2019高考物理一輪優(yōu)級(jí)（備講練）全國(guó)經(jīng)典版講義第14章第1講　分子動(dòng)理論　內(nèi)能

●選考部分選修3－3●第1講分子動(dòng)理論內(nèi)能板塊一主干梳理·夯實(shí)基礎(chǔ)【知識(shí)點(diǎn)1】分子動(dòng)理論Ⅰ1．物體是由大量分子組成的(1)分子的大小①分子直徑：數(shù)量級(jí)是10－10m；②分子質(zhì)量：數(shù)量級(jí)是10－26kg；③測(cè)量方法：油膜法。(2)阿伏加德羅常數(shù)1mol任何物質(zhì)所含有的粒子數(shù)，NA＝6.02×1023mol－1。2．分子做永不停息的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)(1)擴(kuò)散現(xiàn)象①定義：不同物質(zhì)能夠彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象。②實(shí)質(zhì)：不是外界作用引起的，也不是化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果，而是由物質(zhì)分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的。(2)布朗運(yùn)動(dòng)①定義：懸浮在液體中的微粒的永不停息的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。②成因：液體分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，對(duì)固體微粒撞擊作用不平衡造成的。③特點(diǎn)：永不停息，無規(guī)則；微粒越小，溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越顯著。④結(jié)論：反映了液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。(3)熱運(yùn)動(dòng)①定義：分子永不停息的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。②特點(diǎn)：溫度越高，分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)越激烈。3．分子間的相互作用力(1)引力和斥力同時(shí)存在，都隨分子間距離的增大而eq\o(□,\s\up4(10))減小，隨分子間距離的減小而eq\o(□,\s\up4(11))增大，eq\o(□,\s\up4(12))斥力比引力變化更快。(2)分子力隨分子間距離的變化圖象如圖所示。(3)分子力的特點(diǎn)①r＝r0時(shí)(r0的數(shù)量級(jí)為10－10m)，F(xiàn)引＝F斥，分子力F＝0；②r<r0時(shí)，F(xiàn)引<F斥，分子力F表現(xiàn)為eq\o(□,\s\up4(13))斥力；③r>r0時(shí)，F(xiàn)引>F斥，分子力F表現(xiàn)為eq\o(□,\s\up4(14))引力；④r>10r0時(shí)，F(xiàn)引、F斥迅速減為零，分子力F＝eq\o(□,\s\up4(15))0?！局R(shí)點(diǎn)2】溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志、內(nèi)能Ⅰ1．溫度一切達(dá)到熱平衡的系統(tǒng)都具有相同的溫度。2．兩種溫標(biāo)攝氏溫標(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo)。關(guān)系：T＝t＋273.15K。3．分子的動(dòng)能(1)分子動(dòng)能是分子熱運(yùn)動(dòng)所具有的動(dòng)能；(2)平均動(dòng)能是所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能的平均值，溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能的標(biāo)志；(3)分子熱運(yùn)動(dòng)的總動(dòng)能是物體內(nèi)所有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能的總和。4．分子的勢(shì)能(1)定義：由于分子間存在著引力和斥力，所以分子具有由它們的相對(duì)位置決定的能。(2)分子勢(shì)能的決定因素微觀上——決定于分子間距離；宏觀上——決定于物體的體積。5．物體的內(nèi)能(1)物體中所有分子的熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能與eq\o(□,\s\up4(10))分子勢(shì)能的總和叫物體的內(nèi)能，內(nèi)能是狀態(tài)量。(2)對(duì)于給定的物體，其內(nèi)能大小與物體的eq\o(□,\s\up4(11))溫度和eq\o(□,\s\up4(12))體積有關(guān)。(3)物體的內(nèi)能與物體的位置高低、運(yùn)動(dòng)速度大小無關(guān)。(4)決定內(nèi)能的因素微觀上：分子動(dòng)能、分子勢(shì)能、分子個(gè)數(shù)。