2012高二物理学案 1.1 物体是由大量分子组成的 粤教版选修3-3.doc

1.1 物体是由大量分子组成的 学案（粤教版选修3-3）1物体是由大量分子组成的，分子是_并保持物质_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_原子，一些有机大分子包含上百个甚至上千个原子2除了一些有机物质的大分子外，多数分子直径的数量级为_m，分子质量的数量级一般为_ kg.31 mol 的任何物质都含有_粒子数，这个数量用_来表示，它的数值通常取NA_，粗略计算可取NA_，它是联系宏观量与微观量的桥梁，它把摩尔质量、摩尔体积这些宏观物理量与_、_等微观物理量联系起来4下列说法中正确的是()A物体是由大量分子组成的B无论是无机物质的小分子，还是有机物质的大分子，其分子大小的数量级都是1010 mC本节中所说的“分子”，只包含了化学中的分子，不包括原子和离子D分子的质量是很小的，其数量级为1010 kg5纳米材料具有广泛的应用前景，在材料科学中纳米技术的应用使材料科学日新月异，在1 nm 的长度上可以排列的分子(其直径约为1010 m)个数最接近于()A1个 B10个 C100个 D1 000个6根据下列物理量(一组)，就可以估算出气体分子间的平均距离的是()A阿伏加德罗常数，该气体的摩尔质量和质量B阿伏加德罗常数，该气体的质量和体积C阿伏加德罗常数，该气体的摩尔质量和密度D该气体的密度、体积和摩尔质量7NA代表阿伏加德罗常数，下列说法正确的是()A在同温同压时，相同体积的任何气体单质所含的原子数目相同B2 g氢气所含原子数目为NAC在常温常压下，11.2 L氮气所含的原子数目为NAD17 g氨气所含电子数目为10 NA【概念规律练】知识点一分子的大小1已知在标准状况下，1 mol 氢气的体积为22.4 L，氢气分子直径的数量级为()A109 m B1010 mC1011 m D108 m2已经发现的纳米材料具有很多优越性能，有着广阔的应用前景边长为1 nm的立方体可容纳液态氢分子(其直径约为1010 m)的个数最接近于()A102个 B103个 C106个 D109个知识点二阿伏加德罗常数3若以M表示水的摩尔质量，Vmol表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，为在标准状态下水蒸气的密度，NA为阿伏加德罗常数，m、分别表示每个水分子的质量和体积，下面是四个关系式()NAmA和都是正确的B和都是正确的C和都是正确的D和都是正确的4某种物质的摩尔质量为M(kg/mol)，密度为(kg/m3)，若用NA表示阿伏加德罗常数，则：(1)每个分子的质量是_kg；(2)1 m3的这种物质中包含的分子数目是_；(3)1 mol的这种物质的体积是_m3；(4)平均每个分子所占据的空间是_m3.【方法技巧练】求解微观量的建模技巧5已知水的密度1.0103 kg/m3，水的摩尔质量Mmol1.8102 kg/mol，求：(1)1 cm3水中有多少个分子；(2)估算一个水分子的直径多大6已知氧气分子的质量m5.31026 kg，标准状况下氧气的密度1.43 kg/m3，阿伏加德罗常数NA6.021023 mol1，求：(1)氧气的摩尔质量；(2)标准状况下氧气分子间的平均距离；(3)标准状况下1 cm3的氧气中含有的氧分子数(结果保留两位有效数字)参考答案课前预习练1构成物质化学多个2101010263相同的阿伏加德罗常数6.021023 mol16.01023 mol1分子质量分子大小4A物体是由大量分子组成的，故A项正确一些有机物质的大分子大小的数量级超过1010 m 故B项错误本节中把化学中的分子、原子、离子统称为分子，故C项错误分子质量的数量级一般为1026 kg，故D项错误5B纳米是长度的单位，1 nm109m，即1 nm101010 m，所以排列的个数接近于10个，B项正确6C由气体的立方体模型可知，每个分子平均占有的活动空间为V0r3，r是气体分子间的平均距离，摩尔体积VNAV0.因此，要计算气体分子间的平均距离r，需要知道阿伏加德罗常数NA，摩尔质量M和该气体的密度.7D由于构成单质分子的原子数目不同，所以同温同压下同体积单质气体所含原子数目不一定相同，A错.2 g H2所含原子数目为2NA，B错在常温常压下，11.2 L氮气的物质的量不能确定，则所含原子数目不能确定，C错.17 g氨气即1 mol氨气，其所含电子数目为(73) mol，即10NA.课堂探究练1B分子直径的数量级为1010 m，故B项正确方法总结(1)容易直接套用求解固体或液体分子直径的理想模型，而错选A.(2)气体分子间距很大(d10r)，不能忽略分子间隙2B1 nm109m，则边长为1 nm的立方体的体积为V(109)3m31027m3.估算时，可将液态氢分子看作边长为1010 m的小立方体，则每个氢分子的体积V0(1010)3m31030m3，所以可容纳的液态氢分子个数N103个方法总结可认为液态氢分子紧挨着，空隙可忽略建立立方体模型比建立球形模型运算更简捷3B对于气体，宏观量M、Vmol、之间的关系式仍适用，有MVmol.根据宏观量与微观量之间的关系式可得m，所以式正确NA，所以式正确而对于气体分子来说，由于其两邻近分子间距离太大，求出的是相邻两分子间的平均距离，而不是单个气体分子的体积(其体积远小于该值)，所以式不正确而式是将式代入式得出的，也是不正确的故B选项正确方法总结阿伏加德罗常数一手牵着宏观量，一手携着微观量应用它，在已知一个宏观量的情况下，可以求出微观量；反之，已知一个微观量，也可以求出宏观量；当然已知一个微观量，再加上一个宏观量，也是可以求出阿伏加德罗常数的阿伏加德罗常数既联系着质量端，也联系着体积端，质量端的应用没什么问题，体积端的应用要注意针对气体时，微观体积量应该是气体分子占据的平均空间，绝不是单个气体分子的体积，它们的差距是相当大的，在10倍左右4(1)(2)(3)(4)解析(1)每个分子的质量等于摩尔质量与阿伏加德罗常数的比值，即m0(2)1 m3的这种物质中含有的分子的物质的量为n故1 m3的这种物质中包含的分子数目为nNA(3)1 mol的这种物质的体积是摩尔体积，即Vmol(4)平均每个分子所占据的空间是摩尔体积与阿伏加德罗常数的比值，即V05(1)3.31022个(2)3.91010 m或3.11010 m解析水的摩尔体积为Vmol m3/mol1.8105m3/mol.(1)1 cm3水中水分子的数目为nNA个 3.31022个(2)建立水分子的球形模型，有d3.水分子的直径为d m3.91010m.再如建立水分子的立方体模型，有d3.水分子的直径为d m3.11010m.方法总结对于固体、液体在微观量的计算中，特别是计算分子直径时，把固体、液体分子看成球形或一个小立方体当把固体、液体分子看成球形时，分子直径d；当把固体、液体分子看成立方体时，d，其中V0为每个分子的体积，Vmol为摩尔体积6(1)3.2102 kg/mol(2)3.3109 m(3)2.71019个解析(1)氧气的摩尔质量为MNAm6.0210235.31026 kg/mol3.2102 kg/mol.(2)标准状况下氧气的摩尔体积V，所以每个氧分子所占空间V0，而每个氧分子占有的体积可以看成是棱长为a的立方体，即V0a3，则a3，a m3.3109 m.(3)1 cm3氧气的质量mV1.431106