一物體是由大量分子組成的課件

1、第1節(jié)黃岡中學網校達州分校教材解讀黃岡中學網校達州分校物理與生活如圖111所示，一艘油輪裝載著密度為的原油在海上航行，由于某種事故使原油發(fā)生部分泄露，設共泄露9t 思考討論 這次事故造成的最大可能的污染面積為多少?黃岡中學網校達州分校知識詳解黃岡中學網校達州分校知識點1 分子的大小 分子動理論的基本內容是：物體是由大量分子組成的；分子永不停息地做無規(guī)則運動；分子之間存在著相互作用力 為了給物體是由大量分子組成的這一理論提供實驗依據，應從測量分子的大小入手 黃岡中學網校達州分校1.微觀量的測量必須借助適當的物理模型在初中我們學習過了用分度值為毫米的刻度尺測量一頁紙的厚度，采用的辦法是先測出一疊紙

2、的厚度，數出紙的頁數，再求平均值，這個平均值就是一頁紙的厚度分子看不見、摸不著，怎樣才能用這種“測出總量求平均”的方法去測呢? 用宏觀的方法去測微觀量，必須建立必要的物理模型實際分子的結構是很復雜的，我們可以把單個分子看成是一個立方體，也可以看成是一個小球，這樣就把分子當成了宏觀的理想模型，使其具體化，形象化通常情況下把分子當作一個小球來處理(氣體分子所占的空間往往當作一個立方體) 黃岡中學網校達州分校2.用油膜法估測分子的直徑 用油膜法測分子的直徑實際上也是一種理想化的方法，也類似于測一頁紙的厚度“測出總量求平均”的方法，只是這里的“總量”不是若干個分子排列起來的總長度 測量的原理： 油酸分

3、子和水分子之間有很強的親和力(分子力)，當一滴油酸分子浮在水面上時，在這種親和力的作用下，油酸分子在水面上能夠形成一個單分子薄膜如果事先測出這滴油酸體積V，并測出由它在水面上所形成的單分子油膜的面積S，那么，這個油膜的厚度l就是分子的直徑d即黃岡中學網校達州分?！咀⒁狻?單分子油膜是理想他的模型，實際情況較復雜 2此方法類似“測總量求平均”，這里的平均值是“厚度”，把“厚度”當成分予“直徑”又是一個理想化 例如：滴一滴 油酸液滴在水面上，經一段時間后在水面上形成一個0.13 m2的單分子油膜，以此估測油酸分子的大小分析 設單分子油膜的厚度為l，面積為S，一滴油酸的體積為V， 由lS=V，得 黃

4、岡中學網校達州分校 3.用掃描隧道顯微鏡測量分子的大小現(xiàn)在可以用放大幾億倍的掃描隧道顯微鏡測量分子的直徑 4.分子直徑的數量級 用各種不同的方法測出分子直徑的數量級是一致的，除一些高分子有機物外，一般分子直徑的數量級約為10-10m【注意】我們本章所說的“分子”是指組成物質的原子、離子或分子。黃岡中學網校達州分校知識點2 阿伏加德羅常數1.阿伏加德羅常數的含義 1mol任何物質中含有的分子(微粒)數都相同，這個數叫阿伏加德羅常數，用NA表示 2.阿伏加德羅常數的應用 阿伏加德羅常數是微觀量和宏觀量聯(lián)系的橋梁，可以利用阿伏加德羅常數：(1)求分子的質量 為物質的摩爾質量某物質的摩爾質量，如果用

5、做單位，在數值上等于該物質的分子量，如水的摩爾質量黃岡中學網校達州分校例如：求水分子的質量分析 求水分子的質量m，要先知道水的摩爾質量解：水的摩爾質量所以一個水分子的質量(2)求分子的體積(或氣體分子所占的空間)V1為物質的摩爾體積，摩爾體積可用摩爾質量除以密度求得則有黃岡中學網校達州分校氣體的摩爾體積：在標準狀態(tài)下任何氣體的體積都是22.4 L，即氣體的摩爾體積為例如：求1個銅原子的體積，已知銅的原子量為636，密度為分析 要求銅原子的體積，必須先求出1mol銅的體積V1解：銅的分子量為636，那么銅的摩爾質量為所以，銅的摩爾體積 則一個銅原子的體積黃岡中學網校達州分校又如：求在標準狀態(tài)下，

6、1個空氣分子所占的空間解：1mol任何氣體在標準狀態(tài)下的體積都是224 L，所以一個空氣分子在標準狀態(tài)下所占的空間為【注意】氣體分子所占的空間、氣體分子間的距離，并不是氣體分子的大小氣體分子不是緊密排列的，它們之間有很大的距離，這個距離約為分子直徑的10倍由求出的分子體積可求出分子間的距離d，球模型：，立方體模型：黃岡中學網校達州分校(3)求物體所含總分子數N=NA，n為物體的摩爾數n可從兩個途徑求得：其一，知道這個物體的質量m和這種物質的摩爾質量M1，那么，則總分子數例如：求1g NaCl里所含的總分子數分析 要求1g NaCl里所含的總分子數，必須先求出1g NaCl的摩爾數n解：NaCl

