最新新课标人教版12选修一11《分子及其热运动》教案2doc.docx
- 文档编号:8481181
- 上传时间:2023-01-31
- 格式:DOCX
- 页数:11
- 大小:93.15KB
最新新课标人教版12选修一11《分子及其热运动》教案2doc.docx
《最新新课标人教版12选修一11《分子及其热运动》教案2doc.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《最新新课标人教版12选修一11《分子及其热运动》教案2doc.docx(11页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
最新新课标人教版12选修一11《分子及其热运动》教案2doc
物体是由大量分子组成的
【基础知识诱思】
随着科学技术的不断进步,越来越多的高科技产品,进入了人们的生活之中,如用纳米技术制造的纳米材料具有多方面的优点,用纳米材料做成的衣服有防油、防污、防尘的特点;用纳米材料制成的涂料耐脏,防污性能很好;在医疗方面用纳米材料制成的药物以及生物传感器,研究生物膜和DNA的精细结构;在生活科学领域实现了技术性突破……而纳米技术的理论基础是对物质结构的研究,物质结构是如何呢?
构成物质的微粒有些什么特点呢?
【重点难点解读】
问题一:
油膜法测分子直径的理想化方法
解读:
(1)把在水面上尽可能散开的油膜视为单分子油膜.
(2)把形成单分子油膜的分子视为紧密排列的球形分子,把分子看作小球,这就是分子的理想化模型.实际上,分子有着复杂的内部结构,并不真的都是小球,因此,说分子的直径有多大,一般知道数量级就可以了.分子直径的数量级提供了关于分子大小的一个数量观念,使我们了解到分子是多么微小.
用油膜法测分子直径,测量结果表明,分子直径的数量级是10-10m.
问题二:
从三个方面理解“物体是由大量分子组成的”含义
解读:
(1)从分子的几何尺寸的大小来理解.单分子油膜法和离子显微镜都能帮助我们弄清分子直径的数量级为10-10m.
(2)从阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1去理解.
(3)从一个分子的质量的多少去理解.除包含几千个原子的有机物质的大分子外,一般分子质量的数量级为10-27kg~10-26kg.
【解题技法点拨】
一、油膜法测分子的直径
利用单分子油膜法可测定分子的直径d=V/S,其中V是油滴的体积,S是水面上形成的单分子油膜的面积.
例1体积为1.2×10-3cm3的石油滴在平静的水面上,石油扩展为3m2的单分子油膜,试估算石油分子的直径,并估算出1mol石油的体积.
点拨:
油膜法估算分子直径时,认为油分子是一个挨一个排列的,从油滴扩展到水面上的油膜体积没变,油膜的厚度近似为分子的直径,则d=
m=4.0×10-10m.
每个分子的体积V0=
d3,则1mol石油的体积V=V0·NA
V=2.0×10-5m3
答案:
4.0×10-10m,2.0×10-5.
二、阿伏加德罗常数是联系宏观量和微观量的桥梁
(1)已知物质的摩尔体积V0,借助于阿伏加德罗常数NA,可以求出一个分子所占有的空间V=V0/NA.
(2)已知物质的摩尔质量MO(kg/mol),借助于阿伏加德罗常数NA,可以求得分子的质量m=M0/NA.
(3)对于固体和液体,常把分子视为紧密排列的球形分子.由球体积公式V=
d3,可估算出分子的直径d=
.
(4)对于气体,每个分子不是紧密排列的,在不同的状态下,一不定期质量的气体可以有不同的体积,一般气体分子所占据的空间千倍于气体分子体积.所以,一般情况下我们把气体分子所占据的空间视为立方体模型,由此我们可以估算出气体分子间的平均距离L=
,式中V0是气的摩尔体积,NA是阿伏加德罗常数.
例21g氢气中含有多少个氢分子?
标准状况下,它们占有多大体积?
(氢气的摩尔质量按2×10-3kg/mol计算)
点拨:
知lmol氢气含NA个氢分子,则1g氢气中含有氢分子个数为
N=nNA=
×6.02×1023个=3.01×1023个
体积V=n·V0=
×22.4L=11.2L
答案:
3.01×1023个,11.2L
【经典名题探究】
考点一:
阿伏加德罗常数的计算
例1从下列哪一组数据可以算出阿伏加德罗常数()
A.氧气的摩尔质量和氧分子的体积
B.氧分子的质量和氧分子的体积
C.氧分子的质量和氧气的摩尔质量
D.氧气的密度和氧气的摩尔质量
分析:
要算出阿伏加德罗常数,首先要知道1mol物质的质量M或体积V,设分子质量为m,分子体积为V0,则阿伏加德罗常数NA=
,对固体和液体还有从NA=
.
