高中物理 第七章 分子动理论 1 物体是由大量分子组成的互动课堂学案(新人教版)选修3-3

1、1物体是由大量分子组成的互动课堂疏导引导一、分子的大小 怎样理解“物体是由大量分子构成的”中的“大量”？（1）从分子几何尺寸的大小来感受，一般地，分子直径数量级为10-10 m.（2）从分子体积的数量级来感受：10-29 m3.（3）从1 mol物质中所含分子的个数来反映“大量”的数量级，1 mol的任何物质含有的微粒数均相同，这个数叫阿伏加德罗常数，NA=6.021023 mol-1.（4）从一个分子的质量的多少来体会“大量”的含意：一般分子质量的数量级为10-26 kg.二、阿伏加德罗常数 阿伏加德罗常数NA是一个联系宏观与微观的桥梁.如作为宏观量的摩尔质量M、摩尔体积V、密度和作为微观量

2、的分子直径d、分子质量m、每个分子的体积V0等，是通过阿伏加德罗常数联系起来.(1)一个分子的质量：(2)一个分子的体积：(3)一摩尔物质的体积：(4)单位质量中所含分子数：(5)单位体积中所含分子数：(6)气体分子间的距离：(7)分子球体模型注意：求每个分子的体积时用公式，只适用于固体和液体，因为组成固体、液体的分子间隙比较小，可近似认为分子紧密排列，即忽略分子间隙，但此公式不能用于求气体分子的体积，因为气体分子间距离较大，用此公式求出的是每个气体分子平均占有的体积.三、实验(1)油膜法测分子直径的原理 把一滴油滴到水面上，油在水面上充分散开形成单分子油膜.通常把分子看成是球形，这样油膜的厚

3、度就等于油分子的直径，而油分子又是一个挨一个地排列的.实验时测出油滴的体积V，再测出油膜的面积S，就可估算出油分子的直径d=V/S. 把分子看作小球，是分子动理论中对分子的一种简化模型.根据研究问题的需要，人们为分子建立了不同模型.在不涉及分子内部的结构和运动时，可以用小球作为分子的模型.在研究分子内部的结构和运动时，则需要较复杂的分子结构模型.总之，“模型”在物理学研究中有重要的意义.（2）实验误差分析误把油酸溶液液滴当成纯油酸液滴；方格数数的不准或面积计算出现差错；油滴体积过大同时水面面积过小，不能形成单分子油膜；痱子粉没能均匀的浮在水面上；计算分子直径时，注意滴加的不是纯油酸，而是酒精油

4、酸溶液，应用一滴溶液的体积乘以溶液的体积百分比浓度.（3）在做此实验时，或许细心的同学发现这样一个现象:在实验过程中，油酸液面先扩张然后收缩.出现这种现象的原因一是酒精先迅速溶解于水后又蒸发；二是水面受油酸冲击凹陷后又恢复，从而使油酸液面出现先扩张然后收缩的现象.活学巧用1.下列说法正确的是（ ）A.1 mol任何物质的质量都相同 B.1 mol任何物质的体积都相同C.1 mol任何物质的分子数都相同 D.1 mol任何物质的密度都相同解析：阿伏加德罗常数是指1 mol任何物质含有的分子个数，这个量与物质种类无关，与物质的质量、体积、密度无关.答案：C2.下列说法正确的是（ ）A.所有分子的直

5、径都相同B.所有分子的质量都相同C.不同分子的直径一般不同，但数量级基本一致，为10-10 mD.组成物质的分子其实就是些小球，只是体积和质量都很小而已解析：不同分子的直径和质量一般都不同，但数量级基本一致.把分子看成球形，仅是一种近似处理，分子并不是真正的小球.答案：C3.阿伏加德罗常数是NA，铜的摩尔质量为M，铜的密度为，则下列说法中正确的是（ ）A.1 m3铜所含的原子数目是B.1个铜原子的质量是C.1个铜原子占有的体积是D.1 kg铜所含有的原子数目是NA解析：1 m3铜含有的原子数为，根据，得.选项A正确.1个铜原子的质量为，故选项B也正确.1个铜原子占有的体积为，因为，所以，选项C

6、正确.1 kg铜所含有的原子数目为NA，故D选项不正确.答案：ABC4.已知氧气分子的质量是5.310-26 kg，标准状况下氧气的密度是=1.43 kg/m3,求在标准状况下，1 cm3的氧气中含有多少个氧气分子？每个氧气分子的平均占有体积是多大？解析：氧气的密度不能理解为氧分子的密度，这是因为氧分子间的距离较大，所有氧分子的体积总和比氧气的体积小.如果用氧气分子的质量5.310-26 kg去除以氧气的密度1.43 kg/m3,结果是3.710-26 m3，这正是氧气分子的平均占有体积，而不是氧气分子的体积.在标准状况下，1 cm3氧气的质量是m=V=1.43110-6 kg=1.4310-

7、6 kg,含有氧气分子个数为=2.71019,每个氧气分子平均占有体积为 =3.710-26 m3.答案：2.71019个 3.710-26 m35.一个直径为D的球形油滴，在水面上散开成油膜时的最大面积为S，由此可粗略地测出该油分子的直径为多少？解析：把油滴分子看成一个弹性小球，且油分子是一个个紧密排列的，这样面积最大时的油膜厚度等于分子直径.油滴体积，油滴直径.答案：6.将1 cm3的油酸溶于酒精，制成200 cm3的油酸酒精溶液.已知1 cm3溶液有50滴，现取一滴溶液滴到水面上，随着酒精溶于水，油酸在水面上形成单分子薄层，现测出薄层面积为0.2 m2，由此估测油酸分子直径为_ m.解析：由题意知，一滴油酸酒精溶液体积为V1= cm3溶液浓度为，故一滴溶液中油酸的体积为V2=10-4 cm3=10-10 m3所以=510-10 m.答案：510-10 m7.利用单分子油膜法可以粗略测定分子的大小和阿伏加德罗常数，如果已知体积为V的一个油滴在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S，求这种油分子的直径表达式；如果这种油摩尔质量为M，密度为,再写出阿伏加德罗常数的表达式.解析：分子直径，设一个油分子的质量为m，一个油分子的体积为V分，则阿伏加德罗常数NA