20xx人教版高中物理選修（3-3）71《物體是由大量分子組成的》word學(xué)案-文庫(kù)吧
2024-11-08 20:05 本頁(yè)面
【正文】 104mL 油酸酒精溶液中有純油酸 注射器測(cè)得 1mL 上述溶液中有 50 滴 .把 1 滴該溶液滴入盛水的淺盤(pán)里 ， 待油膜形狀穩(wěn)定后 ，將玻璃板放在淺盤(pán)上 ， 在玻璃板上描出油膜的輪廓 ， 然后把玻璃板放在坐標(biāo)紙上 ， 其形狀如圖 2 所示 ， 坐標(biāo)紙中正方形小方格的邊長(zhǎng)為 20mm. 圖 2 (1)油膜的面積是多少 ？ (2)每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是多少 ？ (3)根據(jù)上述數(shù)據(jù) ， 估算出油酸分子的直徑 . 解析 (1)數(shù)出在油膜輪廓范圍內(nèi)的格子數(shù) (面積大于半個(gè)方格的算一個(gè)，不足半個(gè)方格的舍去不算 )為 58 個(gè)，油膜面積約為 S＝ 58 ()2m2＝ 10－ 2m2. (2)因?yàn)?50滴油酸酒精溶液的體積為 1mL，且能求出溶液中含純油酸的濃度為 η＝ 6104，故每滴油酸酒精溶液中含純油酸的體積為 V0＝ Vnη＝ 150 6 10－ 4mL＝ 10－ 11m3. (3)把油膜的厚度視為油酸分子的直徑，可估算出油酸分子的直徑為 d＝ V0S ＝ 10－ 11 10－ 2m≈ 10－ 10m. 答案 (1) 10－ 2m2 (2) 10－ 11m3 (3) 10－ 10m 二、分子的大小 例 2 關(guān)于分子 ， 下列說(shuō)法中正確的是 ( ) ， 實(shí)際上 ， 分子的形狀并不真的都是小球 都是 10－ 10m C.“ 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 ， 其數(shù)量級(jí)一般為 10－ 10kg 解析 將分子看做小球是為研究問(wèn)題方便而建立的簡(jiǎn)化模型，故 A 選項(xiàng)正確 .一些有機(jī)物質(zhì)的分子大小的數(shù)量級(jí)超過(guò) 10－ 10m，故 B 選項(xiàng)錯(cuò)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(tǒng)稱(chēng)，故 C 選項(xiàng)錯(cuò)誤 .分子質(zhì)量的數(shù)量級(jí)一般為 10－ 26kg，故 D選項(xiàng)錯(cuò)誤 . 答案 A 三、阿伏加德羅常數(shù)的應(yīng)用 例 3 水的分子量是 18gmol－ 1， 水的密度 ρ＝ 103kg/m3， 阿伏加德羅常數(shù) NA＝ 1023mol－ 1， 則 ： (1)水的摩爾質(zhì)量 M＝ gmol－ 1或 M＝ kgmol－ 1， 水的摩爾體積 Vmol＝ m3mol－ 1. (2)水分子的質(zhì)量 m0＝ kg， 水分子的體積 V′ ＝ m3.(保留一位有效數(shù)字 ) (3)將水分子看做球體 ， 其直徑 d＝ m(保留一位有效數(shù)字 )， 一般分子直徑的數(shù)量級(jí)是 m. (4)36g水中所含水分子個(gè)數(shù) n＝ 個(gè) . (5)1cm3的水中所含水分子個(gè)數(shù) n′ ＝ 個(gè) . 解析 (1)某種物質(zhì)的摩爾質(zhì)量用 “ gmol－ 1” 作單位時(shí)，其數(shù)值與該種物質(zhì)的分子量相同，所以水的摩爾質(zhì)量 M＝ 18gmol－ “ kgmol－ 1” ，就要換算成 M＝ 10－ 2kgmol－ 1. 水的摩爾體積 Vmol＝ Mρ＝ 10－ 2 103 m3mol－ 1＝ 10－ 5m3mol－ 1 (2)水分子的質(zhì)量 m0＝ MNA＝ 10－ 2 1023kg≈ 3 10－ 26kg 水分子的體積 V′ ＝ VmolNA＝ 10－ 5 1023m3≈ 3 10－ 29m3. (3)將水分子看做球體就有 43π(d2)3＝ V′ ， 水分子直徑 d＝3 6V′π ＝3 6 3 10－ 29 m≈ 4 10－ 10m，這里的 “ 10－ 10” 稱(chēng)為數(shù)量級(jí)，一般分子直徑的數(shù)量級(jí)就是這個(gè)值 . (4)36g水中所含水分子的個(gè)數(shù) n＝ mMNA＝ 3618 1023≈ 1024. (5)1cm3
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