物體是由大量分子組成的

1、物體是由大量分子組成的【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1知道物質(zhì)是由大量分子組成的。2 知道油膜法測(cè)分子大小的原理，并能進(jìn)行測(cè)量和計(jì)算。通過(guò)油膜法實(shí)驗(yàn)知道科學(xué)研究中 的一種方法：利用宏觀量求微觀量。3知道分子的球形模型，知道分子直徑的數(shù)量級(jí)。初步認(rèn)識(shí)到微觀世界是可以認(rèn)知的，人 類探究微觀世界經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的過(guò)程，而且意識(shí)到這種探究還將持續(xù)下去。4知道阿伏伽德羅常數(shù)的物理意義、數(shù)值和單位。會(huì)用這個(gè)常數(shù)進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算和估算； 理解用油膜法測(cè)分子直徑的原理和方法.【要點(diǎn)梳理】要點(diǎn)一、分子1分子分子是具有各種物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)的最小粒子.實(shí)際上，構(gòu)成物質(zhì)的單元是多種多樣的， 或是原子（如金屬）或是離子（如鹽類）或是分子（如有機(jī)物

2、）在熱學(xué)中，由于這些微粒做熱運(yùn)動(dòng)時(shí)遵從相同的規(guī)律，所以統(tǒng)稱分子.2 分子大小（1）分子的大小可以從以下幾個(gè)方面來(lái)認(rèn)識(shí) 從分子幾何尺寸的大小來(lái)感受，一般地，分子直徑數(shù)量級(jí)為lO_10m 293 從分子的體積的數(shù)量級(jí)來(lái)感受：10 m 從一個(gè)分子的質(zhì)量的多少來(lái)體會(huì)大量”的含意：一般分子質(zhì)量的數(shù)量級(jí)為1026 kg 分子如此微小，用肉眼根本無(wú)法直接看到它們， 就是用高倍的光學(xué)顯微鏡也看不到.直到1982年人們研制了能放大幾億倍的掃描隧道顯微鏡，才觀察到物質(zhì)表面原子的排列.（2）分子模型實(shí)際分子的結(jié)構(gòu)是很復(fù)雜的，可以把單個(gè)分子看做一個(gè)立方體，也可以看做是一個(gè)小球，通常情況下把分子當(dāng)作一個(gè)球形處理球的體積

3、VtiR3 , R為球半徑. 球形模型：固體和液體可看做一個(gè)緊挨著一個(gè)的球形分子排列而成的，忽略分子間空隙，如圖甲所示. 立方體模型：氣體分子間的空隙很大，把氣體分成若干個(gè)小立方體，氣體分子位于每個(gè)小立方體的中心，每個(gè)小立方體是平均每個(gè)分子占有的活動(dòng)空間，忽略氣體分子的大小，如圖乙所示.（3）分子大小的估算 對(duì)于固體和液體， 分子間距離比較小， 可以認(rèn)為分子是一個(gè)個(gè)緊挨著的，設(shè)分子體積為V，則分子直徑3 6V，或3v （立方體模型） 對(duì)于氣體，分子間距離比較大，處理方法是建立立方體模型，從而可計(jì)算出兩氣體分 子之間的平均間距d =°.V 要點(diǎn)詮釋：不論把分子看做球形， 還是看做立方體

4、，都只是一種簡(jiǎn)化的模型，是一種近似處理的方法由于建立的模型不同，得出的結(jié)果稍有不同，但數(shù)量級(jí)都是1010m 般在估算固體或液體分子直徑或分子間距離時(shí)米用球形模型，在估算氣體分子間的距離時(shí)米用立方體模型.3油膜法測(cè)分子大小詳見(jiàn)試驗(yàn)。4 阿伏加德羅常數(shù)阿伏加德羅常數(shù)反映了一條重要規(guī)律：任何一摩爾的物質(zhì)所含有的微粒數(shù)都相同，都是6.02 1023個(gè)阿伏加德羅常數(shù)是連接宏觀世界與微觀世界的橋梁，阿伏加德羅常數(shù)之大， 具體地說(shuō)明了物體是由大量分子組成的.1 me任何物質(zhì)含有分子的數(shù)目都相同，為常數(shù)，這個(gè)常數(shù)叫做阿伏加德羅常數(shù).1 m o任何物質(zhì)包含粒子的數(shù)目相等，這個(gè)數(shù)目叫做阿伏加德羅常數(shù).阿伏加德羅常