宏觀上：溫度、體積、物質(zhì)的量(摩爾數(shù))。(5)改變物體的內(nèi)能有兩種方式做功：當(dāng)做功使物體的內(nèi)能發(fā)生改變時(shí)，外界對(duì)物體做了多少功，物體內(nèi)能就增加多少；物體對(duì)外界做了多少功，物體內(nèi)能就減少多少。熱傳遞：當(dāng)熱傳遞使物體的內(nèi)能發(fā)生改變時(shí)，物體吸收了多少熱量，物體內(nèi)能就增加多少；物體放出了多少熱量，物體內(nèi)能就減少多少?！局R(shí)點(diǎn)3】實(shí)驗(yàn)：用油膜法估測(cè)分子的大小實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理及所需要的器材，了解實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)；2.會(huì)正確測(cè)出一滴油酸酒精溶液中油酸的體積及形成油膜的面積；3.會(huì)計(jì)算分子的大小，正確處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)原理如圖所示，測(cè)出一滴油酸酒精溶液在水面上形成的單分子油膜面積，將油酸分子看作球形，用d＝eq\f(V,S)計(jì)算出油膜的厚度，其中V為一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積，S為油膜面積，這個(gè)厚度d就是油酸分子的直徑。實(shí)驗(yàn)器材清水、酒精、油酸、量筒、淺盤(邊長(zhǎng)約30～40cm)、注射器(或滴管)、玻璃板(或有機(jī)玻璃板)、彩筆、痱子粉(石膏粉)、坐標(biāo)紙、容量瓶(500mL)。實(shí)驗(yàn)步驟1.用稀酒精溶液及清水清洗淺盤，充分洗去油污、粉塵，以免給實(shí)驗(yàn)帶來誤差。2.配制油酸酒精溶液，取油酸1mL，注入500mL的容量瓶中，然后向容量瓶?jī)?nèi)注入酒精，直到液面達(dá)到500mL刻線為止，搖動(dòng)容量瓶，使油酸充分在酒精中溶解，這樣就得到了500mL含1mL純油酸的油酸酒精溶液。3.用注射器或滴管將油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，并記下量筒內(nèi)增加一定體積VN時(shí)的滴數(shù)N。4.根據(jù)V0＝eq\f(VN,N)算出每滴油酸酒精溶液的體積V0。5.向淺盤里倒入約2cm深的水，并將痱子粉或石膏粉均勻地撒在水面上。6.用注射器或滴管在水面上滴一滴油酸酒精溶液。7.待油酸薄膜的形狀穩(wěn)定后，將玻璃板(或有機(jī)玻璃板)放在淺盤上，并用彩筆在玻璃板上描畫出油酸薄膜的形狀。8.將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，算出油酸薄膜的面積S(求面積時(shí)以坐標(biāo)紙上邊長(zhǎng)為1cm的正方形為單位，計(jì)算輪廓內(nèi)正方形的個(gè)數(shù)，不足半個(gè)的舍去，多于半個(gè)的算一個(gè))。9.根據(jù)油酸酒精溶液的配制比例，算出一滴溶液中純油酸的體積V，并代入公式d＝eq\f(V,S)算出油酸薄膜的厚度d。10.重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)步驟，多測(cè)幾次油酸薄膜的厚度，求平均值，即為油酸分子的直徑大小。注意事項(xiàng)1.油酸酒精溶液配制后不要長(zhǎng)時(shí)間放置，以免改變濃度，產(chǎn)生誤差；2.注射器針頭高出水面的高度應(yīng)在1cm之內(nèi)，當(dāng)針頭靠水面很近(油酸酒精溶液未滴下之前)時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)針頭下方的粉層已被排開，這是由于針頭中酒精揮發(fā)所致，不影響實(shí)驗(yàn)效果；3.實(shí)驗(yàn)之前要訓(xùn)練好滴法；4.待測(cè)油酸面擴(kuò)散后又收縮，要在穩(wěn)定后再畫輪廓，擴(kuò)散后又收縮有兩個(gè)原因：一是水面受油酸液滴沖擊凹陷后又恢復(fù)，二是酒精揮發(fā)后液面收縮；5.當(dāng)重做實(shí)驗(yàn)時(shí)，水從淺盤的一側(cè)邊緣倒出，在這側(cè)邊緣會(huì)殘留油酸，可用少量酒精清洗，并用脫脂棉擦去，再用清水沖洗，這樣可保持淺盤的清潔；6.從淺盤的中央加痱子粉，使粉自動(dòng)擴(kuò)散至均勻，這是由于以下兩種因素所致：第一，加粉后水的表面張力系數(shù)變小，水將粉粒拉開；第二，粉粒之間的排斥。這樣做比粉撒在水面上的實(shí)驗(yàn)效果好；7.本實(shí)驗(yàn)只要求估算分子大小，實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)量級(jí)符合要求即可；8.實(shí)驗(yàn)中所用的油酸及酒精都應(yīng)取較純藥品，否則會(huì)影響結(jié)果。另外，實(shí)驗(yàn)中所有的容器必須潔凈，不能有油污；9．計(jì)算時(shí)注意單位和數(shù)量級(jí)，以及有效數(shù)字要求，細(xì)心求解、計(jì)算。