1、学案1物体是由大量分子组成的学习目标定位1.知道物体是由大量分子组成的.2.知道分子的球型模型和立方体模型，知道分子直径的数量级.3.知道阿伏加德罗常数的物理意义、数值和单位 1物体的质量m、体积V和密度之间的关系是mV.2球体的体积V与其直径d之间的关系是Vd3.一、分子的大小如果把分子看成小球，除一些有机物质的大分子外，多数分子直径的数量级为1010_m.二、阿伏加德罗常数1定义：1mol物质中所含有的粒子数为阿伏加德罗常数，用符号NA表示2数值阿伏加德罗常数通常取NA6.021023mol1，在粗略计算中可取NA6.01023mol1.3意义阿伏加德罗常数是联系宏观量与微观量的桥梁，它把
2、物体的体积V、摩尔体积Vm、物质的质量m、摩尔质量M、物质的密度等宏观物理量和分子体积V0、分子直径d、分子质量m0等微观物理量都联系起来了.一、分子的大小问题设计1我们知道组成物体的分子是很小的成年人做一次深呼吸，大约能吸入1.21022个分子那么分子到底有多小？答案多数分子大小的数量级为1010m.2组成物体的分子真的是球形吗？答案不是分子实际的结构很复杂，不同物体的分子形状各异要点提炼1热学中的分子与化学上讲的不同，它是构成物质的分子、原子、离子等微粒的统称，因为这些微粒在热运动时遵从相同的规律2一般分子直径的数量级是1010m.3分子的两种模型(1)球形模型：固体、液体中分子间距较小，
3、可认为分子是一个挨着一个紧密排列的球体，分子体积V0和直径d的关系为V0d3.(2)立方体模型：气体中分子间距很大，一般建立立方体模型认为气体分子位于立方体中心，每个分子占据的空间V0和分子间距d的关系为V0d3.图1二、阿伏加德罗常数及微观量的估算问题设计每毫升水质量是1g，大约有24滴，请结合化学知识估算：(1)每滴水中含有多少个水分子？(2)每个水分子质量为多少？(3)每个水分子体积为多少？每个水分子的直径为多少？答案(1)每滴水的质量为mg，水的摩尔质量M18gmol1，阿伏加德罗常数NA6.021023mol1.则每滴水中水分子个数NNA1.41021个(2)每个水分子的质量m03.
4、01026kg.(3)水的摩尔体积Vm，则每个水分子的体积V03.01029m3.代入球的体积公式V0d3可解得：d3.91010m.要点提炼阿伏加德罗常数：NA6.021023mol1它是联系宏观世界和微观世界的桥梁它把摩尔质量M、摩尔体积Vm、物质的质量m、物质的体积V、物质的密度等宏观量，跟单个分子的质量m0、单个分子的体积V0等微观量联系起来，如图2所示图2其中密度，但要切记对单个分子是没有物理意义的1一个分子的质量：m0.2固体、液体中每个分子的体积：V0.气体中只能求每个分子所占的空间：V0.3质量为m的物体所含分子数：NNA.4体积为V的物体所含分子数：NNA.一、分子的大小例1
5、(单选)关于分子，下列说法中正确的是()A分子看作小球是分子的简化模型，实际上，分子的形状并不真的都是小球B所有分子大小的数量级都是1010mC“物体是由大量分子组成的”，其中“分子”只包含分子，不包括原子和离子D分子的质量是很小的，其数量级一般为1010kg解析将分子看作小球是为研究问题方便而建立的简化模型，故A选项正确一些有机物质的分子大小的数量级超过1010m，故B选项错误“物体是由大量分子组成的”，其中“分子”是分子、原子、离子的统称，故C选项错误分子质量的数量级一般为1026kg，故D选项错误答案A二、阿伏加德罗常数的应用例2乙醇(俗称酒精)的相对分子质量是46，密度是7.9102k
6、g/m3，阿伏加德罗常数NA6.021023mol1，则：(1)乙醇的摩尔质量M_gmol1或M_kgmol1；(2)乙醇的摩尔体积Vm_m3mol1；(3)一个乙醇分子的质量m0_kg；(4)一个乙醇分子的体积V0_m3；(5)将乙醇分子看做是个球体，其直径d_m.解析(1)某种物质的摩尔质量用“gmol1”做单位时，数值与其相对分子质量相同，所以乙醇的摩尔质量M46gmol14.6102kgmol1.(2)乙醇的摩尔体积Vmm3mol15.8105m3mol1.(3)一个乙醇分子的质量m0kg7.61026kg.(4)一个乙醇分子的体积V0m39.61029m3.(5)乙醇分子可视为球形，
