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第一節(jié)物體是由大量分子組成的目標定位 1.知道物體是由大量分子組成的.2.知道分子的球體模形和立方體模型,知道分子直徑的數(shù)量級.3.知道阿伏加德羅常數(shù),會用它進行相關的計算和估算一、分子的大小導學探究(1)我們知道組成物體的分子是很小的成年人做一次深呼吸,大約能吸入1.21022個分子那么分子到底有多???(2)組成物體的分子真的是球形嗎?答案(1)多數(shù)分子大小的數(shù)量級為1010 m.(2)不是分子實際的結構很復雜,不同物體的分子形狀各異知識梳理1熱學中的分子與化學上講的不同,它是構成物質(zhì)的分子、原子、離子等微粒的統(tǒng)稱,因為這些微粒在熱運動時遵從相同的規(guī)律2一般分子直徑的數(shù)量級是1010 m.3分子的兩種模型(1)球體模型:固體、液體中分子間距較小,可認為分子是一個挨著一個緊密排列的球體,分子體積V0和直徑d的關系為V0d3.(2)立方體模型:氣體中分子間距很大,一般建立立方體模型如圖1所示,將每個氣體分子看成一個質(zhì)點,氣體分子位于立方體中心,每個分子占據(jù)的空間V0和分子間距d的關系為V0d3.圖1二、阿伏加德羅常數(shù)及微觀量的估算導學探究1毫升水的質(zhì)量是1 g,大約有24滴,請結合化學知識估算:(1)每滴水中含有多少個水分子?(2)每個水分子質(zhì)量為多少?(3)每個水分子體積為多少?每個水分子的直徑為多少?答案(1)每滴水的質(zhì)量為m g,水的摩爾質(zhì)量M18 gmol1,阿伏加德羅常數(shù)NA6.021023 mol1.則每滴水中水分子個數(shù)NNA1.41021個(2)每個水分子的質(zhì)量m03.01026 kg.(3)水的摩爾體積Vm,則每個水分子的體積V03.01029 m3.代入球的體積公式V0d3可解得:d3.91010 m.知識梳理阿伏加德羅常數(shù):NA6.021023 mol1它是聯(lián)系宏觀世界和微觀世界的橋梁它把摩爾質(zhì)量M、摩爾體積Vm、物質(zhì)的質(zhì)量m、物質(zhì)的體積V、物質(zhì)的密度等宏觀量,跟單個分子的質(zhì)量m0、單個分子的體積V0等微觀量聯(lián)系起來,如圖2所示圖2其中密度,但要切記對單個分子是沒有物理意義的1分子的質(zhì)量:m0.2固體、液體中分子的體積:V0.氣體中分子所占的空間:V0.3質(zhì)量為m的物體所含分子數(shù):NNA.4體積為V的物體所含分子數(shù):NNA.一、分子的大小例1關于分子,下列說法中正確的是()A分子看作小球是分子的簡化模型,實際上,分子的形狀并不真的都是小球B所有分子大小的數(shù)量級都是1010 mC“物體是由大量分子組成的”,其中“分子”只包含分子,不包括原子和離子D分子的質(zhì)量是很小的,其數(shù)量級一般為1010 kg答案A解析將分子看作小球是為研究問題方便而建立的簡化模型,故A選項正確一些有機物質(zhì)的分子大小的數(shù)量級超過1010 m,故B選項錯誤“物體是由大量分子組成的”,其中“分子”是分子、原子、離子的統(tǒng)稱,故C選項錯誤分子質(zhì)量的數(shù)量級一般為1026 kg,故D選項錯誤例2現(xiàn)在已經(jīng)有能放大數(shù)億倍的非光學顯微鏡(如電子顯微鏡、場離子顯微鏡等),使得人們觀察某些物質(zhì)內(nèi)的分子排列成為可能如圖3所示是放大倍數(shù)為3107倍的電子顯微鏡拍攝的二硫化鐵晶體的照片據(jù)圖可以粗略地測出二硫化鐵分子體積的數(shù)量級為_ m3.(照片下方是用最小刻度為毫米的刻度尺測量的照片情況)圖3答案1029解析由題圖可知,將每個二硫化鐵分子看作一個小球,四個小球并排直徑之和為4d4 cm,所以平均每個小球的直徑d1 cm.又因為題圖是將實際大小放大了3107倍拍攝的照片,所以二硫化鐵分子的小球直徑為:d m3.331010 m,所以測出的二硫化鐵分子的體積為:Vd33.14(3.331010 m)31.91029 m3.二、阿伏加德羅常數(shù)的應用例3水的分子量是18,水的密度1.0103 kg/m3,阿伏加德羅常數(shù)NA6.021023 mol1,則:(1)水的摩爾質(zhì)量M_ gmol1或M_ kgmol1,水的摩爾體積Vm_ m3mol1.(2)水分子的質(zhì)量m0_ kg,水分子的體積V_ m3(保留一位有效數(shù)字)(3)將水分子看作球體,其直徑d_ m(保留一位有效數(shù)字),一般分子直徑的數(shù)量級是_ m.