人教版高中物理选修-物体是由大量分子组成的
7.1 物体是由大量分子组成的—人教版高中物理选修3-3课件 (共24张PPT)
2.如何获得很小的1滴油酸？怎样测量它的体积？
配制一定浓度的油酸酒精溶液，用注射器把它一滴一滴 地滴入小量筒中，记下液滴的总滴数和它们的体积，这样便 知道1滴溶液的体积了。
将上述计算得到的一滴油酸酒精溶液的体积再乘以溶液 的体积比浓度即可得到一滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体 积了。
※ 计算方法：
5、根据每一滴油酸的体积Ｖ和薄膜的面积Ｓ即可算出油酸膜 的厚度d＝Ｖ/Ｓ。即油酸分子的大小。
4.计算分子的大小（直径）
分子的直径 d V S
固体、液体
d
气体
d
ddd
小球模型
立方体模型
d
d
二、阿伏加德罗常数
1．阿伏加德罗常数NA：1摩尔（mol）任何物质所含 的微粒数叫做阿伏加德罗常数.
NA 6.021023 mol1
（1）油酸酒精溶液的体积浓度比=
纯油酸的体积 油酸酒精溶液的体积
100
0 0
（2）一滴油酸酒精溶液的平均体积
V=
油酸酒精溶液总体积 总滴数(N)
（3）一滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积VV=V 油酸酒精溶液的体积
3.如何测量油膜的面积？
将痱子粉或细石膏粉均匀地撒在水面上。用注射器往水面上滴1滴油酸酒精 溶液，油酸立即在水面上散开，形成一块薄膜，薄膜上没有痱子粉，可以 清楚地看出它的轮廓。
(10)固体、液体分子的直径（球体模型）d＝ 3 6πVNmAol.
若用M表示摩尔质量，Vm表示摩尔体积，ρ表示密度，d、m、 V0分别表示每个分子直径、分子质量、分子体积，则：
(1)一个分子的质量：
m0 =
M NA
m0 =
V m NA
(2)一个分子的体积：
V0 =
人教版高中物理选修(3-3)7.1《物体是由大量分子组成的》ppt课件
如何利用扫描隧道显微镜测定分子 的直径？
扫描隧道显微镜拍摄的石墨表面原 子结构照片
图 中 每 一 个 亮 斑 都 是 一 个 碳 原 子
一般分子质量的数量级为
10-27kg到10-26kg
• 注意：除一些有机物质的大分子外，一般分 子的质量数量级为上面数值，以后无特别说 明，我们就以上面数值作为分子质量的数量 级．
体会分子“个头”之小
如何计量呢？
二、阿伏加德罗常数
1．阿伏加德罗常数NA：1摩尔（mol）任何物
质所含的微粒数叫做阿伏加德罗常数.
NA 6.021023mol 1
2．阿伏加德罗常数是联系微观世界和宏观 世界的桥梁．
体会分子“数量”之大
3、有关计算：
（1）已知物质的摩尔质量MA，可求 出分子质量m0
1.21022(个)
编后语
老师上课都有一定的思路，抓住老师的思路就能取得良好的学习效果。在上一小节中已经提及听课中要跟随老师的思路，这里再进一步论述听课时如何 抓住老师的思路。
① 根据课堂提问抓住老师的思路。老师在讲课过程中往往会提出一些问题，有的要求回答，有的则是自问自答。一般来说，老师在课堂上提出的问 题都是学习中的关键，若能抓住老师提出的问题深入思考，就可以抓住老师的思路。
解析 :
１．空气分子的平均质量为：
m
MA NA
29 103 6.02 1023
4.821026 kg
2．成年人做一次深呼吸所吸入的空气质量为：
m
450 106 22.4 103
29 103
kg
5.8104
kg
３．所吸入的分子数为：
N
人教版高中物理选修3-3：物体是由大量分子组成的_课件8
互 动
分 析
mL，用注射器测得 1 mL 上述溶液为 75 滴．把 1 滴该
探 究
溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在
教
当
学 浅盘上，用彩笔在玻璃板上描出油膜的轮廊，再把玻璃 堂
方
双
案
基
设
板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图 7－1－2 所示，坐
达
计
标
标中正方形方格的边长为 1 cm.则
课 前 自 主 导 学
探 究
教 学
(2)一个分子的体积：V0＝ρMNA.
当 堂
方
双
案 设 计
(3)一摩尔物质的体积：Vmol＝Mρ .
自
主
导
学
菜单
教
课
学
堂
教
互
法
动
分 析
探 究
教
简化处理是在一定场合、一定条件下突出客观事物
当
学
堂
方 的某种主要因素、忽略次要因素而建立的．将分子简化 双
案
基
设 计
成球形，并且紧密排列，有利于主要问题的解决．
达 标
课 前 自 主 导 学
菜单
教
在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，所用 课
学
堂
教 法
油酸酒精溶液的浓度为每 104 mL 溶液中有纯油酸 6
探 究
(3)用显微镜或放大镜可以直接观察分子．(×)
教
3．探究交流
学
当 堂
方 案
双
油酸分子的形状真的是球形的吗？排列时会一个 基
设
达
计
紧挨一个吗？
标
【提示】 实际分子的结构很复杂，分子间有间隙，
新教材 人教版高中物理选择性必修第三册全册学案(知识点考点详解及配套习题)
选择性必修第三册全册学案第一章分子动理论................................................................................................................... - 2 - 1．分子动理论的基本内容............................................................................................... - 2 -2. 实验：用油膜法估测油酸分子的大小...................................................................... - 11 -3. 分子运动速率分布规律.............................................................................................. - 18 -章末复习提高................................................................................................................... - 36 - 第二章气体、固体和液体..................................................................................................... - 42 -1. 温度和温标 ................................................................................................................. - 42 -2. 气体的等温变化.......................................................................................................... - 53 -3. 气体的等压变化和等容变化...................................................................................... - 61 -4. 固体 ............................................................................................................................. - 79 -5. 液体 ............................................................................................................................. - 88 -章末复习提高................................................................................................................... - 96 - 第三章热力学定律............................................................................................................... - 104 - 1．功、热和内能的改变............................................................................................... - 104 -2. 热力学第一定律........................................................................................................ - 113 -3. 能量守恒定律............................................................................................................ - 113 -4. 热力学第二定律........................................................................................................ - 121 -章末复习提高................................................................................................................. - 130 - 第四章原子结构和波粒二象性........................................................................................... - 134 -1. 