分子動理論試題

11.1分子動理論

『夯實基礎知識J

分子動理論內看：物質是由組成的；分子總是地做無規(guī)則運動；

分子間存在O

一、物質是由大量分子組成的

1.阿伏加德羅常數(shù)NA：1摩爾（mol）任何物質所含的微粒數(shù)叫做阿伏加德羅常

數(shù).NA=o

2.除了一些有機物質的大分子外，多數(shù)分子大小的數(shù)量級是mo

3彳散觀量與宏觀量之間的關系

微觀量：分子體積V。、分子直徑d、分子質量m°。宏觀量：物體的體積V、摩爾體積Vm、

物體的質量m、摩爾質量M、物體的密度P.

（1）分子的質量：/="=2公（2）分子的體積：匕='=*-（固、液）

N,\&心pN八

（3）物體所含的分子數(shù)：N=上NA=*-NA（固液）或N=上N人=必N/l

匕「匕"MM

（4）分子的大小:球體模型直徑d,立方體模型邊長4=匹

［針對訓練1］用放大600倍的顯微鏡觀察布朗運動，估計放大后的小顆粒（碳）體積為

0.1X10-9m3,碳的密度為2.25XIO?kg/n?,摩爾質量是1.2X10、kg/mol,阿伏加德羅常數(shù)

為6.02X1（）23則：（］）該小碳粒含分子數(shù)約為多少個？（取一位有效數(shù)字）

假設小碳粒中的分子是緊挨在一起的，試估算碳分子的直徑.

二、分子總是永不停息地做無規(guī)則運動

1、擴散現(xiàn)象：相互接觸的物體互相進入對方的現(xiàn)象，溫度越高，擴散越快。

2、布朗運動：布朗運動不是固體分子的運動，也不是液體分子的運動，而是小顆粒的運動

（1）.研究對象：懸浮在液體、氣體中的小顆粒.

（2）.特點：①永不停息；②無規(guī)則；③顆粒越小，現(xiàn)象越明顯；④溫度越高，運動越激烈;

⑤肉眼看不到.

（3）.成因：布朗運動是由于液體分子無規(guī)則運動對小顆粒撞擊力的不平衡引起的，間接反

映液體分子無規(guī)則運動.

［針對訓練2］、（09?北京）做布朗運動實驗，得到某個觀測記錄如圖所示.圖

中記錄的是（）

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

三、分子力與分子勢能

1.分子間的相互作用力與分子間距離的關系燈，

分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小，隨分子間距離的減小而\

增大.但總是斥力變化得較快，如圖所示.，聲

（1）當r=r（）時'F斥'F=0.0\

（2）當r<r°時，F(xiàn)引和F斥都隨距離的減小而增大，但F亦F斥，F(xiàn)表現(xiàn)為斥力.

（3）當r〉r0時，F(xiàn)引和F斥都隨距離的增大而減小,但FQF斥,F表現(xiàn)為引力.'

⑷當r>lOro（lO9m）時，F(xiàn)引和F斥都已經(jīng)十分微弱，可以認為分子間沒有相互作用力（F=0）.

2.分子勢能與分子間距離的關系

分子勢能隨著物體體積的變化而變化，與分子間距離的關系為：

⑴當r>r0時，分子力表現(xiàn)為引力，隨著r的增大，分子引力做負功，分子勢能叼

增大.\

（2）當r<r°時，分子力表現(xiàn)為斥力，隨著r的減小，分子斥力做負功，分子勢能\?

增大.\i/^r

（3）當「=”時，分子勢能最小，但不一定為零，可為負值，因為可選兩分子相I

距無窮遠時分子勢能為零.

［針對訓練3］、如圖所示，甲分子固定在坐標原點0,乙分子位于x軸上，甲分子對乙分子的

作用力與兩分子間距離的關系如圖中曲線所示，F(xiàn)>0為斥力，F(xiàn)<0為引力，a、b、c、d為x

軸上四個特定的位置，現(xiàn)把乙分子從a處由靜止釋放，則（）

A.乙分子由a到b做加速運動，由b到c做減速運動

B.乙分子由a到c做加速運動，到達c時速度最大\

C.乙分子由a到c的過程，動能先增后減而*?攵

D.乙分子由b到d的過程，兩分子間的分子勢能一直增加7/"

四、溫度和溫標

1、溫度是分子大小的標志。

注意：溫度相同時任何物體的分子平均動能相等，但平均速率一般不等（分子質量不同）.物

體內分子的平均動能與物體做機械運動的速度大小無關。

2、熱力學溫度（T）與攝氏溫度⑴的關系為：T=（K）

說明：①兩種溫度數(shù)值不同，但改變1K和的溫度差相同

②0K是低溫的極限，只能無限接近，但不可能達到。

3、內能

1）內能是物體內所有分子無規(guī)則運動的和的總和.

