2018版高中物理第一章分子運動論第一節(jié)物體是由大量分子組成的學案粵教版選修3-3

1、第一節(jié) 物體是由大量分子組成的目標定位1.知道物體是由大量分子組成的 2 知道分子的球體模形和立方體模型，知道分 子直徑的數(shù)量級 3 知道阿伏加德羅常數(shù)，會用它進行相關的計算和估算.知識探究新知探究點點善實26.02x1023mol則每滴水中水分子個數(shù)MVmM 29 3水的摩爾體積V= ，則每個水分子的體積V6=-=沁3.0 x1029m5.代入球的體積公pNApNA1_式 乂=云nd3可解得：d 3.9x10T0m.6知識梳理阿伏加德羅常數(shù)：NA= 6.02x1023mol一1它是聯(lián)系宏觀世界和微觀世界的橋梁它把摩爾質(zhì)量M摩爾體積V、物質(zhì)的質(zhì)量m物質(zhì)的體積V、物質(zhì)的密度p等宏觀量，跟單個分子

2、的質(zhì)量m、單個分子的體積V)等微觀量聯(lián)系 起來，如圖 2 所示.霊=必吃圖 2其中密度p=m=VM，但要切記對單個分子p=m是沒有物理意義的.1分子的質(zhì)量：m=NM-2 .固體、液體中分子的體積：=NA= pNA氣體中分子所占的空間：秘=NA.3 質(zhì)量為m的物體所含分子數(shù)：mN=mA.4 體積為V的物體所含分子數(shù)：V N=-NA.Vm(2)每個水分子的質(zhì)量m=襄3.0 x10-26kg.N=護 1.4x10 個.題型探究重點雉點十個擊破3一、分子的大小【例 1 關于分子，下列說法中正確的是（）A.分子看作小球是分子的簡化模型，實際上，分子的形狀并不真的都是小球B.所有分子大小的數(shù)量級都是10m

3、C.“物體是由大量分子組成的”，其中“分子”只包含分子，不包括原子和離子D.分子的質(zhì)量是很小的，其數(shù)量級一般為1010kg答案 A解析 將分子看作小球是為研究問題方便而建立的簡化模型，故A 選項正確.一些有機物質(zhì)的分子大小的數(shù)量級超過 1010厲故 B 選項錯誤.“物體是由大量分子組成的”，其中“分 子”是分子、原子、離子的統(tǒng)稱，故C 選項錯誤.分子質(zhì)量的數(shù)量級一般為1026kg，故 D選項錯誤.【例 2】現(xiàn)在已經(jīng)有能放大數(shù)億倍的非光學顯微鏡（如電子顯微鏡、場離子顯微鏡等），使得人們觀察某些物質(zhì)內(nèi)的分子排列成為可能.如圖 3 所示是放大倍數(shù)為 3X107倍的電子顯微鏡拍3攝的二硫化鐵晶體的照片

4、.據(jù)圖可以粗略地測出二硫化鐵分子體積的數(shù)量級為_ m.（照片下方是用最小刻度為毫米的刻度尺測量的照片情況）4庁 &了8曲 圖 3答案 10一29解析 由題圖可知，將每個二硫化鐵分子看作一個小球，四個小球并排直徑之和為4d= 4cm,所以平均每個小球的直徑d= 1 cm.又因為題圖是將實際大小放大了3X107倍拍攝的照d1x10210-片，所以二硫化鐵分子的小球直徑為：d=7=73.33x10 m,所以測出的3X103X101 1_ _二硫化鐵分子的體積為：V= 6nd3= 6X3.14X（3.33X10_10m）3 1.9X10_29m3.二、阿伏加德羅常數(shù)的應用【例 3】 水的分子量

5、是 18,水的密度p= 1.0X103kg/m3，阿伏加德羅常數(shù)NA= 6.02X1023mol_1,則：（1）_水的摩爾質(zhì)量M=_g mol_1或M=kg mol_1,水的摩爾體積V=_3 1m mol（2）_ 水分子的質(zhì)量m=_kg，水分子的體積V= m3題型探究重點雉點十個擊破4（保留一位有效數(shù)字）.5(3)將水分子看作球體，其直徑d=_m(保留一位有效數(shù)字)，一般分子直徑的數(shù)量級是_m.(4)_36 g 水中所含水分子個數(shù)n=個.(5)1 cm3的水中所含水分子個數(shù)n=_ 個.答案(1)181.8x10-21.8x10-5(2)3x10-263x10-29(3)4x10-1010-10