5、數(shù)以是一個(gè)聯(lián)系宏觀與微觀的橋梁如作為宏觀量的摩爾質(zhì)量M、摩爾體積V、密度t和作為微觀量的分子直徑d、分子質(zhì)量m、每個(gè)分子的體積 v0等，是通過(guò)第21頁(yè)阿伏加德羅常數(shù)聯(lián)系起來(lái)的.(1) 一個(gè)分子的質(zhì)量:Mm Na(2) 個(gè)分子的體積:(3) 摩爾物質(zhì)的體積：V = M(4) 單位質(zhì)量中所含分子數(shù):(5) 單位體積中所含分子數(shù):Na(6)(7)M注意：求每個(gè)分子的體積時(shí)用公式 V。，只適用于固體和液體因?yàn)榻M成固體、PNa液體的分子間隙比較小， 可近似認(rèn)為分子緊密排列， 即忽略分子間隙，但此公式不能用于求 氣體分子的體積，因?yàn)闅怏w分子間距離較大，用此公式求出的是每個(gè)氣體分子平均占有的體 積.5分子間

6、有間隙水和酒精混合時(shí)總體積減小，說(shuō)明分子間有間隙.注意：對(duì)于固體、液體來(lái)說(shuō)，分子間隙較小，可近似認(rèn)為V。為分子體積的大??；而對(duì)于氣體來(lái)說(shuō)，分子間隙較大。那么V。不再等于氣體分子體積，而是分子所占空間的體積.d不再指氣體分子線度大小，而是相鄰兩氣體分子的間距.要點(diǎn)二、方法及運(yùn)用1.抓住主要矛盾建立理想模型是物理學(xué)中的研究方法例如在估算分子的大小和推算阿伏加德羅常數(shù)時(shí)，就必須建立理想模型，即將分子視為彈性小球，并略去分子之間的間隙， 將物體內(nèi)的分子視為相互緊密排列著.于是才出現(xiàn)了分子直徑的說(shuō)法以及應(yīng)用球體公式計(jì)算分子體積的估算法當(dāng)然分子的形狀絕非是理想的球 形，分子間有空隙也是客觀事實(shí).那么，在什

7、么條件下必須， 也允許建立理想模型呢？就上述問(wèn)題而言，物質(zhì)是由分子組成的，而分子又屬于微觀實(shí)體，不可能直接量度它的體積分子之間雖然存在空隙，但它們的平均間距在固體和液體的狀態(tài)下與分子的直徑相差并不懸 殊，因此可以略去分子間距這一次要矛盾進(jìn)行估算，同時(shí)也必須懂得理想模型不能到處亂套，例如后面要學(xué)習(xí)的分子力問(wèn)題，若還沿用這個(gè)理想模型，顯然就是無(wú)的放矢了.2聯(lián)系宏觀量與微觀量的橋梁一一阿伏加德羅常數(shù)的應(yīng)用(1) 已知物體的摩爾質(zhì)量 M0(kg / mol)，借助于阿伏如德羅常數(shù) NA，可以求得分子的質(zhì)量m = M oX NA .(2) 已知物體的摩爾體積 V。，借助于阿伏加德羅常數(shù) Na，可以求出一

8、個(gè)分子所占據(jù) 的空間VNA .1 3(3) 對(duì)于液體和固體，常把分子視為緊密排列的球形分子，由球的體積公式 V d3,6可估算出分子的直徑 d = 3 6V。/二Na .(4) 對(duì)于氣體，每個(gè)分子不是緊密排列，在不同的狀態(tài)下，一定質(zhì)量的氣體可以有不同的體積，一般氣體分子所占據(jù)的空間數(shù)倍于氣體分子體積.所以，一般情況下我們把氣體分子所占據(jù)的空間視為立方體模型，由此我們可以估算出氣體分子間的平均距離L = 3V0/Na，式中V。是氣體的摩爾體積，Na是阿伏加德羅常數(shù).要點(diǎn)三、估算阿伏加德羅常數(shù)1.課本第4頁(yè)思考與討論”以水分子為例子，知道水分子的大小，不難估算阿伏加德羅常數(shù).(1) 如果知道每個(gè)水

