高中物理分章知识点：微观量的计算

高中物理分章知识点：微观量的计算

‎ ‎ 微观量的计算 知识要点：‎ ‎ 宏观量，如物体的质量、体积、密度等是可以测量的。微观量，如分子质量；分子直径；分子体积；分子间的距离；分了个数等不能直接测量的。我们可以通过能直接的宏观量，来估算微观量。‎ ‎ 阿伏加德罗常数是把宏观量与微观量联系起来的桥梁。‎ 一、估算分子数：‎ ‎ 设分子个数N，摩尔数n，阿伏加德罗数NA.‎ ‎ ‎ ‎ 摩尔n的计算有两种方法：‎ ‎ 1、已知物质的质量为M，摩尔质量Mm ‎ 则摩尔数 ‎ 2、已知物质的体积为V，摩尔体积Vm ‎ 则摩尔数 ‎ 例1：估算10g水中，含有的水分子数。（保留两位有效数字）‎ ‎ 解：‎ ‎ ‎ ‎ 例2：估算压强为0.5atm，体积为10 l温度27℃，空气中的分子数。（保留两位有效数字）‎ ‎ 解题思路：‎ ‎ 1、将所给气体状态转化为标准状态下，求出气体体积V′‎ ‎ 2、用标况下气体的摩尔体积求出摩尔数n ‎ 3、分子个数 ‎ 解：‎ 7‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 二、估算分了的质量和，固体或液体的分子直径 ‎ 1、估算分子质量：‎ ‎ 分子质量m，摩尔质量M摩。阿伏加德罗常数NA。‎ ‎ ‎ ‎ 2、估算液体或固体分子的直径：‎ ‎ 估算液体或固体的分子直径时，可忽略分子之间的空隙，分子一个挨一个排列，则分子体积V分 ‎ ‎ ‎ 再将分子视为直径为d的小球 ‎ ‎ ‎ 例1：已知铜的摩尔质量是64g / mol，铜的密度是8.9×103kg / m3试估算铜原子的质量和半径。‎ ‎ 解：铜原子的质量 ‎ ‎ ‎ 铜的摩尔体积：‎ ‎ 铜的原子体积：‎ ‎ 每个铜分子的直径：d ‎ ‎ ‎ 代入数据 7‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 三、估算气体分子间的平均距离 ‎ 气体分子模型：‎ ‎ 气体分子间距离比分子的线度大的多，在进行估算时，可以认为气体分子均匀分布在空间。每个分子占有一个小立方体的空间，分子位于重点方体中心，如图所示。‎ ‎ 每个分子平均占空体积 ‎ ‎ 分子间距离 ‎ 例：某容器中气体压强为0.2atm，温度为27°，求容器中空气分子间的平均距离。‎ ‎ 解：1 mol 标况下的气体，在题目所给状态下，求占有的体积V，‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 每个分子平均占空体积 ‎ ‎ ‎ ‎ 分子间的平均距离 ‎ ‎ 气体的性质 知识要点：‎ ‎（一）气体的状态参量——体积、温度和压强 ‎ 1、气体的体积：‎ ‎ 国际单位制中，体积单位：m3‎ ‎ 常用单位及换算关系：‎ 7‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 2、气体的温度：‎ ‎ （1）温度：表示物体的冷热程度，是七个基本物理量之一。‎ ‎ （2）国际单位制中，用热力学温度标表示的温度，叫热力学温度。单位：开尔文。（符号）：K ‎ 热力学温度摄氏温标换算关系：‎ ‎ ‎ ‎ 3、气体的压强：‎ ‎ （1）气体压强：气体对容器壁单位面积上的压力。‎ ‎ （2）气体压强可以用压强计测量。‎ ‎ （3）压强的单位：‎ ‎ 国际单位制中用：帕斯卡、符号：Pa 1 Pa = 1N / m2‎ ‎ 常用单位：标准大气压 （atm）毫米汞柱（mmHg）‎ ‎ 换算关系：1 atm = 760mmHg = 1.013×105 Pa ‎ 1mmHg = atm = 133.3 Pa ‎（2）气体的实验定律：‎ ‎ 1、破意定律：‎ ‎ （1）定律：一定质量的气体在温度不变的条件下，它的压强跟体积成反比。‎ ‎ 即：‎ ‎ 或：‎ ‎ （2）适用条件：‎ ‎ ①气体压强不太大（与大气压相比）‎ ‎ ②温度不太低（与室温相比）‎ ‎ ③质量不变，温度不变 ‎ （3）等温线：‎ ‎ ①在P—V；P—T；V—T坐标中的等温线：‎ ‎ ②图象：‎ 7‎ ‎ ‎ ‎ 为一条过原点的直线： ‎ ‎ ③对一定质量的气体，温度越高，PV越大（∵ PV=nRT）。下图为一定质量气体在不同温度下的等温线，其中 ‎ 2、查理定律 ‎ （1）表述一：一定质量的气体，在体积不变的条件下，温度每升高（或降低）1℃，它们的压强增加（或减少）量等于在0℃时压强的 ‎ 即：‎ ‎ 或 ‎ ‎ P—t图中的等容线：过－273℃‎ ‎ （2）表述二：一定质量的气体，在体积不变的条件下，它的压强和热力学温度成正比。‎ ‎ 即：‎ ‎ 在P—V坐标中 ‎ ‎ （3）等容线 ‎ ①‎ 7‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ②一定质量在不同体积下的P—T图线（） ‎ ‎ V越大，斜率（）越小。图中 ‎ 3、盖吕萨克定律：‎ ‎ （1）表述一：一定质量的气体，在压强不变的条件下，温度每升高（或降低）1℃，它的体积的增加（或减少）量等于0℃时体积的。‎ ‎ 即：‎ ‎ V—t坐标中等压线：‎ ‎ ‎ ‎ （2）表述二：一定质量的气体，在压强不变的条件下，它的体积跟热力学温度成正比。‎ ‎ 即：‎ ‎ （3）等压线：‎ ‎ ①‎ 7‎ ‎ ‎ ‎ ②一定量气体在不同压强下的V—T图象。（）‎ ‎ P越大，斜率（）越小。下图中 ‎ ‎ ‎ 4、理想气体状态方程：‎ ‎ 利用玻意耳定律和查理定律证明一定质量不理想气体满足 7‎