质量( M)/ 阿伏加德罗常数 NA＝ 分子质量(m)
摩尔体积(V)/ 阿伏加德罗常数 NA＝分子体积(v)
摩尔体积(V)＝摩尔质量(m)/物质密度(ρ)
☆摩尔体积：1摩尔的物质分子所占的空间体积。
对于标准状态下的任何气体，摩尔体积都是22.4升。
液体和固体则不同物质的摩尔体积各不相同。 ☆液体、固体阿伏加德罗常数的估算及分子大小的估算
例一， 已知1摩尔水的体积约为3×10m，试估算水分子大小。
-293
分析：
1摩尔水的分子数为NA=6.02×10mol
每个水分子的分子体积 V= 摩尔体积(V)/ 阿伏加德罗常数 NA
= 18×10m/ 6.02×10
-29
3-63
23
23-
1=3×10m
例
二、已知1摩尔水的质量约为18×10Kg，试估算水分子质量。
-3分析： 1摩尔水的分子数为NA=6.02×10mol
每个水分子的分子质量(m)=摩尔质量( M)/ 阿伏加德罗常数 NA
=18×10Kg/6.02×10
-
323
23-
1 =3×10Kg 练习：
1.体积是10cm的油滴滴于水中,若展开成一分子油膜,则油膜面积的数量级是
A..10cm
B.10cm2
24 -43
-26
C.10cm
D.10cm
62822.在研制某种液体时，我们需要知道该液体分子的质量。已知1mol 该液体的体积是57.5毫升，液体的密度是0.8×10kg/m，求该分子的质量是多少？
3.已知铜的密度是8.9×10kg/m。体积是4.5cm的铜块中,含有多少原子?并估算铜原子的大小。
4．试估算标准状况下氧气分子间的平均间距。
阅读：
阿伏加德罗和他的分子学说
33
3
3
阿伏加德罗（Ameldeo Avogardo,1776～1856）意大利物理学家、化学家。1776年8月9日阿伏加德罗生于意大利都灵市的一个贵族家庭。1792年8月9日入都灵大学学习法学，1796年获法学博士，以后从事律师工作。从1800年起，他从事数学和物理学研究。1803年他发表了第一篇科学论文。1809年任韦尔切利学院自然哲学教授。1811年被选为都灵科学院院士，致力于原子-分子学说的研究。同年阿伏加德罗发表了题为《原子相对质量的测定方法及原子进人化合物时数目之比的测定》的论文。他以盖·吕萨克 气体化合体积比实验为基础，进行了合理的假设和推理，首先引入了“分子”概念，并把它与原子概念相区别，指出原子是参加化学反应的最小粒子，分子是能独立存在的最小粒子。单质的分子是由相同元素的原子组成的，化合物的分子则由不同元素的原子所组成。文中明确指出了他了分子说：“必须承认，气态物质的体积和组成气态物质的简单分子或复合分子的数目之间也存在着非常简单的关系。.....即：同体积的气体，在温度相同、压力相同时，含有同数目的分子”。这样就可以使气体的原子量、分子量以及分子组成的测定与物理上、化学上已获得的定律完全一致。阿伏加德罗的这一假说，后来被称为阿伏加德罗定律。阿伏加德罗的这一学说使分子理论获得了很大发展，但那都是五十多年之后的事。在当时，由于化学权威疏忽或轻视这一学说，阿伏加德罗的贡献没有受到重视。直到五十多年以后，1864年德文的《近代化学理论》一书出版，许多科学家从这本书里懂得并且接受了阿伏加德罗理论，但这时阿伏加德罗已经在几年前（1856年7月9日）默默地逝世了，没能亲眼看到自己学说的胜利。
阿伏加德罗是第一个认识到物质由分子组成、分子由原子组成的人。他的分子假说奠定了原子一分子论的基础，推动了物理学、化学的发展，对近代科学产生了深远的影响。现在阿伏加德罗理论已被视为定律，为全世界科学家所正式承认。阿伏加德罗常数已被人们用许多方法所测定，6.02×10是科学上一个十分重要的数据，它将永远与阿伏加德罗及其对科学的贡献联系在一起。
23
【物理】7.1《物质是由分子组成的》教案(新人教版选修33)
