第一章 第一节
一、选择题：在每小题给出的四个选项中，第1～4题只有一项符合题目要求，第5～8题有多项符合题目要求．
1．关于分子，下列说法不正确的是( )
A．分子看做球是对分子的简化模型，实际上，分子的形状并不真的都是小球
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有多种，油膜法只是其中一种方法
【答案】B
2．(2018年北京名校期末)已知某气体的摩尔体积为22.4 L/mol，摩尔质量为18 g/mol，阿伏加德罗常数为6.02×1023 mol－1，由以上数据不能估算出这种气体( )
A．每个分子的质量 B．每个分子的体积
C．每个分子占据的空间 D．1 g气体中所含的分子个数
【答案】B [每个分子质量m0＝＝ g≈3×10－23 g，故A能求出．根据摩尔体积和阿伏加德罗常数，由V＝可以求出每个分子所占的体积，不能求解每个分子的体积，故B不能，C能.1 g气体所含的分子个数N＝NA，故D能．本题选择不能求出的，故选B．]
3．(2018年惠州名校期末)某种物质的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，则关于该物质的说法中错误的是( )
A．分子的质量是
B．单位体积内分子的个数是
C．分子的体积一定是
D．质量为m的该物质所含有的分子数为
【答案】C [分子质量等于摩尔质量与阿伏加德罗常数的比值，即m＝，故A正确．摩尔体积V＝，则单位体积内的分子个数N＝＝，故B正确．根据摩尔质量和密度可以求出摩尔体积V＝，摩尔体积与阿伏加德罗常数的比值为一个分子所占的体积，不是分子的体积，故C错误．质量为m的物质含有的分子数N＝nNA＝NA＝，故D正确．本题选错误的，故选C．]
4．(2017年揭阳名校期末)某气体的摩尔质量是M，标准状态下的摩尔体积为V，阿伏加德罗常数为NA，下列叙述中正确的是( )
A．该气体在标准状态下的密度为
B．该气体每个分子的质量为
C．每个气体分子在标准状态下的体积为
D．该气体单位体积内的分子数为
【答案】B [摩尔质量除以摩尔体积等于密度，该气体在标准状态下的密度为，故A错误．每个气体分子的质量为摩尔质量与阿伏加德罗常数的比值，即，故B正确．由于分子间距的存在，每个气体分子的体积远小于，故C错误．分子数密度等于物质的量乘以阿伏加德罗常数再除以标准状态的体积V，即，故D错误．故选B．]
5．下列数值等于阿伏加德罗常数的是( )
A．1 m3的任何物质所含的分子数
B．1 kg的任何物质所含的分子数
C．标准状态下1 mol气体所含的分子数
D．任何状态下1 mol任何物质所含的分子数
【答案】CD [1 mol任何物质所含的分子数均为6.02×1023个，这一数值称为阿伏加德罗常数，因此A、B错误，C、D正确．]
6．在国际单位制中，金属铝的密度为ρ，它的摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，则( )
A．1 kg铝所含铝原子个数是ρNA B．1 m3铝所含铝原子个数是
C．1个铝原子的质量是ρNA D．1个铝原子占有的体积是
【答案】BD [由密度ρ和摩尔质量M可求铝的摩尔体积V＝，故1 m3铝所含原子个数为NA＝，B正确；1 kg 铝所含原子个数为NA，A错误；1个铝原子质量为，C错误；1个铝原子占有的体积为＝，D正确．]
7．(2018年琼山名校期末)若以μ表示水的摩尔质量，V表示在标准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．NA＝ B．ρ＝
C．ρ＜ D．m0＝
【答案】ACD [因为1摩尔水含有阿伏加德罗常数个水分子，则每个水分子的质量 m0＝①；标准状态下水蒸气的摩尔体积 V＝②；由于气体分子间距很大，故V0＜＝③；由①②知，NA＝，A正确；由③知C正确，B错误；由①知D正确．]
8．(2018年樟树名校联考)设某种物质的摩尔质量为μ，分子间平均距离为d，已知阿伏加德罗常数为NA，则该物质的密度ρ可表示为( )
A．ρ＝ B．ρ＝
C．ρ＝ D．ρ＝
【答案】AB [假设分子为球体，则该物质的单个分子的体积V0＝πd3，物体的摩尔质量μ＝ρ·NAV0，联立得ρ＝；假设分子为立方体，则该物质的单个分子的体积是V0＝d3，联立摩尔质量等式得ρ＝，故A、B正确．]
二、非选择题
9．(2018年江苏名校期末)氙气灯在亮度、耗能及寿命上都比传统灯更具优势，已知某轿车的氙气灯泡的容积为V，其内部氙气的密度为ρ，氙气摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA．则灯泡中氙气分子的总个数为________，灯泡点亮后其内部压强将________(填“增大”“减小”或“不变”)．
【答案】 增大
解析：疝气的物质的量为n＝＝，则灯泡中氙气分子的总个数为N＝nNA＝.灯泡点亮后，气体的体积不变，温度升高，根据查理定律知，气体的压强增大．
10．某种物质的摩尔质量为M(kg/mol)，密度为ρ(kg/m3)，若用NA表示阿伏加德罗常数，则
(1)每个分子的质量是______kg.
