專題_分子動理論《分子熱運動》

1、第二模塊熱學篇（高中物理）第九章 分子熱運動能量守恒氣體九、分子熱運動冃匕量守恒氣體內(nèi)容要求說明年份試題涉及內(nèi)容201020092008全國理綜1 19 全國理綜II -14 北京理綜15 天津理綜-14 四川理綜-14 江蘇物理-12 重慶理綜-16 寧夏理綜-31 上海物理-1B 上海物理-13氣體壓強氣體的狀態(tài)參里 阿伏加德羅常數(shù)熱學綜合熱力學定律氣體、熱力學定律 氣體、熱力學定律 單分子油膜法氣體壓強物質(zhì)是由大量分子 組成的、分子的熱 運動、布朗運動、 分子間的相互作用 力、分子熱運動的 動能、溫度是物體 的熱運動平均動能 的標志、物體分子 間的相互作用勢 能、物體的內(nèi)能I1、去掉說明

2、。2、由原來的八、九 兩個板塊合為一 個。3、“熱力學第一定 律”、“熱力學第二 定律”、“永動機不 可能”、“氣體分子 運動的特點”、“氣 體壓強的微觀意 義”是增加的。4、原“理想氣體、 狀態(tài)方程、二種變 化、氣態(tài)圖象”等 刪掉。5、原“能量的開發(fā) 和利用”改為“能 源的開發(fā)和利用、 能源的利用與環(huán)境 保護”。2007全國理綜1 16全國理綜 14北京理綜16 四川理綜14 上海物理11 上海物理20 天津理綜20 廣東物理9 廣東物理10 江蘇物理1 江蘇物理10 重慶理綜21 海南理綜六氣體密度、沖量、內(nèi)能 做功、氣體的內(nèi)能 控制變量法 做功、氣體的內(nèi)能 氣體壓強 氣體狀態(tài)變化 內(nèi)能、

3、能量守恒 氣體狀態(tài)方程 內(nèi)能、功能區(qū)別 分子動理論 內(nèi)能、熱傳遞 內(nèi)能熱學綜合做功和熱傳遞是改 變物體內(nèi)能的兩種 方式、熱量、能量 守恒定律2006全國卷1 18全國卷II 21江蘇物理1廣東物理4、8重慶理綜16北京理綜15 四川理綜19天津理綜14壓強的微觀解釋、分子力 做功氣體狀態(tài)變化的微觀意義阿伏加德羅常數(shù)的應(yīng)用 熱力學定律熱力學第一定律熱力學定律分子熱運動及壓強的微 觀意義內(nèi)能、熱力學第二定律熱力學第一定律、 熱力學第二定律、 永動機不可能、絕 對零度不可達到I2005全國理綜1 21北京理綜14天津理綜14江蘇物理4江蘇物理17氣體狀態(tài)變化與內(nèi)能的 微觀解釋熱力學定律氣體壓強的微觀

4、解釋 阿伏加德羅常數(shù) 分子與分子勢能能源的開發(fā)和利 用、能源的利用與 環(huán)境保護I2004廣東、廣西卷 2江蘇卷 5全國卷全國卷 16天津卷 15全國卷III 18全國卷1 16分子力的理解熱運動、氣體壓強微觀解 釋熱力學定律熱力學定律 分子勢能的變化 微觀量的計算氣體的狀態(tài)和狀態(tài) 參量、熱力學溫度、 氣體分子運動的特 點、氣體壓強的微 觀意義I2003江蘇卷實驗：用油膜法估 測分子的大小目前未涉及高考對本章的命題熱點多集中在分子動理論【物質(zhì)由大量分子組成、分子在不停地做無規(guī)則運動（布朗運動）、分子間有相互作用力（分子動能和勢能）】、估算分子大小和數(shù)目（分子個數(shù)、體積、質(zhì)量等的 計算）、單分子油

5、膜法、內(nèi)能、改變內(nèi)能的兩種方式、溫度、能量的轉(zhuǎn)化和守恒等，題型多為選擇題，命題特點多為本章內(nèi)容的單獨命題，由于去掉了理想氣體的等溫、等容、等壓變化，氣體圖象問題等，少數(shù)題目可能與力學、電學等簡單組合。由于受卷面長度的控制，如果要考，熱學也可能只有一個題（6分）。結(jié)合2003年考綱修改后的情況，在復習中應(yīng)重點把握以下幾方面： 注重從實驗和模型來建立物理圖景 注重運用科學的估算和模型化的思維方略 新能源的開發(fā)和利用是近年命題的熱點，值得特別關(guān)注。 注重聯(lián)系生活實際，運用微觀的方法分析生活中的實際問題。 關(guān)于氣體壓強、體積、溫度間的關(guān)系是I級要求，有可能計算氣體的壓強。專題一分子動理論考點聚焦內(nèi)容要

6、求物質(zhì)是由大量分子組成的，分子的熱運動、布朗運動分子間的相互作用力I分子熱運動的動能，溫度是物體的熱運動平均動能的標志，物體分子間的相互作用勢能，物體的內(nèi)能I做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種方式，熱量、能量守恒定律I熱力學第一定律I熱力學第二定律I永動機不可能I絕對零度不可達到I能源的開發(fā)和利用，能源的利用與環(huán)境保護I氣體的狀態(tài)和狀態(tài)參量，熱力學溫度，氣體分子運動的特點，氣體壓強的微觀意義I網(wǎng)絡(luò)知識結(jié)構(gòu)分子動理論熱和功 物休的內(nèi)能物質(zhì)是由大量分子組成的分子在做永不停息的無規(guī)則運動 ' I分子間存在有相互作用的引力和斥力 物休的內(nèi)能：所有分子動能和分子勢 能的總和改變內(nèi)能的兩種方式做功

