第一章

第一節物體是由大量分子組成的目標定位1.知道物體是由大量分子組成的.2.知道分子的球體模形和立方體模型，知道分子直徑的數量級.3.知道阿伏加德羅常數，會用它進行相關的計算和估算.內容索引知識探究題型探究達標檢測知識探究一、分子的大小導學探究(1)我們知道組成物體的分子是很小的.成年人做一次深呼吸，大約能吸入1.2×1022個分子.那么分子到底有多小？答案答案多數分子大小的數量級為10－10m.(2)組成物體的分子真的是球形嗎？答案不是.分子實際的結構很復雜，不同物體的分子形狀各異.1.熱學中的分子與化學上講的不同，它是構成物質的分子、原子、離子等微粒的統稱，因為這些微粒在熱運動時遵從相同的規律.2.一般分子直徑的數量級是

m.3.分子的兩種模型(1)球體模型：固體、液體中分子間距較小，可認為分子是一個挨著一個緊密排列的球體，分子體積V0和直徑d的關系為V0＝

.知識梳理10－10(2)立方體模型：氣體中分子間距很大，一般建立立方體模型.如圖1所示，將每個氣體分子看成一個質點，氣體分子位于立方體中心，每個分子占據的空間V0和分子間距d的關系為V0＝

.圖1d3二、阿伏加德羅常數及微觀量的估算導學探究1毫升水的質量是1g，大約有24滴，請結合化學知識估算：(1)每滴水中含有多少個水分子？答案答案每滴水的質量為m＝

g，水的摩爾質量M＝18g·mol－1，阿伏加德羅常數NA＝6.02×1023mol－1.則每滴水中水分子個數N＝

≈1.4×1021個.(2)每個水分子質量為多少？答案答案每個水分子的質量m0＝

≈3.0×10－26kg.(3)每個水分子體積為多少？每個水分子的直徑為多少？答案水的摩爾體積Vm＝

，則每個水分子的體積V0＝

＝

≈3.0×10－29m3.代入球的體積公式V0＝

可解得：d≈3.9×10－10m.阿伏加德羅常數：NA＝6.02×1023mol－1它是聯系宏觀世界和微觀世界的橋梁.它把摩爾質量M、摩爾體積Vm、物質的質量m、物質的體積V、物質的密度ρ等宏觀量，跟單個分子的質量m0、單個分子的體積V0等微觀量聯系起來，如圖2所示.其中密度ρ＝

＝

，但要切記對單個分子ρ＝

是沒有物理意義的.知識梳理圖21.分子的質量：m0＝

.2.固體、液體中分子的體積：V0＝

＝

.氣體中分子所占的空間：V0＝

.3.質量為m的物體所含分子數：N＝

.4.體積為V的物體所含分子數：N＝

.題型探究例1關于分子，下列說法中正確的是A.分子看作小球是分子的簡化模型，實際上，分子的形狀并不真的都是

小球B.所有分子大小的數量級都是10－10mC.“物體是由大量分子組成的”，其中“分子”只包含分子，不包括原

子和離子D.分子的質量是很小的，其數量級一般為10－10kg一、分子的大小√答案解析解析將分子看作小球是為研究問題方便而建立的簡化模型，故A選項正確.一些有機物質的分子大小的數量級超過10－10m，故B選項錯誤.“物體是由大量分子組成的”，其中“分子”是分子、原子、離子的統稱，故C選項錯誤.分子質量的數量級一般為10－26kg，故D選項錯誤.例2現在已經有能放大數億倍的非光學顯微鏡(如電子顯微鏡、場離子顯微鏡等)，使得人們觀察某些物質內的分子排列成為可能.如圖3所示是放大倍數為3×107倍的電子顯微鏡拍攝的二硫化鐵晶體的照片.據圖可以粗略地測出二硫化鐵分子體積的數量級為______m3.(照片下方是用最小刻度為毫米的刻度尺測量的照片情況)答案解析圖310－29解析由題圖可知，將每個二硫化鐵分子看作一個小球，四個小球并排直徑之和為4d′＝4cm，所以平均每個小球的直徑d′＝1cm.又因為題圖是將實際大小放大了3×107倍拍攝的照片，所以二硫化鐵分子的小球直徑為：d＝