(4)36 g水中所含水分子個數(shù)n_個(5)1 cm3的水中所含水分子個數(shù)n_個答案(1)181.81021.8105(2)3102631029(3)410101010(4)1.21024(5)3.31022解析(1)某種物質(zhì)的摩爾質(zhì)量用“gmol1”作單位時,其數(shù)值與該種物質(zhì)的分子量相同,所以水的摩爾質(zhì)量M18 gmol1.如果摩爾質(zhì)量用國際單位制的單位“kgmol1”,就要換算成M1.8102 kgmol1.水的摩爾體積Vm m3mol11.8105 m3mol1.(2)水分子的質(zhì)量m0 kg31026 kg.水分子的體積V m331029 m3.(3)將水分子看作球體就有()3V,水分子直徑d m41010 m,這里的“1010”稱為數(shù)量級,一般分子直徑的數(shù)量級就是這個值(4)36 g水中所含水分子個數(shù)nNA6.021023個1.21024個(5)1 cm3水中水分子的個數(shù)nNA個3.31022個針對訓練已知潛水員在岸上和海底吸入空氣的密度分別為1.3 kg/m3和2.1 kg/m3,空氣的摩爾質(zhì)量為0.029 kg/mol,阿伏加德羅常數(shù)NA6.021023 mol1,若潛水員呼吸一次吸入2 L空氣,試估算潛水員在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空氣的分子數(shù)(結果保留一位有效數(shù)字)答案31022個解析設空氣的摩爾質(zhì)量為M,在海底和岸上的密度分別為海和岸,一次吸入空氣的體積為V,在海底吸入的分子數(shù)N海NA,在岸上吸入的分子數(shù)N岸NA,則有NN海N岸NA,代入數(shù)據(jù)得N31022個1(分子的大小)納米材料具有很多優(yōu)越性,有著廣闊的應用前景邊長為1 nm的立方體,可容納液態(tài)氫分子(其直徑約為1010 m)的個數(shù)最接近于()A102個 B103個C106個 D109個答案B解析1 nm109 m,則邊長為1 nm的立方體的體積V(109)3 m31027 m3;將液態(tài)氫分子看作邊長為1010 m的小立方體,則每個氫分子的體積V0(1010)3 m31030 m3,所以可容納的液態(tài)氫分子的個數(shù)N103(個)液態(tài)氫分子可認為分子是緊挨著的,其空隙可忽略,對此題而言,建立立方體模型比球形模型運算更簡潔2(分子的大小與模型)關于分子,下列說法中正確的是()A分子的形狀要么是球形,要么是立方體B所有分子的直徑都相同C不同分子的直徑一般不同,但數(shù)量級基本一致D密度大的物質(zhì),分子質(zhì)量一定大答案C解析分子的結構非常復雜,它的形狀并不真的都是小球,分子的直徑不可能都相同,但數(shù)量級是一致的,所以C正確,A、B錯誤密度大指相同體積質(zhì)量大,但分子個數(shù)不確定,無法比較分子質(zhì)量大小,D錯誤3(阿伏加德羅常數(shù)的應用)已知某氣體的摩爾體積為22.4 L/mol,摩爾質(zhì)量為18 g/mol,阿伏加德羅常數(shù)為6.021023 mol1,由以上數(shù)據(jù)不可以估算出在標準狀態(tài)下這種氣體()A每個分子的質(zhì)量 B每個分子的體積C每個分子占據(jù)的空間 D分子之間的平均距離答案B解析實際上氣體分子之間的距離遠比分子本身的直徑大得多,即氣體分子之間有很大空隙,故不能根據(jù)V0計算分子體積,這樣算得的應是該氣體每個分子所占據(jù)的空間;可認為每個分子平均占據(jù)了一個小立方體空間,即為相鄰分子之間的平均距離;每個分子的質(zhì)量顯然可由m0估算,故答案選B.題組一分子的大小1關于分子,下列說法中正確的是()A分子是組成物質(zhì)的最小粒子B分子是保持物質(zhì)化學性質(zhì)的最小粒子C分子是保持物質(zhì)物理性質(zhì)的最小粒子D分子是假想的物質(zhì)粒子答案B解析比分子小的粒子還有電子、中子、質(zhì)子等,A、C項錯誤;用掃描隧道顯微鏡已經(jīng)觀察到了分子,D項錯誤;由物質(zhì)的化學性質(zhì)可知B項正確2(多選)如果把氧氣分子看成球形,則氧氣分子直徑的數(shù)量級為()A108 cm B1010 cmC1010 m D1015 m答案AC3在室溫下水分子的平均間距約為31010 m,假定此時水分子是一個緊挨一個的,若使水完全變?yōu)橥瑴囟认碌乃魵猓魵獾捏w積約為原來水體積的1 600倍,此時水蒸氣分子的平均間距最接近于()A3.5109 m B4.0109 mC3108 m D4.8107 m答案A解析氣體體積增大1 600倍,則邊長增加倍,故正確選項為A.