7、熱傳遞氣 休1熱力學第一定律 熱力學第二定律氣體的壓強、溫度、體積的關(guān)系基礎(chǔ)知識落實1 .分子運動論基本內(nèi)容是：(1) 物質(zhì)是由分子組成的；(2) 組成物質(zhì)的分子在不停地做無規(guī)則的運動；(3) 分子間存在相互作用力。2，阿伏伽德羅常數(shù) Na= 6.0 X10 23 mol -1，分子直徑的數(shù)量級d= 1.0 xio-10m。3布朗運動本身不是分子 運動，卻反映了液體內(nèi)分子運動的無規(guī)則性。4 .分子之間既有 引力 又有 斥力。當分子間的距離等于平衡距離時，引力 等于 斥力；當分子間距離小于 平衡距離時，斥力起主要作用；當分子間距離大于 平衡距離時，引力起主要作用。引力和斥力都隨距離增大而減小 ，

8、斥力減小的 更快。當分子間距離大于分子直徑的10倍時，分子間的作用力可以5 油膜法測分子直徑忽略不計d=V/S知識點一、分子動理論的內(nèi)容:1、物質(zhì)是由大量分子組成的;2、分子永不停息地做無規(guī)則運動;3、分子間存在相互的作用力;知識點二、物質(zhì)是由大量分子組成的：1、分子概念：（1）分子概念：是構(gòu)成物質(zhì)并保持化學性質(zhì)的最小微粒。（2 ）它可由單個原子組成，也可能由多個原子組成。（3）在熱學中由于 原子（構(gòu)成金屬的微粒）、離子（組成化合物的微粒）、或分子（組成有機物的微粒） 做熱運動時遵從相同的規(guī)律，所以統(tǒng)稱為分子。2、分子體積：（1 ）分子模型：分子的大小計算有兩種模型： 一是球形模型，對于固體和

9、液體，可以認為它們的分子是一個個緊挨著的球，可用 接估算出分子體積； 二是立方體模型，對于氣體，由于分子間空隙很大，可用d 3 V0估算出的是一個分子所占據(jù)的體積（活動的空間）正方體的邊長即為分子間的平均距離。作為分子直徑數(shù)量級的估算，利用兩種模型均可，但我們一般取第一種模型.（2）單分子的油膜法： 分子直徑的估測一一單分子油膜法：單分子油膜法粗測分子直徑的原理，類似于取一定量的小米，測出它的體積V，然后把它平攤在桌面V上，上下不重疊，一粒緊挨一粒，量出這些米粒占據(jù)桌面的面積S,從而計算出米粒的直徑 d - 這只是一個物理模型，事實上，分子的形狀非常復雜，并不真是個小球，而且分子間存在空隙。所

10、以 僅是一種粗略的測定. 用單分子油膜法測得分子直徑的數(shù)量級為10-10m。物理學中測定分子大小的方法有許多種，用不同的方法測出的分子大小并不完全相同，但數(shù)量級是 樣的，均為10-10m。 注意：除一些有機物質(zhì)的大分子外，一般分子的直徑數(shù)量級為10-10 m，以后無特別說明，我們就以10 -10 m作為分子直徑的數(shù)量級.3、分子質(zhì)量：分子質(zhì)量很小，一般分子質(zhì)量數(shù)量級為：10-2710-26kg。4、阿伏加德羅常數(shù)：（1 ）阿伏加德羅常數(shù) Na: 1摩爾（mol）任何物質(zhì)所含的微粒數(shù)叫做阿伏加德羅常數(shù)。Na= 6.02 X1023mol-1 .（2 ）阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系微觀世界和宏觀世界的橋梁

11、.MaVa 已知物質(zhì)的摩爾質(zhì)量 Ma，可求出分子質(zhì)量 嗆 -.（Va為摩爾體積p為物質(zhì)的密度）分Na N-子質(zhì)量數(shù)量級為10-2710-26 kg。 已知物質(zhì)的量（摩爾數(shù)） n,可求出物體所含分子數(shù)N , N = n xNa . 已知物質(zhì)的摩爾體積 V-，可求出分子的體積 Vo,Vo= Va/Na .分子體積的數(shù)量級為10-30m . 在利用上述關(guān)系式進行計算時，有些數(shù)據(jù)的數(shù)字太大（如阿伏加德羅常數(shù)），有些數(shù)據(jù)的數(shù)字又太?。ㄈ绶肿拥闹睆胶唾|(zhì)量等），為了書寫方便，習慣上用 科學計數(shù)法 寫作10的乘方，如3.0 X10-10m、6.02X10 23mol-1等，我們稱10的乘方（10-10、10

12、23等）為“數(shù)量級” 對于分子的大小和質(zhì)量，只要粗略地 了解它的數(shù)量級就可以了.【釋例1】只要知道下列哪組物理量，就可估算氣體中分子間的平均距離？BA. 阿伏加德羅常數(shù)，該氣體的摩爾質(zhì)量和質(zhì)量B 阿伏加德羅常數(shù)，該氣體的摩爾質(zhì)量和密度C 阿伏加德羅常數(shù)，該氣體的質(zhì)量和體積D.該氣體的密度，體積和摩爾質(zhì)量【解析】點評】【變式】把冰分子看成球體，不計冰分子間空隙，則由冰的密度P= 9X 102kg/m3可估算冰分子直徑的數(shù)量級是 B A10-8m B 10-10m-12 -14C 10 m D 10 m【 解析 】【 點評 】知識點三、 分子的熱運動：1、理論基礎(chǔ)： 各種物質(zhì)的分子都永不停息地做無

