这是一份附有图片的ppt课件,内容为《高中物理人民教育版(2019)》第3卷第1章《分子动力学理论》分子动力学理论的基本内容,共56页。 PPT课件主要包括整理教材打牢基础、探究重点提高素养、课内演练逐点落实、课中点对点练习等。 欢迎您下载使用。
1.认识物体是由大量分子组成的。 2、认识分子模型,了解建立模型在研究物理问题中的作用。 3.了解阿伏加德罗常数及其意义,并能够利用阿伏加德罗常数进行研究。 计算或估计。
1. 对象是由大量组成的。 2、阿伏加德罗常数 (1) 定义:1毫升任何物质中所含粒子的数量。 这个数字用阿伏加德罗常数表示。 (2)尺寸:NA=ml-1。
1. 判断下列陈述是否正确。 (1)物体是由大量的分子组成的,这里的“分子”仅包括分子,不包括原子和离子。 () (2) 阿伏伽德罗常数表示1克物质中所含的分子数。 () (3) 1 毫升任何物质中含有 NA 颗粒。 () (4) 阿伏加德罗常数可以通过知道氧的摩尔质量和一个氧分子的质量来计算。 ()
2、已知水的摩尔质量为18 g/ml,则水分子的质量约为(结果保留两位有效数字)
已知阿伏加德罗常数为 NA,请回答以下问题: (1) 1 ml 物质中含有多少个分子? 这是什么意思?
答案 6.02×1023 不适用
(2) 如果某种物质的摩尔质量为M,摩尔体积为Vml,则该分子的质量是多少? 假设分子紧密地堆积在一起,那么一个分子的体积是多少?
(3) Vml=NAV0(V0是分子体积,Vml是摩尔体积),这对于任何固体、液体或气体都成立吗?
答案 Vml=NAV0 仅适用于固体和液体,不适用于气体。
1、与阿伏加德罗常数相关的物理量:宏观量:摩尔质量M、摩尔体积Vml、物质质量m、物质体积V、物质密度ρ; 微观量:单个分子的质量m0,体积V0
例1(2020年·江苏省徐州一中高中二月考试)由下列哪组物理量可以计算出氧气的摩尔质量 A.氧气的密度和阿伏伽德罗常数 B.氧气的体积分子和阿伏加德罗常数 常数 C. 氧分子的质量和阿伏加德罗常数 D. 氧分子的体积和氧分子的质量
解析上,如果已知氧气的密度和阿伏加德罗常数,则可以求出单位体积氧气的质量,但无法求出氧气的摩尔质量,故误差A; 氧分子的体积和阿伏加德罗常数已知,无法求出氧的摩尔质量,故B错误; 一摩尔氧分子的质量就是摩尔质量。 一摩尔氧含有阿伏加德罗常数分子。 知道了氧分子的质量和阿伏加德罗常数,我们就可以求出氧的摩尔质量,所以C是正确的; 氧分子的体积和质量已知,但无法求出氧的摩尔质量高中物理基本模型,因此D错误。
例2(2021·常州新桥高中第二期)阿伏伽德罗常数为NA(单位为ml-1),铜的摩尔质量为M(单位为kg/ml),铜的密度为ρ(单位为是kg/m3),那么下列说法错误的是?
2、两种分子模型 1、球形模型 固体和液体可以看作一一排列的球形分子,忽略分子间的间隙,如图1A所示。
例3(2021年·江苏省扬州中学2月高考)空调制冷过程中,室内空气中的水蒸气接触蒸发器(铜管)液化成水,通过排水管。 空气中的水分越来越少。 人会感觉干燥。 某空调工作一段时间后,排出液化水量V=1.0×103 cm3。 已知水的密度ρ=1.0×103 kg/m3,摩尔质量M=1.8×10-2 kg/ml,阿伏伽德罗常数NA=6.0×1023 ml-1。 试求:(结果均保留一位有效数字) (1) 液化水的质量;
解析,根据m=ρV,将数据代入m=1kg即可得到液化水的质量。
(2)液化水中所含的水分子总数N;
答案是3×1025
(3)水分子直径d.