普朗克黑体辐射理论................................................................................................ - 134 -2. 光电效应 ................................................................................................................... - 134 -3．原子的核式结构模型............................................................................................... - 148 -4. 氢原子光谱和玻尔的原子模型................................................................................ - 159 -5. 粒子的波动性和量子力学的建立............................................................................ - 172 -章末复习提高................................................................................................................. - 180 - 第五章原子核 ...................................................................................................................... - 186 - 1．原子核的组成........................................................................................................... - 186 -2. 放射性元素的衰变.................................................................................................... - 195 -3. 核力与结合能............................................................................................................ - 206 -4. 核裂变与核聚变........................................................................................................ - 216 -5. “基本”粒子 ................................................................................................................. - 216 -章末复习提高................................................................................................................. - 229 -第一章分子动理论1．分子动理论的基本内容一、物体是由大量分子组成的1．分子：把组成物体的微粒统称为分子。
人教版高中物理选修3-3：基本知识点总结
选修3-3 热学一、分子动理论1．物体是由大量分子组成的(1)分子的大小①分子直径：数量级是10－10m ； ②分子质量：数量级是10－26kg ；③测量方法：油膜法．(2)阿伏加德罗常数：1 mol 任何物质所含有的粒子数，N A ＝6.02×1023 mol －1. (3)微观量：分子体积V 0、分子直径d 、分子质量m 0.(4)宏观量：物体的体积V 、摩尔体积V m 、物体的质量m 、摩尔质量M 、物体的密度ρ. (5)关系：①分子的质量：m 0＝M N A ＝ρV mN A②分子的体积：V 0＝V m N A ＝MρN A③物体所含的分子数：N ＝V V m ·N A ＝m ρV m ·N A 或N ＝m M ·N A ＝ρV M·N A (6)两种模型：①球体模型直径为：d ＝ 36V 0π②立方体模型边长为：d ＝3V 02．分子热运动：一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动．(1)扩散现象：相互接触的不同物质彼此进入对方的现象．温度越高，扩散越快，可在固体、液体、气体中进行．(2)布朗运动：①定义：悬浮在液体(或气体)中的小颗粒的永不停息地无规则运动． ②实质：布朗运动反映了液体分子的无规则运动．③决定因素：颗粒越小，运动越明显；温度越高，运动越剧烈．(3)气体分子运动速率的统计分布：①同一温度下，大多数分子具有中等的速率；随温度升高，占总数比例最大的那些分子速率增大．②气体分子运动速率的“三个特点”某个分子的运动是无规则的，但大量分子的运动速率呈现统计规律，如图所示：横轴表示分子速率，纵轴表示各速率的分子数占总分子数的百分比，图像有三个特点：(1)“中间多，两头少”：同一温度下，特大或特小速率的分子数比例都较小，大多数分子具有中等的速率．(2)“图像向右偏移”：速率小的分子数减少，速率大的分子数增加，分子的平均速率将增大，但速率分布规律不变．(3)“面积不变”：图线与横轴所围面积都等于1，不随温度改变．二、内能1．分子动能(1)分子动能:分子热运动所具有的动能；(2)分子平均动能：所有分子动能的平均值．温度是分子平均动能的标志．2．分子势能：由分子间相对位置决定的能，在宏观上分子势能与物体体积有关，在微观上与分子间的距离有关．3．物体的内能(1)内能：物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和．(2)决定因素：温度、体积和物质的量．4．分子力(1)分子间同时存在引力和斥力，且都随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的减小而增大，但总是斥力变化得较快．(2)分子力、分子势能与分子间距离的关系分子力曲线与分子势能曲线：分子力F、分子势能E p与分子间距离r的关系图线如图所示(取无穷远处分子势能E p＝0)：(3)分子力、分子势能与分子间距离的关系①当r>r0时，分子力为引力，当r增大时，分子力做负功，分子势能增加．②)当r<r0时，分子力为斥力，当r减小时，分子力做负功，分子势能增加．③当r＝r0时，分子势能最小．5．内能和热量的比较6．分析物体的内能问题应当明确以下四点(1)内能是对物体的大量分子而言的，不存在某个分子内能的说法．(2)决定内能大小的因素为温度、体积、分子数，还与物态有关系．(3)通过做功或热传递可以改变物体的内能．(4)温度是分子平均动能的标志，温度相同的任何物体，分子的平均动能相同.三、温度1．温度的意义(1)宏观上，温度表示物体的冷热程度．(2)微观上，温度是分子平均动能的标志．2．两种温标(1)摄氏温标t：单位℃，把1个标准大气压下，水的冰点作为0 ℃，沸点为100 ℃.(2)热力学温标T：单位K，把－273.15 ℃作为0 K．0 K是绝对零度，低温极限，只能接近不能达到，所以热力学温度无负值．(3)两种温标的关系：T＝273.15＋t ΔT＝Δt第二节固体、液体和气体一、固体1．分类：固体分为晶体和非晶体两类．晶体分单晶体和多晶体．2．晶体与非晶体的比较3(1)只要具有确定熔点的物质必定是晶体，否则为非晶体．(2)只要具有各向异性的物质必定是单晶体，否则为多晶体或非晶体．(3)单晶体只是在某一种物理性质上表现出各向异性．(4)同一物质可能成为不同的晶体或非晶体．(5)晶体与非晶体在一定条件下可以相互转化．二、液体1．液体的表面张力(1)产生原因：表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大，分子力表现为引力．(2)作用效果：液体的表面张力使液面具有收缩的趋势，使液体表面积趋于最小，而在体积相同的条件下，球形的表面积最小．(3)作用方向：表面张力跟液面相切，跟这部分液面的分界线垂直．(4)影响因素：液体的密度越大，表面张力越大；温度越高，表面张力越小；液体中溶有杂质时，表面张力变小．2．液晶的物理性质(1)具有液体的流动性．(2)具有晶体的光学各向异性．(3)从某个方向上看其分子排列比较整齐，但从另一方向看，分子的排列是杂乱无章的．(4)液晶的特点：液晶既不是液体也不是晶体．液晶既有液体的流动性，又有晶体的物理性质各向异性．三、饱和汽湿度1．饱和汽与未饱和汽(1)饱和汽：与液体处于动态平衡的蒸汽．(2)未饱和汽：没有达到饱和状态的蒸汽．2．饱和汽压(1)定义：饱和汽所具有的压强．(2)特点：液体的饱和汽压与温度有关，温度越高，饱和汽压越大，且饱和汽压与饱和汽的体积无关．3．湿度(1)绝对湿度：空气中所含水蒸气的压强．(2)相对湿度：空气的绝对湿度与同一温度下水的饱和汽压之比． (3)相对湿度公式相对湿度＝水蒸气的实际压强同温度水的饱和汽压⎝⎛⎭⎫B ＝p p s ×100%(4)对相对湿度的理解人对空气湿度的感觉是由相对湿度决定的．当绝对湿度相同时，温度越高，离饱和状态越远，体表水分越容易蒸发，感觉越干燥；气温越低，越接近饱和状态，感觉越潮湿．第三讲 气体一、气体压强的产生与计算1．产生的原因：由于大量分子无规则地运动而碰撞器壁，形成对器壁各处均匀、持续的压力，作用在器壁单位面积上的压力叫做气体的压强．2．决定因素(1)宏观上：决定于气体的温度和体积．