13、規(guī)則運動。2、擴散現(xiàn)象：（1 ）擴散：不同物質(zhì)相互接觸時彼此進入對方的現(xiàn)象叫做 擴散 ；（2）擴散是物質(zhì)分子的彼此遷移和物質(zhì)分子運動的結(jié)果；（3）擴散的結(jié)果是使物質(zhì)分布趨于均勻，分子的運動就是要打破一切不均衡性；（4）從濃度處向濃度小處擴散；（5）擴散快慢的決定因素： 擴散現(xiàn)象隨溫度的升高而日趨明顯； 擴散快慢與物質(zhì)本身結(jié)構(gòu)性質(zhì)有關(guān)：分子結(jié)構(gòu)緊密、相互作用力大，擴散就慢；（6）擴散現(xiàn)象在氣體、液體、固體中都能發(fā)生；（ 7 ）擴散現(xiàn)象 直接說明 了組成物體的分子總是不停地做無規(guī)則運動；（ 8 ）擴散現(xiàn)象說明分子間由間隙；（ 9 ）擴散現(xiàn)象具有不可逆性；10）擴散現(xiàn)象的應(yīng)用：在真空、高溫條件下在半

14、導體材料中摻入一些其他元素來制造各種元件等；【釋例1】擴散現(xiàn)象說明了CA. 氣體沒有固定的形狀和體積B 分子間相互排斥C .分子在不停地運動著D.不同分子間可相互轉(zhuǎn)換【解析】【點評】口瓶接觸嚴密不漏氣。有關(guān)這個實驗現(xiàn)象的下列說法中不正確的是（【釋例2】裝有無色空氣的廣口瓶倒扣在裝有紅棕色二氧化氮氣體的廣口瓶上，中間用玻璃板隔開。抽去 玻璃板，過一段時間后，發(fā)現(xiàn)上下兩瓶氣體的顏色變得均勻一致。設(shè)環(huán)境溫度不變，抽去玻璃板后兩個廣A. 該實驗可以證明分子在做永不停息的無規(guī)則運動B. 該過程瓶內(nèi)氣體的分子平均動能不變C. 該過程外界對瓶內(nèi)氣體不做功，瓶內(nèi)氣體對外界也不做功D. 該實驗證明擴散現(xiàn)象是有方

15、向性的【解析】【點評】A . 1cm3水中有3.35x 1022個水分子B .肥皂膜實驗呂翻轉(zhuǎn)【解析】【點評】【釋例4】圖中展示了兩個物理實驗，寫出它們所反映的物理原理或規(guī)律.【解析】【點評】/三JV 蘭水和.riM的-ft合«1顯滋悅勒軽rr3、布朗運動:(1 )布朗運動：懸浮在液體(或氣體)中的固體微粒 永不停息的無規(guī)則運動叫做布朗運動.它首先是由英國植物學家布朗在1827年用顯微鏡觀察懸浮在水中的花粉微粒時發(fā)現(xiàn)的.(2 )布朗運動產(chǎn)生的原因：大量液體分子永不停息地做無規(guī)則運動時，對懸浮在其中的微粒撞擊作用的不平衡性是產(chǎn)生布朗運動的原因.簡言之：液體分子永不停息的無規(guī)則運動是產(chǎn)生

16、布朗運動的原因.(3)影響布朗運動激烈程度的因素：固體微粒的大小 和液體的溫度質(zhì)量越固體微粒越小，液體分子對它各部分碰撞的不均勻性越明顯;小，它的慣性越小，越容易改變運動狀態(tài)，所以運動越激烈；液體的溫度越高，固體微粒周圍的流體分子運動越不規(guī)則，對微粒碰撞的不均勻性越強，布朗運動越 激烈.(4 )布朗運動本身不是分子的無規(guī)則運動，但它反映了液體分子永不停息地做無規(guī)則運動.【注意】(1)任何固體微粒懸浮在液體內(nèi)，在任何溫度下都會做布朗運動.(2 )懸浮在氣體中的微粒(足夠小，一般數(shù)量級在10-6m)也存在布朗運動，它是由大量氣體分子撞擊微粒的不平衡性所造成的，反映了氣體分子永不停息地做無規(guī)則運動.

17、(3 )布朗運動中固體微粒的運動極不規(guī)則實驗得出的每隔一定時間微粒所處位置的連線，不是固體微 粒的運動軌跡.布朗運動和擴散現(xiàn)象的區(qū)別：(1 )產(chǎn)生的條件： 布朗運動：固體微粒(足夠小)懸浮在液體中，也可在氣體中; 擴散現(xiàn)象：兩物質(zhì)相互接觸，在固、液、氣中都可發(fā)生(2 )影響快慢的因素： 布朗運動：溫度的高低和微粒的大?。?擴散現(xiàn)象：溫度的高低；(3 )現(xiàn)象的本質(zhì)： 布朗運動：固體微粒的運動，是液體分子無規(guī)則運動的反映； 擴散現(xiàn)象：是分子的運動；(4 )共同點和不同點： 共同點：它們都證實了分子在永不停息地做無規(guī)則運動; 不同點：布朗運動永不停止，擴散現(xiàn)象會停止；釋例 1】布朗運動是說明分子運動