7、V0d3，所以乙醇分子直径dm5.71010m.答案(1)464.6102(2)5.8105(3)7.61026(4)9.61029(5)5.71010针对训练已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3kg/m3和2.1 kg/m3，空气的摩尔质量为0.029kg/mol，阿伏加德罗常数NA6.021023mol1，若潜水员呼吸一次吸入2L空气，试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数(结果保留一位有效数字)答案31022个解析设空气的摩尔质量为M，在海底和岸上的密度分别为海和岸，一次吸入空气的体积为V，在海底吸入的分子数N海NA，在岸上吸入的分子数N岸NA，则有NN海N岸
8、NA，代入数据得N31022.1(分子的大小)(单选)纳米材料具有很多优越性，有着广阔的应用前景边长为1nm的立方体，可容纳液态氢分子(其直径约为1010m)的个数最接近于()A102个B103个C106个D109个答案B解析1nm109m，则边长为1nm的立方体的体积V(109)3m31027m3；将液态氢分子看作边长为1010m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的个数N103(个)液态氢分子可认为分子是紧挨着的，其空隙可忽略，对此题而言，建立立方体模型比球形模型运算更简洁2(阿伏加德罗常数的应用)(单选)已知某气体的摩尔体积为22.4L
9、/mol，摩尔质量为18 g/mol，阿伏加德罗常数为6.021023mol1，由以上数据不可以估算出在标准状态下这种气体()A每个分子的质量B每个分子的体积C每个分子占据的空间D分子之间的平均距离答案B解析实际上气体分子之间的距离远比分子本身的线度大得多，即气体分子之间有很大空隙，故不能根据V0计算分子体积，这样算得的应是该气体每个分子所占据的空间；可认为每个分子平均占据了一个小立方体空间，即为相邻分子之间的平均距离；每个分子的质量显然可由m0估算，故答案选B.3(阿伏加德罗常数的综合应用)(双选)在用油膜法估测分子的大小的实验中，若已知油滴的摩尔质量为M，密度为，油滴质量为m，油滴在水面上
10、扩散后的最大面积为S，阿伏加德罗常数为NA，以上各量均采用国际单位，那么()A油滴分子直径dB油滴分子直径dC油滴所含分子数NNAD油滴所含分子数NNA答案BD解析在用油膜法估测分子的大小的实验中，认为油膜的厚度为分子直径，油滴的质量为m，最大面积为S，则油滴的体积为V，油滴分子直径为d，选项B对，A错；油滴的物质的量为，油滴所含分子数为NNA，选项D对，C错4(分子的大小与模型)(单选)关于分子，下列说法中正确的是()A分子的形状要么是球形，要么是立方体B所有分子的直径都相同C不同分子的直径一般不同，但数量级基本一致D密度大的物质，分子质量一定大答案C解析分子的结构非常复杂，它的形状并不真的
11、都是小球，分子的直径不可能都相同，但数量级是一致的，所以C正确，A、B错误密度大指相同体积质量大，但分子个数不确定，无法比较分子质量大小，D错误题组一分子的大小1(单选)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分子是保持物质物理性质的最小粒子D分子是假想的物质粒子答案B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；由物质的化学性质可知B项正确2(双选)如果把氧气分子看成球形，则氧气分子直径的数量级为()A108cmB1010cmC1010mD1015m答案AC解析分子的直径是用纳米或是1
