這是一份附有圖片的ppt課件,內(nèi)容為《高中物理人民教育版(2019)》第3卷第1章《分子動(dòng)力學(xué)理論》分子動(dòng)力學(xué)理論的基本內(nèi)容,共56頁(yè)。 PPT課件主要包括整理教材打牢基礎(chǔ)、探究重點(diǎn)提高素養(yǎng)、課內(nèi)演練逐點(diǎn)落實(shí)、課中點(diǎn)對(duì)點(diǎn)練習(xí)等。 歡迎您下載使用。
1.認(rèn)識(shí)物體是由大量分子組成的。 2、認(rèn)識(shí)分子模型,了解建立模型在研究物理問題中的作用。 3.了解阿伏加德羅常數(shù)及其意義,并能夠利用阿伏加德羅常數(shù)進(jìn)行研究。 計(jì)算或估計(jì)。
1. 對(duì)象是由大量組成的。 2、阿伏加德羅常數(shù) (1) 定義:1毫升任何物質(zhì)中所含粒子的數(shù)量。 這個(gè)數(shù)字用阿伏加德羅常數(shù)表示。 (2)尺寸:NA=ml-1。
1. 判斷下列陳述是否正確。 (1)物體是由大量的分子組成的,這里的“分子”僅包括分子,不包括原子和離子。 () (2) 阿伏伽德羅常數(shù)表示1克物質(zhì)中所含的分子數(shù)。 () (3) 1 毫升任何物質(zhì)中含有 NA 顆粒。 () (4) 阿伏加德羅常數(shù)可以通過知道氧的摩爾質(zhì)量和一個(gè)氧分子的質(zhì)量來(lái)計(jì)算。 ()
2、已知水的摩爾質(zhì)量為18 g/ml,則水分子的質(zhì)量約為(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
已知阿伏加德羅常數(shù)為 NA,請(qǐng)回答以下問題: (1) 1 ml 物質(zhì)中含有多少個(gè)分子? 這是什么意思?
答案 6.02×1023 不適用
(2) 如果某種物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M,摩爾體積為Vml,則該分子的質(zhì)量是多少? 假設(shè)分子緊密地堆積在一起,那么一個(gè)分子的體積是多少?
(3) Vml=NAV0(V0是分子體積,Vml是摩爾體積),這對(duì)于任何固體、液體或氣體都成立嗎?
答案 Vml=NAV0 僅適用于固體和液體,不適用于氣體。
1、與阿伏加德羅常數(shù)相關(guān)的物理量:宏觀量:摩爾質(zhì)量M、摩爾體積Vml、物質(zhì)質(zhì)量m、物質(zhì)體積V、物質(zhì)密度ρ; 微觀量:?jiǎn)蝹€(gè)分子的質(zhì)量m0,體積V0
例1(2020年·江蘇省徐州一中高中二月考試)由下列哪組物理量可以計(jì)算出氧氣的摩爾質(zhì)量 A.氧氣的密度和阿伏伽德羅常數(shù) B.氧氣的體積分子和阿伏加德羅常數(shù) 常數(shù) C. 氧分子的質(zhì)量和阿伏加德羅常數(shù) D. 氧分子的體積和氧分子的質(zhì)量
解析上,如果已知氧氣的密度和阿伏加德羅常數(shù),則可以求出單位體積氧氣的質(zhì)量,但無(wú)法求出氧氣的摩爾質(zhì)量,故誤差A(yù); 氧分子的體積和阿伏加德羅常數(shù)已知,無(wú)法求出氧的摩爾質(zhì)量,故B錯(cuò)誤; 一摩爾氧分子的質(zhì)量就是摩爾質(zhì)量。 一摩爾氧含有阿伏加德羅常數(shù)分子。 知道了氧分子的質(zhì)量和阿伏加德羅常數(shù),我們就可以求出氧的摩爾質(zhì)量,所以C是正確的; 氧分子的體積和質(zhì)量已知,但無(wú)法求出氧的摩爾質(zhì)量高中物理基本模型,因此D錯(cuò)誤。
例2(2021·常州新橋高中第二期)阿伏伽德羅常數(shù)為NA(單位為ml-1),銅的摩爾質(zhì)量為M(單位為kg/ml),銅的密度為ρ(單位為是kg/m3),那么下列說法錯(cuò)誤的是?