18、的重要實驗事實，則布朗運動是指C A. 液體分子的運動B 懸浮在液體中的固體分子的運動C 固體顆粒的運動D.液體分子與固體分子的共同運動解析】點評】釋例 2】有關(guān)布朗運動的說法中，正確的是（ADE ）A. 布朗運動反映了大量分子的無規(guī)律運動B. 布朗通過顯微鏡觀察到了分子的運動C . 液體的溫度越低，布朗運動越顯著D. 液體的溫度越高，布朗運動越顯著E. 懸浮微粒越小，布朗運動越顯著F. 懸浮微粒越大，布朗運動越顯著解析】【點評】【例題 3】下面兩種關(guān)于布朗運動的說法都是錯誤的，試分析它們各錯在哪里.（1）大風天常?？吹斤L沙彌漫、塵土飛揚，有時在室內(nèi)也能看到漂浮在空氣中塵埃的運動，這些都是布

19、朗運動 ?（2）布朗運動是由于液體分子對固體小顆粒的撞擊引起的，固體小顆粒的體積越大，液體分子對它的撞 擊越多，布朗運動就越顯著 ?般數(shù)量級在 10 -6 m ，這種微粒是肉眼看不解析】（1） 能在液體或氣體中做布朗運動的微粒都是很小的，到的，必須借助于顯微鏡，風天看到的灰沙塵土都是較大的顆粒；另外，它們的運動基本上屬于在氣流作用下的定向移動，而布朗運動是受氣體分子撞擊引起的無規(guī)則運動所以，它們的運動不能稱為布朗運動.（2）布朗運動的確是由于液體 （或氣體）分子對固體微粒的碰撞引起的，但只有在固體微粒很小，各個方向的液體分子對它的碰撞不均勻才引起它做布朗運動因此正確的說法是：固體微粒體積越小，

20、布朗運動就越顯著，如果固體微粒過大，液體分子對它的碰撞在各個方向上接近均勻的，微粒就不會做布朗運動了【點評】對基本知識要認真理解牢固掌握，這也是高考的基本要求生活中應(yīng)多觀察、多思考，靈活應(yīng)用所學知識，抓住物理現(xiàn)象的本質(zhì)聯(lián)系，分析實際問題，這樣既能鞏固所學知識，也培養(yǎng)了分析能力A項錯誤;【釋例4】（2009北京理綜 13）做布朗運動實驗，得到某個觀測記錄如圖。圖中 記錄的是（D ）A. 分子無規(guī)則運動的情況B. 某個微粒做布朗運動的軌跡C. 某個微粒做布朗運動的速度一一時間圖線D. 按等時間間隔依次記錄的某個運動微粒位置的連線【解析】布朗運動是懸浮在液體中的固體小顆粒的無規(guī)則運動，而非分子的運動

21、，故既然無規(guī)則所以微粒沒有固定的運動軌跡，故B項錯誤；對于某個微粒而言在不同時刻的速度大小和方向均是不確定的，所以無法確定其在某一個時刻的速度，故也就無法描繪其速度 -時間圖線，故C項錯誤；故只有D項正確?！军c評】4、熱運動： 擴散現(xiàn)象 和 布朗運動 都隨溫度的升高而越明顯，表明分子的無規(guī)則運動跟溫度有關(guān) 熱運動：分子的無規(guī)則運動叫做熱運動溫度越高，分子的熱運動越激烈【 釋例 1】分子的熱運動是指 ( C )A、擴散現(xiàn)象B、熱脹冷縮現(xiàn)象C、分子永不停息地作無規(guī)則運動D布朗運動【解析】點評】知識點四、 分子間的相互作用力：1、分子間存在相互作用力：組成物體的分子間雖有空隙，但大量分子卻能聚集在一

22、起形成固體或液體，固體和液體很難被壓縮；拉伸物體需要力，種種事實表明分子間存在相互作用力壓縮氣體也需要力，不說明分子間存在斥力作用，壓縮氣體時需要的力是用來反抗大量氣體分子頻繁撞擊容器壁（活塞）時對容器壁（活塞）產(chǎn)生的壓力.2、 分子間的引力和斥力同時存在，實際表現(xiàn)出來的 分子力是分子引力和斥力的合力（分子力）3、分子間的引力和斥力只與分子間距離（相對位置）有關(guān)，與分子的運動狀態(tài)無關(guān)4、 分子間的引力和斥力都隨分子間的距離r的增大而減小，且斥力總比引力隨r的增大衰減得快.5、分子力與距離的關(guān)系示意圖：如下圖所示，F(xiàn) >0為斥力，F(xiàn) v 0為引力，橫軸上方的虛線表示分子間斥力隨r的變化圖線

23、，橫軸下方的虛線表示分子間引力隨 r的變化圖線，實線為分子間引力和斥力的合力F （分子力）隨r的變化圖線.吸引力 當r=ro時，分子間引力和斥力相平衡，F(xiàn)引=卩斥，分子處于平衡位置，其中ro為分子直徑的數(shù)量級，約為10 -10 m. 當r<r0時，F(xiàn)引<F斥，對外表現(xiàn)的分子力 F為斥力. 當r> r0時，F(xiàn)引>F斥，對外表現(xiàn)的分子力 F為引力. 當r>10 r0時，分子間相互作用力變得十分微弱，可認為分子力F為零（如氣體分子間可認為作用力為零）7、引起分子間相互作用力的原因:分子間相互作用力是由原子內(nèi)帶正電的原子核和帶負電的電子間相互作用而引起的.釋例 1】下列說

