20xx人教版高中物理選修3-3第七章第1講物體是由大量分子組成的學(xué)案練習(xí)-展示頁
2024-12-10 14:33本頁面
【正文】 置的淺盤中倒入約 2 cm深的水，然后將痱子粉 (或石膏粉 )均勻地撒在水面上，再用注射器將配制好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，一會兒就會在水面上形成一層形狀不規(guī)則的油酸薄膜． 3．待測油酸薄膜穩(wěn)定后，將玻璃板平放到淺盤上，然后用彩筆將油膜的形狀畫在玻璃板上． 4．將畫 有油膜形狀的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，算出油膜的面積 S(以坐標(biāo)紙上邊長為 1 cm的正方形為單位，計算輪廓內(nèi)的正方形個數(shù)，不足半個的舍去，多于半個的算一個 )． 5．根據(jù)測出的一滴油酸酒精溶液里油酸的體積 V 和油酸薄膜的面積 S，可求出油膜的厚度 d，則 d可看作油酸分子的直徑，即 d＝ VS. 【實驗結(jié)論】 分析得到的實驗數(shù)據(jù)，可得出這樣的結(jié)論：油酸分子直徑的數(shù)量級是 10－ 10 m. 圖 7－ 1－ 1 例 1 在做 “ 用油膜法估測分子的大小 ” 實驗中，油酸酒精溶液的濃度為每104 mL 溶液中有純油酸 6 mL，用注射器測得 1 mL上述溶液中有液滴 50 滴，把1 滴該溶液滴入盛水的淺盤里，待水面穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，在玻璃板上描出油膜的輪廓，隨后把玻璃板放在坐標(biāo)紙上，其形狀如圖 7－ 1－ 1 所示，坐標(biāo)紙中正方形小方格的邊長為 20 mm，則： (1)油膜的面積是多少 ？ (2)每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是多少？ (3)根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估測出油酸分子的直徑是多少？ 答案 (1) 10－ 2m2 (2) 10－ 5mL (3) 10－ 10m 解析 (1)油膜輪廓包圍的方格數(shù)約 58個，則油酸膜的面積 S＝ 58 (20 10－ 3)2m2＝ 10－ 2m2. (2)每滴溶液中含純油酸的體積 V＝ 150 6104 mL ＝ 10－ 5mL＝ 10－ 11m3 (3)油酸分子的直徑 d＝ VS＝ 10－ 11 10－ 2 m ≈ 10－ 10m. 借題發(fā)揮 解答本題的關(guān)鍵是準(zhǔn)確計算油膜所占的面積和純油酸的體積，數(shù)方格數(shù)時，不足半個格的舍去，大于半個格的算一個即 “ 四舍五入 ” ． 針對訓(xùn)練 為了減小 “ 用油膜法估測分子的大小 ” 的誤差，下列方法可行的是 ( ) A．用注射器向量筒里逐滴滴入配制好的溶液至 1 毫升，記下滴數(shù) n，則 1滴溶液含純油酸的體積 V＝ 1n mL B．把淺盤水平放置，在淺盤里倒入一些水，使水面離盤口距離小一些 C．先在淺盤水中撒些痱子粉，再 用注射器把油酸酒精溶液多滴幾滴在水面上 D．用牙簽把水面上的油膜盡量撥弄成矩形 答案 B 解析 A 項在計算一滴溶液中含純油酸體積時忘記乘以溶液的濃度，故 A項說法錯誤； B項的做法是正確的；多滴幾滴能夠使測量形成油膜的油酸體積更精確些，但多滴以后會使油膜面積增大，可能使油膜這個不規(guī)則形狀的一部分與淺盤的壁相接觸，這樣油膜就不是單分子油膜了，故 C 項錯； D 項中的做法沒有必要，并且牙簽上沾有油酸，會使油酸體積測量誤差增大． 二、分子的兩種模型與阿伏加德羅常數(shù)的應(yīng)用 1． 分子的兩種模型 (1)球體模型 對固體和液體，分 子間距比較小，可以認(rèn)為分子是一個一個緊挨著的球． 設(shè)分子的體積為 V，由 V＝ 43π??? ???d2 3，可得分子直徑 d＝3 6Vπ . (2)立方體模型 圖 7－ 1－ 2 由于氣體分子間距比較大，是分子直徑的 10 倍以上，此時常把分子占據(jù)的空間視為立方體，認(rèn)為分子處于立方體的中心 (如圖 7－ 1－ 2 所示 )，從而計算出氣體分 子間的平均距離為 a＝ 3 V. 2． 阿伏加德羅常數(shù)的應(yīng)用 (1)NA的橋梁和紐帶作用 阿伏加德羅常數(shù)是宏觀世界和微觀世界之間的一座橋梁．它把摩爾質(zhì)量Mmol、摩爾體積 Vmol、物體的質(zhì)量 m、物體的體積 V、物體的密度 ρ 等宏觀量，跟單個分子的質(zhì)量 m0、單個分子的體積 V0等微觀量聯(lián)系起來．下圖將這種關(guān)系呈現(xiàn)得淋漓盡致． 其中密度 ρ＝ mV＝ MmolVmol，但要切記對單個 分子 ρ＝ m0V0是沒有物理意義的． (2)常用的重要關(guān)系式 ① 分子的質(zhì)量： m0＝ MmolNA. ② 分子的體積： V0＝ VmolNA＝ MmolρNA(適用于固體和液體 )．
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