＝

m≈3.33×10－10m，所以測出的二硫化鐵分子的體積為：V＝

πd3＝

×3.14×(3.33×10－10m)3≈1.9×10－29m3.二、阿伏加德羅常數的應用例3水的分子量是18，水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，阿伏加德羅常數NA＝6.02×1023mol－1，則：(1)水的摩爾質量M＝___g·mol－1或M＝__________kg·mol－1，水的摩爾體積Vm＝__________m3·mol－1.181.8×10－21.8×10－5解析某種物質的摩爾質量用“g·mol－1”作單位時，其數值與該種物質的分子量相同，所以水的摩爾質量M＝18g·mol－1.如果摩爾質量用國際單位制的單位“kg·mol－1”，就要換算成M＝1.8×10－2kg·mol－1.水的摩爾體積Vm＝

＝m3·mol－1＝1.8×10－5m3·mol－1.答案解析(2)水分子的質量m0＝________kg，水分子的體積V′＝________m3(保留一位有效數字).答案解析3×10－263×10－29解析水分子的質量m0＝

＝kg≈3×10－26kg.水分子的體積V′＝

＝

m3≈3×10－29m3.(3)將水分子看作球體，其直徑d＝________m(保留一位有效數字)，一般分子直徑的數量級是______m.答案解析4×10－1010－10解析將水分子看作球體就有

π()3＝V′，水分子直徑d＝

＝m≈4×10－10m，這里的“10－10”稱為數量級，一般分子直徑的數量級就是這個值.(4)36g水中所含水分子個數n＝________個.答案解析1.2×1024解析36g水中所含水分子個數n＝

NA＝

×6.02×1023個≈1.2×1024個(5)1cm3的水中所含水分子個數n′＝_________個.答案解析3.3×1022解析1cm3水中水分子的個數n′＝

NA＝

個≈3.3×1022個.針對訓練已知潛水員在岸上和海底吸入空氣的密度分別為1.3kg/m3和2.1kg/m3，空氣的摩爾質量為0.029kg/mol，阿伏加德羅常數NA＝6.02×1023mol－1，若潛水員呼吸一次吸入2L空氣，試估算潛水員在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空氣的分子數.(結果保留一位有效數字)答案解析答案3×1022個解析設空氣的摩爾質量為M，在海底和岸上的密度分別為ρ海和ρ岸，一次吸入空氣的體積為V，在海底吸入的分子數N海＝

NA，在岸上吸入的分子數N岸＝

NA，則有ΔN＝N海－N岸＝

NA，代入數據得ΔN≈3×1022個.課堂要點小結達標檢測1.(分子的大小)納米材料具有很多優越性，有著廣闊的應用前景.邊長為1nm的立方體，可容納液態氫分子(其直徑約為10－10m)的個數最接近于A.102個

B.103個C.106個

D.109個√答案解析123解析1nm＝10－9m，則邊長為1nm的立方體的體積V＝(10－9)3m3＝10－27m3；將液態氫分子看作邊長為10－10m的小立方體，則每個氫分子的體積V0＝(10－10)3m3＝10－30m3，所以可容納的液態氫分子的個數N＝

＝103(個).液態氫分子可認為分子是緊挨著的，其空隙可忽略，對此題而言，建立立方體模型比球形模型運算更簡潔.1232.(分子的大小與模型)關于分子，下列說法中正確的是A.分子的形狀要么是球形，要么是立方體B.所有分子的直徑都相同C.不同分子的直徑一般不同，但數量級基本一致D.密度大的物質，分子質量一定大答案解析123解析分子的結構非常復雜，它的形狀并不真的都是小球，分子的直徑不可能都相同，但數量級是一致的，所以C正確，A、B錯誤.密度大指相同體積質量大，但分子個數不確定，無法比較分子質量大小，D錯誤.√3.(阿伏加德羅常數的應用)已知某氣體的摩爾體積為22.4L/mol，摩爾質量為18g/mol，阿伏加德羅常數為6.02×1023mol－1，由以上數據不可以估算出在標準狀態下這種氣體A.每個分子的質量