第1章 1 物体是由大量分子组成的

1．体由大量分子组成的学习目标1.知道物体是由大量分子组成的．2解分子的模型道分子直径的数量级．(重点)3握阿伏伽德罗常数会进行相关计算、估算．(难点)4．知道分之间存在空隙.

知识脉络物体是由分子组成的、分子的大小[先填空]1．宏观物是由大量分子组成的，在热学中，组成物质的微观粒子统称为分子．2．一般分直径的数量级为

－

10

m.[再判断]1．物体是大量分子组成的．(√)2．一般分直径的数量级为

－

10

m．(√)3．把分子做小球，是一种对分子的简化模型．(√)[后思考]我们在初中已经学过，物体是由大量分子组成的．一个大小的水珠，尺寸与细菌差不多，其中分子的个数竟比地球上人口的总数还多上好多倍！

1010图1-1-1我们可以通过什么途径观察分子的大小呢？【提示】

用电子显微镜观察．1．热力中的“分子”的含义把做无规则热运动且遵从相同规律的原子、分子或离子统称为分子．2．分子分微小一般分子直径的数量级是10

－

10

m．若把两万个分子一个挨一个地紧密排列起来约有头发丝直径那么长若把一个分子放大到像一粒芝麻那么大则一粒芝麻被成比例地放大到地球那么大．一般分子质量的数量级是10

－

27

～10

25

kg.(3)人们不可能用肉眼直接观察到，也无法借助光学显微镜观察分子，通过离子显微镜可观察到分子的位置，用扫描隧道显微镜放大数亿倍)可直接观察到单个分子或原子．1．关于分，下列说法中正确的是()【导学号：74320000】A．分子做球是对分子的简化模型，实际上，分子的形状并不真的都是小球B．所有分子的直径都相同C．不同分子的直径一般不同，但一般而言数量级基本一致D．用高倍的光学显微镜能观察到分子．一般分子直径的数量级为－【解析】实际上，分子的结构非常复杂，它的形状并不真的都是小球，分

910－910－子的直径不可能都相同测定分子大小的方法有许多种尽管用不同方法测出的结果有差异，但数量级是一致的，均为

－

10

，故ACE正确，B误；能用扫描隧道显微镜、电子显微镜看到分子，不能用高倍的光学显微镜看到分子，故D项错．【答案】

ACE2．纳米材具有广泛的应用前景，在材料科学中，纳米技术的应用使材料科学日新月异，在1nm的长度上可以排列的分子(其直径约为10

－

10

m)个数最接近多少个？【解析】

1＝10

－m即1＝10×10

10

m所以排列的分子个数接近于10．【答案】

10个不同分子的直径一般不同，但一般分子直径的数量级基本一致，10阿伏伽德罗常量

分子之间存在空隙[先填空]1．定义1何物质含有分子的数目都相同，为常数．这个常数叫做阿伏伽德罗常数，用N表示．A2．数值：＝×A

23

mol

1

.3．意义：伏伽德罗常数是一个重要的基本常量，它是联系宏观量与微观量的桥梁．4．组成物的分子之间存在空隙．[再判断]1．1mol何物质都含有个粒子．(√)A2．阿伏伽罗常数可以把微观量与宏观量联系在一起．(√)3mol的固态物质(如铁)mol的气态物质如氧气所含分子数不同)[后思考]

00mol0molmolNNmolmolNρNMmolmolρm3molN30molππ00mol0molmolNNmolmolNρNMmolmolρm3molN30molππA为什么说阿伏伽德罗常数是联系宏观和微观的桥梁？【提示】

阿伏伽德罗常数把摩尔质量、摩尔体积这些宏观量与分子质量、分子体积这些微观量联系起来了以说阿伏伽德罗常数是联系宏观和微观的桥梁．1．阿伏德罗常数的应用相关物理量：摩尔质量M、摩尔体积V、物质的质量、物质的体molmol积V物质的密度ρ等宏观量，跟单个分子的质量m、单个分子的体积V等微观量都通过阿伏伽德罗常数这个桥梁联系起来．桥梁作用mMm其中密度ρ＝＝，但要切记ρ＝是没有物理意义的．mol2．微观与宏观量的关系MρV分子质量：＝＝0AAM分子体积：V＝＝(适用于固体和液体)．0AAmV物质所含的分子数：＝nN＝＝AAAmolmolρM阿伏伽德罗常数：＝；＝(只适用于固体、液体)．AA03气体分子间的平均距离＝V＝(V为气体分子所占据空间的体00A积)．6V固体、液体分子直径：＝＝(为分子体积．A3．若以表示水的摩尔质量，表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ为标准状态下水蒸气的密度为阿伏伽德罗常数mΔ分别表示每个水分子

NmmN3231M24N324NmmN3231M24N324的质量和体积，下面四个关系式表示正确的是)A．N＝A

Vρm

B．＝

μNΔAC．m

μNA

D．Δ＝

A．V＝

μρ【解析】

ρVμμN＝，A对；N＝，所以＝，C对；而对于气体分子AAA来说，由于其两邻近分子间距离太大，求出的是一个气体分子占据的空间，NA而不是单个气体分子的体积(其体积远小于该值)，所以错；而B式是将式μ代入A式和C式得出的，故B错；由于ρ＝，故E正确．【答案】

ACE4．很多轿中设有安全气囊以保障驾乘人员的安全．轿车在发生一定强度的碰撞时利用叠氮化钠(NaN)爆炸产生气体(设都是N)充入气囊若氮气充32入后安全气囊的容积V＝L，囊中氮气密度ρ＝2.5，已知氮气摩尔质量＝kg/mol，阿伏伽德罗常数＝6×10mol试估算：A【导学号：74320001】囊中氮气分子的总个数；囊中氮气分子间的平均距离．(结果保留一位有效数字)【解析】

设N的物质的量为，则＝2

ρVMρV氮气的分子总数N＝A代入数据得N＝3×10个．每个分子所占的空间为＝03设分子间平均距离为a，则有＝a，即