内容正文:
章末复习课
【知识体系】
主题1 分子微观量的估算
1.在处理估算类问题时要抓住连接微观物理量和宏观物理量的桥梁——阿伏加德罗常数,要熟练掌握以下关系式:
(1)计算分子的质量:m=(Mmol为摩尔质量,NA为阿伏加德罗常数).
(2)计算分子的体积:V=(Vmol为摩尔体积,NA为阿伏加德罗常数,气体分子不适用).
(3)分子大小的估算方法.
①球体模型:分子直径d=,此模型多用于固体和液体(V为分子体积).
②立方体模型:分子间距离d=,此模型多用于气体(V为分子所占的空间).
(4)计算物体所含分子数.
n=·NA(m和V分别为物体的质量和体积).·NA=
2.估算类问题的处理方法.
(1)突出主要因素,忽略次要因素,建立物理模型.
(2)挖掘隐含条件.估算问题文字简洁,显性条件少,必须认真审题,仔细推敲,找出隐含条件.
(3)适当选取数据,合理近似计算.物理学中的估算类问题准确度要求不是很高,计算时要选NA=6.0×1023 mol-1,室温取T=300 K等.
3.常见的几种估算题型.
(1)估算分子的数目、分子的质量、分子的直径.
(2)估算分子间的平均距离.
(3)估算阿伏加德罗常数.
[典例❶] 已知水的密度ρ=1.0×103 kg/m3,水的摩尔质量M=1.8×10-2 kg/mol.求:
(1)1 g水中所含水分子数目;
(2)水分子的质量;
(3)水分子的直径(取两位有效数字).
解析:(1)因为1 mol任何物质中含有分子数都是NA,所以只要知道了1 g水的摩尔数n,就可求得其分子总数N.
N=nNA=×6.02×1023个=3.3×1022个.NA=
(2)水分子质量
m0= kg=3.0×10-26 kg.=
(3)水的摩尔体积V=.πd3=πd3,所以有:.将水分子视为球形,则V0==,设水分子是一个挨一个紧密排列的,则一个水分子的体积V0=
即有d= m=3.9×10-10 m.=
答案:(1)3.3×1022个 (2)3.0×10-26 kg (3)3.9×10-10 m
针对训练
1.一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变,已知气泡内气体的密度为1.29 kg/m3,平均摩尔质量为0.029 kg/mol.阿伏加德罗常数NA=6.02×1023 mol-1,取气体分子的平均直径为2×10-10 m.若气泡内的气体能完全变为