9、分子的直徑是4 10-10m，那么每個(gè)水分子的體積約為多少？(2) 我們還知道水的摩爾體積是 1.8 10一5mX mol .如果水分子是一個(gè)挨一個(gè)地排列的，那么1 mol水所含水分子數(shù)是多少？把你的估算結(jié)果和化學(xué)課本中的阿伏加德羅常數(shù)相比較.【解析】(1)若把水分子看做立方體則每個(gè)水分子的體積若把水看做小球，則(2) 1 mol水中所含水分子的個(gè)數(shù)2323_15.5 10和課本上的Na =6.02 10 mol接近.3要點(diǎn)詮釋：若把水分子看做立方體，由 Vo =a可求得每個(gè)水分子的體積，若把水分子43看做球形，則由Vor3求得體積.水的摩爾體積除以每個(gè)水分子的體積 V。，便求得1 mol3水

10、所含的分子數(shù).10J0m分子的大小 直徑數(shù)量級(jí): 物 體 是 由 大 要點(diǎn)四、實(shí)驗(yàn)1 實(shí)驗(yàn)2 本節(jié)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)阿伏加德羅常數(shù) Na =6.02 lOFrkg（分子體積V二測(cè)量原理：?jiǎn)畏肿佑湍ず穸闰?yàn)器材選擇 分子質(zhì)量m膜面積的估算、數(shù)方格數(shù)乘以每格面積S = n，S0、油:油膜法測(cè)分子大小、J實(shí) 目宏觀量與微觀量的聯(lián)系&用單分子油膜法測(cè)分子大小.2實(shí)的驗(yàn)原理的體積比稀釋油酸，使油酸在酒精中充分溶解. 用滴管提取1 mL稀釋后的油酸，中滴出一滴溶液的體積.在盛水盤中裝入約1 cm深的蒸餾水，為便于觀測(cè)油在水盤中央滴一滴油酸酒精溶液，于是油酸在水.到油膜面積不再擴(kuò)大時(shí)， 用一塊玻璃蓋在盤緣上描出

11、油膜的輪廓圖。如圖甲玻璃放在方格紙上，數(shù)出油膜所占的格數(shù)，然后計(jì)算出油膜的面積于是，油 膜的厚度（d）便可測(cè)算出來(lái).S估測(cè)分子的大小通常采用油膜法取分子數(shù)nln的油酸N并精確地測(cè)出它A的體積。用無(wú)水酒精按1: 200并測(cè)算出滴管膜的面積，可在水面上輕撒上一層痱子粉，面上迅速散開(kāi)所示，把這塊油酸在水面上形成單分子層油膜.油酸分子的一端對(duì)水有很強(qiáng)的親和力，被吸引在水中，另一端對(duì)水沒(méi)有親和力，便冒出水面.油酸分子都是直立在水中的，單分子油膜的厚度等于 油酸分子的長(zhǎng)度若把分子當(dāng)成小球，油膜的厚度也就等于分子的直徑，如圖乙所示，其線 度的數(shù)量級(jí)為10_10m 特別提示：（1）分子并不是球形的，但這里把它

12、們當(dāng)作球形處理， 是一種估算的方法.估 算在物理學(xué)的學(xué)習(xí)和研究中都是很有用的.（2）盡管用不同方法測(cè)量分子直徑結(jié)果有差異，但除一些高分子有機(jī)物外，一般測(cè)得數(shù)量級(jí)一致，分子直徑的數(shù)量級(jí)為10_10m 3 實(shí)驗(yàn)器材序號(hào)器材名稱備注1已稀釋的油酸若干毫升體積比為1： 200:2淺盤1只30 cm 40 cm3注射器（或滴管）1支4帶方格的透明塑料蓋板 1塊 5量筒1個(gè)6彩色水筆1支7痱子粉（或石膏粉）帶紗網(wǎng)或粉撲4. 實(shí)驗(yàn)步驟（1）用注射器或滴管將老師先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下量 筒內(nèi)增加一定體積(例如 1 mL )時(shí)的滴數(shù).計(jì)算出每滴油酸酒精溶液體積的平均值，如圖甲.(2)

