資源簡(jiǎn)介 第一節(jié) 物質(zhì)是由大量分子組成的[分值:50分]1、2題每題4分,3題6分,4題10分,共24分考點(diǎn)一 分子的大小 阿伏伽德羅常數(shù)1.(多選)物體是由大量分子組成的,下列相關(guān)說(shuō)法正確的是 ( )A.1 mol任何物質(zhì)都含有相同的微粒數(shù)B.阿伏伽德羅常數(shù)用符號(hào)NA表示,在通常的計(jì)算中取NA=6.02×1023 mol-1C.分子很小,我們無(wú)論通過(guò)什么方式方法都無(wú)法看到它D.分子很小,雖肉眼看不到,但在掃描隧道顯微鏡下可以觀測(cè)到2.快遞公司用充氣的塑料袋包裹物品,一個(gè)塑料袋內(nèi)氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為560 mL,已知?dú)怏w在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的摩爾體積V0=22.4 L/mol,阿伏伽德羅常數(shù)NA=6.02×1023 mol-1,則塑料袋內(nèi)氣體分子數(shù)約為 ( )A.1.5×1021 個(gè) B.1.5×1022 個(gè)C.1.5×1023 個(gè) D.1.5×1024 個(gè)考點(diǎn)二 實(shí)驗(yàn):用油膜法估測(cè)油酸分子的大小3.(6分)(2019·全國(guó)卷Ⅲ )用油膜法估算分子大小的實(shí)驗(yàn)中,首先需將純油酸稀釋成一定濃度的油酸酒精溶液,稀釋的目的是 。實(shí)驗(yàn)中為了測(cè)量出一滴已知濃度的油酸酒精溶液中純油酸的體積,可以 。為得到油酸分子的直徑,還需測(cè)量的物理量是 。 4.(10分)(2023·東莞市高二月考)在“用油膜法估測(cè)油酸分子大小”實(shí)驗(yàn)中,所用的油酸酒精溶液為1 000 mL溶液中有純油酸1 mL,用注射器測(cè)得1 mL上述溶液為100滴,把1滴該溶液滴入盛水的淺盤內(nèi),讓油膜在水面上盡可能散開(kāi),測(cè)得油酸薄膜的輪廓形狀和尺寸如圖所示,圖中每一小方格的邊長(zhǎng)為1 cm。(1)(2分)該實(shí)驗(yàn)中的理想化假設(shè)有 。 A.將油酸形成的膜看成單分子層油膜B.不考慮各油酸分子之間的間隙C.考慮了各油酸分子之間的間隙D.將油酸分子看成球形(2)(2分)關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的誤差分析,下列說(shuō)法正確的是 。 A.在配制溶液時(shí),不小心把酒精倒多了一點(diǎn),導(dǎo)致溶液的實(shí)際濃度比計(jì)算值小一些,這將導(dǎo)致油酸分子直徑的測(cè)量值偏大B.上午配制的溶液,放置到下午某班級(jí)物理課堂上做實(shí)驗(yàn),將會(huì)導(dǎo)致油酸分子直徑的測(cè)量值偏小C.若痱子粉在淺水盤中撒的太多,將會(huì)導(dǎo)致油酸分子直徑的測(cè)量值偏小D.若在實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備過(guò)程中淺盤清洗得不干凈,留有少量油酸殘余,在接下來(lái)的實(shí)驗(yàn)中將會(huì)導(dǎo)致油酸分子直徑的測(cè)量值偏大(3)(6分)實(shí)驗(yàn)測(cè)得油膜所占小方格個(gè)數(shù)為120格,則油膜面積是 m2;油酸分子的直徑是 m(后一空結(jié)果保留1位有效數(shù)字)。 5題12分,6題14分,共26分5.(12分)某同學(xué)用“油膜法”來(lái)估測(cè)分子的大小,把一滴用酒精稀釋過(guò)的油酸滴在水面上時(shí),油酸就在水面上散開(kāi),油酸分子就立在水面上,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)完成油酸分子直徑的測(cè)定。(1)(4分)該同學(xué)用“油膜法”來(lái)粗略估測(cè)分子的大小,下列有助于較準(zhǔn)確完成實(shí)驗(yàn)的理想化方法有 。 A.分子都視為立方體形B.分子都能形成單分子油膜C.分子都是一個(gè)一個(gè)緊挨著排列的D.滴入的油酸溶液是高濃度的油酸酒精溶液(2)(4分)現(xiàn)有按酒精與純油酸的體積比為a∶b配制好的油酸酒精溶液置于容器中,還有一個(gè)裝有約2 cm深水的淺盤,一支滴管,一個(gè)量筒。現(xiàn)用滴管從量筒中取V體積的油酸酒精溶液,讓其自由滴出,全部滴完共為N滴。現(xiàn)用滴管將一滴油酸酒精溶液滴入淺盤,待油酸薄膜穩(wěn)定后,將薄膜輪廓描繪在帶坐標(biāo)方格的玻璃板上,如圖所示(已知坐標(biāo)方格上每個(gè)小方格面積為S,求油膜面積時(shí),半個(gè)以上方格面積記為S,不足半個(gè)舍去)。則估算油酸分子直徑(用字母d表示)的表達(dá)式為 。 (3)(4分)為了減小“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)誤差,下列方法可行的是 。 A.油酸未完全散開(kāi)時(shí)開(kāi)始描繪油膜輪廓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.先在淺盤水中撒些爽身粉,再用滴管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6.(14分)(2023·深圳市月考)(1)(6分)在用油膜法估測(cè)分子大小的實(shí)驗(yàn)中,用移液管量取0.25 mL油酸,倒入標(biāo)注250 mL的容量瓶中,再加入酒精后得到250 mL的溶液。