第一章 第一节 物质是由大量分子组成的-【优化探究】2025-2026学年新教材高中物理选择性必修第三册同步导学案配套PPT课件（粤教版）

第一节　物质是由大量分子组成的 第一章　分子动理论 [学习目标]　1.认识物质是由大量分子组成的,知道分子大小的数量级。2.知道阿伏伽德罗常数及其意义。3.掌握通过油膜法估测分子大小的实验,体会建立模型和估测方法在研究物理问题中的应用。 课时作业 巩固提升 要点1　分子的大小　阿伏伽德罗常数 要点2　实验:用油膜法估测油酸分子的大小 内容索引 要点1　分子的大小　阿伏伽德罗常数 一 4 梳理 必备知识 自主学习 1.分子的大小 (1)研究对象:构成物质的　　　　、　　　　、　　　　等统称为分子。  (2)分子大小:多数分子直径的数量级为　　　　 m。  原子　 离子 分子 10-10　 2.阿伏伽德罗常数 (1)定义:1 mol的任何物质所含的分子(或原子)数目都　　　　,这个数目被称为阿伏伽德罗常数。  (2)大小:NA=　　　　　　　 mol-1。  (3)意义:阿伏伽德罗常数是联系摩尔质量、摩尔体积等　　　　物理量与分子质量、分子大小等　　　　物理量的桥梁。  相同 6.02×1023 宏观　 微观 [思考与讨论] (1)1 mol的物质内含有多少个分子?用什么表示? (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?(已知阿伏伽德罗常数为NA) 提示:(1)6.02×1023个;NA。(2);。 1.两种分子模型 固体、液体分子间紧密排列可忽略间隙。气体分子可以近似认为是均匀分布的,每个气体分子占据一个正方体,其边长即为气体分子间的距离。如表所示。 归纳 关键能力 合作探究 分子模型 意义 分子大小或分子间的平均距离 图例 球形模型 固体和液体可看成是一个个紧挨着的球形分子排列而成的,忽略分子间的空隙 d=   分子模型 意义 分子大小或分子间 的平均距离 图例 立方体模型 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分子占有的平均空间,这时忽略气体分子的大小 d=   2.常见的微观量与宏观量的关系 设物质的摩尔质量为M、摩尔体积为V、密度为ρ、每个分子的质量为m0、每个分子的体积为V0,有以下关系式: (1)一个分子的质量:m0=。 (2)一个分子的体积:V0==(只适用于固体和液体;对于气体,V0表示每个气体分子平均占有的空间体积)。 (3)一摩尔物质的体积:V=。 (4)单位质量中所含的分子数:n=。 (5)单位体积中所含的分子数:n'=。 (6)固体、液体分子的球形模型分子直径:d=;气体分子的立方体模型分子间距:d=。 [例1]　水的相对分子质量是18,水的密度ρ=1.0×103 kg/m3,阿伏伽德罗常数NA=6.02×1023 mol-1,则: (1)水的摩尔质量M=　　　g· mol-1或M=　　　　kg·mol-1,水的摩尔体积Vmol=　　　　　m3· mol-1。  (2)水分子的质量m0=　　　　　kg,水分子的体积V'=　　　　m3。(结果均保留一位有效数字)  (3)将水分子看作球形,其直径d=　　　　　m(结果保留一位有效数字),一般分子直径的数量级是　　　　m。  (4)36 g水中所含水分子个数n=　　　　个。  (5)1 cm3的水中所含水分子个数n'=　　　　个。  18 1.8×10-2　 1.8×10-5 3×10-26　 3×10-29 4×10-10　 10-10 1.2×1024 3.3×1022 [解析]　(1)某种物质的摩尔质量用“g· mol-1”作单位时,其数值与该种物质的相对分子质量相同,所以水的摩尔质量M=18 g· mol-1。如果摩尔质量用“kg· mol-1”表示,就要换算成M=1.8×10-2 kg· mol-1。 水的摩尔体积 Vmol== m3· mol-1=1.8×10-5 m3· mol-1。 (2)水分子的质量 m0== kg≈3×10-26 kg 水分子的体积 V'== m3≈3×10-29 m3。 (3)将水分子看作球形,有π()3=V',则水分子直径d== m ≈4×10-10 m,这里的“10-10 m”称为数量级,一般分子直径的数量级就是这个值,即10-10 m。 (4)36 g水中所含水分子的个数 n=NA=×6.02×1023≈1.2×1024(个)。 (5)1 cm3的水中所含水分子的个数为 n'=NA=≈3.3×1022(个)。 名师点评 1.分子的大小:一般分子大小的数量级是10-10 m,质量的数量级是10-26 kg。 2.NA的桥梁和纽带作用 阿伏伽德罗常数NA是联系宏观世界和微观世界的一座桥梁,它把摩尔质量Mmol、摩尔体积Vmol、物体的质量m、物体的体积V、物体的密度ρ等宏观量,跟单个分子的质量m0、单个分子的体积V0等微观量联系起来,如图所示。 其中密度ρ==,但要切记对单个分子ρ=是没有物理意义的。 [针对训练]　1.某气体的摩尔质量是M,标准状态下的摩尔体积为V,阿伏伽德罗常数为NA。下列叙述正确的是(　　) A.该气体在标准状态下的密度为 B.该气体每个分子的质量为 C.每个气体分子在标准状态下的体积为 D.该气体单位体积内的分子数为 D 解析:摩尔质量除以摩尔体积等于密度,该气体在标准状态下的密度为,故A错误;气体分子的质量为摩尔质量与阿伏伽德罗常数的比值,即,故B错误;由于分子间距的存在,每个气体分子的体积远小于,故C错误;表示单位体积内的分子个数,故D正确。 2.科技人员测得钙钛矿单晶的体积为V,密度为ρ,摩尔质量为M,阿伏伽德罗常数为NA,求: (1)该晶体所含的分子数; (2)估算该晶体分子的直径D(球的体积V=)。 答案:(1)NA　(2) 解析:(1)该晶体的质量m=ρV 所含分子数为n=NA=NA。 (2)单个分子体积V0==NA· 解得D=。 二 要点2　实验:用油膜法估测油酸分子的大小 22 1.实验原理 将油酸酒精溶液滴在水面上时,密度较小的油酸会在水面散开,形成极薄的一层油膜,若水面足够大,油膜展开足够充分,则油酸分子就会一个挨一个地紧密排列在水面上,形成单分子层油膜,如图所示,只需要测算出一滴溶液中纯油酸的体积V和在水面形成的油膜面积S,根据d=可算出油膜的厚度,即可估测出油酸分子的直径大小。 基础 实验要求 2.实验器材 一定浓度的油酸酒精溶液、滴管、量筒、痱子粉、纱网(或粉扑)、浅盘、水、带有网格的透明塑料盖板、彩笔等。 3.实验步骤 (1)测量算出1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V。 ①配制一定浓度的油酸酒精溶液。 ②如图甲用吸管吸取一定量的油酸酒精溶液,再把它一滴 一滴地滴入量筒中,记下液滴的总滴数、量筒内溶液的体 积,利用总体积除以总滴数,得到1滴油酸酒精溶液的体积。 ③根据溶液体积分数计算1滴油酸酒精溶液所含纯油酸的体积的平均值V。 (2)测量1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积S。 ①如图乙所示,在水平放置的浅盘倒入约2 cm深的水,用纱网(或粉扑)将适量痱子粉均匀地撒在水面上。 ②如图丙所示,用滴管将1滴油酸酒精溶液轻轻滴入水面中央,油酸立即在水面散开,形成一块油膜,通过痱子粉可以清楚地看出油膜的轮廓。 ③如图丁所示,待油膜形状稳定后,在浅盘上盖上带有网格线的透明塑料盖板,用彩笔描出油膜的轮廓。 ④根据画有油膜轮廓的玻璃板上的坐标 方格,数出轮廓范围内正方形的个数,不足 半个的舍去,多于半个的算一个。 ⑤把正方形的个数乘单个正方形的面积就估算出油膜的面积S。 ⑥洗净浅盘,擦去塑料盖板上的轮廓线,重复实验2~3次,将实验数据填入表格中。 4.数据处理 (1)根据表格中记录的数据,利用公式d=计算出油酸分子的直径,并取平均值。 (2)除了一些有机物质的大分子外,多数分子大小的数量级为10-10 m,该实验借用宏观的体积、面积来估测微观的分子直径。 5.注意事项 (1)油酸酒精溶液配制好后不要长时间放置,以免酒精挥发使浓度改变,造成较大的实验误差。 (2)实验前应注意检查浅盘是否清洗干净,痱子粉应均匀撒在水面上。 (3)向水面滴油酸酒精溶液时,应靠近水面,不能离水面太高,否则油膜难以形成。 (4)油酸薄膜扩散后由于酒精的挥发又会收缩,要在油酸薄膜的形状稳定后再描轮廓。 (5)计算轮廓范围内正方形的个数时,不足半个的舍去,多于半个的算一个。 [思考与讨论] 1.实验中为什么不直接用纯油酸而是用被稀释过的油酸酒精溶液? 提示:用酒精对油酸进行稀释有利于获取更小体积的纯油酸,这样更有利于油酸在水面上形成单分子油膜,同时酒精会挥发或溶于水,不影响测量结果。 2.实验中为什么在水面上撒痱子粉? 提示:撒痱子粉后,便于观察所形成的油膜的轮廓。 [例2]　在“用油膜法估算油酸分子的大小”的实验中,首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液,稀释的目的是______________________ 　　　　　 　　。实验中为了测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积,可以__________________________________ 　  　。  为得到油酸分子的直径,还需测量的物理量是  　。  实验 创新研析 使油酸在浅盘的水面上容 易形成一块单分子层油膜 用滴管将已知浓度的油酸酒精溶液滴入 量筒,根据溶液的浓度、滴数和体积的关系,得到一滴纯油酸的体积 单分子层油膜的面积 [解析]　用油膜法估算分子大小的实验中,首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液,稀释的目的是使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜;在实验中为了测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积,可以用滴管将已知浓度的油酸酒精溶液滴入量筒,根据溶液的浓度、滴数和体积的关系,得到一滴溶液中纯油酸的体积;为得到油酸分子的直径,由d=知,还需测量的物理量是单分子层油膜的面积。 名师点评 油膜法估测分子大小过程中的“放大法” 为了测量分子大小这一极其微小的量,在用油膜法估测分子直径的实验中多次用了间接测量法来达到“放大”的效果:一是油酸溶于酒精,配制成油酸酒精溶液,对油酸进行稀释;二是数出一定体积的油酸酒精溶液的滴数,得出一滴油酸酒精溶液的体积;三是油膜法本身就起了放大的作用。 [针对训练]　3.在“用油膜法估测分子的大小”的实验中,用a mL的纯油酸配制成b mL的油酸酒精溶液,再用滴管取1 mL油酸酒精溶液,让其自然滴出,共n滴。现在让其中一滴落到盛水的浅盘内,待油膜充分展开后,测得油膜的面积为S cm2,则: (1)估算油酸分子的直径大小是　　　　cm。  (2)用油膜法测出油酸分子的直径后,要测定阿伏伽德罗常数,还需要知道油滴的　　　　。  A.摩尔质量　　　　　　　　 B.摩尔体积 C.质量 D.体积 B 解析:(1)据题得,油酸酒精溶液的浓度为,一滴油酸酒精溶液的体积为 mL,一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为V=· mL= mL,则油酸分子的直径为d== cm。 (2)设一个油酸分子的体积为V1,则V1=πd3,由NA=可知,要测定阿伏伽德罗常数,还需要知道油滴的摩尔体积,B项正确。 4.测量分子的直径有很多方法,除一些有机物质的大分子外,多数分子大小的数量级为10-10m。在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中,具体操作如下: ①取油酸0.1 mL注入250 mL的容量瓶内,然后向瓶中加入酒精,直到液面达到250 mL的刻度为止,摇动容量瓶使油酸在酒精中充分溶解,形成油酸酒精溶液; ②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒,记录滴入的滴数直到量筒达到1.0 mL为止,恰好共滴了100滴; ③在边长约40 cm的浅盘内注入约2 cm深的水,将细石膏粉均匀地撒在水面上,再用滴管吸取油酸酒精溶液,轻轻地向水面滴一滴溶液,酒精挥发后,油酸在水面上尽可能地散开,形成一层油膜,膜上没有石膏粉,可以清楚地看出油膜轮廓; ④待油膜形状稳定后,将事先准备好的玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上绘出油膜的形状; ⑤将画有油膜形状的玻璃板放在边长为1.0 cm的方格纸上,算出完整的方格有56个,大于半格的有14个,小于半格的有12个。 (1)“用油膜法估测油酸分子的大小”实验的科学依据是　　　。  A.将油膜看成单层油酸分子铺成的 B.不考虑各油酸分子间的间隙 C.考虑了各油酸分子间的间隙 D.将油酸分子看成球形 (2)利用上述具体操作中的有关数据可知,一滴油酸酒精溶液含纯油酸的体积为　　　m3,油膜面积为　　　m2,求得的油酸分子直径为　　　　m。(结果全部保留两位有效数字)  (3)某同学实验中最终得到的计算结果和大多数同学的相比较,数据偏大,可能是由于　　　。  A.