(2)微观上：决定于分子的平均动能和分子的密集程度． 3．压强单位：国际单位，帕斯卡(P a )常用单位：标准大气压(a tm )；厘米汞柱(cmHg )．换算关系：1a tm ＝76cmHg≈1.0×105 Pa . 4．平衡状态下气体压强的求法(1)液片法：选取假想的液体薄片(自身重力不计)为研究对象，分析液片两侧受力情况，建立平衡方程，消去面积，得到液片两侧压强相等方程，求得气体的压强．(2)力平衡法：选取与气体接触的液柱(或活塞)为研究对象进行受力分析，得到液柱(或活塞)的受力平衡方程，求得气体的压强．(3)等压面法：在连通器中，同一种液体(中间不间断)同一深度处压强相等．5．加速运动系统中封闭气体压强的求法：选取与气体接触的液柱(或活塞)为研究对象，进行受力分析，利用牛顿第二定律列方程求解． 二、理想气体状态方程1．理想气体(1)宏观上讲，理想气体是指在任何温度、任何压强下始终遵从气体实验定律的气体．实际气体在压强不太大、温度不太低的条件下，可视为理想气体．(2)微观上讲，理想气体的分子间除碰撞外无其他作用力（因此不计分子势能），分子本身没有体积，即它所占据的空间认为都是可以被压缩的空间．2．理想气体的状态方程(1)内容：一定质量的某种理想气体发生状态变化时，压强跟体积的乘积与热力学温度的比值保持不变. (2)公式：p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2或pV T ＝C (C 是与p 、V 、T 无关的常量)3．理想气体状态方程与气体实验定律的关系p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2⎩⎪⎨⎪⎧温度不变：p 1V 1＝p 2V 2（玻意耳定律）体积不变：p 1T 1＝p 2T 2（查理定律）压强不变：V 1T 1＝V 2T2（ 盖—吕萨克定律）4．几个重要的推论(1)查理定律的推论：Δp ＝p 1T 1ΔT(2)盖—吕萨克定律的推论：ΔV ＝V 1T 1ΔT(3)理想气体状态方程的推论：p 0V 0T 0＝p 1V 1T 1＋p 2V 2T 2＋……（理想气体状态方程的分态公式）5．体状态变化的图象问题第三节热力学定律与能量守恒一、热力学第一定律和能量守恒定律1．改变物体内能的两种方式(1)做功；(2)热传递．2．热力学第一定律(1)内容：一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和．(2)表达式：ΔU＝Q＋W3．对公式ΔU＝Q＋W符号的规定4.几种特殊情况(1)若过程是绝热的，则Q＝0，W＝ΔU，外界对物体做的功等于物体内能的增加量．(2)若过程中不做功，即W ＝0，则Q ＝ΔU ，物体吸收的热量等于物体内能的增加量．(3)若过程的始末状态物体的内能不变，即ΔU ＝0，则W ＋Q ＝0或W ＝－Q .外界对物体做的功等于物体放出的热量．(4)气体压力做功：体积变化量V P W∆=：做功与热传递在改变内能的效果上是相同的，但是从运动形式、能量转化的角度上看是不同的：做功是其他形式的运动和热运动的转化，是其他形式的能与内能之间的转化；而热传递则是热运动的转移，是内能的转移． 5．能的转化和守恒定律(1)内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变．(2)第一类永动机：违背能量守恒定律的机器被称为第一类永动机．它是不可能制成的． 二、热力学第二定律 1．常见的两种表述(1)克劳修斯表述：热量不能自发地从低温物体传到高温物体．(2)开尔文表述：不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响．2．第二类永动机：违背宏观热现象方向性的机器被称为第二类永动机．这类永动机不违背能量守恒定律，但它违背了热力学第二定律，也是不可能制成的．3．在热力学第二定律的表述中，“自发地”“不产生其他影响”的涵义(1)“自发地”指明了热传递等热力学宏观现象的方向性，不需要借助外界提供能量的帮助．(2)“不产生其他影响”的涵义是发生的热力学宏观过程只在本系统内完成，对周围环境不产生热力学方面的影响．如吸热、放热、做功等．4．热力学第二定律的实质：热力学第二定律的每一种表述，都揭示了大量分子参与宏观过程的方向性，进而使人们认识到自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性．：热量不可能自发地从低温物体传到高温物体，但在有外界影响的条件下，热量可以从低温物体传到高温物体，如电冰箱；在引起其他变化的条件下内能也可以全部转化为机械能，如气体的等温膨胀过程． 5．两类永动机的比较不需要任何动力或燃料，却能不断地对外做功的机器从单一热源吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响的机器违背能量守恒定律，不可能制成不违背能量守恒定律，但违背热力学第二定律，不可能制成1．下列有关扩散现象与布朗运动的叙述中，正确的是()A．扩散现象与布朗运动都能说明分子在做永不停息的无规则运动B．扩散现象与布朗运动没有本质的区别C．扩散现象突出说明了物质的迁移规律，布朗运动突出说明了分子运动的无规则性规律D．扩散现象和布朗运动都与温度有关E．布朗运动是扩散的形成原因，扩散是布朗运动的宏观表现[解析]扩散现象与布朗运动都能说明分子做永不停息的无规则运动，故A正确；扩散是物质分子的迁移，布朗运动是宏观颗粒的运动，是两种完全不同的运动，故B错误；两个实验现象说明了分子运动的两个不同规律，则C正确；两种运动随温度的升高而加剧，所以都与温度有关，D正确；布朗运动与扩散的成因均是分子的无规则运动，两者之间不具有因果关系，故E错误．[答案]ACD2．分子间的相互作用力由引力与斥力共同产生，并随着分子间距的变化而变化，则下列说法正确的是()A．分子间引力随分子间距的增大而减小B．分子间斥力随分子间距的减小而增大C．分子间相互作用力随分子间距的增大而减小D．当r<r0时，分子间作用力随分子间距的减小而增大E．当r>r0时，分子间作用力随分子间距的增大而减小[解析]分子力和分子间距离的关系图象如图所示，根据该图象可判断分子间引力随分子间距的增大而减小，分子间斥力随分子间距的减小而增大，A、B正确；当r<r0时分子力(图中实线)随分子间距的减小而增大，故D 正确；当r>r0时，分子力随分子间距的增大先增大后减小，故E错误．[答案]ABD3．两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近．在此过程中，下列说法正确的是()A．分子力先增大，后一直减小B．分子力先做正功，后做负功C．分子动能先增大，后减小D．分子势能先增大，后减小E．分子势能和动能之和不变[解析]分子力F与分子间距r的关系是：当r<r0时F为斥力；当r＝r0时，F＝0；当r>r0时F为引力．综上可知，当两分子由相距较远逐渐达到最近过程中分子力是先变大再变小又变大，A项错误；分子力为引力时做正功，分子势能减小，分子力为斥力时做负功，分子势能增大，故B项正确、D项错误；因仅有分子力作用，故只有分子动能与分子势能之间发生转化，即分子势能减小时分子动能增大，分子势能增大时分子动能减小，其总和不变，C、E项均正确．[答案]BCE4．下列说法正确的是()A．内能不同的物体，温度可能相同B．温度低的物体内能一定小C．同温度、同质量的氢气和氧气，氢气的分子动能大D．一定质量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气，其分子之间的势能增加E．物体机械能增大时，其内能一定增大[解析]物体的内能大小是由温度、体积、分子数共同决定的，内能不同，物体的温度可能相同，故A正确；温度低的物体，分子平均动能小，但分子数可能很多，故B错误；同温度、同质量的氢气与氧气分子平均动能相等，但氢气分子数多，故总分子动能氢气的大，故C正确；当分子平均距离r≥r0，物体膨胀时分子势能增大，故D正确；机械能增大，若物体的温度、体积不变，内能则不变，故E错误．[答案]ACD5．下列说法正确的是()A．内能大的物体含有的热量多B．温度高的物体含有的热量多C．水结成冰的过程中，放出热量，内能减小D．物体放热，温度不一定降低E．物体放热，内能不一定减小[解析]热量是过程量，故A、B错误；水结成冰，分子动能不变，分子势能减小，即内能减小，放出热量，故C正确；晶体凝固时，放出热量，温度不变，故D正确；改变物体的内能有做功和热传递两种方式，故E正确．[答案]CDE6．(2015·高考全国卷℃)下列说法正确的是()A．将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体B ．固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上有不同的光学性质C ．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体D ．在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体E ．在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变[解析] 将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒仍是晶体，故选项A 错误．单晶体具有各向异性，有些单晶体沿不同方向上的光学性质不同，故选项B 正确．例如金刚石和石墨由同种元素构成，但由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体，故选项C 正确．晶体与非晶体在一定条件下可以相互转化．如天然水晶是晶体，熔融过的水晶(即石英玻璃)是非晶体，也有些非晶体在一定条件下可转化为晶体，故选项D 正确．熔化过程中，晶体的温度不变，但内能改变，故选项E 错误．[答案]BCD7．下列说法不正确的是( )A ．把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面上．这是由于水表面存在表面张力的缘故B ．在处于失重状态的宇宙飞船中，一大滴水银会成球状，是因为液体内分子间有相互吸引力C ．