高中物理 第一章 分子动理论 第一节 物体是由大量分子组成的讲义（含解析）粤教版选修3-3-粤教版高二选修3-3物理教案VIP免费

物体是由大量分子组成的1．分子是构成物质并保持物质化学性质的最小微粒，有些物质的分子只包含一个原子，有些物质的分子包含多个原子。2．分子的质量和体积都非常小，一般分子的直径数量级为10－10m。分子质量的数量级为10－26kg。3．1mol的任何物质都含有相同的粒子数，这个数量可用阿伏加德罗常数来表示，在通常的计算中NA＝6.02×1023_mol－1。4．若用M表示水的摩尔质量，NA表示阿伏加德罗常数，ρ表示水的密度，则每个水分子的质量m0＝；水的摩尔体积Vm＝；每个水分子的体积V0＝＝；每个水分子的直径d＝＝。分子的大小1.分子的大小(1)尺度大小：多数分子直径的数量级为10－10m。(2)质量大小：一般分子质量的数量级为10－26kg。(3)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。2．两种分子模型：分子模型意义分子大小或分子间的平均距离图例球形模型固体和液体可看成是一个个紧挨着的球形分子排列而成的，忽略分子间的空隙d＝(分子大小)立方体模型(气体)气体分子间的空隙很大，把气体分成若干个小立方体，气体分子位于每个小立方体的中心，每个小立方体是每个分子占有的活动d＝(分子间平均距离)空间，这时忽略气体分子的大小(1)这里说的分子不同于化学上的分子，它既包括分子，也包括原子。(2)因分子间有间隙，小球模型和立方体模型算出的分子直径只是一个粗略的数量级，两种模型算出的数量级是相同的。1．[多选]下列说法中正确的是()A．物体是由大量分子组成的B.无论是无机物质的分子，还是有机物质的分子，其分子大小的数量级都是10－10mC．本节中所说的“分子”，包含了单原子分子、多原子分子等多种意义D．分子的质量是很小的，其数量级为10－19kg解析：选AC大分子，特别是有机大分子的直径数量级会超过10－10m，故B错；分子质量的数量级，对一般分子来说是10－26kg，则选项A、C正确。阿伏加德罗常数1.定义1mol物质所含有的粒子数，用符号NA表示。2．数值通常取NA＝6.02×1023mol－1，粗略计算中可取NA＝6.0×1023mol－1。3．意义阿伏加德罗常数是一个重要常数。它把摩尔质量、摩尔体积这些宏观物理量与分子质量、分子大小等微观物理量联系起来了，即阿伏加德罗常数NA是联系宏观量与微观量的桥梁。4．应用若用M表示摩尔质量，Vm表示摩尔体积，ρ表示密度。m0、V0、d分别表示每个分子的质量、体积和直径，则：(1)一个分子的质量：m0＝(2)一个分子的体积：V0＝(3)单位质量所含有的分子数：N＝(4)单位体积所含有的分子数：N＝(5)摩尔质量M，摩尔体积Vm和密度ρ的关系：M＝ρVm。(1)上面(1)(3)(5)适用于所有状态的物质，(2)(4)只适用于固体和液体，气体不能适用。(2)气体分子不像固体、液体分子一样紧密排列，气体分子在一个正方体的空间范围内活动，可近似认为气体分子均匀分布，每个气体分子占据一个正方体，其立方体边长为气体分子间的距离。2．已知1mol氢气的质量是2.016g，在标准状况下氢气的密度是9.0×10－5g/cm3，求每个氢分子的质量是多少？解析：方法一：1mol氢气的质量为2.016×10－3kg，含有6.02×1023个氢分子，则1个氢分子质量为m0＝＝kg≈3.3×10－27kg。方法二：在标准状况下1mol氢气体积是22.4L，则1个氢分子质量为m0＝＝kg≈3.3×10－27kg。答案：3.3×10－27kg分子微观量的计算[例1]阿伏加德罗常数是NA，铜的摩尔质量为M，铜的密度是ρ，则下列判断正确的是()A．1m3铜中含有的原子数目是B．1kg铜含有原子数目是ρNAC．一个铜原子的质量为D．1个铜原子占有的体积是[解析]铜的摩尔体积Vm＝，则单位体积内的原子数为＝，A正确；每个铜原子的体积为＝，D不正确；铜的摩尔质量为M，则单位质量内的原子数为，每个原子质量为，B、C选项不正确。[答案]A借题发挥分子的大小、体积、质量属微观量，直接测量它们的数值非常困难，可以借助较易测量的宏观量(摩尔体积、摩尔质量等)来估算这些微观量，这其中阿伏加德罗常数是联系宏观量和微观量的桥梁。气体分子模型的应用[例2]PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5μm的颗粒物，它能较长时间悬浮在空气中，...