答案4×10-10 m
解析建立水分子的球形模型
解为d≈4×10-10 m。
例4(2020年·江苏徐州市高中2月考试)汽车配备安全气囊,保证驾乘人员的安全。 当汽车发生一定强度的碰撞时,叠氮化钠(NaN3)爆炸产生气体(假设均为N2)充入安全气囊。 假设充氮气后气囊的体积为V=70L,气囊内氮气的密度为ρ=2kg/m3,已知氮气的摩尔质量为M=0.028kg/ml,阿伏加德罗常数NA=6×-1。 试算(结果保留1位有效数字): (1) 气囊内氮分子总数,N;
答案是3×1024
求解 N=3×1024
(2)气囊内氮分子间的平均距离。
答案是3×10-9 m
解为L≈3×10-9 m。
1.(阿伏加德罗常数)(2021·淄博一中高中二月考试)用M表示液体或固体的摩尔质量,m表示分子质量,ρ表示物质密度,Vml表示摩尔体积,V0 代表分子。 .NA 代表阿伏加德罗常数。 以下哪一个关系是不正确的?
密度是摩尔质量除以摩尔体积,摩尔体积等于摩尔质量除以密度; 分子质量等于摩尔质量除以阿伏加德罗常数,因此 C 和 D 是正确的。
2.(阿伏加德罗常数)NA表示阿伏加德罗常数。 下列说法正确的是: A.在相同温度和压力下,任何相同体积的气体元素都含有相同数量的原子。 B.2克氢气。 其中所含原子数为NAC。 常温常压下,11.2L氮气所含原子数为NAD。 17克氨(NH3)所含质子数为10NA
分析:由于构成单质分子的原子数不一定相同,因此相同温度、压力下相同体积的气体所含的原子数也不一定相同,A错误; 2克氢所含原子数为2NA,B错误; 在常温常压下,无法测定11.2升氮气中物质的量,因此无法测定所含原子数,C错误; 17克氨是1毫升氨,其含有的质子数为(7+3)NA,即10NA,D正确。
3.(气体分子模型)已知标准条件下,1ml氢气的体积为22.4L,氢分子之间的距离约为A.10-9mB.10-10mC.10-11mD .10-8m
4.(固体分子模型)科学家可以利用不规则运动规律来研究生物蛋白质分子。 数据显示,某种蛋白质的摩尔质量为66 kg/ml高中物理基本模型,其分子可视为半径为3×10-9 m。 球体,已知阿伏伽德罗常数为6.0×1023 ml-1,请估算该蛋白质的密度。 (计算结果保留一位有效数字)
答1×103公斤/立方米
代入数据,可得ρ≈1×103 kg/m3。
可以对点练
测试点一 阿伏加德罗常数及应用 1.(2020年盐城五友中学2月中考)通过以下几组已知物理量,能估计气体分子间平均距离的人是:阿伏加德罗常数,摩尔气体的质量 B. 气体的密度、体积和摩尔质量 C. 气体的质量和体积 D. 阿伏伽德罗常数、气体的摩尔质量和密度
2.(2020·江苏省徐州一中2月考试)如果全球60亿人同时数1克水的分子数,每人每小时不间断数5000个分子,那么完成任务所需的时间最接近(阿伏伽德罗常数NA为6×1023 ml-1) A. 10年 B. 1000年 C. 10万年 D. 1000万年
3、某种气体的摩尔质量为M,摩尔体积为V,密度为ρ,各气体分子的质量和体积分别为m和V0,则阿伏加德罗常数NA可表示为
分析:由于气体分子之间存在距离,气体分子的体积不等于所占据空间的体积,故A错误。 ρV0不是气体的摩尔质量M,除以每个气体分子的质量m,不等于NA,所以B是错误的。 气体的摩尔质量 M 除以每个气体分子的质量 m 等于 NA,因此 C 是正确的。 ρV0 不是每个气体分子的质量,因此 D 是错误的。
4.(2020·海口四中二年级考试)某种气体的摩尔质量为M,标准条件下的摩尔体积为V,阿伏加德罗常数为NA。 以下哪项陈述是正确的?