2、兩種分子模型 1、球形模型 固體和液體可以看作一一排列的球形分子,忽略分子間的間隙,如圖1A所示。
例3(2021年·江蘇省揚(yáng)州中學(xué)2月高考)空調(diào)制冷過程中,室內(nèi)空氣中的水蒸氣接觸蒸發(fā)器(銅管)液化成水,通過排水管。 空氣中的水分越來(lái)越少。 人會(huì)感覺干燥。 某空調(diào)工作一段時(shí)間后,排出液化水量V=1.0×103 cm3。 已知水的密度ρ=1.0×103 kg/m3,摩爾質(zhì)量M=1.8×10-2 kg/ml,阿伏伽德羅常數(shù)NA=6.0×1023 ml-1。 試求:(結(jié)果均保留一位有效數(shù)字) (1) 液化水的質(zhì)量;
解析,根據(jù)m=ρV,將數(shù)據(jù)代入m=1kg即可得到液化水的質(zhì)量。
(2)液化水中所含的水分子總數(shù)N;
答案是3×1025
(3)水分子直徑d.
答案4×10-10 m
解析建立水分子的球形模型
解為d≈4×10-10 m。
例4(2020年·江蘇徐州市高中2月考試)汽車配備安全氣囊,保證駕乘人員的安全。 當(dāng)汽車發(fā)生一定強(qiáng)度的碰撞時(shí),疊氮化鈉(NaN3)爆炸產(chǎn)生氣體(假設(shè)均為N2)充入安全氣囊。 假設(shè)充氮?dú)夂髿饽业捏w積為V=70L,氣囊內(nèi)氮?dú)獾拿芏葹棣?2kg/m3,已知氮?dú)獾哪栙|(zhì)量為M=0.028kg/ml,阿伏加德羅常數(shù)NA=6×-1。 試算(結(jié)果保留1位有效數(shù)字): (1) 氣囊內(nèi)氮分子總數(shù),N;
答案是3×1024
求解 N=3×1024
(2)氣囊內(nèi)氮分子間的平均距離。
答案是3×10-9 m
解為L(zhǎng)≈3×10-9 m。
1.(阿伏加德羅常數(shù))(2021·淄博一中高中二月考試)用M表示液體或固體的摩爾質(zhì)量,m表示分子質(zhì)量,ρ表示物質(zhì)密度,Vml表示摩爾體積,V0 代表分子。 .NA 代表阿伏加德羅常數(shù)。 以下哪一個(gè)關(guān)系是不正確的?