将玻璃管道裂口放在火上烧，它的尖端就变圆，是因为熔化的玻璃在表面张力的作用下，表面要收缩到最小的缘故D ．漂浮在热菜汤表面上的油滴，从上面观察是圆形的，是因为油滴液体呈各向同性的缘故E ．当两薄玻璃板间夹有一层水膜时，在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开．这是由于水膜具有表面张力的缘故[解析] 水的表面张力托起针，A 正确；B 、D 两项也是表面张力原因，故B 、D 均错误，C 项正确；在垂直于玻璃板方向很难将夹有水膜的玻璃板拉开是因为大气压的作用，E 错误．[答案]BDE8．(2014·高考福建卷)如图为一定质量理想气体的压强p 与体积V 关系图象，它由状态A 经等容过程到状态B ，再经等压过程到状态C .设A 、B 、C 状态对应的温度分别为T A 、T B 、T C ，则下列关系式中正确的是( )A ．T A ＜TB ，T B ＜T CB ．T A ＞T B ，T B ＝TC C ．T A ＞T B ，T B ＜T CD ．T A ＝T B ，T B ＞T C[解析] 根据理想气体状态方程pV T＝k 可知，从A 到B ，温度降低，故A 、D 错误；从B 到C ，温度升高，故B 错误、C 正确．[答案]C9．一定质量的理想气体的状态经历了如图所示的a →b 、b →c 、c →d 、d →a 四个过程，其中bc 的延长线通过原点，cd 垂直于ab 且与水平轴平行，da 与bc 平行，则气体体积在( )A ．a →b 过程中不断增加B ．b →c 过程中保持不变C ．c →d 过程中不断增加D ．d →a 过程中保持不变E ．d →a 过程中不断增大[解析] 由题图可知a →b 温度不变，压强减小，所以体积增大，b →c 是等容变化，体积不变，因此A 、B 正确；c →d 体积不断减小，d →a 体积不断增大，故C 、D 错误，E 正确．[答案]ABE10．如图，一定量的理想气体从状态a 沿直线变化到状态b ，在此过程中，其压强( )A ．逐渐增大B ．逐渐增小C ．始终不变D ．先增大后减小[解析] 法一：由题图可知，气体从状态a 变到状态b ，体积逐渐减小，温度逐渐升高，由pV T＝C 可知，压强逐渐增大，故A 正确．法二：由pV T ＝C 得：V ＝C p T ，从a 到b ，ab 段上各点与O 点连线的斜率逐渐减小，即1p逐渐减小，p 逐渐增大，故A 正确．[答案]A11．关于热力学定律，下列说法正确的是( )A ．为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量B ．对某物体做功，必定会使该物体的内能增加C ．可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功D ．不可能使热量从低温物体传向高温物体E ．功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程[解析] 内能的改变可以通过做功或热传递进行，故A 正确；对某物体做功，物体的内能不一定增加，B 错误；在引起其他变化的情况下，可以从单一热源吸收热量，将其全部变为功，C 正确；在有外界影响的情况下，可以使热量从低温物体传向高温物体，D 错误；涉及热现象的宏观过程都具有方向性，故E 正确．[答案]ACE热力学第一定律说明发生的任何过程中能量必定守恒，热力学第二定律说明并非所有能量守恒的过程都能实现．1．高温物体热量Q能自发传给低温物体热量Q不能自发传给热量2．功能自发地完全转化为不能自发地完全转化为3．气体体积V1能自发膨胀到气体体积V2(较大)不能自发收缩到4．不同气体A和B能自发混合成混合气体AB不能自发分离成12．根据你学过的热学中的有关知识，判断下列说法中正确的是()A．机械能可以全部转化为内能，内能也可以全部用来做功转化成机械能B．凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性，在热传递中，热量只能从高温物体传递给低温物体，而不能从低温物体传递给高温物体C．尽管技术不断进步，热机的效率仍不能达到100%D．制冷机在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量E．第一类永动机违背能量守恒定律，第二类永动机不违背能量守恒定律，随着科技的进步和发展，第二类永动机可以制造出来解析：选ACD.机械能可以全部转化为内能，而内能在引起其他变化时也可以全部转化为机械能，A正确；凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性，在热传递中，热量可以自发地从高温物体传递给低温物体，也能从低温物体传递给高温物体，但必须借助外界的帮助，B错误；尽管科技不断进步，热机的效率仍不能达到100%，C正确；由能量守恒知，制冷过程中，从室内吸收的热量与压缩机做的功之和等于向室外放出的热量，故D正确；第一类永动机违背能量守恒定律，第二类永动机不违背能量守恒定律，而是违背了热力学第二定律，第二类永动机不可能制造出来，E错误．。
【精品备课】新人教版高中物理选修337.1物体是由大量分子组成的
（2）油膜法：
将一滴体积已知的小油滴, 滴在水面上, 在重力作用下 尽可能的散开形成一层极薄的油膜, 此时油膜可看成单 分子油膜,油膜的厚度看成是油酸分子的直径, 所以只要 再测定出这层油膜的面积, 就可求出油分子直径的大小
78cm2
简化处理: (1)把分子看成一个个小球; (2)油分子一个紧挨一个整齐排列; (3)认为油膜厚度等于分子直径.
第七章 分子动理论
第一节 物体是由大量分子组成的
引入：
初中学过的有关分子运动的中，我们 已知道物体是由大量分子组成的．
在热学中由于原子、离子、或分子做 热运动时遵从相同的规律，所以统称 为分子.
一、分子的大小
放大上亿倍的蛋白质分子结构模型
（1）分子的体积是极其微小的,用肉眼和光学显微镜都不能 看到;放大到几十亿倍的扫描隧道显微镜才能看到
↴ 实验原理: 若已知一滴油的体积V和水面上油膜面 积S, 那么这种油分子的直径d是多少？
分子直径d= V/ S.
（3）数量级:
一些数据太大或很小,为了书写方便,习惯上用科 学记数法写成10的乘方数,如 3×10-10m。我们把 10的乘方数叫做数量级, 1×10-10m和 9×10-10m， 数量级都是 10-10m。
2．成年人做一次深呼吸所吸入的空气质量为：
m 2 4.2 4 5 1 1 0 0 6 0 32 91 0 3kg 5.8 1 0 4kg ３．所吸入的分子数为：
Nm m 45 .8 .8 31 1－ 0 0 4 2k6 kgg 1.212 02 (个 )
谢谢欣赏
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2．阿伏加德罗常数是联系微观世界和宏观 世界的桥梁．
人教版高中物理选修3-3课件7.1物体是由大量分子组成.pptx
• 让油膜尽可能散开，等收缩到稳定状态 再进行测量．要求使用的酒精的浓度、 痱子粉的用量适宜等．
• 2．纯油酸体积的计算误差
• 要用累积法测油滴的体积．先测出1mL 的酒精油酸溶液的滴数，从而计算出一 滴酒精油酸溶液的体积．再由油酸的浓 度算出油酸的体积．
• 3．油膜的面积S测算产生的误差
2、分子有多大？如何测量？
（一）、扫描隧道显微镜
扫描隧道显微镜拍摄的石墨表面原子排布图
图 中 每 一 个 亮 斑 都 是 一 个 碳 原 子
放大上亿倍的蛋白质分子结构模型
怎样才能知道分子的大小呢？
（二）单分子油膜法
d V
S
粗略测定分子大小的方法叫油膜法.
• 一、实验原理
• 当把一滴用酒精稀释过的油酸滴在 水面上时，油酸就在水面上散开， 其中的酒精溶于水中，并很快挥发， 在水面上形成 _____一_个__单_分__子_层__油_膜____．实验中 如果测出一定体积的油酸在水面上 形成的单分子油膜的__________， 即可面估积算S 出油酸分子的直径．
B、计算分子的质量
已知:水和氢气的摩尔质量分别是1.8×102kg/mol和2×10-3kg/mol，求水分子和氢 分子的质量（已知NA=6.0×1023mol-1)
m水
M摩 NA
18 103 6 1023
31026 kg
m氢
M摩 NA
2 103 6 10量的数量级:10-26--10-27kg
C、计算分子的体积 ddd
v0
v N
Vm ol NA
M mol N A
d
L
L
d 3 6Vmol
L
N A
人教版高中物理选修(3-3)第一节《物体是由大量分子组成的》ppt课件
分子直径数量级:
除少数有机物大分子,一般分子直径的 数量级是10-10m。
例:水分子直径是4×10-10m, 氢分子直径是2.3×10-10m , 钨原子直径是2×10-10m.
一、物体是由大量分子组成的
在用油膜法测定分子的直径时，实际上做了理想 化处理，请问：有哪些地方做了理想化处理 ？ 答：①把油滴在水面上的油酸层当作单分子油膜层.
这种方法是一种估测法，测定分子直径的方法 还很多，但无论哪一种方法测出的分子直径的 数量级都是相同的，都为10-10m
（3）数量级:
一些数据太大或很小,为了书写方便,习惯上用科 学记数法写成10的乘方数,如 3×10-10m。我们把 10的乘方数叫做数量级, 1×10-10m和 9×10-10m， 数量级都是 10-10m。
二、应用阿伏加德罗常数NA计算微观单个分子的 质量、体积（气体分子所占空间）、计算物 体所包含的分子个数。阿伏加德罗常数是联
系微观世界和宏观世界的桥梁．
作业：
1。课后作业1、2、3、4
2.利用网络资源或图书资料，查阅下列某一位人 物的主要贡献和他关于物质结构的观点，并与同 学交流（不交 归纳方法：（以油酸分子为例） 先测出油酸的体积，然后将这些油酸全部
滴到水面上，油酸散开形成单分子层，测 出油层面积.若把分子看成球形，单分子油 膜的厚度可以认为等于油分子的直径
V
d=
S
怎样才能知道分子的大小呢？
思考1.分子形状
把分子看成球形.
V 1 1 cm3 200 255
测定油酸的面积：
3、在水槽中倒入约2cm深的水，水面完全稳定 后均匀的撒上痱子粉。
4、等粉完全静止后开始滴一滴酒精油酸溶液。 过几分钟后油酸薄膜的形状趋于稳定。油散开形 成单分子层，测出油层面积.