在A、D选项中不知氧分子质量,不能算出阿伏加德罗常数,故不能选A、D项.在B项中不知氧气摩尔质量,不能算出阿伏加德罗常数,故不能选B项.值得注意的是在A、B项中如果知道氧气的摩尔体积也不能算出阿伏加德罗常数,因为气体分子间距很大,不能忽略.
答案:
C
探究:
要计算阿伏加德罗常数,可有两种思路:
①知道物质的摩尔质量和分子质量m,由NA=
求得.②知道物质的摩尔体积V和分子体积V0,由NA=
求得.
姊妹题下列可算出阿伏德罗常数的一组数据是()
A.水的密度和水分子的体积
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
答案:
D
考点二:
阿伏加德罗常数及其相关量之间的关系
例2对液体和固体来说,如果用M表示摩尔质量,m0表示分子质量,
表示物质的密度,Vm表示摩尔体积,V0表示分子体积,N表示阿伏加德罗常数,反映这些量之间关系的下列各式中,正确是()
A.N=Vm/V0B.M=
VmC.m0=
V0D.N=M/m0
分析:
阿伏加德常数是1mol物质所含有的微粒数,Vm是摩尔体积,V0是分子体积,Vm/V0是lmol物质的微粒数,则A正确.M是摩尔质量,m0是分子质量,M/m0是lmol物质的微粒数,则D正确.
Vm是1mol物质的质量,则B正确.C答案从数值和量纲上都正确,故也正确.注意以上的分析中忽略了分子间空隙.
答案:
ABCD
探究:
对气体来说Vm/V0就不是1mol物质的微粒数,因为气体的分子间隙很大,气体分子不是紧密排列在一起的,而M/m0,则可表示1mol物质的微粒数.
姊妹题某固体物质的摩尔质量为M,密度为
,阿伏加德罗常数为NA,则每个分子的质量和单位体积内所含的分子数分别是()
A.NA/M、NA
/MB.M/NA、MNA/
C.NA/M、M/NA
D.M/NA、M/
NA
答案:
D
考点三:
根据物质的摩尔质量和分子结构,通过阿伏加德罗常数求有关量
例3已知氯化铯的摩尔质量为168.5g·mol-1.其分子结构如图11.1-1所示,氯原子位于立方体的中心,铯原子位于立方体的八个顶角上,这样的立方体紧密地排列成氯化铯晶体,已知两个氯原子的最近距离为4×10-10m,则氯化铯的密度为多少?
分析:
已知摩尔质量,求密度
,必须求出氯化铯的摩尔体积.知道氯化铯晶体的分子结构,可以求出一个氯化铯分子的体积V0,再通过阿伏加德罗常数NA就可以求出氯化铯的摩尔体积,从而求出其密度.
由题意可知相邻两个氯原子之间距离d=4×10-10m,氯化铯分子是立方体模型,故所占体积V0=d3,1mol氯化铯的体积V=NA·V0.
故
=
=
kg/m3=4.4×103kg/m3
答案:
4.4×103kg/m3
探究:
已知氯化铯分子的结构,可以求出1个分子的体积V0,再根据氯化铯的摩尔质量M,利用阿伏加德罗常数NA,可求出一个氯化铯分子的质量m0,从而也可以求出密度
,则由题意易可求得每个氯化铯分子的体积V0=d3,每个氯化铯分子的质量m0=
,故密度
=
=4.4×103kg/m3.
姊妹题已知铜的摩尔质量为63.5×10-3kg/mol,密度为8.9×103kg/m3,阿伏加德罗常数为6.0×1023mol-1,若每个铜原子提供一个自由电子,求铜导体中每立方米体积中的自由电子数.
答案:
8.4×1028个
【思维误区诊断】
易错点:
油膜法测分子直径的原理是d=
.V为油酸的体积,S为油膜面积,为了便于测体积,将油酸溶于其他溶质中,此时V应指纯油酸体积,有时错将溶液体积当作油酸体积计算而出错.
例将1cm3的油酸溶于酒精,制成200cm3的油酸酒精溶液,已知1cm3的溶液有50滴,现取1滴油酸酒精溶液滴在水面上,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,由此估测出的油酸分子的直径为多少?
[误点诊断]错解:
1滴油酸的体积V=1cm3÷50=0.02cm3=2×10-8m3.
油酸在水面上形成油膜,油膜厚度即为油酸分子的直径,则
d=
m=1×10-7m
本题错解的原因是把1滴油酸的体积当成了1滴油酸酒精溶液的体积.必须根据油酸在这滴溶液里所占的“体积比”,求出这滴溶液中实际所含油酸的体积V.本题最易错的是溶液体积比的换算.