然后用滴管吸取這種溶液,向小量筒中滴入100滴溶液,溶液的液面達(dá)到量筒中1 mL的刻度,再用滴管取配好的油酸酒精溶液,向撒有痱子粉的盛水淺盤中滴下2滴溶液,在液面上形成油酸薄膜,待油膜穩(wěn)定后,放在帶有正方形坐標(biāo)格的玻璃板下觀察油膜,如圖甲所示。坐標(biāo)格的每個(gè)小正方形大小為2 cm×2 cm。由圖甲可以估算出油膜的面積為 cm2,由此估算出油酸分子的直徑是 m(保留1位有效數(shù)字)。 (2)(4分)如圖乙是用掃描隧道顯微鏡拍下的一個(gè)“量子圍欄”的照片。這個(gè)量子圍欄是由48個(gè)鐵原子在銅的表面排列成直徑為1.4×10-8 m的圓周而組成的,由此可以估算出鐵原子的直徑約為 m(結(jié)果保留1位有效數(shù)字)。 (3)(4分)某同學(xué)做完“用油膜法估測(cè)分子大小”實(shí)驗(yàn)后,發(fā)現(xiàn)自己所測(cè)的分子直徑d明顯偏小。出現(xiàn)這種情況的原因可能是 。 A.水面上痱子粉撒得較多,油酸膜沒(méi)有充分散開(kāi)B.將滴入的油酸酒精溶液體積作為油酸體積進(jìn)行計(jì)算C.油酸酒精溶液長(zhǎng)時(shí)間放置,酒精揮發(fā)使溶液的濃度發(fā)生了變化D.計(jì)算油膜面積時(shí),只數(shù)了完整的方格數(shù)E.求每滴溶液中純油酸的體積時(shí),1 mL溶液的滴數(shù)多記了10滴答案精析1.ABD [1 mol任何物質(zhì)都含有相同的微粒數(shù),阿伏伽德羅常數(shù)用符號(hào)NA表示,在通常的計(jì)算中取NA=6.02×1023 mol-1,故A、B正確;分子很小,即使用高倍光學(xué)顯微鏡也無(wú)法觀測(cè)到,用掃描隧道顯微鏡才能觀測(cè)到,C錯(cuò)誤、D正確。]2.B [由題意可知,塑料袋內(nèi)氣體的物質(zhì)的量為n== mol=0.025 mol,包含分子數(shù)為N=nNA=0.025×6.02×1023 個(gè)≈1.5×1022 個(gè),故選B。]3.使油酸在淺盤的水面上容易形成一塊單分子層油膜 把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中,測(cè)出1 mL油酸酒精溶液的滴數(shù),得到一滴溶液中純油酸的體積 單分子層油膜的面積解析 由于分子直徑非常小,極少量油酸所形成的單分子層油膜面積也會(huì)很大,因此實(shí)驗(yàn)前需要將油酸稀釋,使油酸在淺盤的水面上容易形成一塊單分子層油膜。可以用累積法測(cè)量多滴溶液的體積后計(jì)算得到一滴溶液中純油酸的體積。油酸分子直徑等于一滴溶液中純油酸的體積與形成的單分子層油膜的面積之比,即d=,故除測(cè)得一滴油酸酒精溶液中所含純油酸的體積外,還需要測(cè)量單分子層油膜的面積。4.(1)ABD (2)AB (3)1.20×10-2 8×10-10解析 (1)“用油膜法估測(cè)油酸分子大小”的實(shí)驗(yàn)中,我們的實(shí)驗(yàn)依據(jù)是將油酸形成的膜看成單分子層油膜同時(shí)不考慮各油酸分子間的間隙以及將油酸分子看成球形,故選A、B、D。(2)在配制溶液時(shí),不小心把酒精倒多了一點(diǎn),導(dǎo)致溶液的實(shí)際濃度比計(jì)算值小一些,這將導(dǎo)致1滴溶液中純油酸的體積計(jì)算值偏大,則油酸分子直徑的測(cè)量值偏大,故A正確;由于酒精具有揮發(fā)性,上午配制的溶液,放置到下午某班級(jí)物理課堂上做實(shí)驗(yàn)時(shí),油酸酒精溶液的濃度增大,則濃度計(jì)算值偏小,這將導(dǎo)致1滴溶液中純油酸的體積計(jì)算值偏小,則油酸分子直徑的測(cè)量值偏小,故B正確;若痱子粉在淺水盤中撒的太多,油酸將不能在淺水盤中充分散開(kāi),這將導(dǎo)致油膜面積測(cè)量值偏小,則油酸分子直徑的測(cè)量值偏大,故C錯(cuò)誤;若在實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備過(guò)程中淺盤清洗得不干凈,留有少量油酸殘余,則會(huì)導(dǎo)致油膜面積測(cè)量值偏大,在接下來(lái)的實(shí)驗(yàn)中將會(huì)導(dǎo)致油酸分子直徑的測(cè)量值偏小,故D錯(cuò)誤。(3)實(shí)驗(yàn)測(cè)得油膜所占小方格個(gè)數(shù)為120格,則油膜面積為S=120×0.012 m2=1.20×10-2 m21滴油酸酒精溶液中純油酸的體積為V0=× mL=1×10-11 m3則油酸分子的直徑為d== m≈8×10-10 m。5.(1)BC (2)d= (3)B解析 (1)某同學(xué)用“油膜法”來(lái)估測(cè)分子的大小,有助于較準(zhǔn)確完成實(shí)驗(yàn)的理想化方法有:滴入的油酸溶液是稀釋的油酸酒精溶液,可認(rèn)為油酸分子都能形成單分子油膜,并將分子都視為一個(gè)一個(gè)緊挨著排列的球體,故B、C正確,A、D錯(cuò)誤。(2)一滴純油酸的體積V0=·,油酸分子直徑為d=,解得d=。(3)為了減小“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)誤差,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,要等油酸完全散開(kāi)時(shí)開(kāi)始描繪油膜輪廓,故B正確,A錯(cuò)誤;先在淺盤水中撒些爽身粉,再用滴管把油酸酒精溶液滴一滴在水面上,等油酸分子自由擴(kuò)散,形成穩(wěn)定的單分子油膜,不能用牙簽把水面上的油膜撥弄成矩形,故C、D錯(cuò)誤。