《高中物理 第七章 分子动理论学案（无答案）新人教版选修3-3》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理 第七章 分子动理论学案（无答案）新人教版选修3-3（38页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第七章 分子动理论l 物体是由大量分子组成的 考点一：用油膜法估测分子的大小1理想化：把很小的一滴油酸滴在水面上，水面上会形成一块油酸薄膜，薄膜是由单层的油酸分子组成的2模型化：在估测油酸分子大小的数量级时，可以把它简化为球形，认为油膜的厚度就是油酸分子的直径3需要解决的两个问题：一是获得很小的一小滴油酸并测出其体积；二是测量这滴油酸在水面上形成的油膜面积4油膜法测分子的大小(1)实验原理把一滴油酸(事先测出其体积V)滴在水面上，在水面上形成油酸薄膜，认为是单分子层，且把分子看成球形油膜的厚度就是油酸分子的直径d，测出油膜面积S，则分子直径d.油膜法估测分子直径分三个过程：(1)获得一滴油酸酒
2、精溶液，并由配制浓度求出其中所含纯油酸的体积V.(2)用数格子法(不足半个的舍去，多于半个的算一个，即“四舍五入”法)求出油膜面积S.(3)由公式d计算结果.其中V和S的单位均采用国际单位制中的单位，即体积V的单位是m3，面积S的单位是m2.例1在做“用油膜法估测分子的大小”实验中，油酸酒精溶液的浓度为每104 mL溶液中有纯油酸6 mL，用注射器测得1 mL上述溶液中有液滴50滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓，随后把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图2所示，坐标纸中正方形小方格的边长为20 mm，则：图2(1)油膜的面积是多少？(2)每
3、一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是多少？(3)根据上述数据，估测出油酸分子的直径是多少？题组一用油膜法估测分子的大小1.在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，以下给出的是可能的操作步骤，把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在横线上_，并请补充实验步骤D的计算式A将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长1 cm的正方形为单位，计算出轮廓内正方形的个数n.B将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定C用浅盘装入约2 cm深的水，然后将痱子粉均匀地撒在水面上D用测量的物理量估算出油酸分子的直径d_.E用滴管将事先配好的体积浓度为0.05%的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒，记下滴入
4、的溶液体积V0与滴数N.F将玻璃板放在浅盘上，用笔将薄膜的外围形状描画在玻璃板上2.(多选)某同学在用油膜法估测分子的大小的实验中，计算结果明显偏大，可能是由于()A油酸未完全散开B油酸中含有大量的酒精C计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格D求每滴体积时，1 mL的溶液的滴数多记了10滴3.某种油剂的密度为8102 kg/m3，取这种油剂0.8 g滴在水面上，最后形成油膜的最大面积约为()A1010 m2 B104 m2 C1010 cm2 D104 cm24.某同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验前，查阅数据手册得知：油酸的摩尔质量M0.283 kgmol1，密度0.895103 k
5、gm3.若100滴油酸的体积为1 mL，则1滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是_m2.(取NA6.021023 mol1，球的体积V与直径D的关系为VD3，结果保留两位有效数字)考点二：分子的大小 1分子的简化模型：为了研究问题方便，把具有复杂内部结构的分子看做球体或立方体(1)球体模型对固体和液体，分子间距比较小，可以认为分子是一个一个紧挨着的球设分子的体积为V，由V3，可得分子直径d.(2)立方体模型图3由于气体分子间距比较大，是分子直径的10倍以上，此时常把分子占据的空间视为立方体，认为分子处于立方体的中心(如图3所示)，从而计算出气体分子间的平均距离为a.2分子的大小：用不同方法测量
6、时结果有差异，但数量级是一致的大多数分子大小的数量级是1010_m.3观察方法：用肉眼和高倍的光学显微镜都无法看到，可以用扫描隧道显微镜观察到例2下列说法中正确的是()A物体是由大量分子组成的B无论是无机物质的分子，还是有机物质的大分子，其分子大小的数量级都是1010 mC本节中所说的“分子”，只包含化学中的分子，不包括原子和离子D分子的质量是很小的，其数量级为1010 kg题组二分子大小的估算1.(多选)关于分子，下列说法中正确的是()A把分子看做球形是对分子的简化模型，实际上，分子的形状并不真的都是球形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测定分子大小的方法有很
7、多种，油膜法只是其中一种方法2.纳米材料具有很多优越性，有着广阔的应用前景边长为1 nm的立方体，可容纳液态氢分子(其直径约为1010 m)的个数最接近于()A102个 B103个 C106个 D109个3.已知在标准状况下，1 mol氢气的体积为22.4 L，氢气分子间距约为()A109 m B1010 m C1011 m D108 m考点三：阿伏加德罗常数1定义：1 mol的任何物质所含有的粒子数2大小：在通常情况下取NA6.021023 mol1，在粗略计算中可以取NA6.01023 mol1.3应用(1)NA的桥梁和纽带作用阿伏加德罗常数是联系宏观世界和微观世界之间的一座桥梁它把摩尔质