24、法中 正確的有 AB A. 固體很難被拉伸，這是因為拉伸時固體分子間的分子力表現(xiàn)為引力B. 液體很難被壓縮，這是因為壓縮時液體分子間的分子力表現(xiàn)為斥力C. 氣體被壓縮時有時需要用較大的力，這是因為氣體被壓縮時其分子間的分子力表現(xiàn)為斥力D. 固體和液體很難被壓縮，這是因為固體和液體的分子間沒有空隙解析】點評】釋例 2】下列現(xiàn)象可說明分子間有引力的是 CD A 正、負電荷相互吸引B 磁體吸引附近的小鐵釘C 用粉筆寫字在黑板上留下字跡D. 用電焊把兩塊鐵焊在一起解析】點評】【例題3】(2010四川理綜14 )下列現(xiàn)象中 不能 說明分子間存在分子力的是(D )A.兩鉛塊能被壓合在一起B(yǎng).鋼繩不易被拉斷

25、C.水不容易被壓縮D.空氣容易被壓縮【解析 】空氣容易壓縮是因為分子間距大，而水不容易壓縮是因為分子間距小輕微壓縮都使分子力表現(xiàn)為 斥力。 ABC 說明存在分子力。點評】題型®關(guān)于分子動理論的理解及應(yīng)用:O方法指導oO解題示范o、物質(zhì)由大量分子組成:【例題1】將1cm3的油酸溶于酒精，制成 200cm3的油酸酒精溶液.已知1cm3溶液有50滴，現(xiàn)取酒精溶液滴到水面上，隨著酒精溶于水，油酸在水面上形成一單分子薄層,已測出這一薄層的面積為1滴油酸0.2 m2,由此可估測油酸分子的直徑為m.13V cm。N:V V 0.5% 丄 0.5%cm3N:【解析】設(shè)1cm 3溶液的滴數(shù)為N (50

26、 )，則1滴油酸酒精溶液的體積為 1由于取用的油酸酒精溶液的濃度為0.5%，故1滴溶液中油酸的體積為:20010.5% 10 6m3。N:-已知油酸薄層的面積為S= 0.2m 2，所以油酸分子的直徑為:1 0.5%N10 61 60.5% 10 NS50 0.260.5% 10 m105 10 m【例題2】已知空氣的摩爾質(zhì)量是深呼吸，約吸入 450cm3的空氣,3Ma=29 x 10 kg/ mol，則空氣中氣體分子的平均質(zhì)量多大？成年人做一次 則做一次深呼吸所吸入的空氣質(zhì)量是多少？所吸入的氣體分子數(shù)量是多少？（按標準狀況估算）【解析】空氣分子的平均質(zhì)量為:MaNa29 10 36.02 10

27、23 4.8210 26 kg成年人做一次深呼吸所吸入的空氣質(zhì)量為:450 10 622K 2910 3kg 5.810 4 kgm所吸入的分子數(shù)為：N m5.8 10 4kg4.83 10 26kg1.2 1022 (個).10-8m3的金剛石,它含有多少個碳原子?3【例題3】已知金剛石的密度p =3500kg/m .現(xiàn)有一塊體積 V=5.7 X假如金剛石中碳原子是緊密地堆在一起的，試估算碳原子的直徑.【解析】金剛石的質(zhì)量：mV 3500 5.7 10 8kg 2.0 10 4kg10 2mol碳的摩爾數(shù)：n說2.0 10 4y mol 1.71.2 10 2金剛石所含碳原子數(shù)為:nN 1.

28、7 10 26.02 1023個=1.0 X10 22 個.一個碳原子的體積為:V。8V 5.7103303莎 m 5.7 10 m。1022n 1.0把金剛石中的碳原子看成球體,則由公式3d可得碳原子直徑約為:62.2 1010m。【解析】1cm3水中水的分子個數(shù)為:6 5.7 10 30 m 3.14【例題4】1cm3的水中和標準狀態(tài)下 1cm3的水蒸氣中各有多少個水分子？在上述兩種狀態(tài)下，相鄰兩個水分子之間的距離各是多少?:nNaMa1 1 6.°2 1023 3.3 1022 個.設(shè)相鄰兩水分子間距離為 d，視水分子為球形，則: 83V3 1 1010232322 m 3.8

29、5 10 m 4 n 4 3.14 3.3 101cm 3的水蒸氣分子間的距離為 d '，視水蒸氣分子所占據(jù)的空間為正方體，則dn1 10 6:2.7 10199m3.3 10 m。估算分子間距時，既可以把分子占據(jù)的空間看做是立方體，也可以看做是球體，對于氣體分子，一般X:視為立方體.10- 10m，阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系微觀世界和宏6.02 x 103mo，求每個碳原子的質(zhì)量.:【小結(jié)】物體是由大量分子組成的，分子直徑的數(shù)量級為觀世界的橋梁.【例題5】已知碳的摩爾質(zhì)量為12g，阿伏加德羅常數(shù)為【解析】每個碳原子的質(zhì)量為:12 10 3 m 兀 60710 倔5 10 26 kg【例題6

30、】從下列哪一組數(shù)據(jù)可以算出阿伏加德羅常數(shù)CA. 氧氣的摩爾質(zhì)量和氧分子的體積B. 氧分子的質(zhì)量和氧分子的體積C. 氧分子的質(zhì)量和氧氣的摩爾質(zhì)量D. 氧氣的密度和氧氣的摩爾質(zhì)量選題目的：理解推導阿伏加德羅常數(shù)所需的物理量.【解析】要算出阿伏伽德羅常數(shù)，首先要知道1 mol物質(zhì)的質(zhì)量M或體積V，設(shè)分子質(zhì)量為 m，分子體MV積V，則阿伏伽德常數(shù).Na，對固體和液體還有：Na:mv:|在A、D選項中不知氧分子質(zhì)量，不能算出阿伏伽德羅常數(shù)，故不能選A、D項；在B項中不知氧氣摩爾-< < -質(zhì)量，不能算出阿伏伽德羅常數(shù)，故不能選 B項.值得注意的是在 A、B選項中如杲知道氧氣的摩爾體積 -C。