13、如圖乙所示，在水平放置的淺盤倒入約2 cm深的水，用紗網(wǎng)(或粉撲)將適量 痱子粉輕輕撒在水面上.(3) 如圖丙所示，用滴管將一滴油酸酒精溶液輕輕滴入水面中央，待油膜形狀穩(wěn)定后， 在淺盤上蓋上塑料蓋板，用彩筆描出油膜的邊緣輪廓，如圖丁所示.(4) 將畫有油酸薄膜輪廓的塑料蓋板放在坐標(biāo)紙上，算出油酸薄膜的面積S 求面積 時(shí)以坐標(biāo)紙上邊長(zhǎng)為1 cm的正方形為單位，計(jì)算輪廓內(nèi)正方形的個(gè)數(shù)，不足半個(gè)的舍去， 多于半個(gè)的算一個(gè).(5) 根據(jù)老師配制的酒精油酸溶液的濃度，算出一滴溶液中純油酸的體積V，根據(jù)一 滴油酸的體積V和薄膜的面積S即可算出油酸薄膜的厚度 d=V，即油酸分子的大小.S5. 注意事項(xiàng)(1)

14、 油酸溶液配制后不要長(zhǎng)時(shí)間放置，以免改變濃度產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)誤差.(2) 實(shí)驗(yàn)之前應(yīng)練習(xí)好滴法.(3) 待測(cè)油酸面擴(kuò)散后又收縮，要在穩(wěn)定后再畫輪廓擴(kuò)散后又收縮有兩個(gè)原因：第 一是水面受油酸滴沖擊凹陷后恢復(fù)；第二是酒精揮發(fā)后液面收縮.(4) 當(dāng)重做實(shí)驗(yàn)時(shí)，水從盤的一側(cè)邊緣倒出，在這側(cè)面會(huì)殘留油酸，可用少量酒精清 洗，并用脫棉擦法，再用清水沖洗，這樣可保持盤的清潔.(5) 從盤的中央加痱子粉，使粉自動(dòng)擴(kuò)散至均勻，比在水面上撒粉的效果好.(6) 本實(shí)驗(yàn)只要求估算分子大小，實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)量級(jí)符合要求即可. 要點(diǎn)五、相關(guān)計(jì)算1各物理量的計(jì)算方法在實(shí)驗(yàn)中由d=V/S計(jì)算分子的直徑， V是經(jīng)過(guò)換算后一滴油酸酒精溶液中純

15、油酸的 總體積各物理量的計(jì)算方法如下：(1) 一滴油酸酒精溶液的體積V，=丫液2 ( N為滴數(shù)，V液2為N滴油酸酒精溶液的體積)N(2) 一滴油酸酒精溶液中純油酸所占體積V =V '(V油為純油酸體積，V液1為油酸酒精溶液的總體積)1(3) 油酸薄層的面積 S=na2 ( n為有效格數(shù)，a為小格的邊長(zhǎng)).V(4) 分子直徑d二一.S(5) 注意單位的統(tǒng)一2 .例題分析：利用單分子油膜法可以粗略測(cè)定分子的大小和阿伏加德羅常數(shù)，如果已知體積為V的一個(gè)油滴在水面上散開(kāi)形成的單分子油膜的面積為 S,求這種油分子的直徑表達(dá)式；如果這 種油摩爾質(zhì)量為 M，密度為?，再寫出阿伏加德羅常數(shù)的表達(dá)式.【

16、答案】D =V/S , Na = 6MS3 /( V3).【解析】設(shè)油分子的直徑為 D，則D二V/S 阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系微觀物理量和宏觀物理量的橋梁，設(shè)一個(gè)油分子的質(zhì)量為m，一個(gè)油分子的體積為 V0，則阿伏加德羅常數(shù)Na二M/m二Vm/ Vo，Vm是油的摩爾體積.333由于 V。fD /6 =mV /6S , Vm 二 M/ 匚貝U整理得 NA =6MS3 /（LV3）,【總結(jié)升華】本題已明確告訴我們油膜已充分展開(kāi)成單分子油膜，因此油的厚度即為油分子的直徑.仍需注意的是：油分子的微觀結(jié)構(gòu)被 模型化”為緊密排布式.阿伏加德羅常 數(shù)是聯(lián)系宏觀量與微觀量的橋梁”，在已知微觀量推導(dǎo)宏觀量過(guò)程中注意分