6、(4)1.2x1024(5)3.3x1022解析(1)某種物質(zhì)的摩爾質(zhì)量用“ g mol1”作單位時，其數(shù)值與該種物質(zhì)的分子量相冋，所以水的摩爾質(zhì)量M=18 g mol,如果摩爾質(zhì)量用國際單位制的單位“ kg mol1”，就要一 2 1換算成 M= 1.8x10kg mol .宀M1.8x10231一5 3水的摩爾體積V=3m mol = 1.8x10 m molp1.0 x104d3(3)將水分子看作球體就有-n(才=V,32mN=器x6.02x1023個 1.2x1024個 (5)1 cm3水中水分子的個數(shù)623, V、10 x6.02x10人 _ 22 人n=VmNA=1.8x10-5個

7、 3.3x10個.針對訓練已知潛水員在岸上和海底吸入空氣的密度分別為1.3 kg/m3和 2.1 kg/m3,空氣的摩爾質(zhì)量為 0.029 kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)N= 6.02x1023mol1，若潛水員呼吸一次吸入2L 空氣，試估算潛水員在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空氣的分子數(shù).(結果保留一位有效數(shù)字)答案3x1022個解析 設空氣的摩爾質(zhì)量為M在海底和岸上的密度分別為p海和p岸，一次吸入空氣的體積為Vkg3x1026kg.水分子的體積V=6100253m3-3x10-29m3.NA6.02x10稱為數(shù)量級,般分子直徑的一 21.8x106.02x1023(2)水分子的質(zhì)量水分子直徑

8、m4x1010m,這里的“ 10數(shù)量級就是這個值.(4)36 g 水中所含水分子個數(shù)6p海在海底吸入的分子數(shù)N海=MNA, 在岸上吸入的分子數(shù)N岸=樸, 貝 U 有AN=N海一N岸=p海二卩岸VN, 代入數(shù)據(jù)得ANb3X1022個.課堂要點小結f熱學屮的分子達標檢測當堂檢測鞏固反皓解析 分子的結構非常復雜，它的形狀并不真的都是小球，分子的直徑不可能都相同，但數(shù)量級是一致的，所以 C 正確，A B 錯誤密度大指相同體積質(zhì)量大，但分子個數(shù)不確定，無法比較分子質(zhì)量大小，D 錯誤.3.（阿伏加德羅常數(shù)的應用）已知某氣體的摩爾體積為 22.4L/mol ，摩爾質(zhì)量為 18 g/mol , 阿伏加德羅常數(shù)

9、為 6.02x1023mo1 2 3,由以上數(shù)據(jù)不可以 估算出在標題組一分子的大小2關于分子，下列說法中正確的是（）A. 分子是組成物質(zhì)的最小粒子B. 分子是保持物質(zhì)化學性質(zhì)的最小粒子C. 分子是保持物質(zhì)物理性質(zhì)的最小粒子D. 分子是假想的物質(zhì)粒子答案 B解析 比分子小的粒子還有電子、中子、質(zhì)子等，A、C 項錯誤；用掃描隧道顯微鏡已經(jīng)觀察到了分子，D 項錯誤；由物質(zhì)的化學性質(zhì)可知B 項正確.3 .（多選）如果把氧氣分子看成球形，則氧氣分子直徑的數(shù)量級為（）8-10A.10 cmB. 10 cmC. 1010mD. 1015m答案 AC3.在室溫下水分子的平均間距約為3X1010m,假定此時水分