31、也不能算出阿伏伽德羅常數(shù)，因為氣體分子間距離很大，不能忽略正確選項【例題7】若以表示水的摩爾質(zhì)量，v表示在標準狀態(tài)下水蒸氣的摩爾體積，p為在標準狀態(tài)下水蒸氣的密度，Na為阿伏加德羅常數(shù)，M、vo表示每個水分子的質(zhì)量和體積，下面是四個關(guān)系式：(1)Na=v p / m (2) p = 口/(Navo)(3) m=卩 /Na(4)vo=v/Na其中()A. (1)和(2)都是正確的B.( 1)和(3)都是正確的C. ( 3)和(4)都是正確的D.( 1)和(4)都是正確的【解析】由于Na= “ m= vp/ m。而v是一摩爾水蒸氣的體積，并非一摩爾水的體積。所以，一摩爾水蒸氣的體積v大于Navo。

32、因此答案B是正確的?！军c評】本題要求考生掌握阿伏加德羅常數(shù)與物質(zhì)內(nèi)部微觀物理量之間的關(guān)系。【例題8】(2004全國理綜16 )若以表示水的摩爾質(zhì)量，v表示在標準狀態(tài)下水蒸氣的摩爾體積，p為在標準狀態(tài)下水蒸氣的密度，Na為阿伏加德羅常數(shù)，m、分別表示每個水分子的質(zhì)量和體積，下面是四個關(guān)系式：Na二 m其中BmNaVNaNaA.和都是正確的；B.和都是正確的;C.和都是正確的；D.和都是正確的。【解析】【點評】對氣體而言，分子體積和每個分子占據(jù)的體積概念不同?！纠}9】(2005江蘇物理4)某氣體的摩爾質(zhì)量為 M，摩爾體積為 V,密度為p,每個分子的質(zhì)量和體 積分別為m和Vo,則阿伏加德羅常數(shù) N

33、a可表示為(BC )“VVM“MA、NaB NaC、NaD、NaVommVo【解析】據(jù)題給條件和阿伏加德羅常數(shù)定義：MMNaV。即B、C正確；mm而氣體分子之間距離太大，氣體分子的體積與分子所占據(jù)的空間體積相差太大，所以A錯.同理P為氣體的密度，P Vo并不等于分子的質(zhì)量，所以D錯。【點評】對氣體而言，分子體積和每個分子占據(jù)的體積概念不同?！纠}10】（2006江蘇物理1 ）從下列哪一組物理量中可以算出氧氣的摩爾質(zhì)量（C ）A. 氧氣的密度和阿伏伽德羅常數(shù)B. 氧氣分子的體積和阿伏伽德羅常數(shù)C. 氧氣分子的質(zhì)量和阿伏伽德羅常數(shù)D. 氧氣分子的體積和氧氣分子的質(zhì)量【解析】【點評】二、分子熱運動：

34、【例題1】下列關(guān)于布朗運動的說法中 正確的是 DA 布朗運動是液體的分子的無規(guī)則運動B 布朗運動是指懸浮在液體中的固體分子的無規(guī)則運動C 布朗運動說明了液體分子與懸浮顆粒之間存在著相互作用力D 觀察布朗運動會看到，懸浮的顆粒越小，溫度越高，布朗運動越劇烈. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .【解析】布朗運動是懸浮在

35、液體中的固體小顆粒的運動，小顆粒由許多分子組成，所以布朗運動不是分子：運動，也不是指懸浮顆粒內(nèi)固體分子的運動，故A、B均錯，布朗運動雖然是由液體分子與懸浮顆粒間相/j互作用引起的，但其重要意義是反映了液體分子的無規(guī)則運動，不是反映分子間的相互作用，故C錯觀；察布朗運動會看到固體顆粒越小，溫度越高，布朗運動越明顯.故D正確.正確答案是 D .【例題2】在較暗的房間里，從射進來的陽光中，可看到懸浮在空氣中的微粒在不停地的運動，這些微粒的運動是 BDA. 布朗運動B. 不是布朗運動C .自由落體運動D .是由氣流和重力引起的運動【解析】這些肉眼可以看到的微粒是相當大的，某時刻它們所受到的各方向空氣分

36、子碰撞的合力幾乎為零,這些微小的合力對相當大的微粒來說，是不能使它做布朗運動的，這時微粒的運動是氣體對流和重力作用 引起的，所以答案是 BD .【例題3】如下圖所示的是做布朗運動小顆粒的運動路線記錄的放大圖以小顆粒在A點開始計時，每隔30s記下小顆粒的位置，得到B、C、D、E. F、G等點，則小顆粒在第 75s末時位置，以下敘述中 正確的是 CDA .一定在CD連線的中點B .一定不在 CD連線的中點C .可能在CD連線上，但不一定在 CD連線中點D .可能在CD連線以外的某點上【解析】圖中的各點的連線不是微粒的運動軌跡，它是為了表明微粒在做極短促的無定向運動過程中的移動的順序而做的連線.X由