17、析阿伏加德羅常數(shù)的作用.【典型例題】類型一、分子的大小例1.已知在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1 mol氫氣的體積為22.4L ,氫氣分子直徑的數(shù)量級(jí)為 （）A. 1CT9mB. lCF10mC. lCT11mD. 1CT8m【思路點(diǎn)撥】分子直徑與狀態(tài)無(wú)關(guān)。【答案】B一10【解析】分子直徑的數(shù)量級(jí)為 10 m，故B項(xiàng)正確.【總結(jié)升華】容易直接套用求解固體或液體分子直徑的理想模型，而錯(cuò)選A .氣體分子間距很大（d肚10r）,不能忽略分子間隙.舉一反三：【變式】已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的納米材料具有很多優(yōu)越性能，有著廣闊的應(yīng)用前景.邊長(zhǎng)為1 nm的立方體可容納液態(tài)氫分子（其直徑約為10-10m ）的個(gè)數(shù)最接近于（）.A . 10

18、2 個(gè)B . 103 個(gè)C. 106 個(gè)D . 109 個(gè)【答案】B【解析】1 nm =10一9m，則邊長(zhǎng)為1 nm的立方體的體積為估算時(shí)，可將液態(tài)氫分子看做邊長(zhǎng)為10-10m的小立方體，則每個(gè)氫分子的體積所以可容納的液態(tài)氫分子個(gè)數(shù)V 3N103 個(gè)V?！究偨Y(jié)升華】可認(rèn)為液態(tài)氫分子緊挨著，空隙可忽略.建立五方體模型比建立球形模型運(yùn)算更簡(jiǎn)捷.例2 .試估算氫氣分子在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的平均距離.【答案】3.3 10'm【解析】如圖所示，設(shè)L為小正方體的邊長(zhǎng)，d為分子間距，若取1 mol標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的氫氣，則：【總結(jié)升華】此題關(guān)鍵是建立氣體分子的立方體模型。分子看做是一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，處在規(guī)則且均勻分布的正

19、方體中心，小正方體的體積是分子平均占據(jù)空間的大小.舉一反三：【變式1】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 阿伏伽德羅常數(shù)、該氣體的摩爾質(zhì)量和質(zhì)量B 阿伏伽德羅常數(shù)、該氣體的摩爾質(zhì)量和密度C.阿伏伽德羅常數(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【答案】B【解析】在一定狀況下，阿伏加德羅常數(shù)個(gè)粒子（氣體）的體積即為其氣體摩爾體積， 已知M、則可求Vm , Vm / Na則為一個(gè)氣體分子在該狀況下所占有的體積，視該分子為 一剛性球體，則可求其半徑，兩個(gè)半徑之和即為氣體分子間的平均距離。【變式2】體積是2 10 'em'的一滴油，滴在水

20、面上，最終擴(kuò)展成面積為6m2的油膜， 由此可以估算出該種油分子直徑的大小是 m.（保留一位有效數(shù)字）【答案】3 10 J0m【解析】（1）油的分子可看成一個(gè)換一個(gè)地排列；（2）油分子可看成球形；（3）油膜的厚度可看成分子直徑，油滴擴(kuò)展為油膜時(shí)體積不變，則：V = Sd,【總結(jié)升華】明確油膜法測(cè)分子直徑時(shí)是把一滴油滴到水面上，油在水面上散開(kāi)形成 單分子油膜在計(jì)算分子大小時(shí)，通常可以把分子看做是一個(gè)彈性小球這是一個(gè)近似模 型.通常認(rèn)為油膜厚度等于油分子的直徑，而油分子是一個(gè)挨一個(gè)地整齊排列的，這是簡(jiǎn)化處理問(wèn)題的方法.類型二、與阿伏加德羅常數(shù)相關(guān)計(jì)算例3. Na代表阿伏加德羅常數(shù)，下列說(shuō)法正確的是（