物体是有大量分子组成的 高中物理选修教学课件PPT 人教版
1、一个分子的体积： V 4 ( d )3 3.0 1029 m3
32
2、1 mol水中所含的水分子数：
N
Vmol V0
1.8105 m3 3.31029
/ mol m3
5.4
1023
mol1
阿伏加德罗常数: NA=6.02×1023mol-1
【基本观点】：物体是由大量分子组成的
各微观参数的计算方法：
高二年级-选修3-3-第 七章 分子动理论
课题录
CONTENTS
导入
知识讲解
课堂练习
小节
2
分子动理论
物体是由大量分子组 成的
分子永不停息地做无 规则热运动
分子间同时存在着相 互作用的引力和斥力
第一节 物质是由大量分子组成的
【基本观点】：物体是由大量分子组成的
（1）分子质量： m0
m N
M NA
VA
NA
（2）分子体积：
V0＝
V N
VA ＝ M
N A N A
（对气体，V0应为气体分子占据的空间大小）
【基本观点】：物体是由大量分子组成的
微观参数和宏观参数的联系：
摩尔质量
摩尔体积
每个分子 的质量
每个分子体积（固体、液体 分子的体积，或气体分子平
均占有的空间）
d 3V
【基本观点】：物体是由大量分子组成的
分子直径的估算：
s：单分子油膜面积 V：滴到水中的纯油酸体积
• 油酸的稀释：一滴纯油酸分子数 很大，形成单分子油膜面积过大
• 酒精（与油酸和水都能互溶）
1mL油酸
酒精稀释
200mL油酸酒精溶液
油膜中纯油酸的体积= 1滴酒精油酸溶液体积Ⅹ浓度
(完整版)人教版高中物理选修3-3第7章-1
1 物体是由大量分子组成的学习目标知识脉络1.知道物体是由大量分子组成的．2．理解分子的模型，知道分子直径的数量级．(重点)3．学会用油膜法估测分子大小的实验．(重点、难点)4．掌握阿伏加德罗常数，并会进行相关计算、估算．(难点)分子的大小[先填空]1．物体是由大量分子组成的，在热学中，组成物质的微观粒子统称为分子．2．用油膜法估测分子的大小：(1)原理：把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，使油酸在水面上形成单分子油膜，如把油酸分子简化成球形，则油膜的厚度即为油酸分子的直径，如图7-1-1所示．图7-1-1(2)计算：如果测出油酸的体积为V，单分子油膜的面积为S，则油酸分子的直径d＝V S.3．分子大小：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 .[再判断]1．单分子油膜的厚度可认为与油酸分子的直径大小相等．(√)2．为了便于研究，我们通常把固体和液体分子看作球形．(√)3．在做用油膜法估测分子大小的实验时，直接用纯油酸溶液更精确些．(×) [后思考]1．对固体、液体、气体的分子大小估算时，其模型有何不同？【提示】估算分子大小时，既可以把分子占据的空间看做立方体，也可以看做球体．对于固体、液体分子，一般视为球体，分子直径的数量级为10－10 m .而对于气体只能看成立方体，计算其占有体积的大小．2．油酸分子的形状真的是球形吗？排列时会一个紧挨一个吗？【提示】实际分子的结构很复杂，分子间有间隙，认为分子是球形且一个紧挨一个排列，是一种理想模型，是对问题的简化处理．简化处理在物理学的研究和学习方面是很有用的．[核心点击]1．分子模型(1)固体和液体，可以认为分子是一个挨一个的小球．(2)气体分子间距较大，通常把其所在空间当作一小立方体，研究其所占体积．2．油膜法测分子直径(1)实验步骤①在浅盘中倒入约2 cm深的水，将痱子粉均匀撒在水面上．②用注射器往小量筒中滴入1 mL油酸酒精溶液，记下滴入的滴数n，算出一滴油酸酒精溶液的体积V0.③将一滴油酸溶液滴在浅盘的液面上．④待油酸薄膜形状稳定后，将玻璃放在浅盘上，用水彩笔(或钢笔)画出油酸薄膜的形状．⑤将玻璃放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面积S；或者玻璃板上有直径为1 cm的方格，则也可通过数方格数，算出油酸薄膜的面积S.⑥根据已配好的油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V.⑦计算油酸薄膜的厚度d＝VS，即为油酸分子直径的大小．(2)注意事项①实验前，必须把所有的实验用具擦洗干净，实验时吸取油酸、酒精和溶液的移液管要分别专用，不能混用，否则会增大误差，影响实验结果．②待测油酸面扩散后又收缩，要在稳定后再画轮廓，扩散后又收缩有两个原因：一是水面受油酸液滴的冲击凹陷后又恢复；二是酒精挥发后液面收缩．③本实验只要求估算分子大小，实验结果的数量级符合要求即可．④痱子粉不宜撒得过厚，油酸酒精溶液的浓度以小于11 000为宜．⑤向水面滴油酸酒精溶液时，应靠近水面，不能离水面太高，否则油膜难以形成．3．数据处理计算方法：(1)一滴油酸溶液的平均体积V＝N滴油酸溶液的体积N.(2)一滴油酸溶液中含纯油酸的体积V＝V×油酸溶液的体积比．(体积比＝纯油酸体积溶液的体积)(3)油膜的面积S＝n×1 cm2.(n为有效格数，小方格的边长为1 cm)(4)分子直径d＝VS.(代入数据时注意单位的统一)1．为了减小“油膜法估测分子的大小”的实验误差，下列方法可行的是()A．用注射器向量筒中滴入(100滴)油酸酒精溶液，并读出量筒里这些溶液的体积恰为整数V1，则每滴溶液的体积为V2＝V1100B．把浅盘水平放置，在浅盘里倒入一些水，使水面离盘口距离小些C．先在浅盘内的水中撒入一些痱子粉，再用注射器把油酸酒精溶液滴1滴在水面上D．用牙签把水面上的油膜尽量拨弄成规则形状E．计算油膜面积时舍去所有不足一个的方格【解析】测量多滴溶液的体积和溶液的滴数，以减小读数误差，A正确；水面离盘口距离小些，可减小画油膜轮廓时的误差，B正确；滴入1滴液滴形成单分子油膜，C正确；用牙签拨弄油膜，会使油膜间有空隙，还会带走一部分油酸，D错误；舍去所有不足一个的方格，结果偏大，E错误．【答案】ABC2．在“用油膜法估测分子大小”的实验中，按照油酸与酒精的体积比为m∶n配制油酸酒精溶液，用注射器滴取该溶液，测得k滴溶液的总体积为V，将一滴溶液滴入浅盘，稳定后将油酸膜轮廓描绘在坐标纸上，如图7-1-2所示．已知坐标纸上每个小正方形的边长为a.图7-1-2(1)求油膜面积；(2)估算油酸分子的直径．【解析】(1)估算油膜面积时以超过半格以一格计算，小于半格就舍去的原则，估算出31格，则油酸薄膜面积为S＝31a2.(2)根据公式V油酸＝dS可得d＝V油酸S＝mV31a2k(m＋n)【答案】(1)31a2(2)mV31a2k(m＋n)1．误差分析(1)油酸酒精溶液的实际浓度和理论值间存在偏差；(2)一滴油酸酒精溶液的实际体积和理论值间存在偏差；(3)油酸在水面上的实际分布情况和理想中的“均匀”“单分子纯油酸层”间存在偏差；(4)采用“互补法(即不足半个舍去，大于半个的算一个)”计算获得的油膜面积与实际的油膜面积间存在偏差．2．分子的两种模型对于固体和液体，分子间距离比较小，可以认为分子是一个个紧挨着的，设分子体积为V0，则分子直径d＝36Vπ(球模型)．对于气体，设每个气体分子所占空间体积为V0，分子间距离比较大，处理方法是建立立方体模型，从而可计算出两气体分子之间的平均距离d＝3V0.阿伏加德罗常数[先填空]1．定义：1 mol的任何物质都含有相同的粒子数，用N A表示．2．数值：通常取N A＝6.02×1023 mol－1，在粗略计算中可取N A＝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．[再判断]1．1 mol任何物质都含有N A的粒子．(√)2．阿伏加德罗常数可以把微观量与宏观量联系在一起．(√)3．知道氧气的摩尔质量、氧气的密度及氧气分子的直径可以算出阿伏加德罗常数．(×)[后思考]1．V mol＝N A×分子体积，对任何物质都成立吗？【提示】不都成立．固体和液体分子排列比较紧密，分子间距可以忽略，但气体分子间距较大，分子间距不能忽略，故公式只对固体和液体近似成立，对气体不成立．对气体而言应为摩尔体积＝N A×分子占据的体积．