第1章 1 物體是由大量分子組成的

1．體由大量分子組成的學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道物體是由大量分子組成的．2解分子的模型道分子直徑的數(shù)量級(jí)．(重點(diǎn))3握阿伏伽德羅常數(shù)會(huì)進(jìn)行相關(guān)計(jì)算、估算．(難點(diǎn))4．知道分之間存在空隙.

知識(shí)脈絡(luò)物體是由分子組成的、分子的大小[先填空]1．宏觀物是由大量分子組成的，在熱學(xué)中，組成物質(zhì)的微觀粒子統(tǒng)稱(chēng)為分子．2．一般分直徑的數(shù)量級(jí)為

－

10

m.[再判斷]1．物體是大量分子組成的．(√)2．一般分直徑的數(shù)量級(jí)為

－

10

m．(√)3．把分子做小球，是一種對(duì)分子的簡(jiǎn)化模型．(√)[后思考]我們?cè)诔踔幸呀?jīng)學(xué)過(guò)，物體是由大量分子組成的．一個(gè)大小的水珠，尺寸與細(xì)菌差不多，其中分子的個(gè)數(shù)竟比地球上人口的總數(shù)還多上好多倍！

1010圖1-1-1我們可以通過(guò)什么途徑觀察分子的大小呢？【提示】

用電子顯微鏡觀察．1．熱力中的“分子”的含義把做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)且遵從相同規(guī)律的原子、分子或離子統(tǒng)稱(chēng)為分子．2．分子分微小一般分子直徑的數(shù)量級(jí)是10

－

10

m．若把兩萬(wàn)個(gè)分子一個(gè)挨一個(gè)地緊密排列起來(lái)約有頭發(fā)絲直徑那么長(zhǎng)若把一個(gè)分子放大到像一粒芝麻那么大則一粒芝麻被成比例地放大到地球那么大．一般分子質(zhì)量的數(shù)量級(jí)是10

－

27

～10

25

kg.(3)人們不可能用肉眼直接觀察到，也無(wú)法借助光學(xué)顯微鏡觀察分子，通過(guò)離子顯微鏡可觀察到分子的位置，用掃描隧道顯微鏡放大數(shù)億倍)可直接觀察到單個(gè)分子或原子．1．關(guān)于分，下列說(shuō)法中正確的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：74320000】A．分子做球是對(duì)分子的簡(jiǎn)化模型，實(shí)際上，分子的形狀并不真的都是小球B．所有分子的直徑都相同C．不同分子的直徑一般不同，但一般而言數(shù)量級(jí)基本一致D．用高倍的光學(xué)顯微鏡能觀察到分子．一般分子直徑的數(shù)量級(jí)為－【解析】實(shí)際上，分子的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，它的形狀并不真的都是小球，分

910－910－子的直徑不可能都相同測(cè)定分子大小的方法有許多種盡管用不同方法測(cè)出的結(jié)果有差異，但數(shù)量級(jí)是一致的，均為

－

10

，故ACE正確，B誤；能用掃描隧道顯微鏡、電子顯微鏡看到分子，不能用高倍的光學(xué)顯微鏡看到分子，故D項(xiàng)錯(cuò)．【答案】

ACE2．納米材具有廣泛的應(yīng)用前景，在材料科學(xué)中，納米技術(shù)的應(yīng)用使材料科學(xué)日新月異，在1nm的長(zhǎng)度上可以排列的分子(其直徑約為10

－

10

m)個(gè)數(shù)最接近多少個(gè)？【解析】

1＝10

－m即1＝10×10

10

m所以排列的分子個(gè)數(shù)接近于10．【答案】

10個(gè)不同分子的直徑一般不同，但一般分子直徑的數(shù)量級(jí)基本一致，10阿伏伽德羅常量

分子之間存在空隙[先填空]1．定義1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)叫做阿伏伽德羅常數(shù)，用N表示．A2．?dāng)?shù)值：＝×A