21、）.A 在同溫同壓時(shí)，相同體積的任何氣體單質(zhì)所含的原子數(shù)目相同B . 2g氫氣所含原子數(shù)目為 NaC 在常溫常壓下，11.2L氮?dú)馑脑訑?shù)目為 NaD. 17g氨氣所含質(zhì)子數(shù)目為10 Na【思路點(diǎn)撥】認(rèn)真審題。明確阿伏加德羅常數(shù)Na與各物理量之間的關(guān)系。【答案】D【解析】由于構(gòu)成單質(zhì)分子的原子數(shù)目不一定不同，所以同溫同壓下相同體積單質(zhì)氣體所含原子數(shù)目不一定相同，A錯(cuò).2g氫氣所含原子數(shù)目為 2 Na , B錯(cuò).在常溫常壓下，11.2L 氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量不能確定，則所含原子數(shù)目不能確定，C錯(cuò).17g氨氣即1 mol氨氣，其所含質(zhì)子數(shù)為 7 3 NA，即10 NA .【總結(jié)升華】本題考查阿伏加德

22、羅常數(shù) Na在實(shí)際中的應(yīng)用及與各物理量之間的關(guān)系換算側(cè)重考查應(yīng)用能力和審題能力.舉一反三：【變式1】假如全世界60億人同時(shí)數(shù)1 g水的分子個(gè)數(shù)，每人每小時(shí)可以數(shù)5000個(gè),23 1NA 取 6 10 mol 1)A 10 年c. 10萬(wàn)年【答案】CB . 1千年D.1千萬(wàn)年不間斷地?cái)?shù)，則完成任務(wù)所需時(shí)間最接近(阿伏加德羅常數(shù)【變式2】若以表示水的摩爾質(zhì)量， V表示在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的摩爾體積，T為在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的密度，Na為阿伏加德羅常數(shù)， m、厶分別表示每個(gè)水分子的質(zhì)量和體積，下面是四個(gè)關(guān)系式： 其中正確的是().A . B .C. D .【答案】B【解析】對(duì)于氣體，宏觀量人V、'

23、;之間的關(guān)系式仍適用，有丄=r：v，宏觀量與微觀量之間的質(zhì)量關(guān)系也適用，有NA二"/m ,所以m二/ Na ,式正確.Na =/m-，式正確.由于氣體的分子間有較大的距離，求出的是一個(gè)mNa氣體分子平均占有的空間，一個(gè)氣體分子的體積遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于該空間，所以式不正確.而式是將式代入式，并將式代入得出的，也不正確.【總結(jié)升華】在解此類問(wèn)題時(shí)，找出宏觀量與微觀量的關(guān)系式(通過(guò)Na相聯(lián)系)是關(guān)鍵，還應(yīng)注意摩爾體積與阿伏加德羅常數(shù)之比對(duì)于固、液體而言是一個(gè)分子的體積， 而對(duì)于氣體只表示一個(gè)分子平均占有的空間，不是氣體分子大小.例4 .已知水的密度 P =1.0勺03kg/ m3，水的摩爾質(zhì)量 Mm

24、oi =1.8"。2 kg/ mol , 求：(1) 1 cm3水中有多少個(gè)分子？(2) 估算一個(gè)水分子的直徑多大？【答案】(1) 3.3 1022個(gè)(2) 3.9 10，°m ( 3.1 10，°m )【解析】水的摩爾體積為(1) 1 cm3水中水分子的數(shù)目為1 v建立水分子的球形模型，有訂=芒水分子的直徑為6VmoiNa -3 6葺曲m9 10% .,6.02 103.14再如建立水分子的立方體模型，有d3喘水分子的直徑為【總結(jié)升華】分子的大小、體積、質(zhì)量屬微觀量，直接測(cè)量它們的數(shù)值非常困難，可以 借助較易測(cè)量的宏觀量（摩爾體積、摩爾質(zhì)量等）來(lái)估算這些微觀量，

25、阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀量和微觀量的橋梁.舉一反三：【變式】只要知道下列哪一組物理量，就可以估算氣體分子間的平均距離？ （）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【答案】B【解析】方法一：導(dǎo)出分子間平均距離d的表達(dá)式，由氣體分子的立方體模型得,由公式可以看出 B正確.方法二：對(duì)四個(gè)選項(xiàng)的條件逐一分析，看根據(jù)每個(gè)選項(xiàng)的條件能求出何種物理量，由該物理量求出分子間的距離 d 如：A選項(xiàng)的條件只能求出分子的總個(gè)數(shù)，而不能繼續(xù)求得分 子的體積Vo，故A選項(xiàng)不正確.同理對(duì)選項(xiàng) C、D進(jìn)行分析