板塊二考點(diǎn)細(xì)研·悟法培優(yōu)考點(diǎn)1微觀量的估算[解題技巧]1．分子模型物質(zhì)有固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)三種狀態(tài)，不同物態(tài)下應(yīng)將分子看成不同的模型。(1)固體、液體分子一個(gè)一個(gè)緊密排列，可將分子看成球形或立方體形，如圖所示。分子間距等于小球的直徑或立方體的棱長(zhǎng)，所以d＝eq\r(3,\f(6V,π))(球體模型)或d＝eq\r(3,V)(立方體模型)。(2)氣體分子不是一個(gè)一個(gè)緊密排列的，它們之間的距離很大，所以氣體分子的大小不等于每個(gè)分子所占據(jù)的平均空間。如圖所示，此時(shí)每個(gè)分子占據(jù)的空間視為棱長(zhǎng)為d的立方體，所以d＝eq\r(3,V)。2．微觀量：分子體積V0、分子直徑d、分子質(zhì)量m。3．宏觀量：物體體積V、摩爾體積Vmol、物體的質(zhì)量M、摩爾質(zhì)量Mmol、物體的密度ρ。4．關(guān)系(1)分子的質(zhì)量：m＝eq\f(Mmol,NA)＝eq\f(ρVmol,NA)。(2)分子的體積：V0＝eq\f(Vmol,NA)＝eq\f(Mmol,ρNA)。對(duì)氣體，V0表示分子占據(jù)的空間。(3)物體所含的分子數(shù)：n＝eq\f(V,Vmol)·NA＝eq\f(M,ρVmol)·NA，或n＝eq\f(M,Mmol)·NA＝eq\f(ρV,Mmol)·NA。例1用放大600倍的顯微鏡觀察布朗運(yùn)動(dòng)，估計(jì)放大后的小顆粒(碳)體積為0.1×10－9m3，碳的密度為2.25×103kg/m3，摩爾質(zhì)量是1.2×10－2kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)為6.02×1023mol－1，則：(1)該小碳粒含分子數(shù)約為多少個(gè)？(取一位有效數(shù)字)(2)假設(shè)小碳粒中的分子是緊挨在一起的，試估算碳分子的直徑。(1)求解分子大小時(shí)，常用哪兩種模型？提示：球形和立方體形。(2)如何求小碳粒的實(shí)際體積？提示：V實(shí)際＝eq\f(V放大,6003)。嘗試解答(1)5×1010個(gè)__(2)2.6×10－10_m。(1)設(shè)小顆粒棱長(zhǎng)為a，放大600倍后，則其體積為V＝(600a)3＝0.1×10－9m3。實(shí)際體積為V′＝a3＝eq\f(10－16,216)m3質(zhì)量為m＝ρV′＝1.0×10－15kg含分子數(shù)為n＝eq\f(m,M)NA＝eq\f(1.0×10－15,1.2×10－2)×6.02×1023＝5×1010(個(gè))。(2)將碳分子看成球體模型，則有eq\f(V′,n)＝eq\f(4,3)πeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,2)))3＝eq\f(πd3,6)得d＝eq\r(3,\a\vs4\al(\f(6V′,nπ)))＝eq\r(3,\f(6×\f(10－16,216),5×1010×3.14))m＝2.6×10－10m?？偨Y(jié)升華微觀量的求解方法(1)分子的大小、分子體積、分子質(zhì)量屬微觀量，直接測(cè)量它們的數(shù)值非常困難，可以借助較易測(cè)量的宏觀量結(jié)合摩爾體積、摩爾質(zhì)量等來估算這些微觀量，其中阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀量和微觀量的橋梁和紐帶。(2)建立合適的物理模型，通常把固體、液體分子模擬為球形或小立方體形，如上例中將碳分子看成球形；氣體分子所占據(jù)的空間則可建立立方體模型。eq\a\vs4\al([跟蹤訓(xùn)練])[2017·大連模擬](多選)某氣體的摩爾質(zhì)量為Mmol，摩爾體積為Vmol，密度為ρ，每個(gè)分子的質(zhì)量和體積分別為m和V0，則阿伏加德羅常數(shù)NA不可表示為()A．NA＝eq\f(Mmol,m) B．NA＝eq\f(ρVmol,m)C．NA＝eq\f(Vmol,V0) D．NA＝eq\f(Mmol,ρV0)答案CD解析阿伏加德羅常數(shù)NA＝eq\f(Mmol,m)＝eq\f(ρVmol,m)＝eq\f(Vmol,V)，其中V為每個(gè)氣體分子所占有的體積，而V0是氣體分子的體積，故A、B正確，C錯(cuò)誤；D中ρV0不是氣體分子的質(zhì)量，因而也是錯(cuò)誤的?？键c(diǎn)2分子力、分子勢(shì)能與分子間距離的關(guān)系[拓展延伸]分子力與分子勢(shì)能例2[2017·廣西柳州模擬]分子勢(shì)能與分子力隨分子間距離r變化的關(guān)系如圖甲所示?，F(xiàn)將甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O，乙分子只受兩分子間的作用力沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，兩分子間的分子勢(shì)能Ep與兩分子間距離x的變化關(guān)系如圖乙所示。設(shè)在移動(dòng)過程中兩分子所具有的總能量為0，則()A．乙分子在P點(diǎn)時(shí)加速度最大B．乙分子在Q點(diǎn)時(shí)分子勢(shì)能最小C．