《【物理】高中物理1.1物体是由大量分子组成的学案粤教版选修3-3》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【物理】高中物理1.1物体是由大量分子组成的学案粤教版选修3-3（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、学案 1 物体是由大量分子组成的 学习目标定位1. 知道物体是由大量分子组成的.2. 知道分子的球型模型和立方体模型，知道分子直径的数量级.3. 知道阿伏加德罗常数的物理意义、数值和单位1物体的质量m、体积V和密度 之间的关系是mV. 2球体的体积V与其直径d之间的关系是V16d3. 一、分子的大小如果把分子看成小球，除一些有机物质的大分子外，多数分子直径的数量级为1010_m. 二、阿伏加德罗常数1定义： 1mol 物质中所含有的粒子数为阿伏加德罗常数，用符号NA表示2数值阿伏加德罗常数通常取NA6.021023mol1，在粗略计算中可取NA6.0 1023mol1. 3意义阿伏加德罗常数是
2、联系宏观量与微观量的桥梁，它把物体的体积V、摩尔体积Vm、物质的质量m、摩尔质量M、物质的密度 等宏观物理量和分子体积V0、分子直径d、分子质量m0等微观物理量都联系起来了. 一、分子的大小 问题设计 1我们知道组成物体的分子是很小的成年人做一次深呼吸，大约能吸入1.2 1022个分子那么分子到底有多小？答案多数分子大小的数量级为1010m. 2组成物体的分子真的是球形吗？答案不是分子实际的结构很复杂，不同物体的分子形状各异 要点提炼 1热学中的分子与化学上讲的不同，它是构成物质的分子、原子、离子等微粒的统称，因精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - -
3、 - 第 1 页，共 6 页 - - - - - - - - -为这些微粒在热运动时遵从相同的规律2一般分子直径的数量级是10 10m. 3分子的两种模型(1) 球形模型：固体、液体中分子间距较小，可认为分子是一个挨着一个紧密排列的球体，分子体积V0和直径d的关系为V016d3. (2) 立方体模型：气体中分子间距很大，一般建立立方体模型认为气体分子位于立方体中心，每个分子占据的空间V0和分子间距d的关系为V0d3. 图 1 二、阿伏加德罗常数及微观量的估算 问题设计 每毫升水质量是1g，大约有24 滴，请结合化学知识估算：(1) 每滴水中含有多少个水分子？(2) 每个水分子质量为多少？(3)
4、 每个水分子体积为多少？每个水分子的直径为多少？答案(1) 每滴水的质量为m124g，水的摩尔质量M18gmol1，阿伏加德罗常数NA6.021023mol1. 则每滴水中水分子个数NmMNA1.4 1021个(2) 每个水分子的质量m0MNA3.0 1026kg. (3) 水的摩尔体积VmM， 则每个水分子的体积V0VmNAMNA3.0 10 29m3. 代入球的体积公式V016d3可解得：d3.9 1010m. 要点提炼 阿伏加德罗常数：NA6.021023mol 1它是联系宏观世界和微观世界的桥梁它把摩尔质量M、摩尔体积Vm、物质的质量m、物质的体积V、物质的密度 等宏观量，跟单个分子的
5、质量m0、单个分子的体积V0等微观量联系起来，如图2 所示图 2 其中密度 mVMVm，但要切记对单个分子m0V0是没有物理意义的精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页，共 6 页 - - - - - - - - -1一个分子的质量：m0MNA. 2固体、液体中每个分子的体积：V0VmNAMNA. 气体中只能求每个分子所占的空间：V0MNA. 3质量为m的物体所含分子数：NmMNA. 4体积为V的物体所含分子数：NVVmNA. 一、分子的大小例 1 ( 单选 ) 关于分子，下列说法中正确的是( ) A分子看作小球是分子的简化模型，实际
6、上，分子的形状并不真的都是小球B所有分子大小的数量级都是1010m C“物体是由大量分子组成的”，其中“分子”只包含分子，不包括原子和离子D分子的质量是很小的，其数量级一般为1010kg 解析将分子看作小球是为研究问题方便而建立的简化模型，故 A选项正确 一些有机物质的分子大小的数量级超过1010m ，故 B选项错误“物体是由大量分子组成的”，其中“分子”是分子、原子、离子的统称，故C 选项错误分子质量的数量级一般为10 26kg，故 D选项错误答案A 二、阿伏加德罗常数的应用例 2 乙醇 ( 俗称酒精 ) 的相对分子质量是46，密度是7.9 102kg/m3，阿伏加德罗常数NA6.02102