26、判斷，C只能求出該氣體的密度，D能求出該氣體的質(zhì)量和物質(zhì)的量.故正確答案為B .【總結(jié)升華】?jī)煞N思路相比，方法一得出結(jié)果較快，但是易造成選項(xiàng)不全：方法二麻煩些，但是不易出現(xiàn)漏選.例5.已知氯化銫的摩爾質(zhì)量為 168.5g/mol，其分子結(jié)構(gòu)如圖所示，氯原子（白色）位于立方體的中心， 銫原子（黑色）位于立方體的八個(gè)頂角上，這樣的立方體緊密地排列成氯化銫晶體，已知兩個(gè)氯原子的最近距離為4 10_10m，則氯化銫的密度為多少?【思路點(diǎn)撥】已知 M，求密度：，必須求出氯化銫的摩爾體積.知道氯化銫的分子結(jié)構(gòu)，可以求出一個(gè)氯化銫分子的體積 Vo,再通過(guò)阿伏加德羅常數(shù) Na。就可以求出氯化銫的摩爾體積，從而

27、求出其密度.33【答案】4.4 10 kg / m【解析】由題意可知，相鄰兩個(gè)氯原子之間的距離d = 4 1O_10m ,氯化銫分子是立方體模型，故所占的體積Vo = d 3 方法一：1 mol氯化銫的體積V二NAV0 ,方法二：已知氯化銫分子的結(jié)構(gòu)，可以求出一個(gè)分子的體積Vo，再根據(jù)氯化銫的摩爾質(zhì)量M，利用阿伏加德羅常數(shù) Na可求出一個(gè)氯化銫分子的質(zhì)量mO，從而也可以求出密度P因?yàn)?個(gè)氯化銫分子的質(zhì)量mo 二Na【總結(jié)升華】?jī)煞N方法的基本出發(fā)點(diǎn)不同，這說(shuō)明密度這個(gè)概念，不論是在宏觀量中還是在微觀量中，它總是質(zhì)量與對(duì)應(yīng)體積的比值.在求微觀量的計(jì)算中， 要注意密度所起的作用.本題考查學(xué)科間知識(shí)綜

28、合的能力.本題的關(guān)鍵是要理解兩個(gè)氯原子之間的距離就是氯化銫分子立方體的邊長(zhǎng).舉一反三：【變式】一個(gè)油輪裝載著密度為 9OOkg / m3的原油在海上航行，由于某種事故而使原油發(fā)生部分泄漏導(dǎo)致 9 t的原油流人大海，則這次事故造成的最大可能污染面積約為（）A 1Om2B. 1O12m2 C 1O8m2D 1O1Om2【思路點(diǎn)撥】要熟知固、液、氣態(tài)物質(zhì)的微觀模型?！敬鸢浮緼【解析】分子直徑的數(shù)量級(jí)是由可知：【總結(jié)升華】需要掌握固、液、氣態(tài)物質(zhì)的微觀模型.類型三、對(duì)油膜法測(cè)分子直徑的理解例6 .某種油酸密度為 p摩爾質(zhì)量為 M、油酸分子直徑為 d,將該油酸稀釋為體積濃1度為丄的油酸酒精溶液，用滴管取

29、一滴油酸酒精溶液滴在水面上形成油膜，已知一滴油酸n酒精溶液的體積為 v若把油膜看成是單分子層， 每個(gè)油分子看成球形， 則油分子的體積為，求:（1）一滴油酸在水面上形成的面積；（2）阿伏加德羅常數(shù) Na的表達(dá)式.I答案】（1）；（2）Na6M盲【思路點(diǎn)撥】(1)將配制好的油酸酒精溶液，通過(guò)量筒測(cè)出1滴此溶液的體積則用 1滴此溶液的體積除以油酸分子的直徑，等于1滴此溶液的面積.(2)根據(jù)摩爾質(zhì)量與密度，求出摩爾體積，然后與單個(gè)分子的體積的比值，即為阿伏伽德 羅常數(shù).【解析】(1) 一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積V ,水面上的面積s =nnd(2)油酸的摩爾體積為 VA =MP阿伏加德羅常數(shù)為 Na