油酸未完全散开 B.油酸中含有大量的酒精 C.计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格 D.求每滴溶液体积时,1 mL的溶液的滴数多记了10滴 答案:(1)ABD　(2)4.0×10-12　 7.0×10-3　5.7×10-10　(3)AC 解析:(1)在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中,实验的基本原理是:①让油膜尽可能散开,形成单分子层;②把油酸分子看成球形;③不考虑分子之间的空隙。故A、B、D正确,C错误。 (2)一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为 V=× mL=4.0× 10-6mL=4.0×10-12m3;由于每格边长为1.0 cm,则每一格的面积就是 1 cm2,估算油膜面积时,由超过半格以一格计算,小于半格就舍去的原则可知,轮廓范围内正方形有70格,则油酸薄膜面积S=70 cm2=7.0×10-3m2;所以油酸分子直径为 d== m≈5.7×10-10m。 (3)计算油酸分子直径的公式是d=,V是纯油酸的体积,S是油膜的面积。 油酸未完全散开,S偏小,故得到的分子直径d将偏大,故A正确;计算时利用的是纯油酸的体积,是按照溶液比例计算出来的,如果含有大量的酒精,只要比例正确,则油酸的实际体积不变,则直径将不变,故B错误;计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格,S将偏小,故得到的分子直径将偏大,故C正确;求每滴溶液体积时,1 mL的溶液的滴数多记了10滴,纯油酸的体积将偏小,则计算得到的分子直径将偏小,故D错误。 名师点评 油膜法估测分子直径问题的关键点 1.获得一滴油酸酒精溶液的体积,并由配制浓度求出其中所含纯油酸的体积V。 2.用数格子法(不足半格的舍去,多于半格的算一格,即“四舍五入”法)求出油膜的面积S。 3.由公式d=计算结果。其中V和S的单位均采用国际单位制中的单位,即体积V的单位是m3,面积S的单位是m2。 三 课时作业 巩固提升 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 [A组　基础巩固练] 1.下列说法中正确的是(　　) A.分子是具有物质物理性质的最小微粒 B.无论是无机物质的分子,还是有机物质的分子,其分子大小的数量级都是10-10 m C.本节中所说的“分子”,包含了单原子分子、多原子分子等多种意义 D.分子的质量是很小的,其数量级为10-19 kg C 解析:分子是构成物质并保持物质化学性质的最小微粒,故A错误;大分子,特别是有机大分子的直径数量级会超过10-10 m,故B错误;分子质量的数量级,对一般分子来说是10-26 kg,故D错误;C项说法是正确的。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2.如果用M表示某物质的摩尔质量,m表示分子质量,ρ表示物质的密度,V表示摩尔体积,V'表示分子体积,NA为阿伏伽德罗常数,则下列关系中正确的是(　　) A.分子间距离d= B.单位体积内分子的个数为 C.分子的体积一定是 D.物质的密度一定是ρ= 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 B 解析:该物质可能是固体、液体或气体,气体分子间距远大于分子直径,故分子的直径不等于分子间的距离,A错误;物质的摩尔体积为V=,故单位体积内的分子数为n==,B正确;分子占据的空间是=,对于气体,此值远大于分子的体积,C错误;物质的密度ρ=,ρ=没有实际意义,D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 3.根据下列物理量(一组),就可以估算出气体分子间的平均距离的是 (　　) A.阿伏伽德罗常数、该气体的摩尔质量和质量 B.阿伏伽德罗常数、该气体的质量和体积 C.阿伏伽德罗常数、该气体的摩尔质量和密度 D.该气体的密度、体积和摩尔质量 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 C 解析:由气体的立方体模型可知,每个分子平均占据空间为V0=r3,r是气体分子间的平均距离,摩尔体积V=NAV0=。