第1节 物体是由大量分子组成的.doc

第1节 物体是由大量分子组成的http://www.DearEDU.com目标导航（1）知道物体是由大量分子组成的2）知道用油膜法测定分子大小的原理和方法3）知道物质结构的微观模型，知道分子大小、质量的数量级4）理解阿伏加德罗常数的含义，并记住这个常数的数值和单位；会用这一常数进行有关计算或估算；领会阿伏加德罗常数是联系宏观物理量和微观物理量的纽带５）坚持求真务实、严谨认真的学习态度诱思导学1．分子的大小自然界中所有物质都是由大量的分子组成的此处所提出的“分子”是个广义概念，指组成物质的原子、离子或分子1)分子模型首先，可以把单个分子看做一个立方体，也可以看做是一个小球通常情况下把分子看做小球，是对分子的简化模型实际上，分子有着复杂的内部结构，并不真的都是小球其次，不同的物质形态其分子的排布也有区别，任何物质的分子间都有空隙对固体和液体而言，分子间空隙比较小，我们通常认为分子是一个挨着一个排列的，而忽略其空隙的大小2)用油膜法估测分子的大小估测分子的大小通常采用油膜法具体方法课本上已经介绍，此处不再赘述最后根据1滴油酸的体积V和油膜面积S就可以算出油膜的厚度()，即油酸分子的尺寸其线度的数量级为。

我们可以用不同的方法估测分子的大小用不同的方法测出的分子大小并不完全相同，但是数量级是一致的除了一些高分子有机物之外，一般分子直径的数量级约为是一个极小的数，同学们应该记住2．阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数用表示，它是微观世界的—个重要常数，是联系微观物理量和宏观物理量的桥梁，应该理解它的意义1）已知固体和液体（气体不适用）的摩尔体积vmol和一个分子的体积v，则NA=；反之亦可估算分子的大小2）已知物质（所有物质，无论液体、固体还是气体均适用）的摩尔质量M和一个分子的质量m，求NA＝；反之亦可估算分子的质量3）已知固体和液体（气体不适用）的体积V和摩尔体积vmol，则物质的分子数n＝NA＝NA．其中ρ是物质的密度，M是物质的质量4）已知物质（所有物质，无论液体、固体还是气体均适用）的质量和摩尔质量，则物质的分子数 n=NA．典例探究例１　将的油酸溶于酒精，制成的油酸酒精溶液，已知的溶液有50滴，现取1滴油酸酒精溶液滴到水面上，随着酒精溶于水，油酸在水面上形成一单分子薄层，已测出这一薄层的面积为，由此可估测油酸分子的直径为多少？解析：1 cm3油酸酒精溶液中油酸的体积V＝10－6 m3，1滴油酸酒精溶液中油酸体积V油酸＝V/50＝m3，则油酸分子的直径d＝m＝510－10 m。

友情提示：本题关键是知道分子的球形模型，理解用油膜法测分子直径的原理，运用公式d=V/S进行计算，注意单位的统一除油膜法计算分子大小外，如果在已知分子的体积V的情况下，对固体、液体还有方法：①当分子视为球体时，有V＝ (d/2)3＝πd3/6，d＝；②当分子视为立方体时，d＝对气体，因分子的间距很大，不考虑气体分子的大小例２　水的分子量是18，水的密度，阿伏加德罗常数，则(1)水的摩尔质量M＝________或M＝______；(2)水的摩尔体积V＝________；(3)一个水分子的质量m＝_________kg；(4)一个水分子的体积V′＝__________；(5)将水分子看做是个球体，水分子的直径d＝________m，一般分子直径的数量级都是___________m解析：(1)某种物质的摩尔质量用“”做单位时，其数值与该物质的原子量相同，所以水的摩尔质量如果摩尔质量用国际单位制的单位“”，就要换算成2)水的摩尔体积V3)一个水分子的质量4)一个水分子的体积5)将水分子视为理想球体就有：，水分子直径为这里的“”称为数量级，一般分子直径的数量级就是这个值友情提示：解答此类问题时，一定要理清各物理量间的关系。

例3　已知金刚石的密度为ρ＝3.5103 kg/m3，现有一块体积为4.010－8m3的一小块金刚石，它含有多少个碳原子?假如金刚石中的碳原子是紧密地挨在一起，试估算碳原子的直径?(保留两位有效数字)解析：先求这块金刚石的质量m＝ρV＝3.51034.010－8 kg＝1.410－4 kg这块金刚石的物质的量n＝ mol＝1.1710－2 mol这块金刚石所含的碳原子数n′＝nNA＝1.1710－26.021023个＝7.01021个一个碳原子的体积为V0＝ m3＝5.710－30 m3把金刚石中的碳原子看成球体，则由公式V0＝d3可得碳原子直径为d＝m＝2.210－10 m友情提示：(1)由宏观量去计算微观量，或由微观量去计算宏观量，都要通过阿伏加德罗常数建立联系所以说，阿伏加德罗常数是联系宏观量与微观量的桥梁2)在计算金刚石含有的碳原子数时，也可先由Vmol＝求出Vmol，再由V0＝求出一个碳原子的体积V0，然后由n＝求出金刚石含有的碳原子数n例４　在标准状况下，水蒸气的摩尔体积是，则水蒸气分子的平均间距约是水分子直径的( )倍A．1倍 　　　B．10倍 C．100倍 　 　D．1000倍解析：水蒸气是气体，在标准状况下的摩尔体积是，每个水分子所占体积(包括水分子和它的周围空间的体积)为把每个分子和它所占空间看成一个小立方体，分子间距等于每个立方体的边长，即水的摩尔体积，一个水分子的体积为，把水分子看成球形，其直径为答案：B。

