(4)1摩氧气中所含有的氧分子数是6×1023
3.微观物理量的估算
若已知阿伏伽德罗常数,可对液体、固体的分子大小进行估算。事先我们假定近似地认为液体和固体的分子是一个挨一个排列的(气体不能这样假设)。
[例题分析] 水的分子量18,水的密度为103kg/m3,阿伏加德罗常数为NA=6.02×1023个/ mol,则:
(1)水的摩尔质量M=__________
(2)水的摩尔体积V=__________
(3)一个水分子的质量m0 =_____________
(4)一个水分子的体积V0 =_____________
(5)将水分子看作球体,分子直径d=_______________
(6)10g水中含有的分子数目N=___________________
[归纳总结] 以上计算分子的数量、分子的直径,都需要借助于阿伏伽德罗常数。因此可以说,阿伏伽德罗常数是联系微观世界和宏观世界的桥梁。它把摩尔质量、摩尔体积等这些宏观量与分子质量、分子体积(直径)等这些微观量联系起来。
阿伏伽德罗常数是自然科学的一个重要常数。现在测定它的精确值是NA=6.022045×1023/mol。
(三)课堂练习
1、已知氢气的摩尔质量是2×10-3kg/mol,水的摩尔质量是1.8×10-2kg/mol,计算1个氢分子和水分子的质量。
2、若已知铁的原子量是56,铁的密度是7.8×103kg/m3,试求质量是1g的铁块中铁原子的数目(取1位有效数字)及一个铁原子的体积.
(四)课堂小结
1.物体是由体积很小的分子组成的。这一结论有坚实的实验基础。单分子油膜实验等实验是上述结论的有力依据。分子直径大约有10-10米的数量级。
2.阿伏伽德罗常数是物理学中的一个重要常数,它的意义和常数数值应该记住。
3.学会计算微观世界的物理量(如分子数目、分子质量、分子直径等)的一般方法。由于微观量是不能直接测量的,人们可以测定宏观物理量,用阿伏伽德罗常数作为桥梁,间接计算出微观量来。如分子质量m,可通过物质摩尔质量M和阿伏伽德罗常数NA,得到m=M/NA。通过物质摩尔质量M、密度ρ、阿伏伽德罗常数NA,计算出分子直径
(五)说明
由于课堂内时间限制,单分子油膜法测定分子直径的实验不可能在课堂上完成全过程。在课堂上通过课件的演示,让学生看到油膜散开现象和油膜面积的测量方法。
五、教后记
1、本课采用多媒体教学手段,通过丰富的图片的比较和展示,让学生对分子的大小有一个感性的认识;同时用FLASH课件演示油膜法测分子直径的实验操作过程和分析方法,形象生动,有助于学生的理解和掌握;
2、在分析分子直径的过程中还应用比喻的手法加以强调突出;
3、对阿夫加德罗常数的理解,则注重从具体例题入手。先以例题分析NA的含义和用途,再由学生当堂练习,在实践中掌握应用NA分析问题的基本思路。