[名师批答]解答本题关键是找出滴在水面上的溶液中所含油酸的体积,1cm3的油酸酒精溶液中所含的油酸体积为
cm3.那么,每1滴油酸酒精溶液中所含的油酸体积为
÷50cm3=1×10-4cm3=1×10-10m3
油酸在水面上形成单分子油膜,油膜的厚度为油酸分子的直径
d=
m=5.0×10-10m
答案:
5.0×10-10m
【同步达纲练习】
[基础知识]
1.两物体具有相同的分子数,则两物体一定具有相同的()
A.质量B.体积C.摩尔质量D.摩尔数
2.若已知阿伏加德罗常数NA,物质的摩尔质量M和摩尔体积Vmol,则由此可以估算出()
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.气体物质分子的大小和质量D.物质的密度
3.已知铜的密度为8.9×103kg/m3,原子量为64,通过估算可知铜中每个铜原子所占的体积为()
A.1×10-28m3
B.1×10-29m3
C.1×10-26m3
D.8×10-24m3
4.某物质的密度为
,其摩尔质量为u,阿伏加德罗常数为NA,那么单位体积内该物质所含的分子数为()
A.NA/
B.NA/uC.uNA/
D.
NA/u
5.一热水瓶中水的质量约为2.2kg,它所含的水分子数目约为个(取二位有效数字).
6.某人做一次深呼吸,吸进400cm3的空气,据此估算他所吸进的空气中所含的分子的总数约为个(取1位有效数字).
7.已知水分子的直径约为4.0×10-10m,由此估算出阿伏加德罗常数为mol-1.
8.已知铜的摩尔质量是63.5×10-3kg/mol,密度为8.9×103kg/m3,阿伏加德罗常数为6.0×1023mol-1,若每个铜原子提供一个自由电子,求铜导体中每立方米体积中的自由电子数.
[能力提升]
1.已知水银的摩尔质量为M,密度为
,阿伏加德罗常数为NA,则水银分子的直径是()
A.
B.
C.
D.
2.某种气体的摩尔质量为M,当一摩尔该气体的体积为V时,其密度为
,若用m和V0表示一个分子的质量和体积,则下列关系式中正确的是(NA是阿伏加德罗常数)()
A.M=mNAB.V=
C.
=
D.
=
3.只要知道下列哪一组物理量,就可以估算出气体分子间的平均距离()
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,该气体的质量和体积
D.该气体的密度、体积和摩尔质量
4.某种物质1mol的质量是Mkg,密度是
kg/m3,若用N表示阿伏加德罗常数,则每个分子的质量为kg;每立方米中这种物质所包含的分子数为个;平均每个分子所占有的空间是m3.
5.一滴露珠的体积是9×10-4cm3,如果放在开口容器中,每分钟能跑出的分子数是7.5×1018个,需要min跑完.
6.一个房间的地面面积为15m2,高3m,估算该房间空气质量为kg(已知空气的平均摩尔质量是2.9×10-2kg/mol).
7.1cm3的水中所含水分子个数的数量级是1022个,在标准状态下1cm3的氧气中所含氧分子个数的数量级是1019个,那么1cm3水中的分子数是标准状态下同体积氧气中分子数的几倍?
并由此解释为什么气体分子间的作用力远小于液体分子间的作用力.
8.已知水的密度
=1.0×103kg/m3,水的摩尔质量Mmol=1.8×10-2kg/mol,求:
(1)1cm3水中有多少个水分子?
(2)估算一下水分子的直径是多少?
【参考答案】
[基础知识]
1.D2.AB3.B4.D5.7.3×10256.1×1022
7.5.4×1023分析:
由水的密度
和水的摩尔质量M,可知:
NA=
=
≈5.4×1023mol-1
8.8.4×1028分析:
由铜的摩尔质量和密度计算出铜的摩尔体积V0=
,再计算出每立方米的摩尔数n=
,最后便可计算每立方米所含铜原子数,它就等于其中的自由电子数,即:
N=nNA=
个=8.4×1028个.
[能力提升]
1.A2.AC3.B4.
5.46.58
7.103倍分析:
倍数为n=
=103.水分子可视为一个挨着一个,分子中心的距离为分子的直径,数量级为10-10m,而气体分子间的距离大于r0,所以气体分子间的作用力很小.
8.
(1)3.3×1022
(2)3.1×10-10m
分析:
水的摩尔体积为Vmol=
=
m3/mol=1.8×10-5m3/mol
(1)1cm3水中分子的数目为
n=
个/cm3=3.3×1022个/cm3
(2)建立水分子的球模型,有
水分子的直径为d=
m=3.9×10-10m
建立水分子的立方体模型,有a3=
水分子的直径为a=
m=3.1×10-10m
由上可见,用不同模型处理水分子,得出的结果稍有不同,但数量级相同.
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 分子及其热运动 最新 新课 标人教版 12 选修 11 分子 及其 热运动 教案 doc