乙分子在Q點(diǎn)時(shí)處于平衡狀態(tài)D．乙分子在P點(diǎn)時(shí)分子動(dòng)能最大(1)分子的引力和斥力隨分子間距變化的規(guī)律？提示：分子的引力和斥力都隨分子間距的增大而減小，但分子斥力減小得快。(2)甲圖中，最低點(diǎn)對(duì)應(yīng)的距離多大？提示：甲圖中，分子力圖象的最低點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位置是r>r0的某一值。分子勢(shì)能圖象的最低點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位置是r＝r0。嘗試解答選D。根據(jù)題意，乙分子的分子動(dòng)能和兩分子間的分子勢(shì)能之和為零，所以當(dāng)分子勢(shì)能最小時(shí)，乙分子的分子動(dòng)能最大，當(dāng)分子勢(shì)能為零時(shí)，乙分子的分子動(dòng)能也為零。觀察題圖乙可知，乙分子在P點(diǎn)時(shí)分子勢(shì)能最小，則乙分子在P點(diǎn)時(shí)的分子動(dòng)能最大，此處分子力為零，加速度為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，D正確。乙分子在Q點(diǎn)時(shí)分子勢(shì)能為零，但不是最小，此處，分子力不為零，加速度不為零，選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤?？偨Y(jié)升華判斷分子勢(shì)能變化的三種方法方法一：根據(jù)分子力做功判斷。分子力做正功，分子勢(shì)能減小；分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增加。方法二：利用分子勢(shì)能與分子間距離的關(guān)系圖線判斷。如圖所示。方法三：與彈簧類比。彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)(r＝r0)彈性勢(shì)能最小，在此基礎(chǔ)上：r↑，Ep↑；r↓，Ep↑。eq\a\vs4\al([跟蹤訓(xùn)練])(多選)關(guān)于分子間的相互作用力，以下說法中正確的是()A．當(dāng)分子間的距離r＝r0時(shí)，分子力為零，說明此時(shí)分子間既不存在引力，也不存在斥力B．分子力隨分子間距離的變化而變化，當(dāng)r>r0時(shí)，隨著距離的增大，分子間的引力和斥力都增大，但引力比斥力增大得快，故分子力表現(xiàn)為引力C．當(dāng)分子間的距離r<r0時(shí)，隨著距離的減小，分子間的引力和斥力都增大，但斥力比引力增大得快，故分子力表現(xiàn)為斥力D．當(dāng)分子間的距離r>10－9m時(shí)，分子間的作用力可以忽略不計(jì)答案CD解析當(dāng)分子間距離r＝r0時(shí)，分子間引力和斥力大小相等，分子力為零，并不是不存在斥力和引力，A選項(xiàng)錯(cuò)誤。當(dāng)r>r0時(shí)，隨著分子間距離的增大，分子間的引力和斥力都減小，但斥力比引力減小得快，故分子力表現(xiàn)為引力，所以B選項(xiàng)錯(cuò)誤。當(dāng)r<r0時(shí)，隨著分子距離的減小，分子間的引力和斥力都增大，但斥力比引力增大得快，故分子力表現(xiàn)為斥力，所以C選項(xiàng)正確。當(dāng)分子間距r>10－9m時(shí)，分子間的引力、斥力都很小，可以忽略不計(jì)，所以分子間的作用力也可以忽略不計(jì)?？键c(diǎn)3物體的內(nèi)能[對(duì)比分析]1．物體的內(nèi)能與機(jī)械能的比較2．溫度、內(nèi)能、熱量、功的比較例3關(guān)于物體的內(nèi)能，以下說法正確的是()A．不同物體，溫度相等，內(nèi)能也相等B．所有分子的分子勢(shì)能增大，物體的內(nèi)能也增大C．溫度升高，分子平均動(dòng)能增大，但內(nèi)能不一定增大D．只要兩物體的質(zhì)量、溫度、體積相等，兩物體的內(nèi)能一定相等(1)一定質(zhì)量的物體，內(nèi)能由什么決定？提示：由溫度和體積決定。(2)一定質(zhì)量的理想氣體，內(nèi)能由什么決定？提示：僅由溫度決定。嘗試解答選C。物體的內(nèi)能是由物質(zhì)的量、溫度、體積共同決定，不同物體，溫度相等，體積和物質(zhì)的量不確定，內(nèi)能不一定相等，A選項(xiàng)錯(cuò)誤。所有分子的勢(shì)能增大，物體的分子勢(shì)能增大，但內(nèi)能不一定增大，B選項(xiàng)錯(cuò)誤。溫度升高，分子的平均動(dòng)能增大，但內(nèi)能不一定增大，C選項(xiàng)正確。物體的質(zhì)量、溫度、體積相等，但分子數(shù)可能不同，內(nèi)能不一定相等，D選項(xiàng)錯(cuò)誤?？偨Y(jié)升華分析物體的內(nèi)能問題的技巧分析物體的內(nèi)能問題應(yīng)當(dāng)明確以下幾點(diǎn)：(1)內(nèi)能是對(duì)物體而言的，不存在某個(gè)分子內(nèi)能的說法。(2)決定內(nèi)能大小的因素為溫度、體積、物質(zhì)的量。(3)做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能。