内容正文:
1 物体是由大量分子组成的
第一章 分子动理论
[学习目标]
1.知道物体是由大量分子组成的.
2.知道分子的球形模型和分子直径的数量级.
3.知道阿伏伽德罗常量的物理意义、数值和单位.
4.知道分子之间存在空隙.
内容索引
重点探究
启迪思维 探究重点
达标检测
检测评价 达标过关
自主预习
预习新知 夯实基础
自主预习
一、物体的组成
在热学范围内,由于原子、分子或离子遵循相同的热运动规律,因此在讨论热运动时,往往不区分原子、分子或离子,故物体是由 组成的.
分子
二、分子的大小
多数分子的直径的数量级为 .
10-10 m
三、阿伏伽德罗常量
1.定义:1 mol的任何物质都含有 ,这个数量用_________
表示.
2.数值:NA=6.02×1023 mol-1.
3.意义:阿伏伽德罗常量把摩尔质量、摩尔体积这些宏观物理量与_____
、 等微观物理量联系起来了.
四、分子之间存在空隙
固体、液体、气体分子间均存在 ,气体分子间的空隙(距离)要比分子的线度大的多.
相同的分子数
阿伏伽德
罗常量
分子
质量
分子大小
空隙
判断下列说法的正误.
(1)所有分子直径的数量级都是10-9 m.( )
(2)分子的形状为球形或立方体形状.( )
(3)分子间距离等于分子的直径.( )
(4)分子体积等于摩尔体积与阿伏伽德罗常量的比值.( )
[即学即用]
答案
×
×
×
×
重点探究
一、分子的大小及模型
[导学探究]
答案 多数分子直径的数量级为10-10 m.一般把分子看做球形或立方体.
通过初中物理的学习,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1×1022个分子.那么分子到底有多小?这么小的分子又是什么形状的呢?
答案
[知识深化]
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.分子的两种模型
(1)球形模型:固体、液体中分子间距较小,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V0=
(2)立方体模型:气体中分子间距很大,一般建立立方体模型(如图1所示).将每个气体分子看成一个质点,气体分子位于立方体中心,分子占据的空间V0和分子间距离d的关系为V0=d3.
图1
3.分子的大小
(1)分子直径的数量级为10-10 m.
(2)分子体积的数量级一般为10-29 m3.
(3)分子质量的数量级一般为10-26 kg.
特别提醒 对于分子模型,无论是球体还是立方体,都是一种简化的理想模型,实际的分子是有复杂结构的,在用不同的模型计算分子的大小时,所得结果会有差别,但分子直径的数量级一般都是10-10 m.
例1 关于分子,下列说法中正确的是
A.分子看做小球是分子的简化模型,实际上,分子的形状并不真的都是
球形
B.所有分子大小的数量级都是10-10 m
C.“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10-10 kg
答案
√
解析
解析 将分子看做小球是为研究问题方便而建立的简化模型,故A选项正确;
一些有机物质分子大小的数量级超过10-10 m,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10-26 kg,故D选项错误.
例2 现在已经有能放大数亿倍的非光学显微镜(如电子显微镜、场离子显微镜等),使得人们观察某些物质内的分子排列成为可能.如图2所示是放大倍数为3×107倍的电子显微镜拍摄的二硫化铁晶体的照片.据图可以粗略地测出二硫化铁分子体积的数量级为________m3.(照片下方是用最小刻度为毫米的刻度尺测量的照片情况)
答案
解析
图2
10-29
解析 由题图可知,将每个二硫化铁分子看做一个立方体,四个小立方体并排边长之和为4d′=4.00 cm,所以平均每个小立方体的边长d′=1.00 cm.又因为题图是将实际大小放大了3×107倍拍摄的照片,所以二
硫化铁分子的小立方体边长为:d= ≈3.33×
10-10 m,所以测出的二硫化铁分子的体积为:V=d3=(3.33×10-10 m)3
≈3.7×10-29 m3.
二、阿伏伽德罗常量
[导学探究]
答案
(1)1 mol的物质内含有多少个分子?用什么表示?
答案 6.02×1023个 NA
(2)若某种物质的摩尔质量为M,摩尔体积为V,则一个分子的质量为多大?假设分子紧密排列,一个分子的体积为多大?(已知阿伏