密度是摩爾質(zhì)量除以摩爾體積,摩爾體積等于摩爾質(zhì)量除以密度; 分子質(zhì)量等于摩爾質(zhì)量除以阿伏加德羅常數(shù),因此 C 和 D 是正確的。
2.(阿伏加德羅常數(shù))NA表示阿伏加德羅常數(shù)。 下列說法正確的是: A.在相同溫度和壓力下,任何相同體積的氣體元素都含有相同數(shù)量的原子。 B.2克氫氣。 其中所含原子數(shù)為NAC。 常溫常壓下,11.2L氮?dú)馑訑?shù)為NAD。 17克氨(NH3)所含質(zhì)子數(shù)為10NA
分析:由于構(gòu)成單質(zhì)分子的原子數(shù)不一定相同,因此相同溫度、壓力下相同體積的氣體所含的原子數(shù)也不一定相同,A錯(cuò)誤; 2克氫所含原子數(shù)為2NA,B錯(cuò)誤; 在常溫常壓下,無(wú)法測(cè)定11.2升氮?dú)庵形镔|(zhì)的量,因此無(wú)法測(cè)定所含原子數(shù),C錯(cuò)誤; 17克氨是1毫升氨,其含有的質(zhì)子數(shù)為(7+3)NA,即10NA,D正確。
3.(氣體分子模型)已知標(biāo)準(zhǔn)條件下,1ml氫氣的體積為22.4L,氫分子之間的距離約為A.10-9mB.10-10mC.10-11mD .10-8m
4.(固體分子模型)科學(xué)家可以利用不規(guī)則運(yùn)動(dòng)規(guī)律來(lái)研究生物蛋白質(zhì)分子。 數(shù)據(jù)顯示,某種蛋白質(zhì)的摩爾質(zhì)量為66 kg/ml高中物理基本模型,其分子可視為半徑為3×10-9 m。 球體,已知阿伏伽德羅常數(shù)為6.0×1023 ml-1,請(qǐng)估算該蛋白質(zhì)的密度。 (計(jì)算結(jié)果保留一位有效數(shù)字)
答1×103公斤/立方米
代入數(shù)據(jù),可得ρ≈1×103 kg/m3。
可以對(duì)點(diǎn)練
測(cè)試點(diǎn)一 阿伏加德羅常數(shù)及應(yīng)用 1.(2020年鹽城五友中學(xué)2月中考)通過以下幾組已知物理量,能估計(jì)氣體分子間平均距離的人是:阿伏加德羅常數(shù),摩爾氣體的質(zhì)量 B. 氣體的密度、體積和摩爾質(zhì)量 C. 氣體的質(zhì)量和體積 D. 阿伏伽德羅常數(shù)、氣體的摩爾質(zhì)量和密度
2.(2020·江蘇省徐州一中2月考試)如果全球60億人同時(shí)數(shù)1克水的分子數(shù),每人每小時(shí)不間斷數(shù)5000個(gè)分子,那么完成任務(wù)所需的時(shí)間最接近(阿伏伽德羅常數(shù)NA為6×1023 ml-1) A. 10年 B. 1000年 C. 10萬(wàn)年 D. 1000萬(wàn)年
3、某種氣體的摩爾質(zhì)量為M,摩爾體積為V,密度為ρ,各氣體分子的質(zhì)量和體積分別為m和V0,則阿伏加德羅常數(shù)NA可表示為
分析:由于氣體分子之間存在距離,氣體分子的體積不等于所占據(jù)空間的體積,故A錯(cuò)誤。 ρV0不是氣體的摩爾質(zhì)量M,除以每個(gè)氣體分子的質(zhì)量m,不等于NA,所以B是錯(cuò)誤的。 氣體的摩爾質(zhì)量 M 除以每個(gè)氣體分子的質(zhì)量 m 等于 NA,因此 C 是正確的。 ρV0 不是每個(gè)氣體分子的質(zhì)量,因此 D 是錯(cuò)誤的。
4.(2020·海口四中二年級(jí)考試)某種氣體的摩爾質(zhì)量為M,標(biāo)準(zhǔn)條件下的摩爾體積為V,阿伏加德羅常數(shù)為NA。 以下哪項(xiàng)陳述是正確的?
