魯科版物理選修3-3新素養(yǎng)講義第1章分子動理論本章優(yōu)化總結(jié)Word版含答案

本章優(yōu)化總結(jié)阿伏伽德羅常數(shù)的相關(guān)計算阿伏伽德羅常數(shù)NA是聯(lián)系宏觀物理量和微觀物理量的橋梁，在已知宏觀量的基礎(chǔ)上往往可借助NA計算出某些微觀物理量，有關(guān)計算主要有：1．已知物質(zhì)的摩爾質(zhì)量M，借助于阿伏伽德羅常數(shù)NA，可以求得這種物質(zhì)的分子質(zhì)量m0＝eq\f(M,NA).2．已知物質(zhì)的摩爾體積VA，借助于阿伏伽德羅常數(shù)NA，可以計算出這種物質(zhì)的一個分子所占據(jù)的體積V0＝eq\f(VA,NA).3．若物體是固體或液體，可把分子視為緊密排列的球形分子，可估算出分子直徑d＝eq\r(3,\f(6VA,πNA)).4．依據(jù)求得的一個分子占據(jù)的體積V0，可估算分子間距，此時把每個分子占據(jù)的空間看作一個小立方體模型，所以分子間距d＝eq\r(3,V0)，這對氣體、固體、液體均適用．5．已知物體的體積V和摩爾體積VA，求物體的分子數(shù)N，則N＝eq\f(NAV,VA).6．已知物體的質(zhì)量m和摩爾質(zhì)量M，求物體的分子數(shù)N，則N＝eq\f(m,M)NA.空調(diào)在制冷過程中，室內(nèi)空氣中的水蒸氣接觸蒸發(fā)器(銅管)液化成水，經(jīng)排水管排走，空氣中水分越來越少，人會感覺干燥．某空調(diào)工作一段時間后，排出液化水的體積V＝1.0×103cm3.已知水的密度ρ＝1.0×103kg/m3、摩爾質(zhì)量M＝1.8×10－2kg/mol，阿伏伽德羅常數(shù)NA＝6.0×1023mol－1.試求：(結(jié)果均保留一位有效數(shù)字)(1)該液化水中含有水分子的總數(shù)N；(2)一個水分子的直徑d.[解析](1)水的摩爾體積為Vm＝eq\f(M,ρ)＝eq\f(1.8×10－2,1.0×103)m3/mol＝1.8×10－5m3/mol水分子總數(shù)為N＝eq\f(VNA,Vm)＝eq\f(1.0×103×10－6×6.0×1023,1.8×10－5)個≈3×1025(個)．(2)建立水分子的球體模型，有eq\f(Vm,NA)＝eq\f(1,6)πd3，可得水分子直徑：d＝eq\r(3,\f(6Vm,πNA))＝eq\r(3,\f(6×1.8×10－5,3.14×6.0×1023))m≈4×10－10m.[答案](1)3×1025個(2)4×10－10m兩種曲線的比較分子力隨分子間距離的變化圖象與分子勢能隨分子間距離的變化圖象非常相似，但卻有著本質(zhì)的區(qū)別．現(xiàn)比較如下：1．分子力曲線分子間作用力與分子間距離的關(guān)系曲線如圖甲所示，縱軸表示分子力f；圖象橫軸上方的曲線表示斥力，下方的曲線表示引力，即正號表示斥力，負號表示引力；橫軸表示分子間距離r，其中r0為分子間的平衡距離，此時引力與斥力相等．2．分子勢能曲線分子勢能隨分子間距離的變化關(guān)系曲線如圖乙所示，縱軸表示分子勢能Ep；圖象橫軸上方的勢能一定大于橫軸下方的勢能，即分子勢能有正負，正負反映其大小，正值一定大于負值；橫軸表示分子間距離r，其中r0為分子間的平衡距離，此時分子勢能最?。?．曲線的比較圖甲中分子間距離r＝r0處，對應(yīng)的是分子力為零，而在圖乙中分子間距離r＝r0處，對應(yīng)的是分子勢能最小，但不一定為零．若取r>10r0處分子力為零，則該處的分子勢能為零．(多選)如圖所示，分別表示兩個分子之間分子力和分子勢能隨分子間距離變化的圖象．由圖象判斷以下說法中正確的是()A．當(dāng)分子間距離為r0時，分子力和分子勢能均最小且為零B．當(dāng)分子間距離r>r0時，分子力隨分子間距離的增大而增大C．當(dāng)分子間距離r>r0時，分子勢能隨分子間距離的增大而增加D．當(dāng)分子間距離r<r0時，分子間距離逐漸減小，分子力逐漸增大，分子勢能逐漸增加[解析]由題圖可知，當(dāng)分子間距離為r0時，分子力和分子勢能均達到最小，但此時分子力為零，而分子勢能不為零，是一負值；當(dāng)分子間距離r>r0時，分子力隨分子間距離的增大，先增大后減小，此時分子力做負功，分子勢能增加；當(dāng)分子間距離r<r0時，分子間距離逐漸減小，分子力逐漸增大，而此過程中分子力做負功，分子勢能增加，由負值增大到正值．[答案]CD實驗專題用油膜法估測分子直徑的實驗原理是：油酸是一種脂肪酸，它的分子的一部分和水分子的親和力很強．當(dāng)把一滴用酒精稀釋過的油酸滴在水面上時，酒精溶于水易揮發(fā)，在水面上形成一層油酸薄膜，薄膜可認為是單分子油膜，如圖所示．將水面上形成的油膜形狀畫到坐標(biāo)紙上，可以計算出油膜的面積，根據(jù)純油酸的體積V和油膜的面積S，可以計算出油膜的厚度d＝eq\f(V,S)，即油酸分子的直徑．在做“用油膜法估測分子直徑的大小”的實驗中：(1)關(guān)于油膜面積的測量方法，下列做法正確的是________．A．油酸酒精溶液滴入水中后，應(yīng)讓油膜盡可能地散開，再用刻度尺去量油膜的面積B．油酸酒精溶液滴入水中后，應(yīng)讓油膜盡可能地散開，再用刻度尺去量沒有油膜的面積C．油酸酒精溶液滴入水中后，應(yīng)立即將油膜的輪廓畫在玻璃板上，再利用坐標(biāo)紙去計算油膜的面積D．油酸酒精溶液滴入水中后，應(yīng)讓油膜盡可能地散開，再把油膜的輪廓畫在玻璃板上，然后用坐標(biāo)紙去計算油膜的面積(2)實驗中，將1cm3的油酸溶于酒精，制成200cm3的油酸酒精溶液，又測得1cm3的油酸酒精溶液有50滴，現(xiàn)將1滴溶液滴到水面上，水面上形成0.2m2的單分子薄層，由此可估算油酸分子的直徑d＝________m.[解析](1)油酸酒精溶液滴在水面上，油膜會散開，待穩(wěn)定后，再在玻璃板上畫下油膜的輪廓，用坐標(biāo)