2．为什么说阿伏加德罗常数是联系宏观和微观的桥梁？【提示】阿伏加德罗常数把摩尔质量、摩尔体积这些宏观量与分子质量、分子体积这些微观量联系起来了，所以说阿伏加德罗常数是联系宏观和微观的桥梁．[核心点击]1．阿伏加德罗常数的应用(1)相关物理量：摩尔质量M mol、摩尔体积V mol、物质的质量m、物质的体积V、物质的密度ρ等宏观量，跟单个分子的质量m0、单个分子的体积V0等微观量都通过阿伏加德罗常数这个桥梁联系起来．(2)桥梁作用：其中密度ρ＝mV＝M molV mol，但要切记ρ＝m0V0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＝M molN A＝ρV molN A.(2)分子体积：V0＝V molN A＝M molρN A(适用于固体和液体)．(3)物质所含的分子数：N＝nN A＝mM mol N A＝VV mol N A.(4)阿伏加德罗常数：N A＝V molρm0；N A＝M molρV0(只适用于固体、液体)．(5)气体分子间的平均距离：d＝3V0＝3VmolN A(V0为气体分子所占据空间的体积)．(6)固体、液体分子直径：d＝36Vπ＝36VmolπN A(V0为分子体积)．3．知道下列哪一组物理量，不能估算出气体分子间的平均距离()A．阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量B．阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度C．气体的密度、体积和摩尔质量D．气体的质量和体积E．阿伏加德罗常数、气体的摩尔体积【解析】A项知道阿伏加德罗常数和气体的摩尔质量，只能求出分子的质量．B项已知气体的密度，可以求出单位体积气体的质量，知道气体摩尔质量可以求出单位体积气体物质的量，知道阿伏加德罗常数可以求出单位体积分子个数，可以求出分子平均占据的体积，可以进一步求出分子间的平均距离，故B 正确；C项知道该气体的密度、体积和摩尔质量，可以求出该体积气体物质的量，求不出气体分子体积，求不出分子间的平均距离，故C错误；D项知道气体的质量和体积，只能求解气体的密度，故D错误；E项中可以求出一个气体分子占据的体积．【答案】ACD4．已知地球到月球的平均距离为384 400 km，金原子的直径为3.48×10－9 m，金的摩尔质量为197 g/mol.若将金原子一个接一个地紧挨排列起来，筑成从地球通往月球的“分子大道”，试问：(1)该“分子大道”需要多少个原子？(2)这些原子的总质量为多少？【解析】(1)N＝384400000 m3.48×10－9 m＝1.10×1017(2)总质量为M＝NN A n＝3.6×10－8 kg【答案】(1)1.10×1017(2)3.6×10－8 kg关于分子两种模型理解的四个误区误区1：误认为固体、液体分子一定是球状的产生误区的原因是认为分子、原子就像宏观中的小球一样，都是球形的．实际上分子是有结构的，并且不同物质的分子结构是不同的，为研究问题方便，通常把分子看作球体．误区2：误认为物质处于不同物态时均可用分子的球状模型产生误区的原因是对物质处于不同物态时分子间的距离变化不了解．通常情况下认为固态和液态时分子是紧密排列的，此时可应用分子的球状模型进行分析．但处于气态时分子间的距离已经很大了，此时就不能用分子的球状模型进行分析了．误区3：误认为一个物体的体积等于其内部所有分子的体积之和产生误区的原因是认为所有物质的分子是紧密排列的，其实分子之间是有空隙的，对于固体和液体，分子间距离很小，可近似认为物体的体积等于所有分子体积之和；但对于气体，分子间距离很大，气体的体积远大于所有气体分子的体积之和．误区4：误认为只能把分子看成球状模型其原因是经常出现分子直径的说法，其实在研究物体中分子的排列时，除了球状模型之外，还经常有立方体模型等．建立模型的原则是研究问题的方便．学业分层测评(一)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．(2016·南京高二检测)“用油膜法估测分子的大小”实验的科学依据是() 【导学号：11200000】A．将油酸形成的膜看成单分子油膜B．不考虑各油酸分子间的间隙C．考虑了各油酸分子间的间隙D．将油酸分子看成球形E．油酸分子直径的数量级为10－15 m【解析】实验中油酸的直径是用油酸的体积除以油膜的面积来计算，所以实验的科学依据是将油膜看成单分子油膜，不考虑油酸分子间的间隙，并把油酸分子看成球形，油酸分子直径的数量级为10－10 m，所以A、B、D正确，C、E 错误．【答案】ABD2．关于分子，下列说法中不正确的是()A．分子是球形的，就像我们平时的乒乓球有弹性，只不过分子非常非常小B．所有分子的直径都相同C．不同分子的直径一般不同，但数量级基本一致D．测定分子大小的方法只有油膜法一种方法E．测定分子大小的方法有多种【解析】分子的形状非常复杂，为了研究和学习方便，把分子简化为球形，实际上不是真正的球形，故A项错误；不同分子的直径一般不同，但数量级基本一致，为10－10 m，故B错、C对；油膜法只是测定分子大小的一种方法，还有其他方法，如扫描隧道显微镜观察法等，故D错误、E正确．【答案】ABD3．某同学在用油膜法估测分子直径的实验中，计算结果明显偏大，可能是由于()A．油酸未完全散开B．油酸中含有大量酒精C．求每滴体积时，1 mL溶液的滴数少数了几滴D．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格E．油膜间存在缝隙【解析】形成的油膜不是单分子层，计算的油膜厚度就不是分子直径，比分子直径大得多，A正确；滴入水中后酒精都溶入水中，B错误；计算体积时少数了几滴，会使计算的油滴体积偏大，当然计算的分子直径也偏大，C正确；数方格时舍去了所有不足一格的方格，计算出的油膜面积偏小，导致计算结果偏大，D正确，油膜间存在缝隙，测出的油膜面积偏大，计算结果偏小，E错误．【答案】ACD4．下列可算出阿伏加德罗常数的一组数据是()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E．水的摩尔体积，水的密度和水分子的质量【解析】知道水的密度和水的摩尔质量可以求出其摩尔体积，不能计算出阿伏加德罗常数，A错误；若知道水的摩尔质量和水分子质量或者知道水的摩尔体积以及水分子的体积都能求出阿伏加德罗常数；B错误，C、D、E正确．【答案】CDE5．(2016·济南高二检测)阿伏加德罗常数是N A，铜的摩尔质量为M，铜的密度是ρ，则下列说法中正确的是()A．1 m3铜所含原子数目是ρN A MB．1 kg铜所含原子数目是ρN AC．一个铜原子的质量是M N AD．一个铜原子占有的体积为MρN AE．一个铜原子占有的体积为MN A ρ【解析】 据已知条件知1 m 3铜的质量为ρ kg ，相当于ρM mol ，所含原子数为ρM ·N A ，A 正确；1 kg 铜所含原子数目是N A M ，B 错误；每个原子的质量为M N A，C 正确；每个原子占有体积为V 摩N A ＝M ρN A，D 正确，E 错误． 【答案】 ACD6．若以M 表示水的摩尔质量，V m 表示在标准状况下水蒸气的摩尔体积，ρ为标准状况下水蒸气的密度，N A 为阿伏加德罗常数，m 、V 分别表示每个水分子的质量和体积，下面四个关系式①N A ＝ρV m m ②ρ＝M N A V ③m ＝M N A ④V ＝V m N A其中不正确的是( ) 【导学号：11200001】A ．①正确B ．②正确C ．③正确D ．④正确E ．①和②都是正确的【解析】 对于气体，宏观量M 、V m 、ρ之间的关系仍适用，有M ＝ρV m ，宏观量与微观量之间的质量关系也适用，有N A ＝M m ，所以m ＝M N A，③式正确；N A ＝M m ＝ρV m m ，①式正确．由于气体分子间有较大的距离，V m N A 求出的是一个气体分子平均占有的空间，一个气体分子的体积远远小于该空间，所以④式不正确．而②式是将④式代入①式，并将③式代入得出的，也不正确．【答案】 BDE7．