第一章 1 第一节 第1课时 分子的大小 阿伏伽德罗常数-【金版新学案】2023-2024学年新教材高二物理选择性必修3同步课堂高效讲义教师用书（粤教版）

第一节　物质是由大量分子组成的 第1课时　分子的大小　阿伏伽德罗常数 【核心素养目标】 物理观念 理解阿伏伽德罗常数、物质的量、摩尔质量等概念。 科学思维 会根据分子分布特点建立球体或正方体模型；能结合阿伏伽德罗常数分析宏观量与微观量间的关系。 知识点一　分子的大小　阿伏伽德罗常数 　　组成物质的分子很小，肉眼和高倍的光学显微镜都观察不到。用扫描隧道显微镜才能看到它们，硅晶体表面的原子排列图如图所示。你知道其直径的数量级吗？ 提示：硅原子直径的数量级为10－10 m。 1．分子：组成物质的微粒是多种多样的，或是原子(如金属)，或是离子(如盐类)，或是分子(如有机物)。为了简化，我们把构成物质的微粒统称为分子。 2．分子大小：不同物质分子的直径大小一般不同，通常是10－10 m的数量级。 3．阿伏伽德罗常数 (1)概念：1 mol的任何物质所含的分子(或原子)数目都相同，这个数目被称为阿伏伽德罗常数，用NA表示，在通常计算中取NA＝6.02×1023 mol－1。 (2)物理意义：阿伏伽德罗常数是联系摩尔质量、摩尔体积等宏观物理量与分子质量、分子大小等微观物理量的桥梁。 1．关于分子，下列说法中正确的是(　　) A．分子看作小球是分子的简化模型，实际上，分子的形状并不真的都是小球 B．所有分子大小的数量级都是10－10 m C．“物质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 A　[将分子看作小球是为研究问题而建立的简化模型，故A正确；一些有机物质的分子大小的数量级超过10－10 m，故B错误；“物质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错误；分子质量的数量级一般为10－26 kg，故D错误。] 2．(多选)物质是由大量分子组成的，下列相关说法正确的是(　　) A．1 mol任何物质都含有相同的微粒数 B．阿伏伽德罗常数用符号NA表示，在通常的计算中取NA＝6.02×1023 mol－1 C．分子很小，我们无论通过什么方式方法都无法看到它 D．分子很小，虽肉眼看不到，但在高倍光学显微镜下可以观测到 AB　[1 mol任何物质都含有相同的微粒数，阿伏伽德罗常数用符号NA表示，在通常的计算中取NA＝6.02×1023 mol－1，故A、B正确；分子很小，即使用高倍光学显微镜也无法观测到，使用扫描隧道显微镜才能观测到，C、D错误。] 3．(2022·江苏徐州市高二期末)2020年12月17日，“嫦娥五号”返回器带着1.731 kg的月球土壤顺利在内蒙古预定区域着陆。月球土壤中的氦3蕴藏量大，它是一种目前已被世界公认的高效、清洁、安全 学生用书↓第2页 的核聚变原料。若每千克月球土壤中含有氦3的质量为m，氦3的摩尔质量为M，阿伏伽德罗常数为NA(均为国际单位)，求： (1)每个氦3分子的质量m0； (2)“嫦娥五号”返回器带回的1.731 kg月球土壤中含有氦3分子的总个数。 解析：(1)每个氦3分子的质量m0＝。 (2)每千克月球土壤中含有氦3的质量为m，则1.731 kg月球土壤中含有氦3的质量为1.731m，则“嫦娥五号”返回器带回的1.731 kg月球土壤中含有氦3分子的总个数N＝NA。 答案：(1)　(2)NA 1．微观物理量：分子质量m0，分子体积V0和分子直径d(或分子间的距离L)。 2．宏观物理量：物质的质量m、摩尔质量M，物质的体积V、摩尔体积Vmol、物质的密度ρ(ρ＝＝)。 3．微观量与宏观量的关系 (1)分子质量：m0＝＝。 (2)分子体积：V0＝＝(适用于固体和液体)。(对于气体，V0表示每个气体分子所占空间的体积) (3)物质所含的分子数：N＝nNA＝NA＝NA。 知识点二　两种分子模型 1．球体模型 固体和液体可看作一个一个紧挨着的球形分子排列而成的，忽略分子间空隙，如图甲所示。 d＝ ＝ (V0为分子体积)。 2．立方体模型 气体分子间的空隙很大，把气体分成若干个小立方体，气体分子位于每个小立方体的中心，每个小立方体是每个气体分子平均占有的活动空间，忽略气体分子的大小，如图乙所示。 d＝＝ (V0为每个气体分子所占空间的体积)。 由于气体分子间距很大，远远大于分子直径，所以气体体积主要由分子间距决定，因此在标准状况下(0 ℃、标准大气压)，1 mol所有气体体积都近似为22.4 L。 (2023·江苏南京期末)估算法是根据生活和生产中的一些物理数据，对所求物理量的数值和数量级大致推算的一种近似方法。在标准状况下，水蒸气的摩尔体积Vmol＝22.4×10－3 m3/mol，阿伏伽德罗常数NA＝6.02×1023 mol－1，水的摩尔质量M＝18 g/mol，水的密度ρ＝1×103 kg/m3，请