高三导学案 3-3 热学1第第 1 1 课时课时 物质是由大量分子组成的物质是由大量分子组成的【考纲要求】【知识梳理】 1分子动理论分子动理论 与温度有关的现象都叫做热现象。分子动理论的基本内容是：物体是由大量_组成 的；分子永不停息地做_；分子间存在着_。 2物体是由大量分子组成的：物体是由大量分子组成的： 这里的分子是指构成物质的单元，可以是原子、离子，也 可以是分子。在热运动中它们遵从相同的规律，所以统称为分子。 3.3.阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数 NA=6.021023mol-1，是联系微观世界和宏观世界的_。4. .分子大小、质量和数量的估算分子大小、质量和数量的估算 设微观量为分子体积 V0、分子直径 d、分子质量 m；宏观量为物质体积 V、摩尔体积 V1、物质质量 n、摩尔质量 M、物质密度 （1）分子质量：AAM NV Nm（2）分子体积：（对气体，V0应为气体分子占据的空间大小）AA1 0NM NVV（3）分子直径： 球体模型： （固体、液体一般用此模型）VdN3 A)2(34303A6=6=V NVd立方体模型： （气体一般用此模型）（对气体，d 理解为相邻分子间的平均距离）30=Vd（4）分子的数量：A 1A 1AANVVNVVNMVNMmN5. .单分子油膜实验单分子油膜实验 （1） 用油膜法估测分子的大小时，若滴入油酸的总体积为 V，散开的单分子油膜的面积 为 S，则分子的直径为_若酒精油酸溶液的浓度为 1/200，用滴管向量筒中滴 n 滴溶液恰为 1mL，则每滴酒精油酸溶液所含有的油酸的体积为_mL （2）在浅盘内的水面上滴入一滴酒精油酸溶液，待油酸充分散开后，将事先准备好的 _的玻璃板盖在浅盘上，然后将用彩笔将_画在玻璃板上，算出油酸 的面积 S求面积时，以 cm2为单位，计算_的个数，_的舍去，_的 算一格 【方法提示】 1.微观量的估算，一般要以_为联系桥梁对分子、原子或原子核进行有关 量的计算。 2.这里建立了一个理想化模型：把分子看作是小球，所以求出的数据只在数量级上是有意 义的。 固体、液体固体、液体被理想化地认为各分子是一个挨一个紧密排列的，每个分子的体积就是63 物体是由大量分子构成的 阿伏伽德罗常数 64 用油膜法估测分子的大小（实验探究）高三导学案 3-3 热学2每个分子平均占有的空间。气体气体分子仍视为小球，但分子间距离较大，所以气体分子的体 积远小于每个分子平均占有的空间。每个气体分子平均占有的空间看作以相邻分子间距离 为边长的正立方体。 3数格数求面积是求不规则形状的面积的常用方法。 【典型例题】例 1已知铜的摩尔质量为 M（kg/mol） ，铜的密度为 （kg/m3） ，阿伏加德罗 常数为 NA（mol-1）.下列说法不正确的是（ ）A.1 kg 铜所含的原子数为 B.1 m3铜所含的原子数为MNA AMNC.1 个铜原子的质量为 kg D.1 个铜原子所占的体积为 m3ANMANM 例 2.某气体的摩尔质量为M，摩尔体积为V，密度为 ，每个分子的质量和体 积分别为 m 和Vo，则阿伏加德罗常数 NA可表示为 ( )A BmVNA C D 0VVNAmMNA0VMNA例 3在标准状总值下，有体积为 V 的水和体积为 V 的可认为是理想气体的水 蒸气，已知水的密度为，求阿伏加德罗常数为 NA，水的摩尔质量为 MA，在 标准状况下水蒸气的摩尔体积为 VA，求：（1）它们中各有多少水分子？（2）它们中相邻两个水分子之间的平均距离？（3）分析可否求出每个分子的体积，如可以求出，写出表达式。例 4已知气泡内气体的密度为 1.29kg/，平均摩尔质量为 0.29kg/mol。阿3m伏加德罗常数 ，取气体分子的平均直径为，若气1231002. 6molNA-102 10m泡内的气体能完全变为液体，请估算液体体积与原来气体体积的比值。 （结果保 留一位有效数字）高三导学案 3-3 热学3例 5将 1 摩尔的油酸溶于酒精，制成 200 毫升的溶液。已知 1 毫升的溶液有 50 滴，取 1 滴滴在水面上，在水面上形成 0.2 平方米的油膜，估算油酸分子的 直径。例 6在做“用油膜法估测分在大小”的实验中，有以下器材，油酸的酒精溶 液、滴管、痱子粉、浅盘及水、玻璃板、彩色笔，还缺少的器材有_实验的简要步骤如下： A将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数（不足半个 的舍去，多余半个的算一个），再根据方格的边长丘出油膜的面积 S。 B将一滴酒精油酸溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放 在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上 C用浅盘装入约 2cm 深的水，然后用痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上D用公式求出薄膜厚度，即油酸分子的直径SVd =E根据酒精油酸溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积 V F用注射器或滴管将事先配置好的酒精油酸溶液一滴滴地滴入量筒，记下量筒 内增加一定体积时的滴数 上述实验步骤的合理顺序为_例 7在做“用油膜法估测分在大小”的实验中，所用的 油酸酒精溶液的浓度为每 104ml 溶液中有纯油酸 