1、第七章 分子动理论第1节物体是由大量分子组成的1把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，在水面上形成油酸薄膜，我们认为薄膜是由_油酸分子组成的，并把油酸分子简化成_油膜的_认为是油膜分子的直径d，测出油膜的面积S和体积V，则分子直径d_.2除了一些有机物质的大分子外，多数分子大小的数量级为_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关于分子，下列说法中正确的是()A分子是球形的，就像我们平时的乒乓球有弹性，只不过分
2、子非常非常小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测定分子大小的方法只有油膜法一种方法5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 kg6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【概念规律练】知识点一油膜法测分子直径1在“用油膜法估
3、测分子的大小”的实验中，下列哪些假设是实验的前提()A该油膜是单分子油膜B可以认为油膜的厚度就是油酸分子的直径C油酸分子是球形D在油膜中油酸分子是紧密排列的，分子间无间隙2在做“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用酒精油酸溶液的浓度为每104 mL溶液中有纯油酸6 mL.用注射器测得1 mL上述溶液75滴把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔在玻璃板上描出油酸的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，形状和尺寸如图1所示，坐标中正方形方格的边长为1 cm，试求：图1(1)油膜的面积是多少平方厘米；(2)每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积；(3)按以上实验数据估测出油酸分子的
4、直径知识点二分子的大小3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 m4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个知识点三阿伏加德罗常数5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
5、的6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7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8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
6、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)1关于分子的质量，下列说法中正确的是()A质量相同的任何物质，其分子的质量一定相同B摩尔数相同的物质，分子的质量一定相同C分子的质量之比一定等于它们的摩尔质量之比D密度大的物质，分子的质量一定大2关于物体中的分子数目，下列说法中正确的是()A质量相等的物体含有相同的分子数B体积相同的物体含有相同的分子数C物质的量相同的物体含有相同的分子数D密度相同的气体含有相同的分子数3下列数值等于阿伏加德罗常数的是()A1 m3的任何物质所含的分子数B1 kg的任何物质所含的分子数C标准状态下1
7、 mol气体所含的分子数D任何状态下1 mol任何物质所含的分子数4在“用油膜法估测分子的大小”实验中，需直接测量的物理量有()A一滴油滴的体积B油膜的面积C油膜的厚度D酒精油酸溶液的体积及油滴总滴数5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m和V0，则阿伏加德罗常数NA可表示为()ANA BNACNA DNA6某物质的密度为，摩尔质量为，阿伏加德罗常数为NA，则单位体积中所含分子个数为()ANA/ BNA/CNA/ DNA/7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.8从下列哪一组数据可以算出阿伏加德罗常
8、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题号12345678答案9.(1)某同学在用油膜法估测分子直径的实验中，计算结果明显偏大，可能是由于_(填选项前字母)A油酸未完全散开B油酸中含有大量的酒精C计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格D求每滴体积时，1 mL的溶液的滴数多记了10滴(2)在做“用油膜法估测分子大小”的实验时，油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL溶液中有纯油酸0.1 mL，用注射器测得1 mL上述溶液有200滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，测得油酸膜的近似轮廓如图2所示，
9、图中正方形小方格的边长为1 cm，则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是_ mL，油酸膜的面积是_ cm2.根据上述数据，估测出油酸分子的直径是_m.图210钻石是首饰和高强度的钻头、刻刀等工具中的主要材料，设钻石的密度为(单位为kg/m3)，摩尔质量为M(单位为g/mol)，阿伏加德罗常数为NA，请写出a克拉钻石所含有的分子数和每个钻石分子直径的表达式(1克拉0.2克)111 cm3的水中和标准状况下1 cm3的水蒸气中各有多少个分子？在上述两种状态下，相邻两个水分子之间的间距各是多少？12在我国的“嫦娥奔月”工程中，科学家计算出地球到月球的平均距离L3.844105 km.已知铁的摩尔质
