7.2 分子的热运动（学案）-【成才之路】2020-2021学年高中新课程物理同步学习指导（人教版选修3-3）

物理 (选修 3 - 3·人教版）　 学案部分　 详解答案 [学案部分] 第七章　 分子动理论 第一节　 物体是由大量分子组成的 课前预习反馈 知识点 1: 1. 大量分子　 分子　 2. 单层的　 球形　 厚度　 V S 　 3. 10 - 10 知识点 2: 1. 相同的　 阿伏加德罗　 2. 6. 02 × 1023 mol - 1 　 6. 0 × 1023 mol - 1 3. 摩尔质量　 分子大小 『判一判』 (1)√　 (2) × 　 (3)√　 (4)√　 (5)√　 (6)√ 『选一选』 　 　 BD　 某气体的摩尔体积为 V,每个气体分子平均占据的空间的体积 为 V0 ,则阿伏加德罗常数可表示为 NA = V/ V0 ,选项 A 错误;由气体摩尔 质量除以密度可求解摩尔体积,再除以阿伏加德罗常数可求解一个气体 分子平均占据的空间的体积,把分子占据的空间看做正方体,可求解正 方体的边长即为分子间的平均距离,选项 B 正确;在“用油膜法估测分子 的大小”的实验中,把油膜视为单分子层油膜时,认为分子一个一个紧密 排列,不考虑分子间隙,选项 C 错误;在“ 用油膜法估测分子的大小” 的 实验中,分子直径为 d = V S ,若将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的 体积进行计算,会使分子直径计算结果偏大,选项 D 正确;故选 BD。 『想一想』 　 　 3 × 1021 个 解析:n = VNA Vmol = 0. 1 × 6 × 10 23 18 个≈3 × 1021 个。 课内互动探究 　 　 思考讨论 1:油膜法。 典例 1:(1) CEBDFAGH　 (2) ①1. 05 × 10 - 2 　 ②8. 0 × 10 - 12 　 ③7. 6 × 10 - 10 解析:(1)将配制好的油酸酒精溶液,通过量筒测出 1 滴此溶液的体 积。 然后将 1 滴此溶液滴在有痱子粉的浅盘里的水面上,等待形状稳定 后,将玻璃板放在浅盘上,用彩笔描绘出油酸膜的形状,将画有油酸薄膜 轮廓的玻璃板放在坐标纸上,按不足半个舍去,多于半个的算一个,统计 出油酸薄膜的面积。 则用 1 滴此溶液的体积除以 1 滴此溶液中油酸的 面积,就是油酸分子的直径。 因此合理顺序排列 CEBDFAGH。 (2)①面积超过正方形一半的正方形的个数为 105 个,则油酸膜的 面积约为 S = 105 × 1 cm2 = 1. 05 × 10 - 2 m2 ②每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积 V = 1 mL × 6 104 × 1 75 = 8 × 10 - 6 mL = 8 × 10 - 12 m3 。 ③把油酸分子看成球形,且不考虑分子间的空隙,则油酸分子直径 d = V S ≈7. 6 × 10 - 10 m。 　 　 对点训练 1:(1)球形　 单分子油膜　 直径　 (2)1. 1 × 10 - 10 解析:(1) 这种粗测方法是将每个分子视为球形,让油酸尽可能地 在水面上散开,则形成的油膜面积可视为单分子油膜,这层油膜的厚度 可视为油分子的直径。 (2)1 滴溶液中纯油酸的体积 V = 1 mL 100 × 1 mL 250 mL = 4 × 10 - 5 mL,油 酸分子的直径 d = V S = 4 × 10 - 5 cm3 3. 60 × 103 cm2 = 1. 1 × 10 - 8 cm = 1. 1 × 10 - 10 m. 思考讨论 2:阿伏加德罗常数把摩尔质量和摩尔体积这些宏观量与分子 质量和分子体积这些微观量联系起来了,所以说阿伏加德罗常数是联系 宏观和微观的桥梁。 典例 2:(1)3. 2 × 10 - 2 kg / mol　 (2)3. 3 × 10 - 9 m　 (3)2. 7 × 1019 解析:(1 ) 氧 气 的 摩 尔 质 量 为 M = NA m = 6. 02 × 10 23 × 5. 3 × 10 - 26 kg / mol≈3. 2 × 10 - 2 kg / mol。 (2)标准状况下氧气的摩尔体积 V = M ρ ,所以每个氧分子所占空间 V0 = V NA = M ρNA 。 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 V0 = a 3 ,则 a3 = M ρNA a = 3 M ρNA = 3 3. 2 × 10 - 2 1. 43 × 6. 02 × 1023 m≈3. 3 × 10 - 9 m。 (3)1 cm3 氧气的质量为 m′ = ρV′ = 1. 43 × 1 × 10 - 6 kg = 1. 43 × 10 - 6 kg 则 1 cm3 氧气中含有的氧分子个数 N = m′ m = 1. 43 × 10 - 6 5. 3 × 10 - 26 ≈2. 7 × 1019