2020-2021学年高二下学期物理人教版选修3-3同步学案：7.1第二课时 分子的大小 阿伏加德罗常数（word含答案）

第2课时　分子的大小　阿伏加德罗常数 一、分子的大小 除了一些有机物质的大分子外，多数分子大小的数量级为10－10 m. 二、阿伏加德罗常数 1．定义：1 mol的任何物质所含有的粒子数．用NA表示． 2．大小：在通常情况下取NA＝6.02×1023 mol－1，在粗略计算中可以取NA＝6.0×1023 mol－1. 3．意义：阿伏加德罗常数是一个重要的常数．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系起来，即阿伏加德罗常数NA是联系宏观量与微观量的桥梁． 1．判断下列说法的正误． (1)物体是由大量分子组成的，其中“分子”只包含分子，不包括原子和离子．(　×　) (2)阿伏加德罗常数所表示的是1 g物质内所含的分子数．(　×　) (3)1 mol任何物质都含有NA个粒子．(　√　) (4)阿伏加德罗常数可以把微观量与宏观量联系在一起．(　√　) (5)知道氧气的摩尔质量和一个氧气分子的质量可以算出阿伏加德罗常数．(　√　) 2．已知水的摩尔质量是18 g/mol，则一个水分子的质量约为_____ kg. 答案　3.0×10－26 解析　m0＝ kg＝3.0×10－26 kg. 一、阿伏加德罗常数 (1)1 mol的物质内含有多少个分子？用什么表示？ (2)若某种物质的摩尔质量为M，摩尔体积为V，则一个分子的质量为多大？假设分子紧密排列，一个分子的体积为多大？(已知阿伏加德罗常数为NA) (3)Vmol＝NAV0(V0为一个分子的体积，Vmol为摩尔体积)，对于任何物质都成立吗？ 答案　(1)6.02×1023个　NA　(2)　 (3)Vmol＝NAV0仅适用于固体和液体，不适用于气体． 1．相关物理量 宏观量：摩尔质量Mmol、摩尔体积Vmol、物质的质量m、物质的体积V、物质的密度ρ； 微观量：单个分子的质量m0、单个分子的体积V0 其中密度ρ＝＝，但是切记ρ＝是没有物理意义的． 2．微观量与宏观量的关系 (1)分子质量：m0＝＝. (2)分子体积：V0＝＝(适用于固体和液体)． (对气体，V0表示气体分子所占空间体积) (3)物质所含的分子数：N＝nNA＝NA＝NA. 例1　(多选)下列可算出阿伏加德罗常数的一组物理量是(　　) A．水的密度和水的摩尔质量 B．水的摩尔质量和水分子的体积 C．水分子的体积和水的摩尔体积 D．水分子的质量和水的摩尔质量 答案　CD 例2　假如全世界60亿人同时数1 g水的分子数，每人每小时可以数5 000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6×1023 mol－1)(　　) A．10年 B．1千年 C．10万年 D．1千万年 答案　C 解析　水的摩尔质量为18 g/mol，故1 g水的分子数：n＝，需要的时间：t＝小时≈1.11×109小时≈13万年，故选C. 二、两种分子模型 1．球体模型 固体和液体可看作一个一个紧挨着的球形分子排列而成，忽略分子间空隙，如图1甲所示． 图1 d＝ ＝ (V0为分子体积)． 2．立方体模型 气体分子间的空隙很大，把气体分成若干个小立方体，气体分子位于每个小立方体的中心，每个小立方体是每个气体分子平均占有的活动空间，忽略气体分子的大小，如图乙所示．d＝＝ (V0为气体分子所占据空间的体积)． 例3　(2020·敦煌中学一诊)钻石是首饰和高强度钻头、刻刀等工具中的主要材料，设钻石的密度为ρ(单位为kg/m3)，摩尔质量为Mmol(单位为g/mol)，阿伏加德罗常数为NA(单位为mol－1)，已知1克拉＝0.2 g，则(　　) A．a克拉钻石所含有的分子数为 B．a克拉钻石所含有的分子数为 C．每个钻石分子直径的表达式为 (单位为m) D．每个钻石分子直径的表达式为 (单位为m) 答案　C 解析　a克拉钻石的物质的量为：n＝，所含的分子数为：N＝nNA＝，故A、B错误；钻石的摩尔体积为：V＝，每个钻石分子体积为：V0＝＝，设钻石分子直径为d，则：V0＝π()3，由上述公式可求得：d＝ (单位为m)，故C正确，D错误． 例4　已知氧气分子的质量m＝5.3×10－26 kg，标准状况下氧气的密度 ... ...