分析摩爾質(zhì)量除以摩爾體積等于密度,因此 A 是錯(cuò)誤的;
5、(2021年江蘇省工道中學(xué)2月中考)根據(jù)阿伏加德羅常數(shù)NA、水分子質(zhì)量m、水分子體積V0,求待定物理量為A。 1 摩爾水 B. 2 摩爾水蒸氣的質(zhì)量 C. 3 摩爾水的體積 D. 4 摩爾水蒸氣的體積
解析摩爾質(zhì)量等于分子的質(zhì)量乘以阿伏加德羅常數(shù),即M=m·NA,所以A不滿足題意; 水蒸氣分子與水分子相同,所以1摩爾水蒸氣的質(zhì)量也是m·NA,2摩爾水蒸氣的質(zhì)量是2m·NA,所以B不滿足題意; 水的摩爾體積等于水分子的體積乘以阿伏加德羅常數(shù),所以3摩爾水的體積為3V0·NA,所以C不符合題意; 在水蒸氣中,水分子之間的距離比較大,水分子所占據(jù)的空間的體積遠(yuǎn)大于水分子的體積,并且不同壓力下水蒸氣的摩爾體積不同,因此式中提供的條件該題無(wú)法確定4摩爾水蒸氣的體積,因此D符合題意。
測(cè)試點(diǎn)2 兩種分子模型 6. 已知汞的摩爾質(zhì)量為M,密度為ρ,阿伏加德羅常數(shù)為NA,則汞分子的直徑為
7.(2021·江蘇省鎮(zhèn)江一中高中二月考試)鉆石是珠寶首飾、高強(qiáng)度鉆頭、雕刻刀等工具的主要材料。 假設(shè)金剛石的密度為ρ(單位:kg/m3),摩爾質(zhì)量為M(單位為g/ml),阿伏伽德羅常數(shù)為NA。 已知1克拉=0.2克,那么下列哪個(gè)選項(xiàng)是錯(cuò)誤的?
8、已知水的密度ρ=1.0×103 kg/m3,水的摩爾質(zhì)量M=1.8×10-2 kg/ml,標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的摩爾體積Vml=22.4× 10-3 m3/ ml,水蒸氣分子間距離約為水分子直徑(阿伏加德羅常數(shù)為6.02×1023 ml-1) A. 1 倍 B. 10 倍 C. 100 倍 D. 1 000 倍
9.(2021·常州三中高中第二期)某種氣體的摩爾質(zhì)量為M,分子質(zhì)量為m。 如果1摩爾氣體的體積為Vm,密度為ρ,則以下表示每單位體積氣體的分子數(shù)。 不正確的關(guān)系是(阿伏加德羅常數(shù)為 NA)
分析 根據(jù)題意,氣體單位體積的分子數(shù)是指單位體積的氣體分子數(shù)。 選項(xiàng)A中,NA指每摩爾氣體的氣體分子數(shù),Vm指每摩爾氣體的體積。 兩者是完全分開的。 求得單位體積氣體所含分子數(shù),A正確; 在選項(xiàng)B中,摩爾質(zhì)量M除以分子質(zhì)量m就得到每摩爾氣體所含氣體分子的數(shù)量,即NA。 這與A選項(xiàng)相同,B正確;
10.(2020·江蘇常熟中學(xué)第二期)國(guó)際單位制中,阿伏加德羅常數(shù)為NA,銅的摩爾質(zhì)量為μ,密度為ρ,則下列說法正確的是:
11、鐵的密度ρ=7.8×103 kg/m3,摩爾質(zhì)量M=5.6×10-2 kg/ml,阿伏加德羅常數(shù)NA=6.0×1023 ml-1。 鐵原子可視為球體,試估算:(結(jié)果保留一位有效數(shù)字) (1) 1克鐵所含原子數(shù);
答案是1×1022
(2)鐵原子的直徑。
答案3×10-10 m
分析鐵原子的體積
12.(2021年·江蘇淮安高中2月考試)為了改善夜間行車時(shí)的照明問題,很多汽車在車燈設(shè)計(jì)上都選擇了氙氣燈,因?yàn)殡瘹鉄舻牧炼仁瞧胀ㄜ嚐舻?倍,但其消耗的功率僅為普通燈的一半,使用壽命是普通燈的五倍。 很多車主都會(huì)選擇帶有氙氣燈的汽車。 若將氙氣充入體積為V=1.6L的車燈中,則氙氣密度ρ=6.0kg/m3,氙摩爾質(zhì)量M=0.131kg/ml,阿伏加德羅常數(shù)NA=6×-1。 試估算:(結(jié)果應(yīng)保留一位有效數(shù)字) (1)車燈中氙氣分子總數(shù)N;
答案是4×1022
(2)車燈中氙氣分子之間的平均距離。
假設(shè)氙分子間的平均距離為a,則V0=a3