37、以上分析，在第 75s末，小顆?？赡茉?CD連線上，但不一定在 CD中點，也可能在 CD連線外的:位置.因此選CD，正確答案CD .-【小結(jié)】擴散現(xiàn)象是分子無規(guī)則運動的結(jié)果.布朗運動是分子無規(guī)則運動的反映，擴散現(xiàn)象和布朗運動， 不但說明分子永不停息地做無規(guī)則運動.同時也說明分子間是有空隙的.【例題4】在觀察布朗運動的實驗過程中，每隔5秒記錄下顆粒的位置，最后將這些位置用直線依次連接,如圖所示，則下列說法 錯誤的是BA、由圖可以看出布朗運動是無規(guī)則的B、圖中軌跡就是顆粒無規(guī)則運動的軌跡C、若對比不同溫度下的軌跡，可以看出溫度高時布朗運顯著D若對比不同顆粒大小時的軌跡，可以看出顆粒小時布朗運動顯著

38、【解析】由于是每隔5秒記錄下顆粒的位置， 最后將這些位置用直線依次連接，但并不知道這5秒時間內(nèi)顆粒的運動軌跡（其實這 5秒內(nèi)的軌跡也是無規(guī)則的），所以記錄下的并不是顆粒的實際運動軌跡.【例題5】關(guān)于布朗運動，下列說法中 正確的是（）A. 懸浮在液體或氣體中的小顆粒的無規(guī)則運動就是分子的無規(guī)則運動B. 布朗運動反映了液體分子的無規(guī)則運動C. 溫度越低時，布朗運動就越明顯D. 懸浮在液體或氣體中的顆粒越小，布朗運動越明顯【解析】A、C是錯誤的，B正確，至于選項 D，由于懸浮顆粒越大時，來自各方向的分子撞擊沖力的平均效果越趨于互相平衡，即布朗運動越不明顯所以D正確因此，正確答案 B、D.【點評】本題

39、要求考生掌握布朗運動和分子熱運動的關(guān)系.、分子間相互作用力:【例題1】（2004廣東物理）下列說法哪些是正確的（AD ）A 水的體積很難被壓縮，這是分子間存在斥力的宏觀表現(xiàn)B 氣體總是很容易充滿容器，這是分子間存在斥力的宏觀表現(xiàn)C 兩個相同的半球殼吻合接觸，中間抽成真空（馬德堡半球），用力很難拉開，這是分子間存在吸引力的宏觀表現(xiàn)D 用力拉鐵棒的兩端，鐵棒沒有斷，這是分子間存在吸引力的宏觀表現(xiàn)【解析】【點評】【例題2】把一塊洗凈的玻璃板吊在橡皮筋的下端，使玻璃板水平地接觸水面。如果你想使玻璃板離開水面，用手向上拉橡皮筋，拉動玻璃板的力是否大于玻璃板受的重力？動手試一試，并解釋為什么 ？【解析】拉

40、力會大于玻璃板的重力。玻璃板離開水面時水會發(fā)生分裂，由于水分子之間有引力存在，外力要克服這些分子引力造成外界拉力大于玻璃板的重力。玻璃板離開水面后，可以看到玻璃板下表面上仍有水，說明玻璃板離開水時，水層發(fā)生斷裂。【點評】【例題3】（2008廣東物理13）如圖所示，把一塊潔凈的玻璃板吊在橡皮筋的下端,使玻璃板水平地接觸水面，如果你想使玻璃板離開水面，必須用比玻璃板重力的拉力向上拉橡皮筋，原因是水分子和玻璃的分子間存在 作用。【解析】大、引力【點評】【例題4】如圖所示，使玻璃板的下表面與水接觸，再向上用力把玻璃板緩慢拉離水面。當玻璃板離開水面時（D ）A. 玻璃板只受重力和拉力作用，所以對玻璃板的

41、拉力與玻璃板的重力大小相等B. 因為玻璃板的下表面附著了一層水，所以對玻璃板的拉力比玻璃板的重力稍大一些,大的值與這層水的重力相當C. 玻璃板受重力、拉力和浮力作用，所以對玻璃板的拉力小于玻璃板的重力D. 玻璃板離開水面時，水層發(fā)生了分裂，為了克服大量水分子間的引力和大氣壓力，拉力明顯大于玻 璃板的重力【解析】點評】【例題1】（2005北京春季15 ）以下關(guān)于分子力的說法，正確的是（A ）A. 分子間既存在引力也存在斥力B.液體難于被壓縮表明液體中分子力總是引力C. 氣體分子之間總沒有分子力的作用D.擴散現(xiàn)象表明分子間不存在引力解析】點評】例題 2】分子間的相互作用力由引力 F 引和斥力 F

42、斥兩部分組成，則 A A . F 引和 F 斥是同時存在的B . F引總是大于F斥，其合力總是表現(xiàn)為引力C .分子之間的距離越小，F(xiàn)引越小，F(xiàn)斥越大D .分子之間的距離越小，F(xiàn)引越大，F(xiàn)斥越小. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . - . . . . . . . . . . . . . - . . . . . - . - . . . - . - . - . - . - . - , . . . . . . . . . . . . . .【解析】分子間的引力和斥力是同時存在的，它們的大小和合力都與分子間距離有關(guān)，當分子間距離減小時

43、，引力和斥力都增大，且斥力的增大更快.rv ro時，合力表現(xiàn)為斥力，r> ro時，合力表現(xiàn)為引力./:;根據(jù)上述分析，該題正確的答案為A .7應(yīng). .- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - . - - - - - -【例題3】當兩個分子間距離為ro時，分子力為零，下列關(guān)于分子力說法中正確的是BDA. 當分子間的距離為ro時，分子力為零，也就是說分子間既無引力又無斥力B .分子間距離小于ro時，分子力增大，分子間表現(xiàn)出是斥力C .當分子間相互作用力表現(xiàn)為斥力時，分子距離變大時，斥力變大D .在分子力作用范圍內(nèi)，不管r> ro,還是rv