10、子是一個緊挨一個的，若使水物休足由大5分了組成的分子的大小分子的!尺度;宜徑的數(shù)吊級10Om大小1盛吊：質(zhì)最的數(shù)最級1Q託kg分子！球休模型、模型方體模型大/h：6.02X103arnol1阿伏加徳羅常愛分F質(zhì)量:計算 分子體積:Vo =物質(zhì)所含分子數(shù) Z 躋A=NAM .tJjNA7準狀態(tài)下這種氣體（ ）A.每個分子的質(zhì)量B.每個分子的體積C.每個分子占據(jù)的空間D.分子之間的平均距離答案 B解析實際上氣體分子之間的距離遠比分子本身的直徑大得多，即氣體分子之間有很大空隙，故不能根據(jù) V）=補計算分子體積，這樣算得的應是該氣體每個分子所占據(jù)的空間；可認為每NX3個分子平均占據(jù)了一個小立方體空間，

11、V即為相鄰分子之間的平均距離；每個分子的質(zhì)量顯然可由m=NM估算，故答案選 B.課時作業(yè)強化訓練拓展提升完全變?yōu)橥瑴囟认碌乃魵?，水蒸氣的體積約為原來水體積的1 600 倍，此時水蒸氣分子的平均間距最接近于（）9 9A.3.5x10 mB. 4.0 x10 m8C. 3X107m答案 A3,_解析 氣體體積增大 1 600 倍，則邊長增加1 600 倍，故正確選項為 A.題組二 阿伏加德羅常數(shù)的應用4.（多選）下列數(shù)值等于阿伏加德羅常數(shù)的是（）A. 1 m3的任何物質(zhì)所含的分子數(shù)B. 1 kg 的任何物質(zhì)所含的分子數(shù)C. 標準狀態(tài)下 1 mol 氣體所含的分子數(shù)D. 任何狀態(tài)下 1 mol 任

12、何物質(zhì)所含的分子數(shù)答案 CD解析 1 mol 任何物質(zhì)所含的分子數(shù)均為6.02X1023個，這一數(shù)值稱為阿伏加德羅常數(shù)，因此，AB 錯誤，C、D 正確.5.從下列哪一組數(shù)據(jù)可以算出阿伏加德羅常數(shù)（）A. 水的密度和水的摩爾質(zhì)量B. 水的摩爾質(zhì)量和水分子的體積C. 水分子的體積和水分子的質(zhì)量D. 水分子的質(zhì)量和水的摩爾質(zhì)量 答案 D解析 阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀世界和微觀世界的橋梁，有兩個主要公式求阿伏加德羅常攵，分別為：摩爾質(zhì)量和 X 摩爾體積.對應可得 D 項正確. 分子質(zhì)量分子體積6.（多選）某氣體的摩爾質(zhì)量為M摩爾體積為vm,密度為P,每個分子的質(zhì)量和體積分別為m和V0,則阿伏加德羅常數(shù)

13、NA可表示為（）MMC. N=mD. N=PV0答案 BC解析氣體的體積是指氣體所充滿的容器的容積，它不等于氣體分子個數(shù)與每個氣體分子體積的乘積，所以 A、D 錯.由質(zhì)量、體積、密度關系可推知B C 正確.7 .已知阿伏加德羅常數(shù)為正確的是（）NA,某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M該物質(zhì)的密度為P，則下列敘述中D. 4.8 X 107mB. NA=Pvmm9A.1 kg 該物質(zhì)所含的分子個數(shù)是 p 2B.1 kg 該物質(zhì)所含的分子個數(shù)是10C. 該物質(zhì) 1 個分子的質(zhì)量是ND. 該物質(zhì) 1 個分子占有的空間是其NA答案 D解析 1 kg 該物質(zhì)的物質(zhì)的量為M所以分子個數(shù)為M，選項 A B 均錯；該物質(zhì) 1

14、 個分子的 質(zhì)量是票選項 C 錯；該物質(zhì)的摩爾體積為Vm=凹，所以每個分子占有的空間是 矢-，選NApNApNA項 D 對.8.已知水銀的摩爾質(zhì)量為M密度為P,阿伏加德羅常數(shù)為N,則水銀分子的直徑是（）3M1B(E36M C.-n pI答案確答案為 A.題組三 阿伏加德羅常數(shù)及微觀量的估算9 .已知在標準狀況下，1 mol 氫氣的體積為 22.4 L，氫氣分子間距約為（）A. 109mB. 10TmC. 1011mD. 10_8m答案 A解析 在標準狀況下，1 mol 氫氣的體積為 22.4 L，則每個氫氣分子占據(jù)的體積V=22 4X103_ 36 02x1023m33.72X1026ml 按