(2)1 m3的这种物质中包含的分子数目是________．
(3)1 mol的这种物质的体积是________m3.
(4)平均每个分子所占据的空间是________m3.
【答案】(1) (2) (3) (4)
解析：(1)每个分子的质量等于摩尔质量与阿伏加德罗常数的比值，即m0＝.
(2)1 m3的这种物质中含有的分子的物质的量为
n＝＝，
故1 m3的这种物质中含有的分子数目为nNA＝.
(3)1 mol这种物质的体积，即摩尔体积Vmol＝.
(4)平均每个分子所占据的空间是摩尔体积与阿伏加德罗常数的比值，即V0＝＝.
11．(2018年江苏一模)可燃冰是一种晶体，它是天然气的固体状态(因海底高压)，学名叫天然气水化合物，其化学式为CH4·8H2O.研究表明1 m3可燃冰可转化为164 m3的天然气(CH4)和0.8 m3的水(已转化为标准状态)．已知阿伏加德罗常数NA＝6×1023个/mol和标准状态下气体的摩尔体积为22.4 L．试估算出在标准状态下1 m3可燃冰中所含CH4分子的个数．(结果保留1位有效数字)
【答案】4×1027个
解析：由题意可知，1 m3可燃冰可转化为164 m3的标准状态下的天然气(CH4)，标准状态下气体的摩尔体积为22.4 L＝0.0224 m3，
所以1 m3可燃冰含有的气体的物质的量n＝＝≈7.3×103 mol
所含CH4分子的个数N＝n·NA
代入数据可得N≈4×1027(个)．
12．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＝1.0×103 cm3.已知水的密度ρ＝1.0×103 kg/m3，摩尔质量M＝1.8×10－2kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023 /mol.试求：(结果均保留1位有效数字)
(1)该液化水中含有水分子的总数N；
(2)一个水分子的直径d.
【答案】(1)3×1025个 (2) 4×10－10 m
解析：(1)V＝1.0×103 cm3水的摩尔数n＝
水分子数N＝nNA，
则得N＝NA＝×6×1023 个≈
3×1025个．
(2)建立水分子的球模型，设其直径为d.由上题得每个水分子的体积为V0＝＝＝，
又V0＝πd3，
故得水分子直径d＝，
代入解得 d＝4×10－10 m.
课件33张PPT。第一节 物体是由大量分子组成的通过初中物理的学习我们已经知道，物体是由大量分子组成的．那么一个分子到底有多大？一滴水到底由多少个分子组成？人呼吸一次能吸入多少个分子？现在就让我们开始学习新的物理知识．
哈勃望远镜使我们感受到宇宙的浩瀚，电子显微镜使我们认识到微观世界的深邃．关于宇宙和粒子，下列说法错误的是( )
A．天体之间和分子之间都存在着相互作用力
B．电子绕原子核运动与地球绕太阳运动相似
C．人类对宇宙和微观世界的探索将不断深入
D．用光年表示宇宙时间，用纳米量度分子大小
【答案】D [天体之间存在万有引力，物体是由分子组成的，分子之间有相互作用的引力和斥力，故A说法正确；原子是由原子核与核外电子组成的，电子绕原子核运动，地球绕太阳运动，两者相似，故B说法正确；人类对宇宙和微观世界的探索将不断深入，永无止境，所以C说法正确；用光年表示宇宙距离，用纳米量度分子大小，所以D说法不正确．]一、分子的大小
1．认识分子
物体是由大量________组成的，分子是构成物质并保持物质化学性质的最小微粒．
人们只能用放大上亿倍的扫描________________才能观察到单个的分子或原子．
分子 隧道显微镜 2．分子的数量级
(1)除了一些有机物质的大分子外，多数分子尺寸的数量级为________．
(2)分子的质量的数量级一般为________kg．
(3)分子的数目很多，1 mol物质含有________________个分子．10－10 m 10－26 阿伏加德罗常数 二、阿伏加德罗常数
1．定义：1 mol物质所含有的粒子数为阿伏加德罗常数．
2．数值：阿伏加德罗常数通常取NA＝______________，在粗略的计算中可取NA＝________________．