10、量5.6102 kg/mol，密度7.9103 kg/m3.若把铁的分子一个紧挨一个地单列排起来，筑成从地球通往月球的“分子大道”，试问：(NA61023 mol1)(1)这条大道共需多少个铁分子？(2)这些分子的质量为多少？第七章分子动理论第1节物体是由大量分子组成的课前预习练1单层球形厚度2101010263相同的阿伏加德罗常数6.021023 mol16.01023 mol1分子质量分子大小4C分子的形状非常复杂，为了研究和学习方便，把分子简化为球形，实际上不是真正的球形，故A项错误；所有分子的直径一般不同，但数量级基本一致，为1010 m，故B错，C对；油膜法只是测定分子大小的一种方法
11、，还有其他方法，如扫描隧道显微镜观察法等，故D项错误5A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6B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项正确课堂探究练1ABD在忽略分子间隙的情况下，油膜为单分子油膜时，油膜的厚度为分子的大小，即使分子不是球形，这一关系仍然存在，因此C不是实验假设的前提，A、B、D正确方法总结油膜法估测分子大小的原理：假设组成油酸的分子都是球形的，而且同种物质的分子
12、都是一个个大小相同的小球，油酸在水面上形成的油膜是油酸分子紧密且单层排列的只要测出油膜的面积S和这个油膜的体积V，就可以估算出油膜的厚度(油酸分子的直径)d，即d.2(1)116 cm2(2)8106 mL(3)6.91010 m解析(1)由图形状，其中正方形方格97个，用补偿法近似处理，可补19个整小方格实际占小方格9719116，那么油膜面积S1161 cm2116 cm2.(2)由1 mL溶液中有75滴，1滴溶液的体积为 mL，又每104 mL溶液中有纯油酸6 mL， mL溶液中含纯油酸的体积为V mL8106 mL(3)油酸分子直径d cm6.91010 m方法总结要明确油膜法估测分子
13、大小的原理，本题的关键是计算出油膜的面积和换算出每滴酒精油酸溶液中含有的纯油酸的体积，解此类题的另一个关键是会利用数格子的方法求解油膜的面积解决本题时常见错误是将纯油酸的体积换算错误，避免错误的方法是认真审题，弄清溶质溶剂的关系3B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4B1 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
14、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5B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
15、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6(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V07(1)3.31022个(2)3.91010 m或3.1
16、1010 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8(1)3.2102 kg/mol(2)3.3109 m(3)2.71019个解析(1)氧气
17、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 kg1.43106 kg则1 cm3氧气中含有的氧分子个数n个2.71019个方法总结气体分子不是一个一个紧密排列的，它们分子间的距离很大，所以气体分子的大小不等于分子所占有的平均空间，此时每个分子占有的空间一般视为棱长为a的立方体，其大小可表示为a，其中Vmol为标准状况下的摩尔体积a也可理解为气体分
18、子间的平均距离课后巩固练1C2.C3CD1 mol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4BD5BC气体分子间距离很大，气体的体积并不等于每个分子的体积之和，A错，气体的质量等于每个分子质量之和，C对由于MV，B对气体的密度是对大量气体分子而言的，一个分子质量mV0，D错6D已知物质的摩尔质量为，密度为，则物质的摩尔体积为，则单位体积中所含分子的个数为NA，故本题选D.7A水银的摩尔体积为V，水银分子的体积V；把分子看成球形，据VD3得水银分子直径D()，A对8DA项：无论是水的体积、水的物质的量还是水的质量，都不能将、MA与NA联
19、系起来，故无法求出NA.同理可判断B、C两项均不能求出NA.D项：取n摩尔水为研究对象，则其质量mnMA，水的分子总数N，故NA，其中m0为水分子的质量9(1)AC(2)5107401.251010解析(1)油酸分子直径d.计算结果明显偏大，可能是V取大了或S取小了，油酸未完全散开，所测S偏小，d偏大，A正确；油酸中含有大量的酒精，不影响结果，B错；若计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，使S变小，d变大，C正确；若求每滴体积时，1 mL的溶液的滴数多记了10滴，使V变小，d变小，D不正确(2)每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为V mL5107 mL油膜的面积S401 cm240 cm2
20、，分子直径d m1.251010 m.10.NA解析a克拉钻石的摩尔数为0.2a/M，所含分子数为nNA.钻石的摩尔体积为V(单位为m3/mol)，每个钻石分子的体积为V0.设钻石分子直径为d，则V0()3，d (单位为m)113.31022个2.71019个3.91010 m3.3109 m解析1 cm3水中的水分子个数为：nNANA3.31022个设相邻两个水分子间距为d，视水分子为球形，则有V0d3，所以d m3.91010 m1摩尔的任何气体在标准状况下，占有的体积均为22.4 L，则1 cm3水蒸气内所含有的分子数为nNA6.021023个2.71019个设水蒸气分子所占据的空间为正方体，分子间距为d，则有V0d3，所以d m3.3109m.12(1)1.2811018个(2)1.19107 kg解析(1)每个铁分子可以视为直径为d的小球，则分子体积V0d3，铁的摩尔体积V，则NAV0V，所以V0d3d m31010m.这条大道需要的分子个数n个1.2811018个(2)每个铁分子的质量m kg9.31026 kg这些分子的总质量Mnm1.28110189.31026 kg1.19107kg.