2018-2019版高中物理 第一章 分子動理論章末總結學案 教科版選修3-3

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1、 第一章 分子動理論 章末總結 一、阿伏伽德羅常量的相關計算 阿伏伽德羅常量NA是聯(lián)系宏觀物理量和微觀物理量的橋梁,在已知宏觀量的基礎上往往可借助NA計算出某些微觀物理量,有關計算主要有: (1)已知物質的摩爾質量M,借助于阿伏伽德羅常量NA,可以求得這種物質的分子質量m0=. (2)已知物質的摩爾體積Vmol,借助于阿伏伽德羅常量NA,可以計算出這種物質的一個分子所占據(jù)的體積V0=. (3)若物體是固體或液體,可把分子視為緊密排列的球體分子,可估算出分子直徑d=. (4)依據(jù)求得的一個分子占據(jù)的體積V0,可估算分子間距,此時把每個分子占據(jù)的空間看做一個小立方體模型,所

2、以分子間距d=,這對氣體、固體、液體均適用. (5)已知物體的體積V和摩爾體積Vmol,求物體的分子數(shù)N,則N=NA. (6)已知物體的質量m和摩爾質量M,求物體的分子數(shù)N,則N=NA. 例1 很多轎車中設有安全氣囊以保障駕乘人員的安全,轎車在發(fā)生一定強度的碰撞時,利用疊氮化鈉(NaN3)爆炸產生氣體(假設都是N2)充入氣囊.若氮氣充入后安全氣囊的容積V=56L,囊中氮氣密度ρ=2.5kg/m3,已知氮氣摩爾質量M=0.028 kg/mol,阿伏伽德羅常量NA=6×1023mol-1.試估算: (1)囊中氮氣分子的總個數(shù)N; (2)囊中氮氣分子間的平均距離.(結果保留一位有效數(shù)字).

3、 答案 (1)3×1024個 (2)3×10-9m 解析 (1)設N2的物質的量為n,則n= 氮氣的分子總數(shù)N=NA,代入數(shù)據(jù)得N=3×1024個. (2)每個分子所占的空間為V0= 設分子間平均距離為a,則有V0=a3,即a== 代入數(shù)據(jù)得a≈3×10-9m. 二、對分子動理論的理解 1.物體是由大量分子組成的,“大量”體現(xiàn)在分子個數(shù)N=nNA,分子質量和分子體積都很小,一般分子質量的數(shù)量級為10-26kg,分子直徑的數(shù)量級為10-10m. 2.分子永不停息地做無規(guī)則的熱運動,擴散現(xiàn)象能直接說明分子在做無規(guī)則的熱運動,而布朗運動能間接說明分子在做無規(guī)則的熱運動. 3.分子

4、間存在著引力和斥力,分子間有空隙. 例2 (多選)以下說法正確的是(  ) A.一般分子直徑的數(shù)量級為10-10m B.布朗運動是液體分子的無規(guī)則運動 C.分子間同時存在分子引力和分子斥力 D.擴散現(xiàn)象說明分子在永不停息地做無規(guī)則運動 答案 ACD 解析 由分子動理論可知選項C、D正確.一般分子直徑的數(shù)量級為10-10m,選項A正確.布朗運動是固體顆粒的無規(guī)則運動,但布朗運動間接反映了液體或氣體分子在永不停息地做無規(guī)則運動,B選項錯誤. 三、對用油膜法估測油酸分子大小的理解 用油膜法估測油酸分子大小的實驗原理是:把一滴酒精稀釋過的油酸溶液滴在撒有痱子粉的水面上,酒精溶于水

5、或揮發(fā),在水面上形成一層油酸薄膜,薄膜可認為是單分子層膜,如圖1所示.將水面上形成的油膜形狀畫到玻璃板上,計算出油膜的面積,根據(jù)純油酸的體積V和油膜的面積S,計算出油膜的厚度D=,即油酸分子的直徑. 圖1 例3 在“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗中,有下列實驗步驟: ①往邊長約為40cm的淺盤里倒入約2cm深的水,待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上. ②用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待薄膜形狀穩(wěn)定. ③將畫有油膜形狀的玻璃板平放在坐標紙上,計算出油膜的面積,根據(jù)油酸的體積和面積計算出油酸分子直徑的大?。? ④用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴

6、入量筒中,記下量筒內增加一定體積時的滴數(shù),由此計算出一滴油酸酒精溶液的體積. ⑤將玻璃板放在淺盤上,然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上. 完成下列填空: (1)上述步驟中,正確的順序是____________.(填寫步驟前面的序號) (2)將1cm3的油酸溶于酒精,制成300cm3的油酸酒精溶液,測得1cm3的油酸酒精溶液有50滴.現(xiàn)取一滴該油酸酒精溶液滴在水面上,測得所形成的油膜的面積是0.13m2.由此估算出油酸分子的直徑為____________m.(結果保留一位有效數(shù)字) 答案 (1)④①②⑤③ (2)5×10-10 解析 (2)每滴油酸酒精溶液中所含純油酸的體積為: V=×cm3=cm3=×10-6m3 油酸分子的直徑:D==m≈5×10-10m. 3

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