6.(1)256 8×10-10 (2)9×10-10 (3)CE解析 (1)通過(guò)數(shù)方格就能計(jì)算油膜的面積,多于半個(gè)格的算一個(gè),少于半個(gè)格的舍去,由題圖甲可知,油膜的面積為S=64×4 cm2=256 cm2=0.025 6 m2,兩滴油酸酒精溶液含純油酸的體積為V=2××=2×10-5 mL=2×10-5 cm3油酸分子的直徑為d== m≈8×10-10 m(2)圓周周長(zhǎng)為2πR=π×1.4×10-8 m等于48個(gè)鐵原子的直徑之和,所以鐵原子的直徑為d= m≈9×10-10 m(3)水面上撒的痱子粉太多,油酸膜不能充分展開(kāi),導(dǎo)致面積S測(cè)量值偏小,由d=知,d偏大,A錯(cuò)誤;將滴入的油酸酒精溶液體積作為油酸體積進(jìn)行計(jì)算,則V取值偏大,由d=知d偏大,故B錯(cuò)誤;油酸酒精溶液長(zhǎng)時(shí)間放置,酒精揮發(fā)使溶液的濃度增大,則V取值偏小,導(dǎo)致d偏小,故C正確;計(jì)算油膜面積時(shí),只數(shù)了完整的方格數(shù),則S取值偏小,導(dǎo)致d偏大,故D錯(cuò)誤;求每滴溶液中純油酸的體積時(shí),1 mL溶液的滴數(shù)多記了10滴,純油酸的體積將偏小,導(dǎo)致d偏小,故E正確。第一節(jié) 物質(zhì)是由大量分子組成的[學(xué)習(xí)目標(biāo)] 1.認(rèn)識(shí)物質(zhì)是由大量分子組成的,知道分子大小的數(shù)量級(jí)。2.知道阿伏伽德羅常數(shù)及其意義。3.通過(guò)“油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn),體會(huì)建立模型和估測(cè)方法在物理問(wèn)題研究中的應(yīng)用(重點(diǎn))。一、分子的大小 阿伏伽德羅常數(shù)物體是由大量分子組成的。已知掃描隧道顯微鏡的放大倍數(shù)可達(dá)上億倍,給你一把刻度尺,請(qǐng)你根據(jù)圖估測(cè)出硅原子直徑的數(shù)量級(jí)。1.分子的大小(1)研究對(duì)象:構(gòu)成物質(zhì)的 、 、 統(tǒng)稱為分子。 (2)分子大小:多數(shù)分子直徑的數(shù)量級(jí)為 m。 2.阿伏伽德羅常數(shù)(1)定義:1 mol的任何物質(zhì)所含的分子(或原子)數(shù)目都 ,這個(gè)數(shù)目被稱為阿伏伽德羅常數(shù)。 (2)大小:NA= mol-1。 (3)意義:阿伏伽德羅常數(shù)是聯(lián)系摩爾質(zhì)量、摩爾體積等 物理量與分子質(zhì)量、分子大小等 物理量的橋梁。 (1)物體是由大量分子組成的,分子是不可再分的最小單元。 ( )(2)本節(jié)所說(shuō)的“分子”,既包含化學(xué)中的分子,也包含原子和離子。 ( )(3)無(wú)論是有機(jī)物質(zhì),還是無(wú)機(jī)物質(zhì),分子大小數(shù)量級(jí)都是10-10 m。 ( )(4)高倍的光學(xué)顯微鏡能夠直接看到分子。 ( )二、實(shí)驗(yàn):用油膜法估測(cè)油酸分子的大小1.實(shí)驗(yàn)原理將油酸酒精溶液滴在水面上時(shí),密度較小的油酸會(huì)在水面散開(kāi),形成極薄的一層油膜,若水面足夠大,油膜展開(kāi)的足夠充分,則油酸分子就會(huì)一個(gè)挨一個(gè)地緊密排列在水面上,形成 油膜,如圖所示,只需要測(cè)算出一滴溶液中純油酸的體積V和在水面形成的油膜面積S,根據(jù)d= 可算出油膜的厚度,即可估測(cè)出油酸分子的直徑大小。 2.實(shí)驗(yàn)器材一定濃度的油酸酒精溶液、滴管、量筒、痱子粉、紗網(wǎng)(或粉撲)、淺盤、水、帶有網(wǎng)格線的透明塑料蓋板、彩筆等。3.實(shí)驗(yàn)步驟:(1)測(cè)量算出1滴油酸酒精溶液中純油酸的體積V①配制一定濃度的油酸酒精溶液。②如圖甲用吸管吸取一定量的油酸酒精溶液,再把它一滴一滴地滴入量筒中,記下液滴的總滴數(shù)、量筒內(nèi)溶液的體積,利用 除以 ,得到1滴油酸酒精溶液的體積。 ③根據(jù)溶液體積分?jǐn)?shù)計(jì)算1滴油酸酒精溶液所含純油酸的體積的平均值V。(2)測(cè)量1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面積S。①如圖乙所示,在水平放置的淺盤倒入約2 cm深的水,用紗網(wǎng)(或粉撲)將適量痱子粉 地輕輕撒在水面上。 ②如圖丙所示,用滴管將1滴 輕輕滴入水面中央,油酸立即在水面散開(kāi),形成一塊油膜,通過(guò)痱子粉可以清楚地看出油膜的輪廓。 ③如圖丁所示,待油膜形狀穩(wěn)定后,在淺盤上蓋上帶有網(wǎng)格線的透明塑料蓋板,用彩筆描出 。 ④根據(jù)畫有油膜輪廓的玻璃板上的坐標(biāo)方格,數(shù)出輪廓范圍內(nèi)正方形的個(gè)數(shù),不足半個(gè)的 ,多于半個(gè)的算一個(gè)。 ⑤把正方形的個(gè)數(shù)乘單個(gè)正方形的面積就估算出油膜的 。 ⑥洗凈淺盤,擦去塑料蓋板上的輪廓線,重復(fù)實(shí)驗(yàn)2~3次,將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表格中。4.數(shù)據(jù)處理(1)根據(jù)表格中記錄的數(shù)據(jù),利用公式d= 計(jì)算出油酸分子的直徑,并取平均值。 (2)除了一些有機(jī)物質(zhì)的大小分子外,多數(shù)分子大小的數(shù)量級(jí)為 m,該實(shí)驗(yàn)借用宏觀的體積、面積來(lái)估測(cè)微觀的分子直徑。 5.注意事項(xiàng)(1)油酸酒精溶液配制好后不要長(zhǎng)時(shí)間放置,以免酒精揮發(fā)使?jié)舛雀淖儯斐奢^大的實(shí)驗(yàn)誤差。(2)實(shí)驗(yàn)前應(yīng)注意檢查淺盤是否清洗干凈,痱子粉應(yīng)均勻撒在水面上。(3)向水面滴油酸酒精溶液時(shí),應(yīng)靠近水面,不能離水面太高,否則油膜難以形成。(4)油酸薄膜擴(kuò)散后由于酒精的揮發(fā)又會(huì)收縮,要在油酸薄膜的形狀穩(wěn)定后再描輪廓。(5)計(jì)算輪廓范圍內(nèi)正方形的個(gè)數(shù)時(shí),不足半個(gè)的舍去,多于半個(gè)的算一個(gè)。1.實(shí)驗(yàn)中為什么不直接用純油酸而是用被稀釋過(guò)的油酸酒精溶液。2.實(shí)驗(yàn)中為什么在水面上撒痱子粉?例1 在“用油膜法估測(cè)油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)中,有下列實(shí)驗(yàn)步驟:①往淺盤里倒入一定深度的水,待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上;②用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待油膜形狀穩(wěn)定;③將畫有油膜形狀的玻璃板平放在坐標(biāo)紙上,計(jì)算出油膜的面積,根據(jù)油酸的體積和面積計(jì)算出油酸分子直徑的大小;④用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,記下量筒內(nèi)每增加一定體積時(shí)的滴數(shù),由此計(jì)算出一滴油酸酒精溶液的體積;⑤將玻璃板放在淺盤上,然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上。完成下列問(wèn)題:(1)上述步驟中,正確的順序是 (填寫步驟前面的序號(hào))。 (2)該實(shí)驗(yàn)中,使用到的研究方法是_____________。A.等效替代法 B.理想模型法C.微小量放大法 D.控制變量法(3)已知實(shí)驗(yàn)室中使用的油酸酒精溶液每104 mL溶液中含有2 mL油酸,又用滴管測(cè)得每50滴這種溶液的總體積為1 mL,將一滴這種溶液滴在淺盤中的水面上,在玻璃板上描出油膜的邊界線,再把玻璃板放在畫有邊長(zhǎng)為1 cm的正方形小格的紙上(如圖)。① 一滴油酸酒精溶液中含有純油酸體積為 mL; ② 油膜占有的面積約為 cm2; ③ 油酸分子直徑的大小d= m。(結(jié)果保留一位有效數(shù)字) (4)某學(xué)生在“用油膜法估測(cè)油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)中,計(jì)算結(jié)果明顯偏大,可能是由于 。 A.油酸未完全散開(kāi)B.計(jì)算油膜面積時(shí),將所有不足1格的方格記作1格C.計(jì)算油膜面積時(shí),舍去了所有不足1格的方格D.在計(jì)算一滴溶液的體積時(shí),少算了滴數(shù)答案精析一、10-10 m梳理與總結(jié)1.(1)原子 離子 分子 (2)10-102.(1)相同 (2)6.02×1023 (3)宏觀 微觀 易錯(cuò)辨析(1)× (2)√ (3)× (4)×二、1.單分子層 3.(1)②總體積 總滴數(shù) (2)①均勻 ②油酸酒精溶液 ③油膜的輪廓 ④舍去 ⑤面積S4.(1) (2)10-10 討論與交流1.用酒精對(duì)油酸進(jìn)行稀釋有利于獲取更小體積的純油酸,這樣更有利于油酸在水面上形成單分子油膜,同時(shí)酒精會(huì)揮發(fā)或溶于水,不影響測(cè)量結(jié)果。2.撒痱子粉后,便于觀察所形成的油膜的輪廓。例1 (1)④①②⑤③ (2)B (3)①4×10-6②60 ③7×10-10 (4)ACD解析 (1)由實(shí)驗(yàn)要求可知,實(shí)驗(yàn)的步驟是先配溶液,然后再將痱子粉撒在水面上,將溶液滴入水中,描繪輪廓,計(jì)算面積,因此是④①②⑤③。(2)該實(shí)驗(yàn)采用的是借助物理模型間接測(cè)量的方法,認(rèn)為分子為球形且一個(gè)挨一個(gè)排列,結(jié)合估測(cè)分子大小的原理,所以采用了理想模型法,故選B。(3)①一滴溶液含有的油酸分子的體積V=×=4×10-6 mL②通過(guò)數(shù)油膜在紙上的格數(shù)可知,共有60個(gè)格,則油膜占有的面積約為S=60×1cm2=60cm2③油酸分子直徑的大小d== cm≈7×10-10 m(4)油酸未完全散開(kāi),則S測(cè)量值偏小,則直徑測(cè)量值偏大,故A正確;計(jì)算油膜面積時(shí),將所有不足1格的方格記作1格,則S測(cè)量值偏大,則直徑測(cè)量值偏小,故B錯(cuò)誤;計(jì)算油膜面積時(shí),舍去了所有不足1格的方格,則S測(cè)量值偏小,則直徑測(cè)量值偏大,故C正確;計(jì)算溶液體積時(shí),少算了液滴數(shù),則算得純油酸體積將偏大,計(jì)算得到的分子直徑也將偏大,故D正確。(共48張PPT)DIYIZHANG第一章第一節(jié) 物質(zhì)是由大量分子組成的1.認(rèn)識(shí)物質(zhì)是由大量分子組成的,知道分子大小的數(shù)量級(jí)。2.知道阿伏伽德羅常數(shù)及其意義。