2）決定因素

固體、液體：物體所含物質的多少（分子數(shù)）、物體的溫度（平均動能）和物體的體積（分子

勢能）都有關

氣體：物體所含物質的多少（分子數(shù)）、物體的溫度（平均動能），不考慮氣體分子勢能。

注意：

（1）內能是宏觀量，只對大量分子組成的物體有意義，對個別分子無意義。

（2）物體的內能由分子數(shù)量（物質的量）、溫度（分子平均動能）、體積（分子間勢能）決定，

與物體的宏觀機械運動狀態(tài)無關.內能與機械能沒有必然聯(lián)系.

典型例題

例1、（2010.徐州模擬）一個標準足球場的面積為105mx68m=7140m2.通常用空氣濕度（相對

濕度、絕對濕度）表示空氣中含有水蒸氣的情況，若球場附近一定體積的空氣中所含的水蒸氣

凝結成水后的體積為103cm3,已知水的密度為p=1.0xl（33kg/m3,水的摩爾質量Mm°l=

1.8x102kg/mol,一標準大氣壓為1.0xl05Pa,試求：（1）該足球場上方空氣的質量;

（2）水蒸氣凝結成的水中含有多少水分子；（3）估算一個水分子的直徑為多大.（保留一位有效

數(shù)字）

例2、關于布朗運動的下列說法中，正確的是（）

A.布朗運動就是分子的無規(guī)則運動

B.布朗運動是組成固體顆粒的分子無規(guī)則運動的反映

C.布朗運動是液體或氣體分子無規(guī)則運動的反映

D.觀察時間越長，布朗運動就越顯著

E.陽光從縫隙射入教室，從陽光中看到的塵埃的運動就是布朗運動

例3、分子間的相互作用力由引力與斥力共同產生，并隨著分子間距的變化而變化，則（）

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

隨堂檢測：

1.（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（）

A.兩鉛塊能被壓合在一起B(yǎng).鋼繩不易被拉斷C.水不容易被壓縮D.空氣容易被壓縮

2.（2010?南昌調研）根據(jù)分子動理論，下列說法正確的是（）

A.一個氣體分子的體積等于氣體的摩爾體積與阿伏加德羅常數(shù)之比

B.顯微鏡下觀察到的墨水中的小炭粒所做的不停地無規(guī)則運動，就是分子的運動

C.分子間相互作用的引力和斥力一定隨分子間的距離增大而減小

D.分子勢能隨著分子間的距離的增大，可能先減小后增大

3.以下說法正確的是（）

A.布朗運動反映了懸浮小顆粒內部分子在不停地做無規(guī)則的熱運動

B.從平衡位置開始增大分子間距離，分子間的引力將增大、斥力將減小

C.對大量事實的分析表明：熱力學零度不可能達到

D.熱量只能由高溫物體傳遞給低溫物體

4.（2010?廣東深圳一模）根據(jù)熱力學定律和分子動理論，下列說法正確的是（）

A.氣體的溫度越高，氣體分子無規(guī)則運動的平均動能越大

B.物體的溫度為0℃時，物體分子的平均動能為零

C.分子勢能一定隨分子間距離的增大而增大

D.給物體加熱，物體的內能不一定增加

5.只要知道下列哪一組物理量，就可以估算出氣體分子間的平均距離（）

A.阿伏加德羅常數(shù)，該氣體的摩爾質量和質量

B.阿伏加德羅常數(shù)，該氣體的摩爾質量和密度

C.阿伏加德羅常數(shù)，該氣體的摩爾質量和體積

D.該氣體的密度、體積和摩爾質量

6.圖為兩分子系統(tǒng)的勢能反與兩分子間距離r的關系曲線.下列說法正確的是（）

A.當r大于n時，分子間的作用力表現(xiàn)為引力

B.當r小于n時，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力

C.當r等于。時，分子間的作用力為零

D.在r由n變到。的過程中，分子間的作用力做負功

7.銅的摩爾質量為M,密度為P,若用NA表示阿伏加德羅常數(shù)，則下列說法正確的是（）

A.1個銅原子的質量為P/NAB.1個銅原子占有的體積為M/NA

C.Im3銅所含原子的數(shù)目為PNA/MD.1kg銅所含原子的數(shù)目為NA/M

8.如圖7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分子間引力、斥力的大小隨分子間距離的變化關

系，e為兩曲線的交點，則下列說法正確的是（）U

A.ab為斥力曲線，cd為引力曲線，e點橫坐標的數(shù)量級為10一1°m飛、

B.ab為引力曲線，cd為斥力曲線，e點橫坐標的數(shù)量級為10