因此,要计算气体分子间的平均距离r,需要知道阿伏伽德罗常数NA、该气体的摩尔质量M和密度ρ。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 4.试估算氢气分子在标准状态下的平均距离(1摩尔氢气分子在标准状态下的体积为22.4 L)(　　) A.4.3×10-10 m　　　　　　 B.3.3×10-9 m C.5.3×10-11 m D.2.3×10-8 m 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 B 解析:建立气体分子的立方体模型,分子看成是一个质点,处在规则且均匀分布的立方体中心,小立方体的体积是指分子平均占据空间的大小,设a为小立方体的棱长,即为分子间距,若取1 mol标准状态下的氢气,则a== m≈3.3×10-9 m。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 5.某固体物质的摩尔质量为M,密度为ρ,阿伏伽德罗常数为NA,则每个分子的质量和单位体积内所含的分子数分别为(　　) A., B., C., D., 解析:每个分子的质量m=,每个分子的体积V=,则单位体积内所含的分子数为n==,故A正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 A 6.(2024·广州高二期末改编)在估测油酸分子大小的实验中,具体操作如下: ①取油酸注入瓶内,然后向瓶中加入酒精。摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解,形成油酸酒精溶液,其浓度为c; ②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒,记录滴入体积为V的溶液共n滴; ③在浅水盘内注入水,将细石膏粉均匀地撒在水面上,再用滴管吸取油酸酒精溶液,轻轻地向水面滴一滴油酸酒精溶液,酒精挥发后,油酸在水面上尽可能地散开,形成一层油膜,膜上没有石膏粉,可以清楚地看出油膜轮廓; ④待油膜形状稳定后,将事先准备好的玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上绘出油酸膜的形状,经计算得油膜面积为S。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 (1)利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸酒精溶液含油酸体积 为　　　　,求得的油酸分子直径为　　　　。  (2)若阿伏伽德罗常数为NA,油酸的摩尔质量为M,油酸的密度为ρ,则1 m3 油酸所含分子数是　　　　。  2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 　 解析:(1)油酸酒精溶液的浓度为c,记录滴入体积为V的溶液共n滴,可知一滴油酸酒精溶液含油酸体积为V0= 在玻璃板上绘出油膜的形状,油膜面积为S,可知油膜的厚度为d== 把油酸膜看成单分子油膜,则油酸分子直径为。 (2)油酸的摩尔体积为V1= 则1 m3油酸所含分子数n=NA=。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 [B组　综合强化练] 7.在室温下,水分子的平均间距约为3×10-10 m,假定此时水分子是一个紧挨一个的,若使水完全变为同温度下的水蒸气,水蒸气的体积约为原来水体积的1 600倍,此时水蒸气分子的平均间距最接近于(　　) A.3.5×10-9 m B.4.0×10-9 m C.3.0×10-8 m D.4.8×10-7 m 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 A 解析:假设8个水分子组成一个边长为3×10-10 m的正方体,水蒸气的体积约为原来水体积的1 600倍,可看成是正方体的体积增大为原来的1 600倍,即边长增大为原来的≈11.7倍,可得水蒸气分子的平均间距约为3×10-10×11.7 m=3.51×10-9 m,故选项A正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 8.(2024·广州高二期末改编)某实验小组在做“油膜法估测分子大小”的实验时,测算出1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积后,完成相关实验操作。 (1)该小组进行下列实验操作,请将它们按操作先后排序:　　　　(用字母符号表示)。  2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 (2)某同学在做该实验时,计算结果偏大,其原因可能是　　　　。  A.计算油膜面积时所有不足一格的方格全部按满格计数 B.用注射器测得1 mL溶液有N滴时数成了(N-1)滴 C.痱子粉末太薄使油酸边界不清,导致油膜面积测量值偏大 D.未等痱子粉末完全散开,就在玻璃片上描绘了油膜轮廓 答案:(1)CDBA　(2)BD 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 解析:(1)“油膜法估测分子大小”实验中先把痱子粉均匀撒到水面上,再用注射器取一定的溶液,然后滴到水中,再盖上玻璃盖,用笔在玻璃上描出油酸的轮廓,把坐标纸铺在玻璃上,故顺序为CDBA。 (2)计算油膜面积时所有不足一格的方格全部按满格计数,根据d=,计算出的结果偏小,故A错误; 用注射器测得1 mL溶液有N滴时数成了(N-1)滴,每滴溶液的体积计算结果偏大,根据d=,可得直径计算结果偏大,故B正确; 油膜面积测量值偏大,由上式可知d的测量值偏小,故C错误; 未等痱子粉末完全散开,就在玻璃片上描绘了油膜轮廓,测得的面积偏小,所以计算结果偏大,故D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 [C组　培优选做练] 9.据环保部门测定,在北京地区沙尘暴严重时,最大风速达到12 m/s,同时大量的微粒在空中悬浮,沙尘暴使空气中的悬浮微粒的最高浓度达到5.8×10-6 kg/m3,悬浮微粒的固体密度为2.0×103 kg/m3,其中悬浮微粒的直径小于10-7 m的称为“可吸入颗粒物”,对人体的危害最大。北京地区出现上述沙尘暴时,设悬浮微粒中总体积的为可吸入颗粒物,并认为所有可吸入颗粒物的平均直径为5.0×10-8 m,则1.0 cm3的空气中所含可吸入颗粒物的数量是多少?(计算时可把可吸入颗粒物视为球形,计算结果保留一位有效数字) 答案:9×105个 解析:沙尘暴天气时,1 m3的空气中所含悬浮微粒的总体积为V== m3=2.9×10-9 m3,那么1 m3中所含的可吸入颗粒物的体积为V'==5.8×10-11 m3,又因为每一个可吸入颗粒物的体积为V0=πd3≈6.54×10-23 m3,所以1 m3中所含的可吸入颗粒物的数量n=≈8.9×1011(个),故1.0 cm3的空气中所含可吸入颗粒物的数量为N=n×1.0×10-6=8.9×105≈9×105(个)。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 10.随着“嫦娥一号”的成功发射,中国探月工程顺利进行。假设未来在月球建一间实验室,长a=8 m,宽 b=7 m,高c=4 m,实验室里的空气处于标准状态。为了估算出实验室里空气分子的数目,有两位同学各提出了一个方案: 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 方案1　取分子直径D=1×10-10 m,算出分子体积V1=πD3,根据实验室内空气的体积V=abc,算得空气分子数为n==。 方案2　根据化学知识,1 mol空气在标准状态下的体积V0=22.4 L=22.4×10-3 m3。由实验室内空气的体积,可算出实验室内空气的摩尔数nmol==;再根据阿伏伽德罗常数算得空气分子数为n=nmolNA=NA。 请对这两种方案做一评价,并估算出实验室里空气分子的数目。 答案:方案1错误,方案2正确　6.02×1027个 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 解析:方案1把实验室里的空气分子看成是一个个紧挨在一起的,没有考虑空气分子之间的空隙,不符合实际情况,通常情况下气体分子间距的数量级为10-9 m,因此分子本身体积只是气体所占空间的极小一部分,常常可以忽略不计,方案1错误;方案2的计算方法是正确的,根据方案2计算可得n=NA=×6.02×1023=6.02×1027(个)。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 $$