3.通過(guò)“油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn),體會(huì)建立模型和估測(cè)方法在物理問(wèn)題研究中的應(yīng)用(重點(diǎn))。學(xué)習(xí)目標(biāo)一、分子的大小 阿伏伽德羅常數(shù)二、實(shí)驗(yàn):用油膜法估測(cè)油酸分子的大小課時(shí)對(duì)點(diǎn)練內(nèi)容索引分子的大小 阿伏伽德羅常數(shù)一物體是由大量分子組成的。已知掃描隧道顯微鏡的放大倍數(shù)可達(dá)上億倍,給你一把刻度尺,請(qǐng)你根據(jù)圖估測(cè)出硅原子直徑的數(shù)量級(jí)。答案 10-10 m1.分子的大小(1)研究對(duì)象:構(gòu)成物質(zhì)的 、 、 統(tǒng)稱為分子。(2)分子大小:多數(shù)分子直徑的數(shù)量級(jí)為 m。2.阿伏伽德羅常數(shù)(1)定義:1 mol的任何物質(zhì)所含的分子(或原子)數(shù)目都 ,這個(gè)數(shù)目被稱為阿伏伽德羅常數(shù)。(2)大小:NA= mol-1。(3)意義:阿伏伽德羅常數(shù)是聯(lián)系摩爾質(zhì)量、摩爾體積等 物理量與分子質(zhì)量、分子大小等 物理量的橋梁。梳理與總結(jié)原子離子分子10-10相同6.02×1023宏觀微觀(1)物體是由大量分子組成的,分子是不可再分的最小單元。( )(2)本節(jié)所說(shuō)的“分子”,既包含化學(xué)中的分子,也包含原子和離子。( )(3)無(wú)論是有機(jī)物質(zhì),還是無(wú)機(jī)物質(zhì),分子大小數(shù)量級(jí)都是10-10 m。 ( )(4)高倍的光學(xué)顯微鏡能夠直接看到分子。 ( )×√××返回實(shí)驗(yàn):用油膜法估測(cè)油酸分子的大小二1.實(shí)驗(yàn)原理將油酸酒精溶液滴在水面上時(shí),密度較小的油酸會(huì)在水面散開(kāi),形成極薄的一層油膜,若水面足夠大,油膜展開(kāi)的足夠充分,則油酸分子就會(huì)一個(gè)挨一個(gè)地緊密排列在水面上,形成 油膜,如圖所示,只需要測(cè)算出一滴溶液中純油酸的體積V和在水面形成的油膜面積S,根據(jù)d=可算出油膜的厚度,即可估測(cè)出油酸分子的直徑大小。單分子層2.實(shí)驗(yàn)器材一定濃度的油酸酒精溶液、滴管、量筒、痱子粉、紗網(wǎng)(或粉撲)、淺盤、水、帶有網(wǎng)格線的透明塑料蓋板、彩筆等。3.實(shí)驗(yàn)步驟:(1)測(cè)量算出1滴油酸酒精溶液中純油酸的體積V① 配制一定濃度的油酸酒精溶液。② 如圖甲用吸管吸取一定量的油酸酒精溶液,再把它一滴一滴地滴入量筒中,記下液滴的總滴數(shù)、量筒內(nèi)溶液的體積,利用 除以 ,得到1滴油酸酒精溶液的體積。③根據(jù)溶液體積分?jǐn)?shù)計(jì)算1滴油酸酒精溶液所含純油酸的體積的平均值V。總體積總滴數(shù)(2)測(cè)量1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面積S。①如圖乙所示,在水平放置的淺盤倒入約2 cm深的水,用紗網(wǎng)(或粉撲)將適量痱子粉 地輕輕撒在水面上。② 如圖丙所示,用滴管將1滴 輕輕滴入水面中央,油酸立即在水面散開(kāi),形成一塊油膜,通過(guò)痱子粉可以清楚地看出油膜的輪廓。③如圖丁所示,待油膜形狀穩(wěn)定后,在淺盤上蓋上帶有網(wǎng)格線的透明塑料蓋板,用彩筆描出 。均勻油酸酒精溶液油膜的輪廓④根據(jù)畫有油膜輪廓的玻璃板上的坐標(biāo)方格,數(shù)出輪廓范圍內(nèi)正方形的個(gè)數(shù),不足半個(gè)的 ,多于半個(gè)的算一個(gè)。⑤把正方形的個(gè)數(shù)乘單個(gè)正方形的面積就估算出油膜的 。⑥洗凈淺盤,擦去塑料蓋板上的輪廓線,重復(fù)實(shí)驗(yàn)2~3次,將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表格中。舍去面積S4.數(shù)據(jù)處理(1)根據(jù)表格中記錄的數(shù)據(jù),利用公式d=計(jì)算出油酸分子的直徑,并取平均值。(2)除了一些有機(jī)物質(zhì)的大小分子外,多數(shù)分子大小的數(shù)量級(jí)為 m,該實(shí)驗(yàn)借用宏觀的體積、面積來(lái)估測(cè)微觀的分子直徑。10-105.注意事項(xiàng)(1)油酸酒精溶液配制好后不要長(zhǎng)時(shí)間放置,以免酒精揮發(fā)使?jié)舛雀淖儯斐奢^大的實(shí)驗(yàn)誤差。(2)實(shí)驗(yàn)前應(yīng)注意檢查淺盤是否清洗干凈,痱子粉應(yīng)均勻撒在水面上。(3)向水面滴油酸酒精溶液時(shí),應(yīng)靠近水面,不能離水面太高,否則油膜難以形成。(4)油酸薄膜擴(kuò)散后由于酒精的揮發(fā)又會(huì)收縮,要在油酸薄膜的形狀穩(wěn)定后再描輪廓。(5)計(jì)算輪廓范圍內(nèi)正方形的個(gè)數(shù)時(shí),不足半個(gè)的舍去,多于半個(gè)的算一個(gè)。1.實(shí)驗(yàn)中為什么不直接用純油酸而是用被稀釋過(guò)的油酸酒精溶液。討論與交流答案 用酒精對(duì)油酸進(jìn)行稀釋有利于獲取更小體積的純油酸,這樣更有利于油酸在水面上形成單分子油膜,同時(shí)酒精會(huì)揮發(fā)或溶于水,不影響測(cè)量結(jié)果。2.實(shí)驗(yàn)中為什么在水面上撒痱子粉?