1.1　物体是由大量分子组成的 课件-2026-2027学年高二下学期物理教科版选择性必修第三册

第一章　分子动理论 物体是由大量分子组成的 置身花海，为什么能够闻到这沁人心脾的香味呢? 真香啊！ 古希腊学者德谟克利特作出了解释：“花的原子” 飘到了人们鼻子里。 导入 热学就是研究物质热运动规律及其应用的一门学科，是物理学的一个重要组成部分。 “花的原子”究竟是怎么运动的？ 热运动 导入 2 知道阿伏伽德罗常量及其意义，知道两种分子模型，会用阿伏伽德罗常量进行计算或估算。 1 认识物体是由大量分子组成的。 3 知道分子之间存在间隙。 重难点 分子的大小　阿伏伽德罗常量 一 研究对象： 金属原子 双螺旋结构的DNA分子 NaCl离子晶体 物质组成微粒 原子(如金属) 离子(如盐类) 分子(如有机物) 分子 在热学中，这些微粒做热运动时遵从相同的规律 研究对象： 物质组成微粒 原子(如金属) 离子(如盐类) 分子(如有机物) 视频：树叶内部的“宇宙” 高倍的光学显微镜能观察到原子吗？ 一片叶子在显微镜下放大6倍，可以看到清晰的叶脉；放大100倍，可以看到叶面的表皮细胞和气孔；再不断放大，可以看到叶绿体。物体是由分子、原子构成的，用什么仪器、要放大到什么程度才能看到组成叶片的分子？分子究竟有多小？ 答案　用能放大几亿倍的扫描隧道显微镜才能观察到叶片表面原子的排列，多数分子大小的数量级为0.1 nm即10-10 m 电子扫描隧道显微镜 (放大几亿倍） 1.分子的大小 (1)研究对象：在热学范围内，在讨论热运动时，把分子、原子或离子统称为 。 (2)分子大小：除了一些有机物质的大分子外，多数分子大小的数量级为 m。  分子 10-10 梳理与总结 苹果 地球 VS 分子 直径1cm的小球 VS 水分子直径是4×10-10m, 氢分子直径是2.3×10-10m , 钨原子直径是2×10-10m。 分子如此之小，物质中分子如此之多，如何计量？ 微观 宏观 NA 桥梁 2.阿伏伽德罗常量 (1)定义：1 mol的任何物质都含有 的粒子数NA，这个数量叫作阿伏伽德罗常量。 (2)数值：NA= mol-1。 (3)意义：阿伏伽德罗常量把摩尔质量、摩尔体积这些宏观物理量跟分子质量、分子大小等微观物理量联系起来，成为连接微观量和宏观量的纽带。 相同 6.02×1023 梳理与总结 分子质量： 分子体积： 分子个数：NA 答案 1.已知水的摩尔质量为M，摩尔体积为Vmol，则一个水分子的质量为多大？假设水分子是一个挨着一个排列的，一个水分子的体积为多大？质量为m的水中含有水分子个数为多少？(已知阿伏伽德罗常量为NA) 讨论交流 2.若已知水的密度为ρ，则水的摩尔质量M与水的摩尔体积Vmol满足什么关系？ 3.利用上述方法能否估算氢气中氢气分子的质量和体积？ 答案 可以估算氢气分子的质量，不能估算氢气分子的体积，因为气体分子间不是紧密排列的。 答案 　 摩尔质量M与水的摩尔体积Vmol关系：Vmol=或M=ρ·Vmol 思考与讨论 1.仅利用下列某一组数据，就可以计算出阿伏伽德罗常量的是 A.水的密度和水的摩尔质量 B.水分子的体积和水分子的质量 C.水的摩尔质量和水分子的体积 D.水的摩尔质量和水分子的质量 √ 例题 2.(多选)阿伏伽德罗常量是NA(mol-1)，铜的摩尔质量是μ(kg/mol)，铜的密度是ρ(kg/m3)，则下列说法正确的是 A.1 m3铜中所含的原子数为 B.一个铜原子的质量是 C.一个铜原子所占的体积是 D.1 kg铜所含有的原子数是ρNA √ √ √ 原子质量： 原子体积： 原子数： × 例题 两种分子模型 二 d d d d 1.球模型 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。已知水的摩尔体积为Vmol，阿伏伽德罗常量为NA，则一个水分子的直径为多大？ 