高中物理 第一章 分子動(dòng)理論 1 物體是由大量分子組成的課件 教科版選修33

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1、1物體是由大量分子組成的第一章分子動(dòng)理論學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道物體是由大量分子組成的.2.知道分子的球形模型和分子直徑的數(shù)量級(jí).3.知道阿伏伽德羅常量的物理意義、數(shù)值和單位.4.知道分子之間存在空隙.內(nèi)容索引重點(diǎn)探究啟迪思維 探究重點(diǎn)達(dá)標(biāo)檢測(cè)檢測(cè)評(píng)價(jià) 達(dá)標(biāo)過(guò)關(guān)自主預(yù)習(xí)預(yù)習(xí)新知 夯實(shí)基礎(chǔ)自主預(yù)習(xí)自主預(yù)習(xí)一、物體的組成一、物體的組成在熱學(xué)范圍內(nèi)，由于原子、分子或離子遵循相同的熱運(yùn)動(dòng)規(guī)律，因此在討論熱運(yùn)動(dòng)時(shí)，往往不區(qū)分原子、分子或離子，故物體是由 組成的.分子二、分子的大小二、分子的大小多數(shù)分子的直徑的數(shù)量級(jí)為 .1010 m三、阿伏伽德羅常量三、阿伏伽德羅常量1.定義：1 mol的任何物質(zhì)都含有 ，這個(gè)

2、數(shù)量用_ 表示.2.數(shù)值：NA6.021023 mol1.3.意義：阿伏伽德羅常量把摩爾質(zhì)量、摩爾體積這些宏觀物理量與_ 、 等微觀物理量聯(lián)系起來(lái)了.四、分子之間存在空隙四、分子之間存在空隙固體、液體、氣體分子間均存在 ，氣體分子間的空隙(距離)要比分子的線度大的多.相同的分子數(shù)阿伏伽德羅常量分子質(zhì)量分子大小空隙判斷下列說(shuō)法的正誤.(1)所有分子直徑的數(shù)量級(jí)都是109 m.( )(2)分子的形狀為球形或立方體形狀.( )(3)分子間距離等于分子的直徑.( )(4)分子體積等于摩爾體積與阿伏伽德羅常量的比值.( )即學(xué)即用即學(xué)即用答案重點(diǎn)探究重點(diǎn)探究一、分子的大小及模型導(dǎo)學(xué)探究導(dǎo)學(xué)探究答案答案多

3、數(shù)分子直徑的數(shù)量級(jí)為1010 m.一般把分子看做球形或立方體.通過(guò)初中物理的學(xué)習(xí)，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11022個(gè)分子.那么分子到底有多小？這么小的分子又是什么形狀的呢？答案知識(shí)深化知識(shí)深化1.熱學(xué)中的分子與化學(xué)上講的不同，它是構(gòu)成物質(zhì)的分子、原子、離子等微粒的統(tǒng)稱(chēng)，因?yàn)檫@些微粒在熱運(yùn)動(dòng)時(shí)遵從相同的規(guī)律.2.分子的兩種模型(1)球形模型：固體、液體中分子間距較小，可認(rèn)為分子是一個(gè)挨著一個(gè)緊密排列的球體.分子體積V0和直徑d的關(guān)系為V0(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所示).將每個(gè)氣體分子看成一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，氣體分子位于立方體中

4、心，分子占據(jù)的空間V0和分子間距離d的關(guān)系為V0d3.圖13.分子的大小(1)分子直徑的數(shù)量級(jí)為1010 m.(2)分子體積的數(shù)量級(jí)一般為1029 m3.(3)分子質(zhì)量的數(shù)量級(jí)一般為1026 kg.特別提醒特別提醒對(duì)于分子模型，無(wú)論是球體還是立方體，都是一種簡(jiǎn)化的理想模型，實(shí)際的分子是有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的，在用不同的模型計(jì)算分子的大小時(shí)，所得結(jié)果會(huì)有差別，但分子直徑的數(shù)量級(jí)一般都是1010 m.例例1關(guān)于分子，下列說(shuō)法中正確的是A.分子看做小球是分子的簡(jiǎn)化模型，實(shí)際上，分子的形狀并不真的都是 球形B.所有分子大小的數(shù)量級(jí)都是1010 mC.“物體是由大量分子組成的”，其中“分子”只包含分子，不包括原

5、子和離子D.分子的質(zhì)量是很小的，其數(shù)量級(jí)一般為1010 kg答案解析解析解析將分子看做小球是為研究問(wèn)題方便而建立的簡(jiǎn)化模型，故A選項(xiàng)正確；一些有機(jī)物質(zhì)分子大小的數(shù)量級(jí)超過(guò)1010 m，故B選項(xiàng)錯(cuò)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(chēng)，故C選項(xiàng)錯(cuò)誤；分子質(zhì)量的數(shù)量級(jí)一般為1026 kg，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤.例例2現(xiàn)在已經(jīng)有能放大數(shù)億倍的非光學(xué)顯微鏡(如電子顯微鏡、場(chǎng)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2所示是放大倍數(shù)為3107倍的電子顯微鏡拍攝的二硫化鐵晶體的照片.據(jù)圖可以粗略地測(cè)出二硫化鐵分子體積的數(shù)量級(jí)為_(kāi)m3.(照片下方是用最小刻度為毫米的