答案 撒痱子粉后,便于觀察所形成的油膜的輪廓。 在“用油膜法估測(cè)油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)中,有下列實(shí)驗(yàn)步驟:①往淺盤里倒入一定深度的水,待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上;②用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待油膜形狀穩(wěn)定;③將畫有油膜形狀的玻璃板平放在坐標(biāo)紙上,計(jì)算出油膜的面積,根據(jù)油酸的體積和面積計(jì)算出油酸分子直徑的大小;④用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,記下量筒內(nèi)每增加一定體積時(shí)的滴數(shù),由此計(jì)算出一滴油酸酒精溶液的體積;⑤將玻璃板放在淺盤上,然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上。例1完成下列問(wèn)題:(1)上述步驟中,正確的順序是 (填寫步驟前面的序號(hào))。 ④①②⑤③由實(shí)驗(yàn)要求可知,實(shí)驗(yàn)的步驟是先配溶液,然后再將痱子粉撒在水面上,將溶液滴入水中,描繪輪廓,計(jì)算面積,因此是④①②⑤③。(2)該實(shí)驗(yàn)中,使用到的研究方法是 。 A.等效替代法 B.理想模型法C.微小量放大法 D.控制變量法B該實(shí)驗(yàn)采用的是借助物理模型間接測(cè)量的方法,認(rèn)為分子為球形且一個(gè)挨一個(gè)排列,結(jié)合估測(cè)分子大小的原理,所以采用了理想模型法,故選B。(3)已知實(shí)驗(yàn)室中使用的油酸酒精溶液每104 mL溶液中含有2 mL油酸,又用滴管測(cè)得每50滴這種溶液的總體積為1 mL,將一滴這種溶液滴在淺盤中的水面上,在玻璃板上描出油膜的邊界線,再把玻璃板放在畫有邊長(zhǎng)為1 cm的正方形小格的紙上(如圖)。4×10-6①一滴油酸酒精溶液中含有純油酸體積為 mL; 一滴溶液含有的油酸分子的體積V==4×10-6 mL②油膜占有的面積約為 cm2; 60通過(guò)數(shù)油膜在紙上的格數(shù)可知,共有60個(gè)格,則油膜占有的面積約為S=60×1cm2=60cm2③油酸分子直徑的大小d= m。(結(jié)果保留一位有效數(shù)字) 7×10-10油酸分子直徑的大小d= cm≈7×10-10 m(4)某學(xué)生在“用油膜法估測(cè)油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)中,計(jì)算結(jié)果明顯偏大,可能是由于 。 A.油酸未完全散開(kāi)B.計(jì)算油膜面積時(shí),將所有不足1格的方格記作1格C.計(jì)算油膜面積時(shí),舍去了所有不足1格的方格D.在計(jì)算一滴溶液的體積時(shí),少算了滴數(shù)ACD油酸未完全散開(kāi),則S測(cè)量值偏小,則直徑測(cè)量值偏大,故A正確;計(jì)算油膜面積時(shí),將所有不足1格的方格記作1格,則S測(cè)量值偏大,則直徑測(cè)量值偏小,故B錯(cuò)誤;計(jì)算油膜面積時(shí),舍去了所有不足1格的方格,則S測(cè)量值偏小,則直徑測(cè)量值偏大,故C正確;計(jì)算溶液體積時(shí),少算了液滴數(shù),則算得純油酸體積將偏大,計(jì)算得到的分子直徑也將偏大,故D正確。返回課時(shí)對(duì)點(diǎn)練三考點(diǎn)一 分子的大小 阿伏伽德羅常數(shù)1.(多選)物體是由大量分子組成的,下列相關(guān)說(shuō)法正確的是A.1 mol任何物質(zhì)都含有相同的微粒數(shù)B.阿伏伽德羅常數(shù)用符號(hào)NA表示,在通常的計(jì)算中取NA=6.02×1023 mol-1C.分子很小,我們無(wú)論通過(guò)什么方式方法都無(wú)法看到它D.分子很小,雖肉眼看不到,但在掃描隧道顯微鏡下可以觀測(cè)到123456基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)練√√√1234561 mol任何物質(zhì)都含有相同的微粒數(shù),阿伏伽德羅常數(shù)用符號(hào)NA表示,在通常的計(jì)算中取NA=6.02×1023 mol-1,故A、B正確;分子很小,即使用高倍光學(xué)顯微鏡也無(wú)法觀測(cè)到,用掃描隧道顯微鏡才能觀測(cè)到,C錯(cuò)誤、D正確。2.快遞公司用充氣的塑料袋包裹物品,一個(gè)塑料袋內(nèi)氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為560 mL,已知?dú)怏w在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的摩爾體積V0=22.4 L/mol,阿伏伽德羅常數(shù)NA=6.02×1023 mol-1,則塑料袋內(nèi)氣體分子數(shù)約為A.1.5×1021 個(gè) B.1.5×1022 個(gè)C.1.5×1023 個(gè) D.1.5×1024 個(gè)123456√由題意可知,塑料袋內(nèi)氣體的物質(zhì)的量為n= mol=0.025 mol,包含分子數(shù)為N=nNA=0.025×6.02×1023 個(gè)≈1.5×1022 個(gè),故選B。考點(diǎn)二 實(shí)驗(yàn):用油膜法估測(cè)油酸分子的大小3.