12、010m作为单位来量度的，分子的直径约1010米或108厘米故选A、C.3(单选)在室温下水分子的平均间距约为31010m，假定此时水分子是一个紧挨一个的，若使水完全变为同温度下的水蒸气，水蒸气的体积约为原来水体积的1600倍，此时水蒸气分子的平均间距最接近于()A3.5109mB4.0109mC3108mD4.8107m答案A解析气体体积增大1600倍，则边长增加倍，故正确选项为A.题组二阿伏加德罗常数的应用4(双选)下列数值等于阿伏加德罗常数的是()A1m3的任何物质所含的分子数B1kg的任何物质所含的分子数C标准状态下1mol气体所含的分子数D任何状态下1mol任何物质所含的分子数答案C
13、D解析1mol任何物质所含的分子数均为6.021023个，这一数值称为阿伏加德罗常数，因此，A、B错误，C、D正确5(单选)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答案D解析阿伏加德罗常数是联系宏观世界和微观世界的桥梁，有两个主要公式求阿伏加德罗常数，分别为：NA和NA.对应可得D项正确6(双选)某气体的摩尔质量为M，摩尔体积为V，密度为，每个分子的质量和体积分别为m0和V0，则阿伏加德罗常数NA可表示为()ANABNACNADNA答案BC解析气体的体积是指气体所充满的容器的容积，它不
14、等于气体分子个数与每个气体分子体积的乘积，所以A、D错由质量、体积、密度关系可推知B、C正确7(单选)已知阿伏加德罗常数为NA，某物质的摩尔质量为M，该物质的密度为，则下列叙述中正确的是()A1kg该物质所含的分子个数是NAB1kg该物质所含的分子个数是C该物质1个分子的质量是D该物质1个分子占有的空间是答案D解析1kg该物质的物质的量为，所以分子个数为，选项A、B均错；该物质1个分子的质量是，选项C错；该物质的摩尔体积为Vm，所以每个分子占有的空间是，选项D对8(单选)已知水银的摩尔质量为M，密度为，阿伏加德罗常数为NA，则水银分子的直径是()A()B()C.D.答案A解析1mol水银的体积
15、V，1个水银分子的体积V0，把水银分子看成球体，则V0d3，所以d().故正确答案为A.题组三阿伏加德罗常数及微观量的估算9(单选)已知在标准状况下，1mol氢气的体积为22.4L，氢气分子间距约为()A109mB1010mC1011mD108m答案A解析在标准状况下，1mol氢气的体积为22.4L，则每个氢气分子占据的体积Vm33.721026m3.按立方体估算，占据体积的边长：Lm3.3109m故选A.10(单选)对于固体和液体来说，其内部分子可看做是一个挨着一个紧密排列的球体已知汞的摩尔质量为200.5103kg/mol，密度为13.6103 kg/m3，阿伏加德罗常数为6.01023m
16、ol1，则汞原子的直径与以下数值中最接近的是()A1109mB21010mC41010mD61011m答案C解析由摩尔质量和密度计算出摩尔体积Vm；由摩尔体积除以阿伏加德罗常数计算出一个分子所占的体积：V0；再由球体体积公式求出分子的直径计算后可知选项C正确11(单选)2008年8月8日北京奥运会开赛以来，美丽的“水立方”游泳馆简直成了破世界纪录的摇篮，但“水立方”同时也是公认的耗水大户，因此，“水立方”专门设计了雨水回收系统，平均每年可以回收雨水10500m3，相当于100户居民一年的用水量，请你根据上述数据估算一户居民一天的平均用水量与下面哪个水分子数目最接近(设水分子的摩尔质量为M1.8
17、102kg/mol)()A31031个B31028个C91027个D91030个答案C解析每户居民一天所用水的体积Vm30.29m3，该体积所包含的水分子数目NNA9.71027个，最接近C项，故选C.12已知气泡内气体的密度为1.29kg/m3，平均摩尔质量为0.029 kg/mol.阿伏加德罗常数NA6.021023mol1，取气体分子的平均直径为21010m，若气泡内的气体完全变为液体，请估算液体体积与原来气体体积的比值(结果保留一位有效数字)答案1104(或2104)解析设气体体积为V0，液体体积为V1，平均摩尔质量M0.029kg/mol.气体分子数(等于液体分子数)NNA.(1)按分子为球体模型：液体体积V1N则d3NA，代入数据得1104.(2)按分子为立方体模型：液体体积V1Nd3，则d3NA，代入数据得：2104.