6ml，用 注射器测得 1ml 上述溶液为 50 滴，把 1 滴该溶液滴入盛 水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用 笔在玻璃板上描出油酸膜的轮廓形状，再把玻璃板放在 坐标纸上，其形状如图所示，坐标纸中正方形方格的边 长为 2cm，则： 油酸膜的面积是_cm2 每滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积是_ml（答案取两位有效数字） 按以上实验数据估算出油酸分子的直径约为_m （答案取两位有 效数字）高三导学案 3-3 热学4【同步训练】 1只要知道下列哪一组物理量，就可以估算出气体分子间的平均距离（ ） A阿伏加德罗常数，该气体的摩尔质量和质量 B阿伏加德罗常数，该气体的摩尔质量和密度 C阿伏加德罗常数，该气体的质量和体积 D该气体的密度、体积和摩尔质量2假如全世界 60 亿人同时数 1 g 水的分子个数，每人每小时可以数 5000 个， 不间断地数，则完成任务所需时间最接近(阿伏加德罗常数 NA取 61023 mol1) （ ）A10 年B1 千年 C10 万年D1 千万年3在标准状况下，任何气体的摩尔体积均为 22.4L /mol，水的摩尔体积为 18mL/mol，则水蒸汽分子间的距离约是水分子直径的（ ） A1 倍 B10 倍 C100 倍 D1000 倍4. 已知某种物质的密度为 、摩尔质量为 、阿伏加德罗常数为 NA，求该物质 分子的质量？分子的直径（将分子看成球形）？质量为 M 的该物质所含的分子 数目？5在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，已经准备的 器材有： 油酸酒精溶液、滴管、浅盘、水、玻璃板、彩笔和 坐标纸，要完成本实验，还缺少的器材有 已知油酸酒精溶液中，油酸的体积比浓度为 0.05%，1mL 这样 的溶液含 80 滴，现将 1 滴溶液滴在水面上，这滴溶液中纯油 酸的体积是 m3.用彩笔描绘出油膜的轮廓线后，印在坐标纸上，如图 1 所示. 已知坐标纸每一小格的边长为 1cm，则油膜的面积为 m2根据上 面的数据，估算油酸分子的直径是 m（结果取一位有效数字） 6一个房间的地面面积是 15m2，高 3m已知空气平均摩尔质量是 2.910- 2kg/mol通常用空气湿度表示空气中含有的水蒸气的情况若房间内所有水蒸气凝结成水后的体积为 10cm3，已知水的密度为 =1.0103kg/m3，水的摩尔质 量 Mmol=1.810-2kg/mol（标准状况）求： （1）房间内空气的质量； （2）房间内有多少个水分子？ （3）估算一个水分子的线度是多大？(保留两位有效数字)7用放大 600 倍的显微镜观察布朗运动，在显微镜下测得小碳粒的体积为V=0.110-9m3，碳的密度为 =2.25103kg/m3，摩尔质量为 =1.210-2kg/mol求该小碳粒含有的碳原子的数目（阿伏加德罗常数取 6.01023mol-高三导学案 3-3 热学51）第第 2 2 课时课时 分子的热运动分子的热运动 分子的作用力分子的作用力 内能内能 【考纲要求】【知识梳理】 1 1分子的热运动分子的热运动物体里的分子永不停息地做无规则运动，这种运动叫做_。扩散现象和布朗运动都可以很好地证明_。布朗运动是指悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动。形成条件是：微粒足够小。（微粒越小，布朗运动越_）温度越高，布朗运动越_。观察到的是固体微粒（不是液体，不是固体分子）的无规则运动，反映反映的是_运动的无规则性。实验中描绘出的是某固体微粒每隔 30 秒的位置的连线，不是该微粒的运动轨迹。2 2分子间的相互作用力分子间的相互作用力（1 1）特点：）特点：分子间同时存在_和_；引力和斥力都都随着距离的增大而_；斥力比引力变化得_；实际表现出来的分子力分子力是分子引力和斥力的_(其变化规律如图所示)（2 2）随分子间距离而变的规律是：随分子间距离而变的规律是：（3）rr0时表现为_力； r10r0以后，可以_。（3 3）从本质上）从本质上来说，分子力是电场力的表现。因为分子是由原子组成的，原子内有带正电的原子核和带负电的电子，分子间的作用力就是由这些带电粒子间的相互作用引起的。3 3物体的内能物体的内能（1）做热运动的分子具有的动能叫_。_是物体分子热运动的平均动能的标志。（2）由分子间相对位置决定的势能叫_。分子65 分子热运动 布朗运动 66 分子见的作用力 67 温度和内能rEpr0o高三导学案 3-3 热学6力做正功时分子势能_；分子力做负功时分子势能_。当r=r0即分子处于平衡位置时分子势能最_。不论r从r0增大还是减小，分子势能都都将_。如果以分子间距离为无穷远 时分子势能为零，则分子势能随分子间距离而变的图象如右。（3）物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的_叫做_的_。物体的内能跟物体的_和_及_都有关系.（微观解释）（4） 内能与机械能： 运动形式不同：内能对应分子的热运动，机械能对应物体的机械运动。物体的内能和机械能在一定条件下可以相互转化。【方法提示】1布朗运动不是不是分子的运动，但研究布朗运动可以说明分子的永不停息的无规则运动这是科学研究的常用方法：逻辑推理。2可以把“分子分子”系统与“球弹簧球”系统作类比类比，它们的受力图景、