6、刻度尺測(cè)量的照片情況)答案解析圖21029解析解析由題圖可知，將每個(gè)二硫化鐵分子看做一個(gè)立方體，四個(gè)小立方體并排邊長(zhǎng)之和為4d4.00 cm，所以平均每個(gè)小立方體的邊長(zhǎng)d1.00 cm.又因?yàn)轭}圖是將實(shí)際大小放大了3107倍拍攝的照片，所以二硫化鐵分子的小立方體邊長(zhǎng)為：d 3.331010 m，所以測(cè)出的二硫化鐵分子的體積為：Vd3(3.331010 m)33.71029 m3.二、阿伏伽德羅常量導(dǎo)學(xué)探究導(dǎo)學(xué)探究答案(1)1 mol的物質(zhì)內(nèi)含有多少個(gè)分子？用什么表示？答案答案6.021023個(gè)NA(2)若某種物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M，摩爾體積為V，則一個(gè)分子的質(zhì)量為多大？假設(shè)分子緊密排列，一個(gè)分子的

7、體積為多大？(已知阿伏伽德羅常量為NA)答案(3)VmolNAV0(V0為一個(gè)分子的體積，Vmol為摩爾體積)，對(duì)于任何物質(zhì)都成立嗎？答案答案VmolNAV0僅適用于固體和液體，不適用于氣體.知識(shí)深化知識(shí)深化阿伏伽德羅常量的應(yīng)用阿伏伽德羅常量的應(yīng)用1.NA的橋梁和紐帶作用阿伏伽德羅常量是聯(lián)系宏觀世界和微觀世界的一座橋梁.它把摩爾質(zhì)量Mmol、摩爾體積Vmol、物體的質(zhì)量m、物體的體積V、物體的密度等宏觀量，跟單個(gè)分子的質(zhì)量m0、單個(gè)分子的體積V0等微觀量聯(lián)系起來(lái)，如圖3所示.圖32.常用的重要關(guān)系式例例3(多選)若以表示氮?dú)獾哪栙|(zhì)量，V表示在標(biāo)準(zhǔn)狀況下氮?dú)獾哪栿w積，是在標(biāo)準(zhǔn)狀況下氮?dú)獾拿芏?/p>

8、，NA為阿伏伽德羅常量，m、v分別表示每個(gè)氮分子的質(zhì)量和體積，下面四個(gè)關(guān)系式中正確的是答案解析氮?dú)夥肿娱g距離很大，NAv并不等于摩爾體積V，故B、D錯(cuò)誤.答案解析例例4已知氧氣分子的質(zhì)量m5.31026 kg，標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣的密度1.43 kg/m3，阿伏伽德羅常量NA6.021023 mol1，求：(1)氧氣的摩爾質(zhì)量；答案答案3.2102 kg/mol解析解析氧氣的摩爾質(zhì)量為MNAm6.0210235.31026 kg/mol3.2102 kg/mol.答案解析(2)標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣分子間的平均距離；答案答案3.3109 m答案解析(3)標(biāo)準(zhǔn)狀況下1 cm3的氧氣中含有的氧分子數(shù).(保留兩位

9、有效數(shù)字)答案答案2.71019個(gè)解析解析1 cm3氧氣的質(zhì)量為mV1.431106 kg1.43106 kg則1 cm3氧氣中含有的氧分子個(gè)數(shù)分子的兩種模型分子的兩種模型總結(jié)提升總結(jié)提升圖4達(dá)標(biāo)檢測(cè)達(dá)標(biāo)檢測(cè)1.(分子的大小及模型分子的大小及模型)(多選)下列說(shuō)法中正確的是A.物體是由大量分子組成的B.無(wú)論是無(wú)機(jī)物質(zhì)的分子，還是有機(jī)物質(zhì)的分子，其分子大小的數(shù)量 級(jí)都是1010 mC.本節(jié)中所說(shuō)的“分子”，包含了單原子分子、多原子分子等多種意義D.分子的質(zhì)量是很小的，其數(shù)量級(jí)為1019 kg答案123解析解析解析有些大分子特別是有機(jī)大分子的直徑數(shù)量級(jí)會(huì)超過(guò)1010 m，故B錯(cuò)；分子質(zhì)量的數(shù)量級(jí)，

10、對(duì)一般分子來(lái)說(shuō)是1026 kg，則選項(xiàng)D錯(cuò)誤.1232.(阿伏伽德羅常量的應(yīng)用阿伏伽德羅常量的應(yīng)用)(多選)已知某氣體的摩爾體積為22.4 L/mol，摩爾質(zhì)量為18 g/mol，阿伏伽德羅常量為6.021023 mol1，由以上數(shù)據(jù)可以估算出這種氣體 A.每個(gè)分子的質(zhì)量 B.每個(gè)分子的體積C.每個(gè)分子占據(jù)的空間 D.分子之間的平均距離答案123解析解析解析實(shí)際上氣體分子之間的距離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)V0 計(jì)算氣體分子的體積，這樣算得的應(yīng)是該氣體每個(gè)分子所占據(jù)的空間，故B錯(cuò)誤，C正確；1233.(阿伏伽德羅常量的應(yīng)用阿伏伽德羅常量的應(yīng)用)已知水的摩爾質(zhì)量M18103 kg/mol，1 mol水中含有61023個(gè)水分子，水的密度為1103 kg/m3，試估算水分子的質(zhì)量和直徑.(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)答案123解析答案答案31026 kg41010 m把水分子看成是一個(gè)挨一個(gè)緊密排列的小球，1個(gè)水分子的體積為123每個(gè)水分子的直徑為