高中物理 第一章 分子动理论 第一节 物体是由大量分子组成的课件 粤教版选修

1、,第一章,第一节 物体是由大量分子组成的,目标定位 1.知道物体是由大量分子组成的. 2.知道分子的球体模形和立方体模型，知道分子直径的数量级. 3.知道阿伏加德罗常数，会用它进行相关的计算和估算.,内容索引,知识探究,题型探究,达标检测,知识探究,一、分子的大小,(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1.21022个分子.那么分子到底有多小？,答案,答案 多数分子大小的数量级为1010 m.,(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.,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 m. 3.分子的两种模型 (1)球体模型：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V0 .,1010,(2)立方体模型：气体中分子间距很大，一般建立立方体模型.如图1所示，将每个气体分子看成一个质点，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V0 .,

2、图1,d3,二、阿伏加德罗常数及微观量的估算,1毫升水的质量是1 g，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？,答案,答案 每滴水的质量为m g，水的摩尔质量M18 gmol1，阿伏加德罗常数NA6.021023 mol1.则每滴水中水分子个数N 1.41021个.,(2)每个水分子质量为多少？,答案,答案 每个水分子的质量m0 3.01026 kg.,(3)每个水分子体积为多少？每个水分子的直径为多少？,答案 水的摩尔体积Vm ，则每个水分子的体积V0 3.0 1029 m3.代入球的体积公式V0 可解得：d3.91010 m.,阿伏加德罗常数：NA6.021023 mol1 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，跟单个分子的质量m0、单个分子的体积V0等微观量联系起来，如图2所示. 其中密度 ，但要切记对单个分子 是没有物理意义的.,图2,1.分子的质量：m0 . 2.固体、液体中分子的体积：V0 . 气体中分子所占的空间：V0 . 3.质量为m的物体所含分子数：N . 4.体积为

3、V的物体所含分子数：N .,题型探究,例1 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1010 m 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1010 kg,一、分子的大小,答案,解析,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1010 m，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1026 kg，故D选项错误.,例2 现在已经有能放大数亿倍的非光学显微镜(如电子显微镜、场离子显微镜等)，使得人们观察某些物质内的分子排列成为可能.如图3所示是放大倍数为3107倍的电子显微镜拍摄的二硫化铁晶体的照片.据图可以粗略地测出二硫化铁分子体积的数量级为_ m3.(照片下方是用最小刻度为毫米的刻度尺测量的照片情况),答案,解析,图3,1029,解析 由题图可知，将每个二硫化铁分子看作一个小球，四个小球并

4、排直径之和为4d4 cm，所以平均每个小球的直径d1 cm. 又因为题图是将实际大小放大了3107倍拍摄的照片， 所以二硫化铁分子的小球直径为：d m3.331010 m， 所以测出的二硫化铁分子的体积为： V d3 3.14(3.331010 m)31.91029 m3.,二、阿伏加德罗常数的应用,例3 水的分子量是18，水的密度1.0103 kg/m3，阿伏加德罗常数NA6.021023 mol1，则： (1)水的摩尔质量M_ gmol1或M_ kgmol1，水的摩尔体积Vm_ m3mol1.,18,1.8102,1.8105,解析 某种物质的摩尔质量用“gmol1”作单位时，其数值与该种物质的分子量相同，所以水的摩尔质量M18 gmol1.如果摩尔质量用国际单位制的单位“kgmol1”，就要换算成M1.8102 kgmol1.,水的摩尔体积Vm m3mol11.8105 m3mol1.,答案,解析,(2)水分子的质量m0_ kg，水分子的体积V_ m3(保留一位有效数字).,答案,解析,31026,31029,解析 水分子的质量m0 kg 31026 kg.,水分子的体积V m3

5、31029 m3.,(3)将水分子看作球体，其直径d_ m(保留一位有效数字)，一般分子直径的数量级是_ m.,答案,解析,41010,1010,解析 将水分子看作球体就有 ( )3V， 水分子直径 d m41010 m， 这里的“1010”称为数量级，一般分子直径的数量级就是这个值.,(4)36 g水中所含水分子个数n_个.,答案,解析,1.21024,解析 36 g水中所含水分子个数 n NA 6.021023个1.21024个,(5)1 cm3的水中所含水分子个数n_个.,答案,解析,3.31022,解析 1 cm3水中水分子的个数 n NA 个3.31022个.,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1.3 kg/m3和2.1 kg/m3，空气的摩尔质量为0.029 kg/mol，阿伏加德罗常数NA6.021023 mol1，若潜水员呼吸一次吸入2 L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,解析,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

6、的分子数N海 NA， 在岸上吸入的分子数N岸 NA， 则有NN海N岸 NA， 代入数据得N31022个.,达标检测,1.(分子的大小)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 A.102个 B.103个 C.106个 D.109个,答案,解析,1,2,3,解析 1 nm109 m，则边长为1 nm的立方体的体积 V(109)3 m31027 m3； 将液态氢分子看作边长为1010 m的小立方体，则每个氢分子的体积 V0(1010)3 m31030 m3，所以可容纳的液态氢分子的个数 N 103(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.,1,2,3,2.(分子的大小与模型)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,解析,1,2,3,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.,3.(阿伏加德罗常数的应用)已知某气体的摩尔体积为22.4 L/mol，摩尔质量为18 g/mol，阿伏加德罗常数为6.021023 mol1，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,解析,1,2,3,解析 实际上气体分子之间的距离远比分子本身的直径大得多，即气 体分子之间有很大空隙，故不能根据V0 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， 即为相邻分子之间 的平均距离； 每个分子的质量显然可由m0 估算，故答案选B.,1,2,3,

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