7、的分子量是585，可知其摩爾質量Ml=585gmol黃岡中學網校達州分校1g NaCl的摩爾數則1g NaCl所含的分子總數 個其二，知道這種物質的體積V和這種物質的摩爾體積V1，那么，則總分子數黃岡中學網校達州分校 又如：求在標準狀態(tài)下，一間長45 m，寬30 m，高28m的房間里空氣分子的總數 分析 要求分子總數，首先應求出房間里空氣的摩爾數 解：房間里空氣的體積標準狀態(tài)下空氣的摩爾體積故房間里空氣的摩爾數 得出房間里空氣的總分子數 個黃岡中學網校達州分?！咀⒁狻扛鶕w積來求物質的摩爾數，一般是氣體用這種方法，對于固態(tài)或液態(tài)物質，大多通過密度和體積V求出質量m=V，再根據第一種方法零出摩爾

8、數黃岡中學網校達州分校典例剖析黃岡中學網校達州分校利用阿伏加德羅常數估算微觀量例1 已知金剛石的密度為 ，在一塊體積為 的金剛石內含有多少個碳原子?一個碳原子的直徑大約是多少?(保留兩位有效數字)解析 金剛石的摩爾質量 這塊金剛石的質量為 因此金剛石內含的碳原子數為： 個把碳原子看作是球體模型，則一個碳原子的體積為： ，又黃岡中學網校達州分校則答案： 點撥： 實際分子的結構很復雜，并不是小球，且分子間存在空隙但在估算分子大小時，對于固體和液體，可將分子視為球體，認為分子緊密排列，分子間沒有空隙黃岡中學網校達州分校 例2 只要知道下列哪一組物理量，就可以估算出氣體分子間的平均距離? ( )A阿伏

9、加德羅常數、該氣體的摩爾質量和質量B阿伏加德羅常數、該氣體的摩爾質量和密度C阿伏加德羅常數、該氣體的質量和體積 D該氣體的密度、體積和摩爾質量解析 設該氣體的摩爾質量為M，密度為，則氣體的摩爾體積為V=M，阿伏加德羅常數為NA每個氣體分子占據的體積為v=V/NA氣體分子占據的空間可看作一個邊長 黃岡中學網校達州分校為d的正方體，則分子間的平均距離為由此可知，氣體分子間的平均距離與阿伏加德羅常數NA、氣體的摩爾質量M和密度(或氣體的體積和質量)有關 答案： B點撥：要掌握摩爾質量、摩爾體積和物體的質量、物體的體積及分子的質量、分子的體積的區(qū)別和聯(lián)系，以及質量、體積、密度三者之間的關系黃岡中學網校

10、達州分校易錯點和易忽略點導析黃岡中學網校達州分校易錯點：對理想模型的應用易錯點導析：對理想模型的應用范圍模糊，是本節(jié)解題過程中的常見錯誤 【例3】若已知阿伏加德羅常數，物質的摩爾質量和摩爾體積，則可以算出( ) A固態(tài)物質的分子質量和體積 B液態(tài)物質的分子質量和體積 C氣態(tài)物質的分子質量和體積 D氣態(tài)物質的分子質量 錯解：C錯解分析：錯選C是因為不清楚氣體與固體和液體具有不同的微觀模型黃岡中學網校達州分校黃岡中學網校達州分校創(chuàng)新講解黃岡中學網校達州分校一、學科綜合思維專題點撥學科綜合思維導析：本部分知識常與物質密度公式及原子量等知識結合，進行物質微觀量的估算解決此類問題時要注意兩個問題：一是分

11、子模型；二是每個分子所占的體積 【例l】 如圖1113所示，食鹽(NaCl)是由鈉離子和氯離子組成的，這兩種離子在空間中三個互相垂直的方向上等距離地交錯排列著已知食鹽的摩爾質量是585 gmol，食鹽的密度是22 gcm3，阿伏加德羅常數為6021023 mol1，在食鹽晶體中兩個距離最近的鈉離子的中心距離為多少?黃岡中學網校達州分校解：食鹽的摩爾體積為由于一個食鹽分子中包含一個鈉離子和一個氯離子，因此1 mol食鹽中包含的離子數目應是2NA故一個離子所占的體積為小正方形的邊長為：兩個距離最近的鈉離子中心間的距離：黃岡中學網校達州分校點撥：本題主要考查固體分子直徑或固體分子間距離的估算認清食鹽

12、晶體的立方結構，找準每摩爾食鹽所含離子數及找出幾何關系是解決此題的關鍵黃岡中學網校達州分校二、實際應用思維專題點撥實際應用思維導析：環(huán)境污染日益嚴重，尤其是水污染局部海域的水污染主要是由大型油輪發(fā)生泄漏造成的，危害極大本節(jié)知識可為研究人員估測污染海面的面積提供計算方法 【例2】2006年8月11日，一艘載有200萬升原油的油輪在吉馬拉斯島附近沉沒，泄漏的原油污染了吉馬拉斯島200多公里長的海岸線，并嚴重影響島上4萬人的正常生活，危害極大試估算在海中泄漏l噸原油造成的最大污染面積是多少?(設原油的密度為0.91103kg/m3，結果保留一位有效數字)黃岡中學網校達州分校解：1噸原油的體積為 ，因為估算最大面積，所以可視油膜是單分子排列的，其厚度的數量級為 點撥：明確估算最大污染面積時可視油膜為單分子排列，其厚度即為分子直徑的數量級，這是解此題的關鍵黃岡中學網校達州分校三、研究性學習思維專題點撥類比性思維專題點撥類比性思維導析；在物理問題中常用類比來處理問題，如萬有引力場類比質點電荷形成的電場，水流類比電流，重力勢能類比電勢能，通過類比有利于理解較抽象的物理概念和規(guī)律【例3】 已知地球的表面積 ，空氣分子的平均摩爾質量個mol，大氣壓強則地球大氣層的空氣分子數為多少個?