物質(zhì)是由大量分子組成的

1、名師點(diǎn)撥學(xué)科：物理開Mr學(xué)月教學(xué)內(nèi)容：物質(zhì)是由人量分子組成的【基礎(chǔ)知識精講】 知識框圖項目內(nèi)容提示或說明物質(zhì)的組成物質(zhì)是由大量的分子組成的“分子”是保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的最 小微粒.油膜法只要測出油滴的體積V.油膜的面1球形體積v與其直徑d的關(guān)系v=積s,即可求出分子的直徑d6d= Vs分子直徑的數(shù)量級：10-10米3 n d .阿伏加德羅1摩爾任何物質(zhì)所含的微粒數(shù)阿伏加德羅常數(shù)是連接宏觀量與微常數(shù)NA=6.02 X 1023摩爾-1觀量的橋梁幾個關(guān)系式M m=m v分別為分子質(zhì)量和分子體積M V分別為物質(zhì)的摩爾質(zhì)量和摩爾N AV-工(只適用于固體和液體)體積N為物質(zhì)所含的微粒數(shù)n為物質(zhì)的摩爾數(shù)N

2、 AN=nNM為阿伏加德羅常數(shù).1.分子的大小和質(zhì)量(1) 把分子看作是一個彈性小球，這是分子動理論中對分子的簡化模型，對于分子來說，根據(jù)問題的需要，可以有不同的模型，在不涉及分子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和運(yùn)動時，可以用小球作為分子的模型，例如在計算液體、固體分子直徑時，還經(jīng)常認(rèn)為這些小球是緊密排列的，實際上，分子不僅不是真的球體，而且分子之間也有空隙，我們計算出的分子直徑和大小只是一個粗略的數(shù)量級，或者說是一種估算值(2) 用油膜法測分子直徑的實驗，能夠說明分子的大小、公式d=V中，v是油滴的體積，ss是水面上形成單分子油膜的面積(3) 記住二個數(shù)值：分子直徑的數(shù)量級是10-10m;一般分子質(zhì)量的數(shù)量級是

3、10-26kg.2阿伏加德羅常數(shù)(1) 阿伏加德羅常數(shù)的含義是：1摩爾的任何物質(zhì)含有的微粒數(shù)相同，這個數(shù)叫阿伏加231231德羅常數(shù)其值是6.02 X 10 mol，粗略計算可取 6.0 X 10 mol .這個數(shù)常用NA表示，是微 觀世界的一個重要常數(shù)，是聯(lián)系微觀世界和宏觀世界的橋梁(2) 能夠用來進(jìn)行四個方面的計算：1) 已知液體和固體的摩爾體積Vmol和一個分子的體積 V，求則2=畑；反之亦可估算分子的大小2）已知物質(zhì)的摩爾質(zhì)量 M和一個分子的質(zhì)量 m,求Na= M ;反之亦可估算分子的質(zhì)量 .m3）已知物質(zhì)的體積 v和摩爾體積vmoi，求物質(zhì)的分子數(shù) n,則n = 一匕Na= M /

4、Na.其vmolvmol中p是物質(zhì)的密度，M是物質(zhì)的質(zhì)量.4）已知物質(zhì)的質(zhì)量和摩爾質(zhì)量，求物質(zhì)的分子數(shù)，則n=M 2.m【重點(diǎn)難點(diǎn)解析】重點(diǎn)阿伏加德羅常數(shù)及應(yīng)用.難點(diǎn) 摩爾質(zhì)量、摩爾體積與分子質(zhì)量、分子體積的聯(lián)系1. 錯將氣體分子間距立方體當(dāng)作氣體分子立方體模型點(diǎn)評 氣體分子間空隙很大， 氣體分子間距比氣體分子直徑大很多，氣體分子間距立方體比分子立方體大很多，二者不能混為一談， 對氣體而言，公式v=出=衛(wèi)衛(wèi)是分子間距Na PNa立方體體積，而并非分子體積.2. 單分子油膜法實驗中，計算油滴體積容易出錯點(diǎn)評 本教材做單分子油膜實驗， 取材油酸酒精溶液，將配制好的油酸溶液取一滴滴到 水面上，隨著酒

5、精溶于水，其中的油酸在水面上便形成單分子油膜， 這里不少學(xué)生容易將滴 到水面上油酸酒精溶液的體積當(dāng)作油膜體積 .3. 估算問題易錯點(diǎn)評主要原因是不能熟練理解掌握微觀量和宏觀量以及阿伏加德羅常數(shù)的含義及其 它們之間的聯(lián)系，對一些重要的常識性常量如標(biāo)況下1mol任何氣體的體積，水的密度等不能熟記，故而遇到估算問題理不出頭緒，僅憑猜測下結(jié)論，這樣毫無根據(jù)的解答，自然易錯.【難題巧解點(diǎn)撥】例1已知金剛石的密度是 3.5 x 103kg/m3,試估算碳原子的直徑. 解析碳的摩爾質(zhì)量M是12x 10-3kg/mol,由此可算出碳的摩爾體積為MVm=P=12 10中/呷=3.4 x 10-6m3/mol.3