eq\a\vs4\al([跟蹤訓(xùn)練])[2017·江西南昌一模](多選)關(guān)于物體的內(nèi)能，以下說法中正確的是()A．物體吸收熱量，內(nèi)能一定增大B．物體放出熱量，同時(shí)對(duì)外做功，內(nèi)能一定減少C．物體體積改變，內(nèi)能可能不變D．質(zhì)量相同的0℃水的內(nèi)能比0℃冰的內(nèi)能大答案BCD解析影響物體內(nèi)能的因素有做功和熱傳遞，物體吸收熱量，不知做功情況，內(nèi)能變化不確定，A選項(xiàng)錯(cuò)誤。由ΔU＝W＋Q，對(duì)外做功W取負(fù)，外界對(duì)物體做功W取正，吸熱Q取正，放熱Q取負(fù)，ΔU為正時(shí)，物體內(nèi)能增加，ΔU為負(fù)時(shí)，物體內(nèi)能減少，B選項(xiàng)正確。當(dāng)物體的體積改變時(shí)，就有做功情況存在，但熱傳遞情況不確定，所以內(nèi)能可能不變，C選項(xiàng)正確。0℃的冰轉(zhuǎn)化為0℃的水需要吸熱，質(zhì)量相同的0℃水的分子勢(shì)能比0℃冰的分子勢(shì)能大，分子動(dòng)能相同，所以水的內(nèi)能大，D選項(xiàng)正確?？键c(diǎn)4用油膜法估測(cè)分子的大小[深化理解]用油膜法估測(cè)分子的大小是將分子看成球形模型，將微觀量測(cè)量轉(zhuǎn)化為宏觀量測(cè)量，要準(zhǔn)確測(cè)出一滴油酸溶液中的純油酸體積，以及該體積油酸在水面上形成的油酸薄膜的面積。誤差分析例4利用油膜法估測(cè)油酸分子的大小，實(shí)驗(yàn)器材有：濃度為0.05%(體積分?jǐn)?shù))的油酸酒精溶液、最小刻度為0.1mL的量筒、盛有適量清水的規(guī)格為30cm×40cm的淺盤、痱子粉、橡皮頭滴管、玻璃板、彩筆、坐標(biāo)紙。(1)下面是實(shí)驗(yàn)步驟，請(qǐng)?zhí)顚懰钡牟襟EC。A．用滴管將濃度為0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下滴入1mL油酸酒精溶液時(shí)的滴數(shù)N；B．將痱子粉均勻地撒在淺盤內(nèi)的水面上，用滴管吸取濃度為0.05%的油酸酒精溶液，從靠近水面處向淺盤中央一滴一滴地滴入油酸酒精溶液，直到穩(wěn)定時(shí)油酸薄膜有足夠大的面積且不與器壁接觸為止，記下滴入的滴數(shù)n；C．________________________________________________________________________；D．將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，以坐標(biāo)紙上邊長(zhǎng)為1cm的正方形為單位，計(jì)算輪廓內(nèi)正方形的個(gè)數(shù)，算出油酸薄膜的面積S。(2)用已給的和測(cè)得的物理量表示單個(gè)油酸分子的大小________(單位：cm)。(1)如何計(jì)算出一滴純油酸的體積？提示：V0＝eq\f(V,N)，N為滴入1mL油酸酒精溶液時(shí)的滴數(shù)，V為1mL油酸酒精溶液中含有純油酸的體積。(2)怎樣計(jì)算油酸分子的直徑？提示：用純油酸的體積除以油酸膜的面積。嘗試解答(1)待薄膜輪廓穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用彩筆將油酸膜的輪廓畫在玻璃板上(2)eq\f(n×0.05%,NS)。(1)待薄膜輪廓穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用彩筆將油酸薄膜的輪廓畫在玻璃板上。(2)每滴油酸酒精溶液的體積為eq\f(1,N)cm3n滴油酸酒精溶液所含純油酸的體積為V＝eq\f(n,N)×0.05%cm3所以單個(gè)油酸分子的直徑大小d＝eq\f(V,S)＝eq\f(n×0.05%,NS)cm。總結(jié)升華油膜法估測(cè)分子大小的思路(1)理解分子模型，理解油酸分子在水面上形成的薄膜厚度即分子直徑。(2)明確溶質(zhì)和溶劑的體積濃度關(guān)系，正確求出純油酸體積V。(3)準(zhǔn)確“數(shù)”出輪廓內(nèi)正方形個(gè)數(shù)，計(jì)算出油膜的面積S。(4)利用d＝eq\f(V,S)求得分子直徑。eq\a\vs4\al([跟蹤訓(xùn)練])(多選)一滴油酸酒精溶液含質(zhì)量為m的純油酸，滴在液面上擴(kuò)散后形成的最大面積為S。已知純油酸的摩爾質(zhì)量為M、密度為ρ，阿伏加德羅常數(shù)為NA，下列表達(dá)式中正確的有()A．油酸分子的直徑d＝eq\f(M,ρS)B．油酸分子的直徑d＝eq\f(m,ρS)C．油酸所含的分子數(shù)N＝eq\f(m,M)NAD．油酸所含的分子數(shù)N＝eq\f(M,m)NA答案BC解析設(shè)油酸分子的直徑為d，則有dS＝eq\f(m,ρ)?d＝eq\f(m,ρS)，B正確；設(shè)油酸所含的分子數(shù)為N，則有N＝eq\f(m,M)NA，C正確。板塊三限時(shí)規(guī)范特訓(xùn)時(shí)間：45分鐘滿分：100分一、選擇題(本題共10小題，每小題8分，共80分。其中1～4為單選，5～10為多選)1．[2017·福州質(zhì)檢]根據(jù)分子動(dòng)理論，分子間同時(shí)存在著相互作用的引力和斥力，并具有分子勢(shì)能。