(2019·全國(guó)卷Ⅲ)用油膜法估算分子大小的實(shí)驗(yàn)中,首先需將純油酸稀釋成一定濃度的油酸酒精溶液,稀釋的目的是______________________________________________。實(shí)驗(yàn)中為了測(cè)量出一滴已知濃度的油酸酒精溶液中純油酸的體積,可以___________________________________________________________________________________________。為得到油酸分子的直徑,還需測(cè)量的物理量是____________________。 123456使油酸在淺盤的水面上容易形成一塊單分子層油膜把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中,測(cè)出1 mL油酸酒精溶液的滴數(shù),得到一滴溶液中純油酸的體積單分子層油膜的面積123456由于分子直徑非常小,極少量油酸所形成的單分子層油膜面積也會(huì)很大,因此實(shí)驗(yàn)前需要將油酸稀釋,使油酸在淺盤的水面上容易形成一塊單分子層油膜。可以用累積法測(cè)量多滴溶液的體積后計(jì)算得到一滴溶液中純油酸的體積。油酸分子直徑等于一滴溶液中純油酸的體積與形成的單分子層油膜的面積之比,即d=,故除測(cè)得一滴油酸酒精溶液中所含純油酸的體積外,還需要測(cè)量單分子層油膜的面積。4.(2023·東莞市高二月考)在“用油膜法估測(cè)油酸分子大小”實(shí)驗(yàn)中,所用的油酸酒精溶液為1 000 mL溶液中有純油酸1 mL,用注射器測(cè)得1 mL上述溶液為100滴,把1滴該溶液滴入盛水的淺盤內(nèi),讓油膜在水面上盡可能散開(kāi),測(cè)得油酸薄膜的輪廓形狀和尺寸如圖所示,圖中每一小方格的邊長(zhǎng)為1 cm。123456(1)該實(shí)驗(yàn)中的理想化假設(shè)有 。 A.將油酸形成的膜看成單分子層油膜B.不考慮各油酸分子之間的間隙C.考慮了各油酸分子之間的間隙D.將油酸分子看成球形ABD123456“用油膜法估測(cè)油酸分子大小”的實(shí)驗(yàn)中,我們的實(shí)驗(yàn)依據(jù)是將油酸形成的膜看成單分子層油膜同時(shí)不考慮各油酸分子間的間隙以及將油酸分子看成球形,故選A、B、D。(2)關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的誤差分析,下列說(shuō)法正確的是 。 A.在配制溶液時(shí),不小心把酒精倒多了一點(diǎn),導(dǎo)致溶液的實(shí)際濃度比計(jì)算值小一些,這將導(dǎo)致油酸分子直徑的測(cè)量值偏大B.上午配制的溶液,放置到下午某班級(jí)物理課堂上做實(shí)驗(yàn),將會(huì)導(dǎo)致油酸分子直徑的測(cè)量值偏小C.若痱子粉在淺水盤中撒的太多,將會(huì)導(dǎo)致油酸分子直徑的測(cè)量值偏小D.若在實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備過(guò)程中淺盤清洗得不干凈,留有少量油酸殘余,在接下來(lái)的實(shí)驗(yàn)中將會(huì)導(dǎo)致油酸分子直徑的測(cè)量值偏大123456AB123456在配制溶液時(shí),不小心把酒精倒多了一點(diǎn),導(dǎo)致溶液的實(shí)際濃度比計(jì)算值小一些,這將導(dǎo)致1滴溶液中純油酸的體積計(jì)算值偏大,則油酸分子直徑的測(cè)量值偏大,故A正確;由于酒精具有揮發(fā)性,上午配制的溶液,放置到下午某班級(jí)物理課堂上做實(shí)驗(yàn)時(shí),油酸酒精溶液的濃度增大,則濃度計(jì)算值偏小,這將導(dǎo)致1滴溶液中純油酸的體積計(jì)算值偏小,則油酸分子直徑的測(cè)量值偏小,故B正確;123456若痱子粉在淺水盤中撒的太多,油酸將不能在淺水盤中充分散開(kāi),這將導(dǎo)致油膜面積測(cè)量值偏小,則油酸分子直徑的測(cè)量值偏大,故C錯(cuò)誤;若在實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備過(guò)程中淺盤清洗得不干凈,留有少量油酸殘余,則會(huì)導(dǎo)致油膜面積測(cè)量值偏大,在接下來(lái)的實(shí)驗(yàn)中將會(huì)導(dǎo)致油酸分子直徑的測(cè)量值偏小,故D錯(cuò)誤。(3)實(shí)驗(yàn)測(cè)得油膜所占小方格個(gè)數(shù)為120格,則油膜面積是 m2;油酸分子的直徑是 m(后一空結(jié)果保留1位有效數(shù)字)。 1234561.20×10-28×10-10123456驗(yàn)測(cè)得油膜所占小方格個(gè)數(shù)為120格,則油膜面積為S=120×0.012 m2=1.20×10-2 m21滴油酸酒精溶液中純油酸的體積為V0=mL=1×10-11 m3則油酸分子的直徑為d= m≈8×10-10 m。5.某同學(xué)用“油膜法”來(lái)估測(cè)分子的大小,把一滴用酒精稀釋過(guò)的油酸滴在水面上時(shí),油酸就在水面上散開(kāi),油酸分子就立在水面上,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)完成油酸分子直徑的測(cè)定。(1)該同學(xué)用“油膜法”來(lái)粗略估測(cè)分子的大小,下列有助于較準(zhǔn)確完成實(shí)驗(yàn)的理想化方法有 。 A.分子都視為立方體形B.分子都能形成單分子油膜C.分子都是一個(gè)一個(gè)緊挨著排列的D.