分析摩尔质量除以摩尔体积等于密度,因此 A 是错误的;
5、(2021年江苏省工道中学2月中考)根据阿伏加德罗常数NA、水分子质量m、水分子体积V0,求待定物理量为A。 1 摩尔水 B. 2 摩尔水蒸气的质量 C. 3 摩尔水的体积 D. 4 摩尔水蒸气的体积
解析摩尔质量等于分子的质量乘以阿伏加德罗常数,即M=m·NA,所以A不满足题意; 水蒸气分子与水分子相同,所以1摩尔水蒸气的质量也是m·NA,2摩尔水蒸气的质量是2m·NA,所以B不满足题意; 水的摩尔体积等于水分子的体积乘以阿伏加德罗常数,所以3摩尔水的体积为3V0·NA,所以C不符合题意; 在水蒸气中,水分子之间的距离比较大,水分子所占据的空间的体积远大于水分子的体积,并且不同压力下水蒸气的摩尔体积不同,因此式中提供的条件该题无法确定4摩尔水蒸气的体积,因此D符合题意。
测试点2 两种分子模型 6. 已知汞的摩尔质量为M,密度为ρ,阿伏加德罗常数为NA,则汞分子的直径为
7.(2021·江苏省镇江一中高中二月考试)钻石是珠宝首饰、高强度钻头、雕刻刀等工具的主要材料。 假设金刚石的密度为ρ(单位:kg/m3),摩尔质量为M(单位为g/ml),阿伏伽德罗常数为NA。 已知1克拉=0.2克,那么下列哪个选项是错误的?
8、已知水的密度ρ=1.0×103 kg/m3,水的摩尔质量M=1.8×10-2 kg/ml,标准状态下水蒸气的摩尔体积Vml=22.4× 10-3 m3/ ml,水蒸气分子间距离约为水分子直径(阿伏加德罗常数为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)某种气体的摩尔质量为M,分子质量为m。 如果1摩尔气体的体积为Vm,密度为ρ,则以下表示每单位体积气体的分子数。 不正确的关系是(阿伏加德罗常数为 NA)
分析 根据题意,气体单位体积的分子数是指单位体积的气体分子数。 选项A中,NA指每摩尔气体的气体分子数,Vm指每摩尔气体的体积。 两者是完全分开的。 求得单位体积气体所含分子数,A正确; 在选项B中,摩尔质量M除以分子质量m就得到每摩尔气体所含气体分子的数量,即NA。 这与A选项相同,B正确;
10.(2020·江苏常熟中学第二期)国际单位制中,阿伏加德罗常数为NA,铜的摩尔质量为μ,密度为ρ,则下列说法正确的是:
11、铁的密度ρ=7.8×103 kg/m3,摩尔质量M=5.6×10-2 kg/ml,阿伏加德罗常数NA=6.0×1023 ml-1。 铁原子可视为球体,试估算:(结果保留一位有效数字) (1) 1克铁所含原子数;
答案是1×1022
(2)铁原子的直径。
答案3×10-10 m
分析铁原子的体积
12.(2021年·江苏淮安高中2月考试)为了改善夜间行车时的照明问题,很多汽车在车灯设计上都选择了氙气灯,因为氙气灯的亮度是普通车灯的3倍,但其消耗的功率仅为普通灯的一半,使用寿命是普通灯的五倍。 很多车主都会选择带有氙气灯的汽车。 若将氙气充入体积为V=1.6L的车灯中,则氙气密度ρ=6.0kg/m3,氙摩尔质量M=0.131kg/ml,阿伏加德罗常数NA=6×-1。 试估算:(结果应保留一位有效数字) (1)车灯中氙气分子总数N;
答案是4×1022
(2)车灯中氙气分子之间的平均距离。
假设氙分子间的平均距离为a,则V0=a3