23

mol

1

.3．意義：伏伽德羅常數(shù)是一個(gè)重要的基本常量，它是聯(lián)系宏觀量與微觀量的橋梁．4．組成物的分子之間存在空隙．[再判斷]1．1mol何物質(zhì)都含有個(gè)粒子．(√)A2．阿伏伽羅常數(shù)可以把微觀量與宏觀量聯(lián)系在一起．(√)3mol的固態(tài)物質(zhì)(如鐵)mol的氣態(tài)物質(zhì)如氧氣所含分子數(shù)不同)[后思考]

00mol0molmolNNmolmolNρNMmolmolρm3molN30molππ00mol0molmolNNmolmolNρNMmolmolρm3molN30molππA為什么說(shuō)阿伏伽德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀和微觀的橋梁？【提示】

阿伏伽德羅常數(shù)把摩爾質(zhì)量、摩爾體積這些宏觀量與分子質(zhì)量、分子體積這些微觀量聯(lián)系起來(lái)了以說(shuō)阿伏伽德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀和微觀的橋梁．1．阿伏德羅常數(shù)的應(yīng)用相關(guān)物理量：摩爾質(zhì)量M、摩爾體積V、物質(zhì)的質(zhì)量、物質(zhì)的體molmol積V物質(zhì)的密度ρ等宏觀量，跟單個(gè)分子的質(zhì)量m、單個(gè)分子的體積V等微觀量都通過(guò)阿伏伽德羅常數(shù)這個(gè)橋梁聯(lián)系起來(lái)．橋梁作用mMm其中密度ρ＝＝，但要切記ρ＝是沒(méi)有物理意義的．mol2．微觀與宏觀量的關(guān)系MρV分子質(zhì)量：＝＝0AAM分子體積：V＝＝(適用于固體和液體)．0AAmV物質(zhì)所含的分子數(shù)：＝nN＝＝AAAmolmolρM阿伏伽德羅常數(shù)：＝；＝(只適用于固體、液體)．AA03氣體分子間的平均距離＝V＝(V為氣體分子所占據(jù)空間的體00A積)．6V固體、液體分子直徑：＝＝(為分子體積．A3．若以表示水的摩爾質(zhì)量，表示在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的摩爾體積，ρ為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的密度為阿伏伽德羅常數(shù)mΔ分別表示每個(gè)水分子

NmmN3231M24N324NmmN3231M24N324的質(zhì)量和體積，下面四個(gè)關(guān)系式表示正確的是)A．N＝A

Vρm

B．＝

μN(yùn)ΔAC．m

μN(yùn)A

D．Δ＝

A．V＝

μρ【解析】

ρVμμN(yùn)＝，A對(duì)；N＝，所以＝，C對(duì)；而對(duì)于氣體分子AAA來(lái)說(shuō)，由于其兩鄰近分子間距離太大，求出的是一個(gè)氣體分子占據(jù)的空間，NA而不是單個(gè)氣體分子的體積(其體積遠(yuǎn)小于該值)，所以錯(cuò)；而B(niǎo)式是將式μ代入A式和C式得出的，故B錯(cuò)；由于ρ＝，故E正確．【答案】

ACE4．很多轎中設(shè)有安全氣囊以保障駕乘人員的安全．轎車(chē)在發(fā)生一定強(qiáng)度的碰撞時(shí)利用疊氮化鈉(NaN)爆炸產(chǎn)生氣體(設(shè)都是N)充入氣囊若氮?dú)獬?2入后安全氣囊的容積V＝L，囊中氮?dú)饷芏圈眩?.5，已知氮?dú)饽栙|(zhì)量＝kg/mol，阿伏伽德羅常數(shù)＝6×10mol試估算：A【導(dǎo)學(xué)號(hào)：74320001】囊中氮?dú)夥肿拥目倐€(gè)數(shù)；囊中氮?dú)夥肿娱g的平均距離．(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)【解析】

設(shè)N的物質(zhì)的量為，則＝2

ρVMρV氮?dú)獾姆肿涌倲?shù)N＝A代入數(shù)據(jù)得N＝3×10個(gè)．每個(gè)分子所占的空間為＝03設(shè)分子間平均距離為a，則有＝a，即