6、.5 103 kg/m3碳原子體積為:v= vm =Na= 3.4 10 迥：= 5.7 x 10-30m3. 6.0 10 mol把碳原子看作是小立方體，那么碳原子的直徑為d= 3 v = 35.7 10”°m3 = 1.8 x io-1om.例2 鐵的密度是7.8 x 103kg/m3,有一小塊鐵的體積是5.7 x 10-8ni，這塊鐵中含有多少個原子？解析鐵的摩爾質(zhì)量為55.85 x 10-3kg/mol，這一小塊鐵的質(zhì)量為nn=p v= 7.8 x 103x 5.7 x 10-8kg = 4.4 x 10-4kg.它相當(dāng)?shù)哪枖?shù)為4.4>d0，kg門"c-3,

7、n=3= 7.9 x 10 mol.55.85 10 J kg/mol含有的原子個數(shù)為：323121n'= 7.9 x 10- mol x 6.0 x 10 mol- = 4.7 x 10例3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)量解析本題主要考查阿伏加德羅常數(shù)表示的物理意義，阿氏常數(shù)是指1mol的任何物質(zhì)中含有的粒子數(shù)，顯然在四個選項中只有水分子的質(zhì)量和水的摩爾質(zhì)量可以算出阿氏常數(shù)答案選D.例4已知銅的摩爾質(zhì)量 M= 63.5g/mol，銅的密度是p = 8.9g

8、/cm 3,試估算銅原子的質(zhì) 量和銅原子的體積.已知NA= 6.02 x 10 mol-.解析 設(shè)想銅原子是一個個緊挨著排列的，利用阿伏加德羅常數(shù)即得銅原子的質(zhì)量：M 63.5g/mol 仆c-22m=牙=1.06 x 10 g.Na 6.02 10 /molMv=P銅原子的體積：163.5 v 13-233=x 23 cm = 1.2 x 10 cm.Na 8.96.02 10例5由油滴實驗測得油酸分子的直徑為1.12 x 10-9m,已知油酸的密度為6.37 x102kg/m3.油酸的摩爾質(zhì)量為 282g/mol，試求阿伏加德羅常數(shù).解析 設(shè)想油酸分子一個挨一個排列，1mol油酸分子的質(zhì)量

9、為 M密度為P,油酸分子的直徑為d,把每個油酸分子當(dāng)作彈性小球，則其體積為v = d ,1mol油酸的體積為 v =6M_，1mol油酸所含的微粒數(shù)，即阿伏加德羅常數(shù)為NA,則M 1= d'Na 6代入數(shù)據(jù)得NA= 6x 1023mol-1.【命題趨勢分析】本節(jié)主要考查摩爾質(zhì)量、 分子質(zhì)量和阿伏加德羅常數(shù)之間的關(guān)系以及分子(原子)的大小以及分子之間的距離的估算 .【典型熱點(diǎn)考題】例已知銅的密度為8.9 x 103kg/m3,相對原子質(zhì)量為64,質(zhì)子和中子的質(zhì)量均約為1.67x 10-27kg，則銅塊中平均每個銅原子所占的空間體積約為m 3.解析一Mm：Na6.10-8.9 103 6.

10、0 10233-293m= 1.2 x 10 m.解析二取Vm體積銅，則質(zhì)量 m= P Vm每個銅原子質(zhì)量 m= 64 x 1.67 x 10-27kg Vm的銅中分子數(shù)N=故平均每個銅原子所占空間體積64 xl 67X10-278.9X1033-293m= 1.2 x 10 m.說明a.解法1套用現(xiàn)成公式，利用了阿伏加德羅常數(shù)，而未用題給質(zhì)子、中子質(zhì)量， 作為估算是可以的；b.解法2緊扣題中所給量，未用阿伏加德羅常數(shù)， 也可取定M質(zhì)量的銅為對象求解，也導(dǎo)出V=【同步達(dá)綱練習(xí)】1.酒精和水混合后體積減小的實驗表明（）A.分子間有相互作用力B.分子間有空隙C.分子永不停息地運(yùn)動D.分子是很微小的