已经发现的纳米材料具有很多优越性能，有着广阔的应用前景．边长为1 nm 的立方体可容纳液态氢分子(其直径约为10－10 m)的个数最接近于__________．【解析】 1 nm ＝10－9 m ，则边长为1 nm 的立方体的体积为V ＝(10－9)3 m 3＝10－27 m 3.估算时，可将液态氢分子看做边长为10－10 m 的小立方体，则每个氢分子的体积V 0＝(10－10)3 m 3＝10－30 m 3，所以可容纳的液态氢分子个数N ＝V V 0＝103个．【答案】 1038．(2016·南京高二检测)已知地球半径约为6.4×106 m ，空气的摩尔质量约为29×10－3 kg/mol ，一个标准大气压约为1.0×105 Pa.利用以上数据可估算出地球表面大气在标准状况下的体积为__________m 3. 【导学号：11200002】【解析】 由压强的定义可得p 0＝mg 4πR 2，则m ＝4πR 2p 0g大气的总物质的量n ＝m M ＝4πR 2p 0gM在标准状况下的气体摩尔体积V 0＝22.4×10－3 m 3/mol代入已知数据可得V ≈4×1018 m 3.【答案】 4×1018[能力提升]9．(2016·郑州高二检测)一艘油轮装载着密度为900 kg/m 3的原油在海上航行，由于某种事故而使原油发生部分泄漏导致9 t 的原油流入大海，则这次事故造成的最大污染面积约为__________m 2.【解析】 分子直径的数量级是d ＝10－10 m ．由d ＝V S ，ρ＝M V 可知，S ＝M ρ d ＝1011 m 2.【答案】 101110．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 /m 3)，摩尔质量为M (单位为g/mol)，阿伏加德罗常数为N A .则每个钻石分子直径d 的表达式为__________m. 【导学号：11200003】【解析】 钻石的摩尔体积为V ＝M ×10－3ρ(单位为m 3/mol)，每个钻石分子体积为V0＝VN A ＝M×10－3N Aρ，设钻石分子直径为d，则V0＝16πd3，所以分子的直径d＝36M×10－3N Aρπ.【答案】3 6 M×10－3N Aρπ11．(2016·开封检测)已知阿伏加德罗常数是N A＝6.0×1023 mol－1，铜的摩尔质量为6.4×10－2 kg/mol，铜的密度是8.9×103 kg/m3.试估算1个铜原子占有的体积为多少？(结果保留二位有效数字)【解析】铜的摩尔体积为V＝M/ρ，一个铜原子的体积V0＝V/N A＝M/ρN A，代入数据解得V0＝1.2×10－29 m3.【答案】 1.2×10－29 m312．(2016·青岛高二检测)在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：①往边长约为40 cm的浅盘里倒入约2 cm深的水．待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上．②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定．③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小．④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积．⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上．完成下列填空：(1)上述步骤中，正确的顺序是__________．(填写步骤前面的数字)(2)将1 cm3的油酸溶于酒精，制成300 cm3的油酸酒精溶液；测得1 cm3的油酸酒精溶液有50滴．现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是0.13 m2.由此估算出油酸分子的直径为__________m．(结果保留一位有效数字)【导学号：11200004】【解析】 (1)实验操作开始之前要先配制油酸酒精溶液，确定每一滴溶液中含有纯油酸的体积，所以步骤④放在首位．实验操作时要在浅盘放水、痱子粉，为油膜形成创造条件，然后是滴入油酸、测量油膜面积、计算油膜厚度(即油酸分子直径)，所以接下来的步骤是①②⑤③.(2)油酸溶液的体积百分比浓度是1300.一滴溶液的体积是150 cm 3＝2×10－8m 3，所以分子直径d ＝2×10－8×13000.13m ＝5×10－10 m. 【答案】 (1)④①②⑤③ (2)5×10－10。
新课标人教版高中物理选修物体是由大量分子组成
一、分子的大小
新课标人教版高
❖ 放大上亿倍的蛋白质分子结构模型
新课标人教版高中物理选修3-3第七章 第1节 物体是 由大量 分子组 成(共25 张PPT)
❖ 利用纳米技术把铁原子排成“师”字
新课标人教版高中物理选修3-3第七章 第1节 物体是 由大量 分子组 成(共25 张PPT)
化学中讲的分子是：具有物质的化学性质的 最小微粒 物理中所说的分子指的是：做热运动时遵从相同 规律的微粒，包括组成物质的原子、离子或分子。
分子的大小
扫描隧道显微镜下的硅片表面原子的图像
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物体是由大量分子组成的
新课标人教版高中物理选修3-3第七章 第1节 物体是 由大量 分子组 成(共25 张PPT)
分子并不是球形的，但是把它们当做球形处理，是 一种估算的方法。 问题2:教科书中认为油酸分子是怎样排列的？
教科书中认为油酸分子是紧密排列。 问题3:怎样估测油酸分子的直径？
测出油膜的厚度d，就是油酸分子的直径。而油膜
的厚度等于这一小滴油酸的体积与它在水面上摊开的
面积之比。即：
d V
S
2.如何获得很小的1滴油酸？怎样测量它的体积？ 问题1:怎样才能形成单分子油膜层？ 将油酸配置成溶液并只取很小的一滴。 问题2:为何要用酒精稀释油酸？用水行么？ 溶液中的酒精将溶于水并很快的挥发，液面上的油
为_______________m_m. ．(取一位有效数字)
【答案】 (1)115±3 (2)8×10－6(3)7×10－10
新课标人教版高中物理选修3-3第七章 第1节 物体是 由大量 分子组 成(共25 张PPT)
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【公开课】人教版高二物理选修-第七章.物体是由大量分子组成的PPT课件
一些数据太大或很小,为了书写方便,习惯上 用科学记数法写成10的乘方数,如 3×10-10m。我 们把10的乘方数叫做数量级,1×10-10m和 9×10-10m 数量级都是 10-10m。
分子直径数量级:
除少数有机物大分子,一般分子直径的数量级是10-10m。
例: 水分子直径是4×10-10m,
【公开课】人教版高二物理选修3-3第 七章7. 1物体 是由大 量分子 组成的
一、物体是由大量分物体由大量分子组成; 2、油膜法测分子大小原理，能进行测量和计 算。
3、知道分子的球形模型，知道分子直径的数 量级。
【重点难点】
1、重点知道分子大小数量级； 2、难点是理解和学会用单分子油膜法估算分 子大小（直径）的方法.
分子的大小
• 组成物质的分子是很小的，不但用肉眼不能 直接看到它们，就是用光学显微镜也看不到 它们。 那怎么才能看到分子呢？
油酸酒精溶液的体积V0＝
mL.
【公开课】人教版高二物理选修3-3第 七章7. 1物体 是由大 量分子 组成的
【公开课】人教版高二物理选修3-3第 七章7. 1物体 是由大 量分子 组成的
4．用滴管(或注射器)向水面上滴入一滴配制好的油 酸酒精溶液，油酸就在水面上慢慢散开，形成单 分子油膜．
5．待油酸薄膜形状稳定后，将准备好的玻璃板盖在 浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上．
氢分子直径是2.3×10-10m , 钨原子直径是2×10-10m.
