《热学专题—微观量的估算问题》分享人:北京大学郑楠舰热学专题—微观量的估算问题
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现形式:示例如下(河南高二单元测试)用放大600倍的显微镜观察布朗运动,估计放大后的小颗粒(碳)体积为0.1×10-9m3,碳的密度为2.25×103kg/m3,摩尔质量是1.2×10-2kg/mol,阿伏加德罗常数为6.02×1023mol-1,则:1)该小碳粒含分子数约为多少个?(取一位有效数字)2)假设小碳粒中的分子是紧挨在一起的,试估算碳分子的直径.基础知识n微观量的估算1.微观量分子体积V0、分子直径d、分子质量m0.2.宏观量物体的体积V、摩尔体积Vm、物体的质量m、摩尔质量M、物体的密度ρ.3.关系1)分子的质量:2)分子的体积:3)物体所含的分子数:分享人:北京大学郑楠舰基础知识n微观量的估算4.分子的两种模型1)球体模型直径(常用于固体和液体)2)立方体模型边长(常用于气体)对于气体分子,的值并非气体分子的大小,而是两个相邻的气体分子之间的平均距离.分享人:北京大学郑楠舰微观量的估算问题表现形式:求分子的数量及直径问题.
方法
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:公式法步骤:1.牢牢抓住阿伏加德罗常数,它是联系微观物理量和宏观物理量的桥梁.2.估算分子质量时,不论是液体、固体还是气体,均可用.3.估算分子大小和分子间距时,对固体、液体与气体,应建立不同的微观结构模型.固体、液体分子可忽略分子间的间隙;固体、液体分子可建立球形模型,估算分子直径;气体分子可建立正方体模型,估算分子间距.微观量的估算问题例1(河南高二单元测试)用放大600倍的显微镜观察布朗运动,估计放大后的小颗粒(碳)体积为0.1×10-9m3,碳的密度为2.25×103kg/m3,摩尔质量是1.2×10-2kg/mol,阿伏加德罗常数为6.02×1023mol-1,则:1)该小碳粒含分子数约为多少个?(取一位有效数字)解析:设小颗粒边长为a,放大600倍后,则其体积为V=(600a)3=0.1×10-9m3.实际体积为V′=a3=m3质量为m=ρV′=1.0×10-15kg.含分子数为.2)假设小碳粒中的分子是紧挨在一起的,试估算碳分子的直径.解析:将碳分子看成球体模型,则有得.分享人:北京大学郑楠舰微观量的估算问题例2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(CD)A.1个铜原子的质量是B.1个铜原子占有的体积是C.1m3铜所含原子的数目是D.1kg铜所含原子的数目是解析:1个铜原子的质量应是,A错.1个铜原子的体积,B错.1m3铜含铜原子的个数,C正确.1kg铜含铜原子数,D正确.分享人:北京大学郑楠舰课后练习例1空调在制冷过程中,室内空气中的水蒸气接触蒸发器(铜管)液化成水,经排水管排走,空气中水分越来越少,人会感觉干燥.某空调工作一段时间后,排出液化水的体积V=1.0×103cm3.已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3、摩尔质量M=1.8×10-2kg/mol,阿伏加德罗常23-1数NA=6.0×10mol.试求:(结果均保留一位有效数字)1)该液化水中含有水分子的总数N;答案:3×1025个2)一个水分子的直径d.答案:4×10-10m分享人:北京大学郑楠舰课后练习例2以μ表示水的摩尔质量,V表示在
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状态下水蒸气的摩尔体积,ρ表示在标准状态下水蒸气的密度,NA表示阿伏加德罗常数,m0、V0分别表示每个水分子的质量和体积,下面关系正确的有( )A.B.C.D.答案:ACD分享人:北京大学郑楠舰