8、量Mmol、摩尔体积Vmol、物体的质量m、物体的体积V、物体的密度等宏观量，跟单个分子的质量m0、单个分子的体积V0等微观量联系起来，如图4所示图4其中密度，但要切记对单个分子是没有物理意义的(2)常用的重要关系式分子的质量：m0.分子的体积：V0(适用于固体和液体)注意：对于气体分子只表示每个分子所占据的空间质量为m的物体中所含有的分子数：n.体积为V的物体中所含有的分子数：n.深度思考VmolNAV0(V0为一个分子的体积，Vmol为摩尔体积)，对于任何物质都成立吗？答案VmolNAV0仅适用于固体和液体，不适用于气体(1)对于固体和液体，可认为分子紧密排列，分子间没有空隙，则VmolN
9、AV0.(2)对于气体来说，分子间的距离远大于分子的直径V0应为每个气体分子占有的空间体积而不是每个气体分子的实际体积对于涉及微观量和宏观量的计算时，一定注意用阿伏加德罗常数这个桥梁联系起来，即NA，V、M分别为摩尔体积和摩尔质量，V0、m0分别为单个分子的体积(分子平均占有空间)和质量.例3阿伏加德罗常数是NA mol1，铜的摩尔质量是 kg/mol，铜的密度是 kg/m3，则下列说法不正确的是()A1 m3铜中所含的原子数为 B一个铜原子的质量是C一个铜原子所占的体积是 D1 kg铜所含有的原子数目是NA例4已知氧气分子的质量m5.31026 kg，标准状况下氧气的密度1.43 kg/m3
10、，阿伏加德罗常数NA6.021023 mol1，求：(1)氧气的摩尔质量；(2)标准状况下氧气分子间的平均距离；(3)标准状况下1 cm3的氧气中含有的氧分子数(保留两位有效数字)题组三阿伏加德罗常数的应用1.从下列数据组可以算出阿伏加德罗常数的是()A水的密度和水的摩尔质量B水的摩尔质量和水分子的体积C水分子的体积和水分子的质量D水分子的质量和水的摩尔质量2NA代表阿伏加德罗常数，下列说法正确的是()A在同温同压时，相同体积的任何气体单质所含的原子数目相同B2 g氢气所含原子数目为NAC在常温常压下，11.2 L氮气所含的原子数目为NAD17 g氨气所含电子数目为10NA32008年北京奥运
11、会上，美丽的“水立方”游泳馆简直成了破世界纪录的摇篮，但“水立方”同时也是公认的耗水大户，因此，“水立方”专门设计了雨水回收系统，平均每年可以回收雨水10 500 m3，相当于100户居民一年的用水量，请你根据上述数据估算一户居民一天的平均用水量与下面哪个水分子数目最接近(设水分子的摩尔质量M1.8102 kg/mol)()A31031个 B31028个 C91027个 D91030个4某种物质的摩尔质量为M(kg/mol)，密度为(kg/m3)，若用NA表示阿伏加德罗常数，则：(1)每个分子的质量是_ kg；(2)1 m3的这种物质中包含的分子数目是_；(3)1 mol的这种物质的体积是_
12、m3；(4)平均每个物质分子所占有的空间是_ m3.5在“用油膜法估测分子的大小”实验中所用的油酸酒精溶液的浓度为1 000 mL溶液中有纯油酸0.6 mL，用注射器测得1 mL上述溶液为80滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，测得油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图1所示，图中每一小方格的边长为1 cm，试求：图1(1)油酸薄膜的面积是_cm2；(2)实验测出油酸分子的直径是_m；(结果保留两位有效数字)(3)实验中为什么要让油膜尽可能散开？61 mol铜的质量为63.5 g，铜的密度为8.9103 kg/m3，试估算一个铜原子的质量和体积(已知NA61023 mol1)l
13、分子热运动考点一、扩散现象1定义：不同物质能够彼此进入对方的现象（说明分子间存在空隙）2产生原因：扩散现象不是外界作用引起的，而是分子无规则运动的直接结果，是分子无规则运动的宏观反映3发生环境：物质处于固态、液态和气态时，都能发生扩散现象4影响因素(1)浓度差：总是从浓度大向浓度小处扩散，两边浓度相同时，保持动态平衡；(2)物态：气态扩散最显著，液态次之，固态最慢；(3)温度：在两种物质一定的前提下，温度越高，扩散现象越显著5特点：(1)永不停息；(2)无规则性6意义：证明了物质分子永不停息地做无规则运动7应用举例：在高温条件下通过分子的扩散，在纯净半导体材料中掺入其他元素例1(多选)如图1所
14、示，一个装有无色空气的广口瓶倒扣在装有红棕色二氧化氮气体的广口瓶上，中间用玻璃板隔开，当抽去玻璃板后所发生的现象(已知二氧化氮的密度比空气的密度大)，下列说法正确的是()图1A过一段时间可以发现上面瓶中的气体变成了淡红棕色B二氧化氮由于密度较大，不会跑到上面的瓶中，所以上面瓶不会出现淡红棕色C上面的空气由于重力作用会到下面的瓶中，于是将下面瓶中的二氧化氮排出了一小部分，所以会发现上面瓶中的瓶口处显淡红棕色，但在瓶底处不会出现淡红棕色D由于气体分子在运动着，所以上面的空气会运动到下面的瓶中，下面的二氧化氮也会自发地运动到上面的瓶中，所以最后上下两瓶气体的颜色变得均匀一致题组一扩散与分子热运动1.(多选)关于扩散现象，下列说法正确的是()A温度越高，扩散进行得越快B扩散现象是不同物质间的一种化学反应C扩散现象是由物质分子无规则运动产生的D扩散现象在气体、液体和固体中都能发生E液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的2通常萝卜腌成咸菜需要几天，而把萝卜炒成熟菜，使之具有相同的咸味只需几分钟，那么造成这种差别的主要原因是(
