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

1物体是由大量分子组成的1．物质与分子德谟克利特(1)古代人类对物质组成的认识古希腊学者德谟克利特认为物质是由小得不能被察觉的粒子构成。并把这种粒子叫做原子。这种古代的原子学说虽然没有实验根据，却包含着原子理论的萌芽。(2)分子在热学中，把做无规则运动且遵从相同统计规律的原子、分子或离子统称为分子。其实分子是具有各种物质的化学性质的最小粒子。实际上，构成物质的单元是多种多样的，或是原子(如金属)，或是离子(如盐类)，或是分子(如有机物)。但在热学中，由于这些微粒做热运动时遵从相同的规律，所以统称分子。(3)通过扫描隧道显微镜观察物质的组成分子的体积是极其微小的，用肉眼和光学显微镜都不能看到，用放大到几亿倍的扫描隧道显微镜〔如图(1)所示〕才能看到。如图(2)是在扫描隧道显微镜下的硅片表面原子的图像，通过此图可以看出硅原子的排列情况。此图可以说明硅片是由大量分子构成的。综上，物体是由大量分子组成的。【例1】关于分子，下列说法中正确的是()A．分子是组成物质的最小粒子B．分子是保持物质化学性质的最小粒子C．分子是具有物质物理性质的最小粒子D．分子是假想的物质粒子解析：比分子小的粒子还有电子、中子、质子等，A、C项错误；用扫描隧道显微镜已经观察到了分子，D项错误；分子是保持物质化学性质的最小粒子，B项正确。答案：B2．分子的大小分子的大小可以从以下几个方面来认识：(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10－10m；(2)从分子的体积的数量级来感受，一般地，分子体积的数量级为10－29m3；(3)从一个分子的质量的多少来体会“大量”的含意：一般地，分子质量的数量级为10－26kg；(4)分子如此微小，用肉眼根本无法直接看到它们，就是用高倍的光学显微镜也看不到，直到1982年人们研制了能放大几亿倍的扫描隧道显微镜，才观察到物质表面原子的排列。【例2】纳米材料具有很多优越性，有着广阔的应用前景，棱长为1nm的立方体，可容纳液态氢分子(其直径约为10－10m)的数量最接近于()A．102个B．103个C．106个D．109个解析：把氢原子看做是小立方体，那么氢原子的体积为：V0＝d3＝10－30m3边长为1nm的立方体体积为：V＝L3＝(10－9)3m3＝10－27m3可容纳的氢分子个数：n＝V/V0＝103个。答案：B3.分子间的空隙不同的物质形态其分子的排布也有区别，任何物质的分子间都有空隙。对固体和液体而言，分子间空隙比较小，我们通常认为分子是一个紧挨着一个排列的，而忽略了其空隙的大小。对于气体而言，分子间空隙比较大，气体的体积比较容易被压缩就是分子间存在空隙的有力证明。1相同体积的水和酒精混合后总体积反而会比两者的体积之和小，也有力证明了液体分子间存在空隙。【例3】下列说法能说明分子间有空隙的是()A．水和酒精混合后总体积变小B．面包能被压缩C．高压密闭的钢管中的油从管壁渗出D．气体能被压缩解析：面包能被压缩是因为组成面包的颗粒(由许许多多分子组成)之间有空隙，而不是说明分子间有空隙，故应选A、C、D。答案：ACD4．阿伏加德罗常数(1)阿伏加德罗常数1mol的任何物质都含有相同的粒子数，这个数可用阿伏加德罗常数表示。(2)阿伏加德罗常数的大小为了得到更精确的阿伏加德罗常数，科学家用各种方法测量它，1986年用X射线法测得的阿伏加德罗常数NA＝6.0221367×1023mol－1。通常取NA＝6.02×1023mol－1。(3)宏、微观物理量与阿伏加德罗常数间的关系阿伏加德罗常数是微观世界的一个重要常数，是联系微观物理量和宏观物理量的桥梁。如图所示。释疑点阿伏加德罗常数的理解①在粗略计算中，阿伏加德罗常数可取NA＝6.0×1023mol－1。②阿伏加德罗常数之大，具体地说明了物体是由大量分子组成的。【例4－1】从下列哪一组数据可以算出阿伏加德罗常数()A．水的密度和水的摩尔质量B．水的摩尔质量和水分子的体积C．水分子的体积和水分子的质量D．水分子的质量和水的摩尔质量解析：本题主要考查阿伏加德罗常数的物理意义，它是指1mol的任何物质中含有的粒子数，显然在四个选项中只有利用水分子的质量和水的摩尔质量可以算出阿伏加德罗常数。答案：D【例4－2】某种物质的摩尔质量为ML(kg/mol)，密度为ρ(kg/m...