滴入的油酸溶液是高濃度的油酸酒精溶液123456能力綜合練BC123456某同學(xué)用“油膜法”來(lái)估測(cè)分子的大小,有助于較準(zhǔn)確完成實(shí)驗(yàn)的理想化方法有:滴入的油酸溶液是稀釋的油酸酒精溶液,可認(rèn)為油酸分子都能形成單分子油膜,并將分子都視為一個(gè)一個(gè)緊挨著排列的球體,故B、C正確,A、D錯(cuò)誤。(2)現(xiàn)有按酒精與純油酸的體積比為a∶b配制好的油酸酒精溶液置于容器中,還有一個(gè)裝有約2 cm深水的淺盤,一支滴管,一個(gè)量筒。現(xiàn)用滴管從量筒中取V體積的油酸酒精溶液,讓其自由滴出,全部滴完共為N滴。現(xiàn)用滴管將一滴油酸酒精溶液滴入淺盤,待油酸薄膜穩(wěn)定后,將薄膜輪廓描繪在帶坐標(biāo)方格的玻璃板上,如圖所示(已知坐標(biāo)方格上每個(gè)小方格面積為S,求油膜面積時(shí),半個(gè)以上方格面積記為S,不足半個(gè)舍去)。則估算油酸分子直徑(用字母d表示)的表達(dá)式為 。 123456d=123456一滴純油酸的體積V0=,油酸分子直徑為d=,解得d=。(3)為了減小“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)誤差,下列方法可行的是 。 A.油酸未完全散開(kāi)時(shí)開(kāi)始描繪油膜輪廓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.先在淺盤水中撒些爽身粉,再用滴管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123456B123456為了減小“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)誤差,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,要等油酸完全散開(kāi)時(shí)開(kāi)始描繪油膜輪廓,故B正確,A錯(cuò)誤;先在淺盤水中撒些爽身粉,再用滴管把油酸酒精溶液滴一滴在水面上,等油酸分子自由擴(kuò)散,形成穩(wěn)定的單分子油膜,不能用牙簽把水面上的油膜撥弄成矩形,故C、D錯(cuò)誤。6.(2023·深圳市月考)(1)在用油膜法估測(cè)分子大小的實(shí)驗(yàn)中,用移液管量取0.25 mL油酸,倒入標(biāo)注250 mL的容量瓶中,再加入酒精后得到250 mL的溶液。然后用滴管吸取這種溶液,向小量筒中滴入100滴溶液,溶液的液面達(dá)到量筒中1 mL的刻度,再用滴管取配好的油酸酒精溶液,向撒有痱子粉的盛水淺盤中滴下2滴溶液,在液面上形成油酸薄膜,待油膜穩(wěn)定后,放在帶有正方形坐標(biāo)格的玻璃板下觀察油膜,如圖甲所示。坐標(biāo)格的每個(gè)小正方形大小為2 cm×2 cm。由圖甲可以估算出油膜的面積為 cm2,由此估算出油酸分子的直徑是 m(保留1位有效數(shù)字)。 1234562568×10-10123456通過(guò)數(shù)方格就能計(jì)算油膜的面積,多于半個(gè)格的算一個(gè),少于半個(gè)格的舍去,由題圖甲可知,油膜的面積為S=64×4 cm2=256 cm2=0.025 6 m2,兩滴油酸酒精溶液含純油酸的體積為V=2×=2×10-5 mL=2×10-5 cm3油酸分子的直徑為d= m≈8×10-10 m(2)如圖乙是用掃描隧道顯微鏡拍下的一個(gè)“量子圍欄”的照片。這個(gè)量子圍欄是由48個(gè)鐵原子在銅的表面排列成直徑為1.4×10-8 m的圓周而組成的,由此可以估算出鐵原子的直徑約為 m(結(jié)果保留1位有效數(shù)字)。 1234569×10-10圓周周長(zhǎng)為2πR=π×1.4×10-8 m等于48個(gè)鐵原子的直徑之和,所以鐵原子的直徑為d= m≈9×10-10 m(3)某同學(xué)做完“用油膜法估測(cè)分子大小”實(shí)驗(yàn)后,發(fā)現(xiàn)自己所測(cè)的分子直徑d明顯偏小。出現(xiàn)這種情況的原因可能是 。 A.水面上痱子粉撒得較多,油酸膜沒(méi)有充分散開(kāi)B.將滴入的油酸酒精溶液體積作為油酸體積進(jìn)行計(jì)算C.油酸酒精溶液長(zhǎng)時(shí)間放置,酒精揮發(fā)使溶液的濃度發(fā)生了變化D.計(jì)算油膜面積時(shí),只數(shù)了完整的方格數(shù)E.求每滴溶液中純油酸的體積時(shí),1 mL溶液的滴數(shù)多記了10滴123456CE123456水面上撒的痱子粉太多,油酸膜不能充分展開(kāi),導(dǎo)致面積S測(cè)量值偏小,由d=知,d偏大,A錯(cuò)誤;將滴入的油酸酒精溶液體積作為油酸體積進(jìn)行計(jì)算,則V取值偏大,由d=知d偏大,故B錯(cuò)誤;油酸酒精溶液長(zhǎng)時(shí)間放置,酒精揮發(fā)使溶液的濃度增大,則V取值偏小,導(dǎo)致d偏小,故C正確;123456計(jì)算油膜面積時(shí),只數(shù)了完整的方格數(shù),則S取值偏小,導(dǎo)致d偏大,故D錯(cuò)誤;求每滴溶液中純油酸的體積時(shí),1 mL溶液的滴數(shù)多記了10滴,純油酸的體積將偏小,導(dǎo)致d偏小,故E正確。返回 展開(kāi)更多...... 收起↑ 資源列表 第一章 第一節(jié) 物質(zhì)是由大量分子組成的 練習(xí)(含解析).docx 第一章 第一節(jié) 物質(zhì)是由大量分子組成的.docx 第一章 第一節(jié) 物質(zhì)是由大量分子組成的.pptx 縮略圖、資源來(lái)源于二一教育資源庫(kù)