44、ro,斥力總比引力變化快/ z /z z z z / z z / z / z / z x z / z x / / z x z / / / z z z y z / x Z z / / / / / / / / / / / / / / z / / / z z z z z z z / z / / y【解析】本題考查分子力隨分子間距離變化規(guī)律:分子間同時存在引力和斥力，當r= ro時是引力和斥力相等，所以A錯.分子間引力和斥力都隨分子間距離減小而增大，但斥力比引力變化的快，當r v ro時，引力和斥力都增大，但斥力增加比引力快，故B、D正確，C錯.：;對分子力認識，應(yīng)掌握分子力隨分子距離的增大而減小的關(guān)

45、系.【例題4】兩分子間距離為r o時，分子力為零，下例關(guān)于分子力說法中 正確的是（ ）A. 當分子間的距離為r o時，分子力為零，也就是說分子間既無引力又無斥力B. 分子間距離大于r o時，分子距離變小時，分子力一定增大C. 分子間距離小于r o時，分子距離變小時，分子間斥力變大，引力變小D. 在分子力作用范圍內(nèi)，不管r > r o，還是r v r o，斥力總是比引力變化快【解析】由分子力與間距的關(guān)系曲線可知，當分子間的距離為ro時，分子力為零，但此時分子間斥力等于弓I力.當分子距離變小時，分子間斥力、弓I力都變大，但斥力變化的比引力快，因此正確的答案是D?！军c評】【例題5】甲分子固定在

46、坐標的原點，乙分子位于橫軸上，甲分子和乙分子之間的相互作用力如圖所示,b、c、d為橫軸上的四個特殊的位置?，F(xiàn)把乙分子從a處由靜止釋放，則（）A、乙分子從a到b做加速運動，由b到c做減速運動B、乙分子從a到c做加速運動，到達 c時速度最大C、乙分子從由b到d做減速運動D乙分子從a到c做加速運動，由c到d做減速運動【解析】由分子力曲線圖可知，由 a到c一直受到引力作用，做加速運動，由c到d受斥力作用做減速運動，在 c點速度最大。所以答案B、D正確。【點評】本題要求學生正確理解分子力曲線，搞清分子力隨間距變化的關(guān)系?！纠}6】試從分子動理論的觀點，說明物體的三態(tài)（固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)）為什么有不同的宏觀

47、特征？:;【解析】固體分子間的距離非常小，分子間的作用力很大，其分子只能在平衡位置附近做小范圍的無規(guī)則運動因此，固體不但具有一定的體積，還具有一定的形狀.液體分子間的距離比較小，分子間的作用力也相當大，但與固體分子相比，液體分子可在平衡位置附丿/:近做范圍較大的無規(guī)則運動，而且液體分子的平衡位置是不固定的，是在不斷地移動，因而液體雖然具有:7'/<fj 一定的體積，卻沒有固定的形狀.j:;氣體分子間距離很大，由于分子力是短程力，所以，彼此間的作用力極為微小，其分子除了在與其他;分子或器壁碰撞時有相互作用力外是不受其他作用力的.因而氣體分子總是做勻速直線運動，直到碰撞時，才改變方向

48、，所以，氣體沒有體積，也沒有一定的形狀，總是充滿整個容器的.丿/-【小結(jié)】分子間同時存在相互作用的引力和斥力，它們都隨距離r增大而減小，當r =rO（r0約為10-10m ）-/>時，分子力F= 0 ; r > ro時分子力F為引力，rv ro時分子力F為斥力.?>/ . s【例題7】（2010上海物理14 ）分子間的相互作用力由引力與斥力共同產(chǎn)生，并隨著分子間距的變化而變化，則（B ）A、分子間引力隨分子間距的增大而增大B、分子間斥力隨分子間距的減小而增大C、分子間相互作用力隨分子間距的增大而增大D分子間相互作用力隨分子間距的減小而增大【解析】根據(jù)分子力和分子間距離關(guān)系圖象

49、，如圖，選B。e為兩曲線的交點，則下列說法【例題8】如圖所示 縱坐標表示兩個分子間引力、斥力的大小，橫坐標表示兩個分子間的距離，圖中兩條曲線分別表示兩個分子間引力、斥力的大小隨分子間距離的變化關(guān)系， 正確的是（）A、 ab為斥力曲線，cd為引力曲線，e點橫坐標的數(shù)量級為 10-1°mB、 ab為引力曲線，cd為斥力曲線，e點橫坐標的數(shù)量級為 1°-1°mC、若兩個分子間距離大于 e點的橫坐標，則分子間作用力表現(xiàn)為斥力D若兩個分子間距離大于 e點的橫坐標，則分子只受引力【解析】【點評】題型 2 估算法:o方法指導o1、估算法不純粹是一種數(shù)學方法，而是充分利用物理知識，把握問題的本質(zhì)，抓住主要數(shù)量關(guān)系，忽 略次要因素進行的快速數(shù)量級計算。這類問題主要不在“數(shù)”而在“理”，不追求數(shù)據(jù)精確而追求方法正確。2、固體、液體分子微觀量的估算方法:Na 阿伏加德羅常數(shù)；N 分子個數(shù)； nmoi 摩爾數(shù)； m 質(zhì)量； V 體積； M摩爾壬曰.質(zhì)量;Vmol摩爾體積;(1)分子數(shù)：N NAn molNaENaVV molMMm(2)分子質(zhì)量:moNaNmo|M(3)分子體積:VoNaNa6Vo6/ mol(4)分子直徑:球模型d3 03:Na3、氣體分子微觀量的估算方法:(3)分子質(zhì)量：m°MmNaN(1 )摩爾數(shù)：Vnmol