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第一章　分子动理论
分子动理论的基本内容(一)
置身花海，为什么能够闻到这沁人心脾的香味呢
真香啊！
古希腊学者德谟克利特作出了解释：“花的原子” 飘到了人们鼻子里。
热学就是研究物质热运动规律及其应用的一门学科，是物理学的一个重要组成部分。
“花的原子”究竟是怎么运动的？
热运动
2
知道两种分子模型，体会建立模型在研究物理问题中的作用。
1
认识物体是由大量分子组成的。
重点
重难点
3
知道阿伏加德罗常数及其意义，会用阿伏加德罗常数进行计算或估算。
重点
物体是由大量分子组成的
一
视频：树叶内部的“宇宙”
构成物体的微小分子到底小到什么程度？我们该如何观察与计量呢？
分子到底有多大？
苹果
地球
VS
分子
直径1cm的小球
VS
DNA分子结构图
氯化钠晶体结构图
(1)在研究物体的热运动性质和规律时，把组成物体的分子、原子或者离子统称为热学上的分子。
显微镜下的远古细胞
放大上亿倍的蛋白质分子结构模型
物体是由大量分子组成的
电子扫描隧道显微镜
(放大几亿倍）
(2)观察方法：用肉眼和高倍的光学显微镜都无法看到，只有用扫描隧道显微镜才能观察到物质表面原子的排列。
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
图中的每个亮斑都是一个碳原子
怎样才能看到分子？
(3)分子大小：多数分子直径的数量级为10－10 m。
除一些有机物质的大分子外
分子如何计量？
请回忆：
(2)是怎样定义的该量的？
(1)高中化学的哪一个量是联系宏观与微观世界的桥梁？
(2)数值：
1 mol的任何物质都有相同的粒子数
是微观世界的一个重要常数，是联系微观物理量和宏观物理量的桥梁。
(3)意义：
(1)定义：
NA＝6.02×1023 mol－1
微观 宏观
NA
桥梁
阿伏加德罗常数
宏观量与微观量
微观量
m0 —分子质量
V0—分子体积
d —分子直径
V —物体体积
Vmol —摩尔体积
m —物体的质量
Mmol —摩尔质量
ρ — 物体的密度
宏观量
分子质量：
1mol物质的体积：
分子平均占有的体积：
1.已知水的摩尔质量为M，摩尔体积为Vmol，则一个水分子的质量为多大？假设水分子是一个挨着一个排列的，一个水分子的体积为多大？质量为m的水中含有水分子个数为多少？(已知阿伏加德罗常数为NA)
　　NA
2.若已知水的密度为ρ，则水的摩尔质量M与水的摩尔体积Vmol满足什么关系？
Vmol=或M=ρVmol
3.利用m0=和V0=能否估算氢气中氢气分子的质量和体积？
可以估算氢气分子的质量，不能估算氢气分子的体积，因为气体分子间不是紧密排列的。
1.仅利用下列某一组数据，可以计算出阿伏加德罗常数的是
A.水的密度和水的摩尔质量
B.水分子的体积和水分子的质量
C.水的摩尔质量和水分子的体积
D.水的摩尔质量和水分子的质量
√
由NA==知(其中m0、V0分别是一个水分子的质量和体积)，D正确，A、B、C错误。
2.阿伏加德罗常量是NA，铜的摩尔质量是M，铜的密度是ρ，试推算出：
(1)1 m3铜所含的原子数目的表达式；
(2)1个铜原子占有体积大小的表达式。
答案　1 m3铜的物质的量n=(mol)， 所以1 m3铜所含原子的数目的表达式 N=nNA=；
答案　1个铜原子占有的体积等于摩尔体积除以阿伏加德罗常量，则1个铜原子占有体积大小的表达式V=。
两种分子模型
二
d
d
d
d
固体和液体可看作一个一个紧挨着的球形分子排列而成的，忽略分子间空隙，如图所示。已知水的摩尔体积为Vmol，阿伏加德罗常数为NA，则一个水分子的直径为多大？
分子的直径
1.球模型
d
d=
V0=
V0=π()3
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，如图所示。表示什么含义？若令d3=，d表示什么含义，能否表示气体分子的大小？
表示一个气体分子平均占有的空间
d
d
2.立方体模型
d表示相邻两个气体分子的平均距离，不能表示气体分子的大小
d
　 3.(2024·济南市高二期末)二氧化碳海洋封存技术能将二氧化碳封存在海底。研究发现，当水深超过2 500 m时，二氧化碳会变成近似固体的硬胶体。标准状态下二氧化碳气体的密度为ρ，二氧化碳的摩尔质量为M，NA表示阿伏加德罗常数，二氧化碳分子可近似看作直径为D的球体。则标准状态下体积为V的二氧化碳气体变成硬胶体后的体积为
A.NA B.NA C.NA D.NA
√
标准状态下体积为V的二氧化碳气体的质量m=ρV，二氧化碳的分子数为n=NA，二氧化碳气体变成硬胶体后，硬胶体的体积为V0=n·π()3，解得V0=NA，故选D。
4.(来自教材)标准状态下氧气分子间的平均距离是多少？氧气的摩尔质量为3.2×10-2 kg/mol，1 mol气体处于标准状态时的体积为2.24×10-2 m3，阿伏加德罗常数NA=6×1023 mol-1。
答案　3.3×10-9 m
每个氧气分子占有的体积V0== m3≈3.7×10-26 m3
将每个氧气分子占有的空间看成立方体，立方体的边长即氧气分子间的平均距离，由a3=V0
得a=≈ m≈3.3×10-9 m。
拓展1　由例4中的物理量求出氧气在标准状态下的密度。
答案　1.43 kg/m3
ρ== kg/m3≈1.43 kg/m3。
拓展2　在标准状态下体积为1 m3的氧气中含有多少个氧气分子？
答案　2.69×1025个
n=·NA=×6.02×1023个=2.69×1025个。
分子动理论的基本内容(一)
阿伏加德罗常数
1. 阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023 mol－1
2.微观量与宏观量的桥梁
1.球体模型(固体、液体)
2.立方体模型(气体)
两种分子模型
课堂总结
Keep Thinking!

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