題組二阿伏加德羅常數(shù)的應用4(多選)下列數(shù)值等于阿伏加德羅常數(shù)的是()A1 m3的任何物質(zhì)所含的分子數(shù)B1 kg的任何物質(zhì)所含的分子數(shù)C標準狀態(tài)下1 mol氣體所含的分子數(shù)D任何狀態(tài)下1 mol任何物質(zhì)所含的分子數(shù)答案CD解析1 mol任何物質(zhì)所含的分子數(shù)均為6.021023個,這一數(shù)值稱為阿伏加德羅常數(shù),因此,A、B錯誤,C、D正確5從下列哪一組數(shù)據(jù)可以算出阿伏加德羅常數(shù)()A水的密度和水的摩爾質(zhì)量B水的摩爾質(zhì)量和水分子的體積C水分子的體積和水分子的質(zhì)量D水分子的質(zhì)量和水的摩爾質(zhì)量答案D解析阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀世界和微觀世界的橋梁,有兩個主要公式求阿伏加德羅常數(shù),分別為:NA 和NA.對應可得D項正確6(多選)某氣體的摩爾質(zhì)量為M,摩爾體積為Vm,密度為,每個分子的質(zhì)量和體積分別為m0和V0,則阿伏加德羅常數(shù)NA可表示為()ANA BNACNA DNA答案BC解析氣體的體積是指氣體所充滿的容器的容積,它不等于氣體分子個數(shù)與每個氣體分子體積的乘積,所以A、D錯由質(zhì)量、體積、密度關系可推知B、C正確7已知阿伏加德羅常數(shù)為NA,某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M,該物質(zhì)的密度為,則下列敘述中正確的是()A1 kg該物質(zhì)所含的分子個數(shù)是NAB1 kg該物質(zhì)所含的分子個數(shù)是C該物質(zhì)1個分子的質(zhì)量是D該物質(zhì)1個分子占有的空間是答案D解析1 kg該物質(zhì)的物質(zhì)的量為,所以分子個數(shù)為,選項A、B均錯;該物質(zhì)1個分子的質(zhì)量是,選項C錯;該物質(zhì)的摩爾體積為Vm,所以每個分子占有的空間是,選項D對8已知水銀的摩爾質(zhì)量為M,密度為,阿伏加德羅常數(shù)為NA,則水銀分子的直徑是()A() B()C. D.答案A解析1 mol水銀的體積V,1個水銀分子的體積V0,把水銀分子看成球體,則V0d3,所以d().把水銀分子看成立方體,則V0d3,所以d().故正確答案為A.題組三阿伏加德羅常數(shù)及微觀量的估算9已知在標準狀況下,1 mol氫氣的體積為22.4 L,氫氣分子間距約為()A109 m B1010 mC1011 m D108 m答案A解析在標準狀況下,1 mol氫氣的體積為22.4 L,則每個氫氣分子占據(jù)的體積V m33.721026 m3.按立方體估算,占據(jù)體積的邊長:L m3.3109 m故選A.10對于固體和液體來說,其內(nèi)部分子可看作是一個挨著一個緊密排列的球體已知汞的摩爾質(zhì)量為200.5103 kg/mol,密度為13.6103 kg/m3,阿伏加德羅常數(shù)為6.01023 mol1,則汞原子的直徑與以下數(shù)值中最接近的是()A1109 m B21010 mC41010 m D61011 m答案C解析由摩爾質(zhì)量和密度計算出摩爾體積Vm;由摩爾體積除以阿伏加德羅常數(shù)計算出一個分子所占的體積:V0;再由球體體積公式求出分子的直徑計算后可知選項C正確112008年8月8日北京奧運會開賽以來,美麗的“水立方”游泳館簡直成了破世界紀錄的搖籃,但“水立方”同時也是公認的耗水大戶,因此,“水立方”專門設計了雨水回收系統(tǒng),平均每年可以回收雨水10 500 m3,相當于100戶居民一年的用水量,請你根據(jù)上述數(shù)據(jù)估算一戶居民一天的平均用水量與下面哪個水分子數(shù)目最接近(設水分子的摩爾質(zhì)量為M1.8102 kg/mol)()A31031個 B31028個C91027個 D91030個答案C解析每戶居民一天所用水的體積V m30.29 m3,該體積所包含的水分子數(shù)目NNA9.71027個,最接近C

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