3．意义：阿伏加德罗常数是一个重要的常数．它把摩尔质量、摩尔体积等宏观物理量与___________、____________等微观物理量联系起来了，即阿伏加德罗常数NA是联系微观量与宏观量的桥梁．2.6.02×1023 mol－1 6.0×1023 mol－1 分子质量 分子体积 怎样理解“物体是由大量分子构成的”中的“大量”？
【答案】(1)从分子几何尺寸的大小来感受，一般地，分子尺寸的数量级为10－10 m．
(2)从分子体积的数量级来感受，一般地，分子体积的数量级为10－29 m3．
(3)从1 mol物质中所含分子的个数来反映“大量”的数量级，1 mol的任何物质都含有相同的粒子数，这个数量叫阿伏加德罗常数，NA＝6.02×1023 mol－1．
(4)从一个分子的质量的多少来体会“大量”的含意：一般分子质量的数量级为10－26 kg． 分子模型3．气体分子间距离较大，常是分子线度的十倍、百倍等，常把分子占据的空间视为立方体，以此来估算分子间的平均距离．
4．对简化模型的理解
不论把分子视为球体还是立方体，都只是一种简化的理想模型，实际的分子有复杂的内部结构，在计算分子大小时(指固体、液体分子)由于建立的模型不同，得到的结果会稍有不同，但数量级都是10－10 m．
特别提醒：对于固体和液体，分子并非紧密排列，只是为研究问题方便而建立分子紧密排列的模型． 例1 在标准状况下，水蒸气的摩尔体积是22.4×10－3 m3/mol，则水蒸气分子的平均间距约是水分子直径的( )
A．1倍 B．10倍
C．100倍 D．1 000倍答案：B
【题后反思】气体分子并不是紧密排列的，所有分子体积之和不是气体的总体积，实际上气体分子之间的距离远比分子本身的线度大得多，即气体分子之间有很大的空隙．1．某种物质的摩尔质量为M(kg/mol)，密度为ρ(kg/m3)，若用NA表示阿伏加德罗常数，则：
(1)每个分子的质量是________kg；
(2)1 m3的这种物质中包含的分子数目是________；
(3)1 mol的这种物质的体积是________m3；
(4)平均每个分子所占据的空间是________m3.阿伏加德罗常数NA把摩尔质量M、摩尔体积V这些宏观物理量与分子质量m0、分子体积V0等微观物理量联系起来，其关系如下： 阿伏加德罗常数的应用
特别提醒：固体、液体分子可视为球形，且分子间紧密排列没有间隙；气体分子在一个正立方体的空间范围内活动，可以近似认为气体分子均匀分布，即认为每个气体分子占据一个正方体，其边长即为气体分子间的距离．
例2 某空旷仓库呈立方体形，其占地面积是15 m2，高是3 m．已知空气的平均摩尔质量是2.9×10－2 kg/mol.若仓库内所有水蒸气凝结成水后的体积为103 cm3，已知水的密度为ρ＝1.0×103 kg/m3，水的摩尔质量Mmol＝1.8×10－2 kg/mol.求：
(1)仓库内空气的质量；
(2)仓库中有多少个水分子；
(3)估算一个水分子的线度为多大．(结果保留2位有效数字)答案：(1)58 kg (2)3.3×1025个 (3)3.9×10－10 m或3.1×10－10 m 例3 水的相对分子质量是18，水的密度是ρ＝1.0×103 kg/m3，阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023 mol－1.求：
(1)水分子的质量；
(2)全世界的人(50亿人)分一瓶水(500 g)，每人可分得的水分子个数；
(3)一小注射器(2 mL)盛的水，若水分子一个挨一个排列成一条线，可绕地球多少圈？(设地球赤道周长为4×104 km)答案：(1)3.0×10－26 kg (2)3.4×1015个 (3)6.5×105圈
【答案】C [固体、液体分子质量为m0＝＝，则C正确；A中根据铜的质量和体积，能求出铜的密度，不能求得铜分子质量，故A错误；根据铜的密度和体积，能求出铜的质量，但不能求得铜的分子数，也就求不出铜分子质量，故B错误；根据铜的摩尔体积和质量，不能求得铜的分子数，也就求不出铜分子质量，D错误，故选C.]【答案】AD [气体分子间有间距，所以分子的体积并不是所占空间的体积，故A错误；ρV为气体的摩尔质量M，再除以每个分子的质量m为NA，故B、C正确．ρV0不是每个分子的质量，故D错误．因选不正确的，故选AD．]
