19-20同步粤教物理选修3-3（课件+教师用书+分层作业）：第1章 第1节　物体是由大量分子组成的 (3份打包)

第一节　物体是由大量分子组成的 学　习　目　标 重　点　难　点 1.知道物体是由大量分子组成的. 2.知道分子的球体模型，知道分子直径的数量级，初步认识到微观世界是可以认知的. 3.知道阿伏加德罗常数的物理意义、数值和单位. 1.分子模型的建立，分子直径的数量级．(重点) 2.阿伏加德罗常数的意义．(重点) 3.阿伏加德罗常数和微观量的计算．(难点) 一、分子的大小 一般分子的直径的数量级为10－10 m. 二、阿伏加德罗常数 1．基本知识 (1)定义 1 mol物质所含有的粒子数． (2)数值 NA＝6.02×1023_mol－1. (3)意义 阿伏加德罗常数是一个重要的基本常量，它是微观量与宏观量联系的桥梁． 2．思考判断 (1)阿伏加德罗常数是表示1 mol任何物质所含的微粒数． (√) (2)已知水分子的体积和水分子的质量，可以求出阿伏加德罗常数． (×) (3)已知水分子的质量和水的摩尔质量，可以求出阿伏加德罗常数． (√) 3．探究交流 怎样理解“物体是由大量分子组成的”中的“大量”？ 【提示】　任何一摩尔的物质所含有的微粒数，都是6.02×1023个．阿伏加德罗常数是连接宏观世界与微观世界的桥梁，阿伏加德罗常数之大，具体地说明了物质是由大量分子组成的． 分子的大小 【问题导思】 分子非常小，用光学显微镜都无法看到，怎样理解分子的大小？ 1．热力学中的“分子”的含义 把做无规则热运动，且遵从相同规律的原子、分子或离子统称为分子． 2．分子十分微小 (1)一般分子直径的数量级是10－10 m．若把两万个分子一个挨一个地紧密排列起来，约有头发丝直径那么长，若把一个分子放大到像一粒芝麻那么大，则一粒芝麻被成比例地放大到地球那么大． (2)一般分子质量的数量级是10－27～10－25 kg. (3)人们不可能用肉眼直接观察到，也无法借助光学显微镜观察到分子，通过离子显微镜可观察到分子的位置，用扫描隧道显微镜(放大数亿倍)可直接观察到单个分子或原子． 　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10－10 m)的个数最接近于(　　) A．102个　　B．103个　　C．106个　　D．109个 【审题指导】　解答本题时应注意以下两点： (1)纳米是长度单位.1 nm＝10－9 m. (2)为了计算方便，液态氢分子可看成小立方体模型． 【解析】　1 nm＝10－9 m，则边长为1 nm的立方体的体积为V＝(10－9)3m3＝10－27m3.估算时，可将液态氢分子看做边长为10－10 m的小立方体，则每个氢分子的体积V0＝(10－10)3m3＝10－30m3，所以可容纳的液态氢分子个数N＝＝103个． 【答案】　B 1.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) 【解析】　由题图可知，将每个二硫化铁分子看作一个立方体，四个小立方体并排边长之和为4d′＝4 cm，所以平均每个小立方体的边长d′＝1 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＝m≈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. 【答案】　10－29 阿伏加德罗常数的应用 【问题导思】 1．描述物体的微观量和宏观量有哪些？ 2．对于固体、液体和气体，如何建立分子模型？ 3．如何应用阿伏加德罗常数计算一个分子的直径和分子的质量？ 1．计算分子大小的两种模型 (1)对于固体和液体，分子间距离比较小，可以认为分子是一个个紧挨着排列的，通常把分子看成球体模型，分子间的距离等于分子的直径． (2)对于气体，分子间距离比较大，是分子直径的数十倍甚至上百倍，此时把气体分子平均占据的空间视为立方体模型，立方体的边长即为分子间的平均距离． 2．微观量：分子质量m0、分子体积V0、分子直径d. 3．宏观量：物质的质量M、体积V、密度ρ、摩尔质量MA、摩尔体积VA. 4．阿伏加德罗常数的应用 (1)分子的质量：m0＝(MA表示摩尔质量)． (2)分子的体积：V0＝. ＝ (3)单位质量中所含有的分子数：n＝. (4)单位体积中所含有的分子数：n＝(适用于固体和液体，VA表示摩尔体积)． ＝ (5)气体分子间的平均距离：d＝(V0为气体分子所占据空间的体积)． ＝ (6)固体、液体分子直径：d＝. ＝ 1．在粗略计算中