答案　一个水分子体积V0=由V0=π()3知：一个水分子直径d=。 d d d 2.立方体模型 气体分子间的空隙很大，把气体所占的空间分成若干个紧挨着的小立方体，一个气体分子位于一个小立方体的中心，如图丙所示。表示什么含义？若令d3=，d表示什么含义，能否表示气体分子的大小？ 答案　表示一个气体分子平均占有的空间，d表示相邻两个气体分子的平均距离，不能表示气体分子的大小。 　 3.(多选)我国最新研制出了一种超轻气凝胶，它刷新了目前世界上最轻的固体材料的纪录，弹性和吸油能力令人惊喜，这种被称为“全碳气凝胶”的固态材料密度仅是空气密度的。设气凝胶的密度为ρ(单位为kg/m3)，摩尔质量为M(单位为kg/mol)，阿伏伽德罗常量为NA，则下列说法正确的是 A.a千克气凝胶所含的分子数N=NA B.气凝胶的摩尔体积Vmol= C.每个气凝胶分子的直径d= D.每个气凝胶分子的体积V0= √ √ √ 例题 4.已知氧气分子的质量m0=5.3×10-26 kg，标准状况下氧气的密度ρ=1.43 kg/m3，阿伏伽德罗常量NA=6.02×1023 mol-1，求：(计算结果均保留两位有效数字) (1)氧气的摩尔质量； (2)标准状况下氧气分子间的平均距离； (3)标准状况下1 cm3的氧气中含有的氧气分子数。 答案　 (1) 3.2×10-2 kg/mol　 (2) 3.3×10-9 m　 (3) 2.7×1019个 例题 (1)氧气的摩尔质量为 M=NAm0=6.02×1023×5.3×10-26 kg/mol ≈3.2×10-2 kg/mol； (2)标准状况下氧气的摩尔体积Vmol=， 所以每个氧气分子所占空间体积V0==， 而每个氧气分子占有的体积可以看成是棱长为a的立方体，即V0=a3， 则a3=，故a= = m≈3.3×10-9 m； (3)标准状况下1 cm3氧气的质量为 m=ρV=1.43×1×10-6 kg=1.43×10-6 kg 则1 cm3氧气中含有的氧气分子个数 N== 个≈2.7×1019个。 分子之间存在间隙 三 50mL水+50mL酒精 100mL溶液 > 1.半试管水和半试管酒精混合之后的总体积要小于整个试管的容积，这说明液体分子间是有 的。 间隙 气体很容易被压缩 气体分子间是有间隙 2.气体很容易被压缩，表明气体分子之间存在 。 很大的间隙 给装在钢筒中的油施加很大的压强，将有油从钢筒壁上渗出 固体分子间是有间隙 3.给装在钢筒中的油施加很大的压强，将有油从钢筒壁上渗出，这说明固体分子之间也是有 的。 间隙 把固体、液体分子看作是一个挨着一个紧密排列的小球，这是一种理想化的处理方法，所得的结果也只有数量级有意义。 分子动理论的基本内容(一) 目标一 阿伏加德罗常数 1. 阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023 mol－1 2.微观量与宏观量的桥梁 1.球体模型(固体、液体) 2.立方体模型(气体) 目标二 两种分子模型 固、液、气分子间均存在间隙 由NA==知(其中m0、V0是一个水分子的质量和体积)，D正确，A、B、C错误。 1 m3铜中所含的原子数为n=NA=NA=，故A正确； 一个铜原子的质量是m0=，故B正确； 一个铜原子所占的体积是V0===，故C正确； 1 kg铜所含有的原子数是N=NA，故D错误。 a千克气凝胶的摩尔数为n=，则a千克气凝胶所含有的分子数为N=nNA=NA，故A正确； 气凝胶的摩尔体积为Vmol=，故B正确； 1 mol气凝胶中包含NA个分子，故每个气凝胶分子的体积为V0=， 故D正确； 设每个气凝胶分子的直径为d，则有V0=πd3，联立可得d=，故 C错误。 Keep thinking Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.3.70 $