當(dāng)分子間距離減小時(shí)，下列說法正確的是()A．分子間引力一定增大B．分子間斥力一定減小C．分子勢(shì)能一定增大D．引力和斥力的合力一定增大答案A解析分子之間的引力和斥力都隨分子間距離的減小而增大，故A正確，B錯(cuò)誤；當(dāng)r>r0時(shí)，分子間作用力表現(xiàn)為引力，分子間距離減小時(shí)，分子力做正功，分子勢(shì)能減小，C錯(cuò)誤；當(dāng)r>r0時(shí)，隨著分子間距離的減小，分子力先增大后減小，當(dāng)r<r0時(shí)，隨著分子間距離的減小，分子力一直增大，故D錯(cuò)誤。2．[2017·福州質(zhì)檢]下列說法正確的是()A．質(zhì)量、溫度都相同的氫氣和氧氣，分子平均動(dòng)能不相同B．分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，物體內(nèi)每個(gè)分子的動(dòng)能越大C．懸浮在液體中的固體微粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)就越明顯D．只要知道氣體的摩爾體積和阿伏加德羅常數(shù)，就可以算出每個(gè)分子的體積答案C解析溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度相同，則分子平均動(dòng)能相同，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤。分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度是針對(duì)大量分子的統(tǒng)計(jì)規(guī)律而言的，并不能說明每一個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)情況，分子運(yùn)動(dòng)越劇烈，物體內(nèi)每個(gè)分子的動(dòng)能并不是都越大，B選項(xiàng)錯(cuò)誤。由氣體的摩爾體積和阿伏加德羅常數(shù)可以算出一個(gè)氣體分子平均所占的體積，但是得不到氣體分子的體積，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。固體微粒越小，液體分子對(duì)其撞擊越不易平衡，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越容易改變，布朗運(yùn)動(dòng)就越明顯，C選項(xiàng)正確。3.[2017·萊陽一中摸底]做布朗運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)，得到某個(gè)觀測(cè)記錄如圖所示。圖中記錄的是()A．分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的情況B．某個(gè)微粒做布朗運(yùn)動(dòng)的軌跡C．某個(gè)微粒做布朗運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間圖線D．按等時(shí)間間隔依次記錄的某個(gè)運(yùn)動(dòng)微粒位置的連線答案D解析圖中記錄的是某個(gè)微粒在等時(shí)間間隔的位置連線，并不是微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡，也不是做布朗運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間圖線，因此B、C選項(xiàng)都錯(cuò)誤，D選項(xiàng)正確。該圖反應(yīng)了液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)情況，但它并不是分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的情況，A選項(xiàng)錯(cuò)誤。4．[2017·焦作二模]甲和乙兩個(gè)分子，設(shè)甲固定不動(dòng)，乙從無窮遠(yuǎn)處(此時(shí)分子間的分子力可忽略，取分子勢(shì)能為0)逐漸向甲靠近直到不能再靠近的過程中()A．分子間的引力和斥力都在減小B．分子間作用力的合力一直增大C．分子間的作用力先做負(fù)功后做正功D．分子勢(shì)能先減小后增大答案D解析分子間的引力和斥力都隨分子之間距離的減小而增大，故A錯(cuò)誤。開始時(shí)兩分子相距無窮遠(yuǎn)，分子力可視為0；當(dāng)兩分子之間的距離大于r0且小于10r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力，并且隨距離的減小，先增大后減?。划?dāng)分子間距小于r0時(shí)，分子力為斥力，隨分子距離的減小而增大，故B錯(cuò)誤。開始時(shí)由于兩分子之間的距離無窮大，分子力可忽略不計(jì)，分子力不做功；當(dāng)兩分子間距離大于r0小于10r0時(shí)，分子力為引力，靠近時(shí)分子力做正功，分子勢(shì)能減少；當(dāng)分子間距小于r0時(shí)，分子力為斥力，靠近時(shí)分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增加，故C錯(cuò)誤，D正確。