教科版高中物理选修3-3课件第一章1

变式训练 (2012· 南京教学质量检测)已知金刚石的密度 为3.5×103 kg/m3，在一块体积为6.4×10－8 m3的金刚石内含有多少个碳原子？碳原子的 直径大约是多少？(碳原子的摩尔质量为 M＝12×10－3 kg/mol)
解析：金刚石的质量为 m＝ρ V＝ 3.5×103×6.4×10 ＝ 2.24×10
第一章
分子动理论
第一章
分子动理论
1 物体是由大量分子组成的
目标导航 1. 知道物体是由大量分子组成的及分子大小 (直径的大小、质量的大小)的数量级．
2. 知道阿伏伽德罗常量及其意义，会利用阿
伏伽德罗常量进行有关的计算和估算． 3. 知道分子之间存在空隙．
新知初探·自学导引
一、物体是由分子组成的 1.在热学范围，由于原子、分子或离子遵循 相同的热运动规律，因此在讨论热运动时， 分子 ，也可以说成宏观 这些微粒统称为________ 分子 组成的． 物体是由_________ 2.分子是具有各种物质的化学性质的最小微 粒．
－
＝ 3.0× 10
－29
m3
每个水分子的直径为 3 6×3.0×10－ 29 3 6V 0 d＝ ＝ m 3.14 π ≈ 4.0× 10
－10
m.
【答案】
3.0× 10－26 kg
4.0× 10－10 m
【方法总结】后通过阿伏伽德罗常量 把它们联系起来，是解决此类问题的基本思 路．
进而还可以估算分子的直径(线度)d.在固体和 液体分子大小的估算中通常将分子看做是一
个紧挨一个的小球(或小立方体)，每个分子
的体积也就是每个分子所占据的空间，虽然 采用正方体模型和球形模型计算出分子直径 的数量级是相同的，但考虑到误差因素，采 用球形模型更准确一些．
3 6V 4 d 3 0 由 V0＝ π 2 得 d＝ . 3 π (3)计算物质所含的分子数： ρ V m N＝ NA＝ N 或 M M A V m N＝ N ＝ N . Vmol A ρ Vmol A
直径．
【精讲精析】 水分子的质量为
3 MA 18×10 － 26 m0＝ ＝ kg ＝ 3.0 × 10 kg NA 6.0×1023
－
由水的摩尔质量 MA 和密度 ρ，可得水的摩尔 MA 体积，即 VA＝ ρ 把水分子看做是一个挨一个紧密地排列的小 球，1 个水分子的体积为：
3 18 × 10 VA MA 3 V0＝ ＝ ＝ 3 23 m NA ρ · NA 1.0×10 ×6.0×10
二、分子的大小 1.除了一些有机物质的大分子外，多数分子 尺寸的数量级为__________m. 10－10 2.一般分子质量的数量级为10－26 kg. 三、阿伏伽德罗常量 1.定义：1 mol的任何物质都含有 相同的分子数NA ，这个数量可以用 __________________ 阿伏伽德罗常量 __________________ 来表示．
答案：1.1× 1022个
2.2× 10－10 m
(4) 对气体分子来说，由于气体没有一定的 体积和形状，气体分子间的平均距离比较 大，气体分子占据的空间比每个分子的体积 大得多，可以忽略每个分子的空间体积，认 为每个分子占据的空间是一个紧挨一个的立 方体，分子间的平均距离为立方体边长，
气体分子占据的空间并非气体分子的实际
体积．
由此我们可以估算出气体分子间的平均距离 L＝ Vmol/N A.式中 Vmol 是气体的摩尔体积， NA 是阿伏伽德罗常量． 3
要点探究·讲练互动
要点 阿伏伽德罗常量NA的应用
1.阿伏伽德罗常量 阿伏伽德罗常量是联系微观物理量和宏观物 理量的桥梁．
在此所指的微观物理量为：分子体积V0、分
子的直径d、分子的质量m0等．
宏观物理量为：物体的体积V、摩尔体积 Vmol、物体的质量m、摩尔质量M、物质的密
度ρ等．
2.阿伏伽德罗常量的应用 M ρ Vmol (1)计算分子的质量： m0＝ ＝ . NA NA Vmol M (2)计算分子的体积： V0＝ ＝ . NA ρ NA
系起来了，即阿伏伽德罗常量NA是联系宏观
量与微观量的桥梁．
四、分子之间存在空隙 压缩 ，表明气体分子之间 1.气体很容易被_______ 存在很大的空隙． 减小 ，表明 2.水和酒精混合后总体积会________ 液体分子之间也有空隙．
3.给装在钢筒中的油，施加很大的压强，结 果油从钢筒壁上渗出，表明固体分子之间也 有空隙． 总之，这些事实都说明了分子之间存在着 空隙 ． ________
－4 －8
kg
kg
碳原子个数为：
4 2.24 × 10 m 23 n＝ N A＝ 个 － 3 × 6.02× 10 M 12× 10
－
＝ 1.1× 1022 个．
把碳原子看做是球形，则一个原子的体 积为 V＝ M ρ NA
4 d 3 1 又 V＝ π 2 ＝ π ·d3 3 6 所以 d＝ 3 6M － ＝ 2.2×10 10 m. ρ π NA
2.数值：阿伏伽德罗常量通常取
6.02× 1023mol－1 ，粗略计算中可取 NA＝_________________ 6.0× 1023mol－1 NA＝_________________ ．
3.意义：阿伏伽德罗常量是一个重要常数． 它把摩尔质量、摩尔体积这些宏观物理量与 分子质量 、___________ 分子大小 等微观物理量联 ____________
特别提醒 (1)任何物质在任何状态下阿伏伽德罗常量
相同；
(2)在标准状况下,1 mol气体的体积为22.4 L;
(3)气体分子的体积与它所占的空间体积是不
同的，显然后者远大于前者．
例
已知水的摩尔质量
MA＝18×10－3 kg/mol，1 mol水中含有
6.0×1023个水分子，试估算水分子的质量和