15、立方體估算，占據(jù)體積的邊長：L= ,V= .3.72X10-m3.3x109m.故選 A.10對于固體和液體來說，其內(nèi)部分子可看作是一個挨著一個緊密排列的球體已知汞的摩爾質(zhì)量為 200.5X10一3kg/mol，密度為 13.6x103kg/m3,阿伏加德羅常數(shù)為 6.0 x1023mol1,則汞原子的直徑與以下數(shù)值中最接近的是（）9 10A.1X10mB. 2X10m6M1A，(n pNA)3MD.-PNA解析1 mol 水銀的體積V=M,P個水銀分子的體積Vo=紀PNA，把水銀分子看成球體,則乂=6 冗d3,所以d=（6M1n pNA)3.把水銀分子看成立方體，則V0=d3,所以d=（ME

16、故正pNA31110 11C. 4X10mD. 6X10m答案 C12解析 由摩爾質(zhì)量和密度計算出摩爾體積Vm=M；由摩爾體積除以阿伏加德羅常數(shù)計算出一P個分子所占的體積： V)=獸；再由球體體積公式求出分子的直徑計算后可知選項C 正確.NA11. 2008 年 8 月 8 日北京奧運會開賽以來， 美麗的“水立方”游泳館簡直成了破世界紀錄的 搖籃，但“水立方”同時也是公認的耗水大戶，因此，“水立方”專門設計了雨水回收系統(tǒng)，3平均每年可以回收雨水10 500 m ,相當于 100 戶居民一年的用水量，請你根據(jù)上述數(shù)據(jù)估算一戶居民一天的平均用水量與下面哪個水分子數(shù)目最接近(設水分子的摩爾質(zhì)量為M=

17、1.8x10一2kg/mol)( )A.3x1031個B. 3x1028個C. 9X10 個D. 9X10 個答案 C10 50033解析 每戶居民一天所用水的體積V=m 0.29 m，該體積所包含的水分子數(shù)目N100X365=+和9.7x1027個，最接近 C 項，故選 C.12. 2015 年 2 月，美國科學家創(chuàng)造出一種利用細菌將太陽能轉(zhuǎn)化為液體燃料的“人造樹葉”系統(tǒng)，使太陽取代石油成為可能.假設該“人造樹葉”工作一段時間后，能將106g 的水分解為氫氣和氧氣.已知水的密度p= 1.0 x104kg/m3、摩爾質(zhì)量 M= 1.8x102kg/mol，阿伏 加德羅常數(shù)NA= 6.02x10

18、23mol一1.試求：(結果均保留一位有效數(shù)字)(1) 被分解的水中含有水分子的總數(shù)N;(2) 一個水分子的體積 V.答案見解析解析水分子數(shù)：N=黔 3x1016個.M(2)水的摩爾體積為：V0=，水分子體積：P-29而-3x1013一、 分子的大小導學探究(1)我們知道組成物體的分子是很小的成年人做一次深呼吸，大約能吸入1.2X1022個分子那么分子到底有多?。?2)組成物體的分子真的是球形嗎？答案(1)多數(shù)分子大小的數(shù)量級為10* 1 2 3 * * 6 * * * 10m.(2)不是分子實際的結構很復雜，不同物體的分子形狀各異.知識梳理1熱學中的分子與化學上講的不同，它是構成物質(zhì)的分子、原子、離子等微粒的統(tǒng)稱，因為這些微粒在熱運動時遵從相同的規(guī)律.2 一般分子直徑的數(shù)量級是 10 二 m.3分子的兩種模型(1) 球體模型：固體、液體中分子間距較小，可認為分子是一個挨著一個緊密排列的球體，分子體積V0和直徑d的關系為V0=nd6(2) 立方體模型：氣體中分子間距很大，一般建立立方體模型.如圖 1 所