30、 =處V nPd3舉一反三：【變式1】在 用油膜法估測(cè)分子的大小 ”的實(shí)驗(yàn)中，已知滴入水中的油酸溶液中所含的 純油酸的體積為 4.0 10'6mL，將玻璃板放在淺盤上描出油膜輪廓，再將玻璃板放在邊長(zhǎng) 為1.0cm的方格紙上，所看到的圖形如圖。 那么該油膜的面積約為 cm2 (保留兩位有效數(shù)字)。由此可估計(jì)出油酸分子的直徑約為 cm (保留一位有效數(shù)字)?！敬鸢浮?8cm2510 cm【解析】用四舍五入的方法數(shù)出輪廓線內(nèi)的方格數(shù)，得到油膜的面積是88cm2，再由d =V/S求油膜厚度，即分子直徑為 5 10cm?！咀兪?】將1 cm的油酸溶于酒精，制成 200 cm的油酸酒精溶液.已知1

31、 cm油酸 酒精溶液有50滴，現(xiàn)取I滴油酸酒精溶液滴到水面上，隨著酒精溶于水，油酸在水面上形 成一單分子薄層，已測(cè)出這一薄層的面積為0.2m2 .由此可估算油酸分子的直徑為多大？【答案】油酸分子的直徑為 5 10_10m 1 3【解析】I滴油酸酒精溶液的體積為 V' cm3.N式中N =50，為總的滴數(shù).1由于取用的油酸酒精溶液的濃度為0.5%，故I滴油酸酒精溶液中油酸的體積為2002已知油酸薄層的面積為 S=0.2m，所以油酸分子的直徑為【總結(jié)升華】為了測(cè)量分子大小這一極其微小的量，在用油膜法測(cè)分子直徑的實(shí)驗(yàn)中多次用了間接測(cè)量法來(lái)達(dá)到 放大”的效果.一是油酸溶于酒精，制成油酸酒精溶液

32、，對(duì)油酸 進(jìn)行稀釋；二是數(shù)出1 cm3油酸酒精溶液有多少滴，得出一滴油酸酒精溶液的體積；三是油膜法本身就起了放大的作用.例7在 用油膜法估測(cè)分子大小”的實(shí)驗(yàn)中，已知實(shí)驗(yàn)室中使用的酒精油酸溶液的濃度為A, N滴溶液的總體積為 V.在淺盤中的水面上均勻撒上痱子粉，將一滴溶液滴在水面上，待油膜穩(wěn)定后，在帶有邊長(zhǎng)為 a的正方形小格的玻璃板上描出油膜的輪廓（如圖所示），測(cè)得油膜占有的正方形小格個(gè)數(shù)為 X.（1） 用以上字母表示一滴酒精油酸溶液中的純油酸的體積為 .（2） 油酸分子直徑約為 .【答案】（1）；（ 2）NNXa2【解析】實(shí)驗(yàn)時(shí)做的假設(shè)為：將油膜看成單分子膜；將油分子看作球形；認(rèn)為油分子是一個(gè)

33、緊挨一個(gè)的，AV（1） 由題意可知，一滴酒精油酸溶液中的純油酸的體積為：V。：N（2）每一滴所形成的油膜的面積為 S =Xa2 ,所以油膜的厚度，即為油酸分子的直徑為：【總結(jié)升華】利用油膜法估測(cè)分子直徑時(shí)有幾個(gè)假設(shè)：將油膜看成單分子膜； 分子是球形；油分子一個(gè)換一個(gè)緊密排列，中間無(wú)間隙.舉一反三：【變式】用油膜法測(cè)油酸分子直徑的實(shí)驗(yàn)測(cè)出的只是油酸分子直徑的數(shù)量級(jí)，誤差較大產(chǎn)生誤差的主要原因是什么？【答案】見(jiàn)解析【解析】本實(shí)驗(yàn)不能準(zhǔn)確測(cè)出油酸分子直徑的大小.產(chǎn)生誤差的主要原因是：（1）油膜不是單層分子；（2）純油酸體積的計(jì)算可能產(chǎn)生誤差； （3）油酸面積計(jì)算可能存在誤差；（4） 分子間有間隙.例8為了減小 用油膜法估測(cè)分子大小”實(shí)驗(yàn)的誤差，下列可行的是（）.A 用注射器向量筒里滴100滴油酸酒精溶液，并讀出量簡(jiǎn)里這些溶液的體積V1，則每滴油酸酒精溶液的體積 v2二出100B .把淺盤水平放置，在淺盤里倒人一些水，使