7、3mol1，则：(1) 乙醇的摩尔质量M_g mol 1或M_kg mol1；(2) 乙醇的摩尔体积Vm_m3mol1；(3) 一个乙醇分子的质量m0_kg；(4) 一个乙醇分子的体积V0_m3；(5) 将乙醇分子看做是个球体，其直径d_m. 解析(1) 某种物质的摩尔质量用“gmol1”做单位时，数值与其相对分子质量相同，所以乙醇的摩尔质量M46gmol 14.6 10 2kgmol1. (2) 乙醇的摩尔体积VmM4.6 1027.9 102m3mol15.8 105m3mol1. 精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页，共 6
8、页 - - - - - - - - -(3) 一个乙醇分子的质量m0MNA4.6 1026.021023kg7.6 10 26kg. (4) 一个乙醇分子的体积V0VNA5.8 1056.021023m39.6 1029m3. (5) 乙醇分子可视为球形，V016d3，所以乙醇分子直径d36V0369.6 1029m 5.7 10 10m. 答案(1)46 4.6 102(2)5.8 105(3)7.6 10 26(4)9.6 10 29(5)5.7 10 10针对训练已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3kg/m3和 2.1 kg/m3，空气的摩尔质量为0.029kg/mol，阿伏
9、加德罗常数NA6.021023mol1，若潜水员呼吸一次吸入2L空气，试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数( 结果保留一位有效数字 ) 答案31022个解析设空气的摩尔质量为M，在海底和岸上的密度分别为海和 岸，一次吸入空气的体积为V，在海底吸入的分子数N海海VMNA，在岸上吸入的分子数N岸岸VMNA，则有 NN海N岸海岸VMNA，代入数据得N31022. 1( 分子的大小 )( 单选 ) 纳米材料具有很多优越性，有着广阔的应用前景边长为1nm的立精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页，共 6 页 - - - - -
10、 - - - -方体，可容纳液态氢分子( 其直径约为1010m)的个数最接近于( ) A102个 B103个 C 106个 D109个答案B 解析1nm 109m ，则边长为1nm 的立方体的体积V(10 9)3m31027m3；将液态氢分子看作边长为10 10m的小立方体， 则每个氢分子的体积V0(1010)3m3 1030m3，所以可容纳的液态氢分子的个数NVV0103( 个 )液态氢分子可认为分子是紧挨着的，其空隙可忽略，对此题而言，建立立方体模型比球形模型运算更简洁2( 阿伏加德罗常数的应用)( 单选 ) 已知某气体的摩尔体积为22.4L/mol ，摩尔质量为18 g/mol ，阿伏加
11、德罗常数为6.021023mol1，由以上数据不可以估算出在标准状态下这种气体( ) A每个分子的质量B每个分子的体积C每个分子占据的空间D分子之间的平均距离答案B 解析实际上气体分子之间的距离远比分子本身的线度大得多，即气体分子之间有很大空隙，故不能根据V0VmNA计算分子体积，这样算得的应是该气体每个分子所占据的空间；可认为每个分子平均占据了一个小立方体空间，3V0即为相邻分子之间的平均距离；每个分子的质量显然可由m0MNA估算，故答案选B. 3( 阿伏加德罗常数的综合应用)( 双选 ) 在用油膜法估测分子的大小的实验中，若已知油滴的摩尔质量为M，密度为，油滴质量为m，油滴在水面上扩散后的
12、最大面积为S，阿伏加德罗常数为NA，以上各量均采用国际单位，那么( ) A油滴分子直径dMSB油滴分子直径dmSC油滴所含分子数NMmNAD油滴所含分子数NmMNA答案BD 解析在用油膜法估测分子的大小的实验中，认为油膜的厚度为分子直径，油滴的质量为m，最大面积为S，则油滴的体积为Vm，油滴分子直径为dmS，选项 B对， A错；油滴的精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页，共 6 页 - - - - - - - - -物质的量为mM，油滴所含分子数为NmMNA，选项 D对， C错4( 分子的大小与模型)( 单选 ) 关于分子，下列说法中正确的是( ) A分子的形状要么是球形，要么是立方体B所有分子的直径都相同C不同分子的直径一般不同，但数量级基本一致D密度大的物质，分子质量一定大答案C 解析分子的结构非常复杂，它的形状并不真的都是小球，分子的直径不可能都相同，但数量级是一致的，所以C 正确， A、B 错误密度大指相同体积质量大，但分子个数不确定，无法比较分子质量大小，D错误精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 6 页，共 6 页 - - - - - - - - -