11、2.對于液體和固體來說，如果采用M表示摩爾質(zhì)量，m表示分子質(zhì)量，p表示物質(zhì)的密度，V表示摩爾體積,v表示分子體積,N表示阿伏加德羅常數(shù)，那么反映這些量之間關(guān)系的下列各式中正確的是（）A.N=B.N = V/vC.m= M/NV3.下列說法中正確的是（）A. 1mol的各種物質(zhì)的質(zhì)量都相等B. 1mol的氫原子的質(zhì)量小于 1mol氧原子的質(zhì)量D.V = p MC.1mol的氫原子數(shù)大于 1mol的氧原子數(shù)D.1mol任何氣體的體積都是 22.4L4. 若氣體摩爾質(zhì)量用 卩表示，氣體體積用 V表示，分子數(shù)用 n表示，分子體積用 V0表 示，阿伏加德羅常數(shù)用 N表示，現(xiàn)只已知某氣體的密度為 p ,要

12、估算該氣體分子間的平均距 離，下列所給量可行的是（）A.卩B.卩,NC.V,n D.V,V 05. 只要知道下列哪一組物理量，就可以估算出氣體中分子間的平均距離（）A. 阿伏加德羅常數(shù)，該氣體的摩爾質(zhì)量和質(zhì)量B. 阿伏加德羅常數(shù)，該氣體的摩爾質(zhì)量和密度C. 阿伏加德羅常數(shù)，該氣體的質(zhì)量和體積D. 該氣體的密度，體積和摩爾質(zhì)量6. 在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，水蒸汽分子的間距約是水分子直徑的()A.1 倍 B.10 倍C.100 倍 D.1000 倍7. 某種物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M (1)該物質(zhì)以固態(tài)存在時密度為p 1,則每個分子的質(zhì)量為;該物質(zhì)每立方米中包含的分子數(shù)為若將分子看作球體形狀，并忽略其間隙，則該物質(zhì)

13、分子的直徑約為該物質(zhì)以氣態(tài)存在時密度為P 2,則每立方米中所含的分子數(shù)為 ；此時分子(中心)間的平均距離約為8. 一熱水瓶水的質(zhì)量約2.2kg ,它所包含的水分子的數(shù)目為( 取二位有效數(shù)字，阿伏加德羅常數(shù)取6.0 x 1023mol-1)9. 體積為1 x 10-3 cm油酸膜的面積是多少cm2?(此問可直接寫出答案) 每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是多少 按以上數(shù)據(jù)，估測出油酸分子的直徑是多少？的一滴油，滴在水面上，形成面積為4m2的油膜，由此估算出油分子的直徑是多大？10. 水的摩爾質(zhì)量為 0.018kg mol-1,求1cm3水中含有的水分子的個數(shù).求1個水分子的【素質(zhì)優(yōu)化訓(xùn)練】3

14、321.已知水的密度 p = 1.0 x 10 kg/m，水的摩爾質(zhì)量 M= 1.8 x 10- kg/mol，求:(1) 1cm 3的水中有多少個水分子 ？(2) 估算一個水分子的線度是多大？2.1ml石油可滴1000滴，把一滴石油滴在平靜的湖面上，擴(kuò)展成面積為2.5m2的油膜, 試估算油分子直徑的大小33-333. 某種油的密度p = 0.8 x 10 kg/m，把一滴體積為1.2 x 10 cm的這種油滴在水面上， 可以形成面積為2mi的單分子油膜，阿伏加德羅常數(shù) Na= 6.3 x 1023mol-1，若把分子看作球形, 則估算出它的直徑是多少 ？油的摩爾質(zhì)量是多少？4. 在做“用油膜

15、法測分子的大小”實驗時，油酸酒精溶液的濃度為每104ml溶液中有純油酸6mL,用注射器測得1mL上述溶液有液滴75滴.把1滴該溶液滴入盛水的淺盤里，待水 面穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上， 在玻璃板上描出油酸膜的輪廓，隨后把玻璃板放在坐標(biāo)紙上，其形狀和尺寸如圖 11.1-1所示，坐標(biāo)中正方形小方格的邊長為1cm,問：Lo與5. 氣體分子的直徑為 d = 2X 101°m試估算標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，相鄰氣體分子的平均距離 分子直徑的比值（取兩位有效數(shù)字）.【生活實際運(yùn)用】線為什么會被拉斷？逼-痙邑圧業(yè)-旦更亙登是一!參考答案：【同步達(dá)綱練習(xí)】1.B 2.BCE 3.B 4.BC 5.B 6.BMNa】iNa M3 6M:二Na"8.7.5 X 1025 925X 10-10m22 2610.3.3 X 103.0 X10- kg【素質(zhì)優(yōu)化訓(xùn)練】1.(1)3.3 X 1022/cm3 (2)3.1 X 10-10m.-102.4 X 10 m-10 -23.6 X 10 m 5