高中物理 第七章 分子动理论 1 物体是由大量分子组成的课堂互动学案 新人教版选修3-3-新人教版高二选修3-3物理学案VIP专享VIP免费

1物体是由大量分子组成的课堂互动三点剖析1.对阿伏加德罗常数的理解阿伏加德罗常数是物理学中的一个重要常数，在数值上等于1mol物质含有的微粒数.测量方法之一，根据固液物质的摩尔体积及分子大小算出.测量方法之二，X射线法.特别注意的是1mol任何物质所含有的微粒数都相同.阿伏加德罗常数是联系客观量与微观量的桥梁.通常取NA=6.02×1023mol-1.粗略计算时，可取NA=6.0×1023mol-1.2.应用阿伏加德罗常数解决实际问题阿伏加德罗常数把摩尔质量、摩尔体积等宏观量与分子质量、分子大小等微观量联系起来.M——摩尔质量V——摩尔体积m0——一个分子的质量V0——一个分子占有的体积d——分子的直径NA——阿伏加德罗常数①ANMm0②ANVV0③对固体、液体，若把分子看成球型模型且一个挨一个地排列则36ANVd3.油膜法测分子直径油膜测分子直径，这是一种粗略测量分子直径的方法，利用了油分子能够在水面上形成单分子油膜的特点，根据体积不变的道理进行计算.公式是d=SV，要知道公式中各量的意义.其中V是指纯油酸的体积，根据滴液法得出一滴油酸的体积后，结合油酸溶液的浓度计算出来.S是指油膜的面积，由于油膜面积不规则，应用坐标纸数格法得到，注意满半格算一格，不满半格舍掉.各个击破【例1】已知铜的密度为8.9×103kg/m3，摩尔质量为6.4×10-2kg·mol-1，通过估算可知铜中每个铜原子占有的体积为()A.7×10-6m3B.1×10-29m3C.1×10-26m3D.8×10-24m3解析：铜的摩尔质量为6.4×10-2kg·mol-1，铜的摩尔体积为Vmol=Mmol/ρ则一个铜原子所占的体积为V=Vmol/NA=1.2×10-29m3，比较结果，与B相近，故B选项正确.答案：B1类题演练1已知水的密度是1×103kg/m3，1mol水的质量是18g，测得水分子的直径是4×10-10m，试估算阿伏加德罗常数.解析：1mol水的体积：V=331011018mm3=1.8×10-5m3每个水分子的体积：V1=61πd3=61×3.14×(4×10-10)3m3=3×10-29m3NA=2951103108.1VVmol-1=6×1023mol-1答案：6×1023mol-1【例2】已知汞的摩尔质量为200.5×10-3kg/mol，密度为13.6×103kg/m3，求体积为1cm3的汞中有多少个汞原子，汞原子直径多大？解析：N=336105.200106.13101×6.02×1023=4.2×102233106.13105.200=6.02×1023×61×3.14×d3d=7.7×10-9m答案：4.2×1022个7.7×10-9m类题演练2求标准状态下氢气分子之间的距离.解析：标准状态下气体的摩尔体积为22.4L/mol.NA=6.0×1023mol-1由V=NA61πd3得氢气分子间的距离为36ANVd代入已知数据d=3.3×10-9m答案：3.3×10-9m【例3】将1cm3的油酸溶于酒精，制成2000cm3的油酸酒精溶液.已知1cm3的溶液有50滴，现取1滴油酸酒精溶液滴于水面，油酸在水面上形成一单分子薄层.已测出这一薄层的面积为90cm2，由此估算油酸分子的直径为多大？解析：1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积：V=5020001×10-6m3=1×10-11m3油酸分子的直径d=4111090101m=1.1×10-9m答案：1.1×10-9m类题演练3一滴油在水面上形成的油膜最大面积是1.25m2，若油滴原来的体积是1.02mm3，密度为0.86×103kg/m3.此种油的摩尔质量为131.3g/mol.试估算阿伏加德罗常数(取两位有效数字).解析：已知油滴的体积和形成的油膜面面积，可由d=V/S，求出油分子的直径.由球型的分子模型V=(4/3)πr3，进而求得一个油分子的体积.根据油的摩尔质量和密度，可求出油的摩尔体积.Vmol=Mmol/ρ.由摩尔体积除以一个分子的体积，可得阿伏加德罗常数.结果为NA=5.7×1023mol-1答案：5.7×1023mol-13