5．[2018·六安一中模擬]對(duì)于分子動(dòng)理論和物體內(nèi)能的理解，下列說法正確的是()A．溫度高的物體內(nèi)能不一定大，但分子平均動(dòng)能一定大B．外界對(duì)物體做功，物體內(nèi)能一定增加C．溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越顯著D．當(dāng)分子間的距離增大時(shí)，分子間作用力就一直減小E．當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為斥力時(shí)，分子勢(shì)能隨分子間距離的減小而增大答案ACE解析溫度高的物體分子平均動(dòng)能一定大，內(nèi)能不一定大，選項(xiàng)A正確；外界對(duì)物體做功，若物體同時(shí)放熱，物體內(nèi)能不一定增加，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越顯著，選項(xiàng)C正確；當(dāng)r>r0時(shí)，當(dāng)分子間的距離增大時(shí)，分子間作用力可能先增大后減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為斥力時(shí)，分子勢(shì)能隨分子間距離的減小而增大，選項(xiàng)E正確。6.[2017·齊齊哈爾二模]分子力比重力、引力等要復(fù)雜得多，分子勢(shì)能跟分子間的距離的關(guān)系也比較復(fù)雜。圖示為分子勢(shì)能與分子間距離的關(guān)系圖象，用r0表示分子引力與分子斥力平衡時(shí)的分子間距，設(shè)r→∞時(shí)，Ep＝0，則下列說法正確的是()A．當(dāng)r＝r0時(shí)，分子力為零，Ep＝0B．當(dāng)r＝r0時(shí)，分子力為零，Ep為最小C．當(dāng)r0<r<10r0時(shí)，Ep隨著r的增大而增大D．當(dāng)r0<r<10r0時(shí)，Ep隨著r的增大而減小E．當(dāng)r<r0時(shí)，Ep隨著r的減小而增大答案BCE解析由Ep-r圖象可知，r＝r0時(shí)，Ep最小，再結(jié)合F-r圖象知此時(shí)分子力為0，則A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；結(jié)合F-r圖象可知，在r0<r<10r0內(nèi)分子力表現(xiàn)為引力，在間距增大過程中，分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增大，則C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤；結(jié)合F-r圖象可知，在r<r0時(shí)分子力表現(xiàn)為斥力，在間距減小過程中，分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增大，則E項(xiàng)正確。7．[2017·廣東肇慶模擬]下列五幅圖分別對(duì)應(yīng)五種說法，正確的是()A．小草上的露珠呈球形是由于液體表面張力的作用B．分子間的距離為r0時(shí)，分子勢(shì)能處于最小值C．微粒運(yùn)動(dòng)就是物質(zhì)分子的無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，即布朗運(yùn)動(dòng)D．食鹽晶體的物理性質(zhì)沿各個(gè)方向都是一樣的E．猛推活塞，密閉的氣體溫度升高，壓強(qiáng)變大，外界對(duì)氣體做正功答案ABE解析小草上的露珠呈球形是由于液體表面張力的作用，選項(xiàng)A正確；分子間的距離為r0時(shí)，分子的引力與斥力相等，分子勢(shì)能處于最小值，選項(xiàng)B正確；微粒不是分子，而是分子團(tuán)，故它的運(yùn)動(dòng)不是物質(zhì)分子的無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；食鹽晶體的物理性質(zhì)沿各個(gè)方向并不都是一樣的，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤；猛推活塞，密閉的氣體溫度升高，壓強(qiáng)變大，外界對(duì)氣體有力，并且氣體在力的方向上移動(dòng)距離，故外力對(duì)氣體做正功，選項(xiàng)E正確。8．[2017·洛陽統(tǒng)考]下列說法正確的是()A．布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的運(yùn)動(dòng)，它說明分子永不停息地做無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)B．氣體分子單位時(shí)間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù)，與單位體積內(nèi)的分子數(shù)及氣體分子的平均動(dòng)能都有關(guān)C．當(dāng)分子間的引力和斥力平衡時(shí)，分子勢(shì)能最小D．如果氣體分子總數(shù)不變，溫度升高，氣體分子的平均動(dòng)能一定增大，因此壓強(qiáng)也增大E．