【公开课】人教版高二物理选修3-3第 七章7. 1物体 是由大 量分子 组成的
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课下作业
一、请你分析一下这个实验的误差来源， 并提出几条减小误差的建议。
人教版物理选必三知识点总结
人教版物理选必三知识点总结一、分子动理论。
1. 物体是由大量分子组成的。
- 分子的大小：油膜法测分子直径d = (V)/(S)，一般分子直径的数量级为10^-10m。
- 阿伏伽德罗常数N_A = 6.02×10^23mol^-1，1mol任何物质含有的微粒数相同。
可以通过m = nM=(N)/(N_A)M（m为质量，n为物质的量，M为摩尔质量，N为分子数）来联系宏观量与微观量。
2. 分子的热运动。
- 扩散现象：不同物质能够彼此进入对方的现象，温度越高，扩散越快。
- 布朗运动：悬浮微粒的无规则运动，反映了液体分子的无规则运动。
微粒越小，温度越高，布朗运动越明显。
3. 分子间的作用力。
- 分子间同时存在引力和斥力，当r = r_0（r_0的数量级为10^-10m）时，F_引=F_斥，分子力F = 0；当r< r_0时，F_斥> F_引，分子力表现为斥力；当r> r_0时，F_引> F_斥，分子力表现为引力；当r>10r_0时，分子力可以忽略不计。
4. 温度和内能。
- 温度：宏观上表示物体的冷热程度，微观上反映分子热运动的剧烈程度，是分子平均动能的标志，T = t+273.15K（t为摄氏温度）。
- 内能：物体内所有分子的动能和分子势能的总和。
分子动能与温度有关，分子势能与分子间距离有关。
理想气体的内能只与温度有关。
二、气体、固体和液体。
1. 气体实验定律。
- 玻意耳定律：一定质量的某种理想气体，在温度不变的情况下，pV = C（C 为常量），即压强与体积成反比。
- 查理定律：一定质量的某种理想气体，在体积不变的情况下，(p)/(T)=C，即压强与热力学温度成正比。
- 盖 - 吕萨克定律：一定质量的某种理想气体，在压强不变的情况下，(V)/(T)=C，即体积与热力学温度成正比。
2. 理想气体状态方程。
- (pV)/(T)=C或(p_1V_1)/(T_1)=(p_2V_2)/(T_2)，适用于一定质量的理想气体。
高二物理人教版选修3-3课件：第七章 第1讲 物体是由大量分子组成的
第1讲 物体是由大量分子组成的
30
对点练习
巩固·应用·反馈 1 2 3 4
用油膜法估测分子的大小
1.用油膜法估测分子直径的理想条件是(ACD) A.将油酸分子看成球体 B.考虑各油酸分子间的间隙 C.认为油酸分子是紧密排列的 D.将油膜看成单分子油膜
1234
2.在“用油膜法估测分子的大小”实验中，有下列实验步骤：
35
阿伏加德罗常数的应用
1234
3.铜的摩尔质量为M，密度为ρ，若用NA表示阿伏加德罗常
数，则下列说法正确的是( )
A.1 个铜原子的质量是NρA B.1 个铜原子占有的体积是ρMNA
C.1 m3 铜所含原子的数目是ρMNA
D.1 kg 铜所含原子的数目是NMA
第1讲 物体是由大量分子组成的
36
1234
液的浓度，故A项错误；
B项的做法是正确的；
多滴几滴能够使测量形成油膜的油酸体积更精确些，但
多滴以后会使油膜面积增大，可能使油膜这个不规则形
状的一部分与浅盘的壁相接触，这样油膜就不是单分子
油膜了，故C项错误；
第1讲 物体是由大量分子组成的
18
D项中的做法没有必要，并且牙签上沾有油酸，会使油酸 体积测量误差增大. 答案 B
于气体分子VNmAol只表示每个分子所占据的空间.
第1讲 物体是由大量分子组成的
24
③质量为 m 的物体中所含有的分子数：n＝mMNmoAl. ④体积为 V 的物体中所含有的分子数：n＝VVNmoAl.
第1讲 物体是由大量分子组成的
25
例2 据统计“酒驾”是造成交通事故的主要原因之一，交
警可以通过手持式酒精测试仪很方便地检测出驾驶员呼出
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油分子一个紧挨一个整齐排列。
人教版高中物理选修-物体是由大量分 子组成 的
人教版高中物理选修-物体是由大量分 子组成 的
数量级
一些数据太大或很小,为了书写方便,习惯上用 科学记数法写成10的乘方数,如 3×10-10m。我们 把10的乘方数叫做数量级, 1×10-10m和 9×10-10m， 数量级都是 10-10m。
C、计算分子的体积
V0
V N
Vmol NA
M mol
N A
不适用于求气体分子的体积
但能计算气体分子所占的空间体积
随堂练习
• 1、下列哪一组已知数据中能求出阿伏加
德罗常数 。
（ D）
A物质分子的质量和体积
B物体的质量和它的摩尔质量
C物体的质量、密度和它的分子体积
D物体的摩尔体积、密度及其分子质量
1滴油酸酒精的体积为1/50cm3 其中含油酸体积为10-10m3 油酸膜的厚度为5×10-10m
人教版高中物理选修-物体是由大量分 子组成 的
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练习1：体积是10-4cm3的油滴滴于水中，若展开成
一单分子油膜，则油膜面积的数量级是 （ B ）
A．102cm2
B．104cm2
C．106cm2
D．108cm2
人教版高中物理选修-物体是由大量分 子组成 的
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固体、液体
ddd d
气体
d
小球模型
立方体模型
d
d
人教版高中物理选修-物体是由大量分 子组成 的
分子 ①分子模型：在计算固液体分子大小时，作为一个近似
的物理模型，可把分子看成是一小球.则：
2.根据分子的大小，可以计算出阿伏加德罗常数
例2：已知水的摩尔体积是1.8×10-5 m3/mol，每个水分子 的直径是4×10-10m ，设想水分子是一个挨一个排列的， 求1 mol水中所含的水分子数。
一个分子的体积： V 4 π(d )3 3.01029 m3
32
1mol水中所含的水分子数：.
一般分子直径的数量级为10-10m（除少数有机 物大分子以外）
人教版高中物理选修-物体是由大量分 子组成 的
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例1：将1cm3油酸溶于酒精，制成200cm3的油酸酒 精溶液，已知1cm3溶液有50滴，现取1滴油酸酒精 溶液滴到水面上，随着酒精溶于水，油酸在水面 上形成一单分子薄层，已测出这一薄层的面积为 0.2m2，由此可估测油酸分子直径是多少？
扫描隧道显微镜
扫描隧道显微镜拍摄的石墨表面原子排布图
怎样才能知道分子的大小呢？
1.有一种粗略测定分子大小的方法叫油膜法。
2.具体做法是： 把一滴油酸滴到水面上，油酸在水面上散开形
成单分子油膜，如果把分子看成球形，单分子油膜 的厚度就可认为等于油膜分子的直径。
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那么如何才能求出单分子油膜层的厚度(即分
子直径)呢？
1.先测出油酸滴的体积V；
2.测出水面上漂浮的油膜的表面积S；
3.单分子油膜的厚度等于油滴体积V与油膜面积S的
比值： d V S
人教版高中物理选修-物体是由大量分 子组成 的
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在用油膜法测定分子的直径时，实际上做了理想化处理， 请问：有哪些地方做了理想化处理？
2.只要知道下列哪一组物理量，就可以估算出气体 中分子的平均距离 （ B ）
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、该气体的摩尔质量和体积 D．该气体的密度、体积和摩尔质量
3.下列数据能求出阿伏加德罗常数的 是（ D ） 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.水分子的体积和水分子的质量 D.水分子的质量和水的摩尔质量
解：设想油酸分子一个挨一个排列，1 mol 油酸分子的质
量为M，密度为ρ，油酸分子的直径为d，把每个油酸分
子当作小球.则其体积为:
V分子
6
d3
1 mol油酸的体积 : V M
1 mol油酸所含的微粒数，即阿伏加德罗常数为NA .
M 1 d3 NA 6
2.82 101 6.37 102
1 NA
4.水的分子量18，水的密度为103kg/m3,阿伏加德罗常数为 NA=6.02×1023个/ mol，则：
3.14 (1.12109 )3 6
∴NA=6×1023 mol-1
（2）应用阿伏加德罗常数ห้องสมุดไป่ตู้
微观 NA
桥梁
宏观
A、计算物质所含的粒子数
例3：求:1cm3水中含有的分子数(1mol水的质量 是0.018kg)？
N
V V摩
NA
1.0 106 1.8105
6.021023
3.341022 (个)
B、计算分子的质量
高中物理选修3-3
第七章《分子动理论》
第一节 物体是由大量分子组成的
一、分子的大小
组成物质的分子是很小的，不但用肉眼不能 直接看到它们，就是用光学显微镜也看不到它们。 那怎么才能看到分子呢？
我国科学家用扫描隧道显微镜拍摄的石墨表 面原子的排布图，图中的每个亮斑都是一个碳原 子.
用扫描隧道显微镜（能有放大几亿倍）
d 2 3 3V
4
②对气体可以把分子当作是一个小立方体，这个小立方体 的边长可以看作相当于分子间的平均距离.即
d 3V
（以上两式中d表示分子的直径，V表示固液体分子的体积
或气体分子所占的空间体积.）
二、阿伏加德罗常数
1.回忆化学中学过的阿伏加德罗常数.
1mol的任何物质都含有相同的粒子数，这个数就 叫阿伏加德罗常数 。
例4：已知:水和氢气的摩尔质量分别是
1.8×10-2kg/mol和2×10-3kg/mol，求水分子 和氢分子的质量（已知NA=6.0×1023mol-1)
m水
M摩 NA
18 103 6 1023
31026 kg
m氢
M摩 NA
2 103 6 1023
3.31027 kg
分子质量的数量级: 10-26--10-27kg
1.8 10 5 m3 / mol N= 3.0 10 29 m3
=6.0×1023 mol-1
N A 6.02 10 23 mol 1
练习2： 由油滴实验测得油酸分子的直径为1.12×10-9 m， 已知油酸的密度为6.37×102 kg/m3，已知油酸的 摩尔质量为282g/mol，试求阿伏加德罗常数。