2019高考物理 模型系列之对象模型 专题15 分子模型学案.pdf

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1、专题15分子模型模型界定本模型主要归纳分子大小与排列方式、分子的运动、分子力及其表现以及物体的内能问题.模型破解1.分子动理论(i)物质是由大量的分子组成的物质由大量分子组成，而分子具有大小，它的直径数量级是10-10m,一般分子质量的数量级是10-26kg．分子间有空隙.阿伏伽德罗常数：l摩的任何物质含有的微粒数相同，这个数的测量值为N=6.02×1023mol-1．阿A伏伽德罗常数是个十分巨大的数字，分子的体积、质量都十分小，从而说明物质是由大量分子组成的．估算分子大小或间距的两种模型.（a）球体模型：由于固体和液体分子间距离很小，因此可近似看成分子是紧密排列着的球体

2、，若分子41直径为d，则其体积为：VR3d3.36（b）立方体模型：设想固体和液体分子（原子或离子）是紧密排列着的立方体，那么分子的距离（即分子线度）就是立方体的边长L，因此一个分子的体积就是VL3.对固体和液体，可以近似地认为分子是一个挨一个紧密排列在一起的.处理固、液体分子的大小，可应用上术两种模型之一.若考查气体分子间距，由于在一般情况下气体分子不是紧密排列的，所以上述模型无法求分子的直径，但能通过上述模型求分子间的距离.常见微观量的求解表达式（说明：M为摩尔质量，ρ为物质密度，V为摩尔体积)mol（a）1个分子的质量：m=M/N.A（b）1个分子的体积或

3、占有的空间体积：V=V/N.molA（c）1摩尔物质的体积：V=M/ρ.mol（d）单位质量中所含分子数：n=N/M.A（e）单位体积中所含分子数：n′=ρN/M.A6VV（f）分子间距离（分子直径）：dmol（球体模型），dmol（立方体模型）.33NNAAmVVM(g)计算物质所含的分子数：NNNNNMAVAMAVAmolmol油膜法"估测分子大小用油酸的酒精溶液在平静的水面上形成单分子油膜，将油酸分子看作球形，测出一定体积油酸溶液在水面上形成的油膜面积，用d=V/S计算出油膜的厚度.这个厚度就近似等于油酸分子的直径,其中V是油酸酒精溶液中纯油酸的体

4、积.例1.若已知阿伏加德罗常数、物质的摩尔质量、摩尔体积，则可以计算出A．固体物质分子的大小和质量B．液体物质分子的大小和质量C．气体分子的大小和质量D．气体分子的质量和分子间的平均距离【答案】ABD例2.在“用油膜法测量分子直径”的实验中，将浓度为的一滴油酸溶液，轻轻滴入水盆中，稳定后形成了一层单分子油膜．测得一滴油酸溶液的体积为V，形成的油膜面积为S，则油酸分子的直径约为01▲；如果把油酸分子看成是球形的（球的体积公式为Vd3，d为球直径），计算该滴油酸溶液所含6油酸分子的个数约为多少．6S3【答案】n2V20VV【解析】:油酸分子的直径d0.可认为

5、该滴油酸溶液中纯油酸的体积等于组成它的所有油SS1V6S3酸分子体积的总和:Vn(0)3得n.06S2V20模型演練1.已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3kg/m3和2.1kg/m3，空气的摩尔质量为0.029kg/mol，阿伏伽德罗常数N=6.021023mol1。若潜水员呼吸一次吸入2L空气，试估算潜水员在海A底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数。（结果保留一位有效数字）【答案】3×1022【解析】:设空气的摩尔质量为M，在海底和岸上的密度分别为和，一次吸入空气的体积为V，海岸()V则有n＝海岸N，代入数据得n＝3×10

6、22MA2.某同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验前，查阅数据手册得知：油酸的摩尔质量M=0.283kg·mol-1，密度ρ=0.895×103kg·m-3.若100滴油酸的体积为1ml，则1滴油酸所能形成的单分子1油膜的面积约是多少？(取N=6.02×1023mol-1.球的体积V与直径D的关系为VD3，结果保留一位有A6效数字)【答案】S1101m22.已知气泡内气体的密度为1.29kg/m3，平均摩尔质量为0.29kg/mol。阿伏加德罗常数NA=6.021023mol-1，取气体分子的平均直径为210-10m，若气泡内的气体能完全变为液体，请估算

7、液体体积与原来气体体积的比值。（结果保留以为有效数字）V【答案】11104(9105~2104都算对)V0【解析】:设气体体积为V，液体体积为V01Vd3气体分子数n0N,Vn(或Vnd3)mA161VV则1d3N（或1d3N）V6mAVmA00V解得11104(9105~2104都算对)V04.设想将1g水均分布在地球表面上，估算1cm2的表面上有多少个水分子？（已知1mol水的质量为18g，地球的表面积约为51014m2，结果保留一位有效数字）【答案】7103(6×103