當(dāng)分子間距離增大時(shí)，分子間的引力和斥力都減小答案BCE解析布朗運(yùn)動(dòng)是固體顆粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，它說明了分子做永不停息的無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，A選項(xiàng)錯(cuò)誤。氣體分子單位時(shí)間與器壁單位面積的碰撞次數(shù)，與單位體積的分子數(shù)以及分子的沖撞速度有關(guān)，而分子的平均動(dòng)能直接影響到?jīng)_撞速度，B選項(xiàng)正確。分子力表現(xiàn)為引力時(shí)，隨分子間距減小，分子力做正功，分子勢(shì)能減?。划?dāng)分子力表現(xiàn)為斥力時(shí)，隨分子間距減小，分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增大，所以當(dāng)分子間引力和斥力平衡時(shí)，分子勢(shì)能最小，C選項(xiàng)正確。氣體分子總數(shù)不變時(shí)，如果體積不變，氣體分子的平均動(dòng)能隨溫度的升高而增大，壓強(qiáng)也增大，如果體積變大，壓強(qiáng)就不一定增大，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。不管是分子間的引力還是斥力都是隨分子間距增大而減小，隨分子間距離的減小而增大，但斥力變化較快，E選項(xiàng)正確。9．[2017·太原市模擬]根據(jù)分子動(dòng)理論，下列說法正確的是()A．水和酒精混合后的體積小于原來體積之和，說明分子間存在引力B．在一定條件下，可以利用分子擴(kuò)散向半導(dǎo)體材料摻入其他元素C．一個(gè)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D．分子勢(shì)能隨著分子間距離的增大，可能先減小后增大E．墨水中小炭粒在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，反映液體分子在做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)答案BDE解析水和酒精混合后的體積小于原體積之和，說明分子間有間隙，并非分子間存在引力，A錯(cuò)誤。分子永不停息地做無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，所以在一定條件下，可以利用分子擴(kuò)散向半導(dǎo)體材料摻入其他元素，B正確。一個(gè)氣體分子所占有的體積等于氣體的摩爾體積與阿伏加德羅常數(shù)之比，C錯(cuò)誤。當(dāng)分子力表現(xiàn)為斥力時(shí)，分子間距增大，分子力做正功，分子勢(shì)能減?。划?dāng)分子力表現(xiàn)為引力時(shí)，分子間距增大，分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增大，D正確。固體小顆粒在液體中不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)就是布朗運(yùn)動(dòng)，它反映液體分子在做無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，E正確。10．對(duì)于分子動(dòng)理論和物體內(nèi)能的理解，下列說法正確的是()A．物體的溫度升高時(shí)分子平均動(dòng)能一定增大，但內(nèi)能不一定增大B．當(dāng)分子力表現(xiàn)為斥力時(shí)，分子力和分子勢(shì)能總是隨分子間距離的減小而增大C．當(dāng)分子間的距離增大時(shí)，分子間的引力和斥力均減小，但斥力減小得更快，所以分子間的作用力總表現(xiàn)為引力D．布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的固體分子的運(yùn)動(dòng)，它說明分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)E．無論分子間距離r與r0有何關(guān)系，只要分子力做正功，則分子勢(shì)能一定減小答案ABE解析溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度升高其平均動(dòng)能增大，但物體內(nèi)能包括分子動(dòng)能和分子勢(shì)能，分子勢(shì)能可能減小，內(nèi)能不一定增大，A正確；分子力表現(xiàn)為斥力時(shí)，分子間距離減小，斥力增大，分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增大，B正確；分子間距離小于r0時(shí)，分子間作用力表現(xiàn)為斥力，距離大于r0時(shí)表現(xiàn)為引力，C錯(cuò)誤；布朗運(yùn)動(dòng)是指懸浮在液體中的微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤；由分子力做功與勢(shì)能變化關(guān)系可知，E正確。二、非選擇題(本題共2小題