友情提示：固体和液体分子是紧密排列的，分子间距可看成分子直径；而气体分子间的距离远大于分子直径，在标准状况下，用摩尔体积除以阿伏伽德罗常数，得到的是一个分子和它的周围空间的总体积，而不是一个分子的体积分割气体空间体积时必须分割成紧密相连的立方体，而不应该是球体这一点同学们一定要弄清楚课后问题与练习点击1．解析：因为薄膜恰能在盐水中悬浮，说明薄膜的密度与盐水密度相等，所以薄膜密度为ρ=12103kg/m3＝1.2g/cm3，质量m=３６g，薄膜体积V＝m/ρ=３６１.２＝30cm3，薄膜面积S=１０２０＝２００cm2，因此薄膜的厚度为d=V/S=30200=0.15cm２．解析：（１）一滴油酸酒精容易中含有纯油酸的体积是V＝１＝（２）油膜的面积S＝１１１５＝１１５cm2（３）油膜的厚度即认为是油酸分子的直径d，则有：d＝m＝７.０10－10 m3．解析：铜的摩尔体积==７.210－6m3一个铜原子的体积为V0==１.２10－２９m3把铜原子看成球体，则由公式V0＝d3可得铜原子直径为：d＝m＝2.810－10 m4．解析：在标准状况下氧气的摩尔体积是Vmol=，每个氧气分子所占立方体空间的体积为：每个分子处在所占立方体空间的中心，相邻两个分子间距离等于每个立方体空间的边长，即基础训练一、选择题 1．分子直径和分子的质量都很小，它们的数量级分别为（　）A．B．C． D．2．构成物质的单元是多种多样的，它们不可能是（　 ）A．分子（如有机物）B．原子（如金属）C．基本粒子（如电子、中子、原子）D．离子（如盐类）3．已知铜的密度为，原子量为64，通过估算可知铜中的每个铜原子所占的体积为( )A．　　B．C．　　D．4．从下列哪一组数据可以算出阿伏加德罗常数 ( )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5．某固体物质的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，则每个分子的质量和单位体积内所含的分子数分别是( )A．NA／M ρNA／MB．M／NA MNA／ρC．NA／M M／ρNAD．M／NA ρNA／M6．阿伏加德罗常数是NA，铜的摩尔质量是M，铜的密度是ρ，则下列说法中错误的是( )A．1 m3铜所含的原子数目是ρNA/M B．1 kg铜所含的原子数目是ρNA C．1个铜原子的原子质量是M/NA D．1个铜原子占有体积是M/(NAρ) 7．体积为10－4 cm3的油滴，滴在水面上展开成单分子油膜，则油膜面积的数量级为 ( )A．108 cm2 B．106 cm2C．104 cm2 D．102 cm2 8．只要知道下列哪一组物理量，就可以估算出气体分子间的平均距离( )A．阿伏加德罗常数，该气体的摩尔质量和质量B．阿伏加德罗常数，该气体的摩尔质量和密度C．阿伏加德罗常数，该气体的质量和体积D．该气体的密度、体积和摩尔质量二、填空题９．冰的摩尔质量为，冰的密度为，那么冰分子的直径大约为　　　 。

　　１０．水的摩尔质量为，则水中含有的水分子的个数是　　　 ，1个水分子的质量是　　　 １１． 由油滴实验测得油酸分子的直径为1.1210-9m，已知油酸的密度为6.37102kg/m3油酸的摩尔质量为282g/mol，由此求得阿伏加德罗常数为　　　 　１２． 铁的密度是78103kg/m3，有一小块铁的体积是5.710-8m3，这块铁中含有　　　 个原子　　１３．某种气体摩尔质量用M表示，气体体积用V表示，分子数用n表示，分子体积用V0表示，阿伏加德罗常数用NA表示，现除了已知该气体的密度为ρ，还告诉了下列四组数据：A．M 　　　B．M，　NA 　C．V，　n 　D．V，　V0要估算该气体分子间的平均距离，只要再知道一组数据即可，可行的办法是选　　　组数据（填字母代号）１４．气体分子的直径为d＝210-10m，试估算标准状态下，相邻气体分子的平均距离L0与分子直径的比值为　　　　(取两位有效数字) 　　　　　　　　　　　　　　　　三、计算题１５．黄金的密度为193 g/cm3，摩尔质量为197 g/mol求：(1)黄金分子的质量； (2)黄金分子的体积； (3) 黄金分子的半径。

１６．在做“用油膜法测分子的大小”实验时，油酸酒精溶液的浓度为每104ml溶液中有纯油酸6mL，用注射器测得1mL上述溶液有液滴75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，在玻璃板上描出油酸膜的轮廓，随后把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图7．1–1所示，坐标中正方形小方格的边长为1cm，问：7．1–1 (1)油酸膜的面积是多少cm2?(此问可直接写出答案)(2)每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是多少?(3)按以上数据，估测出油酸分子的直径是多少?１７．课题研究[课题] 纳米技术[目的] 通过收集、查询、讨论有关纳米技术的资料，了解纳米技术在现实生活中的作用以及对未来社会发展的影响，激发学生对新技术的兴趣和热情[问题]1．知道纳米是长度单位，知道什么是纳米技术，纳米技术的研究对象是什么？2．纳米技术与扫描隧道显微镜3．纳米技术在电子和通信方面的应用4．纳米技术在医疗和生命科学方面的应用与展望5．我国在纳米技术领域的研究状况和发展前景[方法] 到图书馆查资料；上相关的网站查询；收集资料信息讨论交流多维链接1.阿伏加德罗（1776－1856）意大利化学家、物理学家。

1776年8月9日生于都灵市，出自于律师家庭20岁时获得法学博士学位，做过多年律师24岁起兴趣转到物理学和数学方面，后来成为都灵大学的物理学教授。