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1.1 物体是由大量分子组成的 预习案 高二物理教科版（2019）选择性必修第三册
1、知道物体是由大量分子组成的．
2、了解扫描隧道显微镜和分子的大小。
3、理解阿伏伽德罗常量，并运用该常量进行简单的计算。
4、知晓分子之间存在间隙，对分子内部结构有一个初步认知。
重点
分子的大小、阿伏伽德罗常量的概念及其运算。
难点
运用阿伏伽德罗常量计算分子的大小和质量。
物质是由大量分子组成的
在研究物质的化学性质时，我们认为组成物质的微粒是①__________________。但是，在研究物体的热运动性质和规律时，不必区分它们在化学变化中所起的不同作用，而把组成物体的微粒统称为②_________。
（1）除了一些有机物质的大分子外，多数分子的大小的数量级为③_________，质量大小的数量级为④_________。
（2）用扫描隧道显微镜可以清除地看到分子（原子）并不是一个个的小球。把分子看成小球，这是对分子的一种⑤_________。实际上，分子的内部结构十分复杂，分子并不是小球，分子间也有⑥_________，故计算出的分子大小只是一个粗略的数量级概念，反映了分子所占空间的大小，在研究分子内部结构和分子运动时，则需要创建较复杂的分子结构模型。
阿伏伽德罗常量
阿伏伽德罗常量是联系微观世界和宏观世界的桥梁，是一个重要的常量。利用阿伏伽德罗常量可以计算分子的⑦_________等。阿伏伽德罗常量是指⑧_________的任何物质都含有相同的粒子数，用符号“NA”表示，通常可取NA = ⑨__________________，在粗略计算中，可取NA = ⑩__________________，利用阿伏伽德罗常量可以计算分子的大小和质量等。
答案：
①分子、原子或者粒子 ②分子 ③10-10 m ④10-26 kg ⑤简化模型 ⑥空隙 ⑦大小和质量 ⑧1 mol ⑨6.02×1023mol-1 ⑩6.0×1023mol-1
1.已知阿伏加德罗常数为NA，某物质的摩尔质量为M，则该物质的分子质量和m kg水中所含氢原子数分别是(　　)
A.，mNA×103 B.MNA，9mNA
C.mNA×103 D.，18mNA
2.若以M表示水的摩尔质量，Vm表示标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ表示标准状态下水蒸气的密度，NA表示阿伏加德罗常数，m和V分别表示每个水分子的质量和体积，下列关系正确的是(　　)
A.NA= B.Vm=NAV
C.ρ< D.m>
3.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M(单位为g/mol)，阿伏加德罗常数为NA。已知1克拉=0.2克，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)
4.已知地球表面空气的总质量为m，空气的平均摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，若把地球表面的空气全部液化且均匀分布在地球表面，则地球的半径将增加ΔR,为估算ΔR，除上述已知量之外，还需要下列哪一组物理量(　　)
A.地球半径R
B.液体密度ρ
C.地球半径R,空气分子的平均体积V0
D.液体密度ρ,空气分子的平均体积V0
答案以及解析
1.A　
解析：物质的分子质量为;m kg水中所含水分子数为NA,一个水分子中含有两个氢原子,则所含的氢原子数为NA×2=mNA×103,A正确,BCD错误。
2.C　
解析：ρVm等于水蒸气的摩尔质量,而m为每个水分子的质量,故为阿伏加德罗常数,而ρV无意义,故A错误;由于标准状态下水蒸气分子间距离较大,NAV并不等于标准状态下水蒸气的摩尔体积,故B错误;由于标准状态下水蒸气分子间距离较大,NAV小于Vm,所以ρ=,故C正确;单个分子的质量等于摩尔质量除以阿伏加德罗常数,故D错误。
3.C　
解析：a克拉钻石物质的量为n=,所含分子数为N=nNA=,AB错误;钻石的摩尔体积为V=(单位为m3/mol),每个钻石分子的体积为V0=,设钻石分子直径为d,则V0=π()3,联立解得d=(单位为m),C正确,D错误。
4.C　
解析：把空气全部液化且均匀分布在地球表面时,形成了一个大的球体,地球半径为R,液化后的空气形成的球壳体积V=π(R+ΔR)3-πR3,且V=NAV0=,联立可求ΔR的值,可知C正确。

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