2025屆高考物理一輪復習第十四章選修3-3第60講分子動理論內能教學案新人教版

PAGE20-第60講分子動理論內能[研讀考綱明方向]考綱要求復習指南主題內容要求考情分析：本章在高考中屬于選考內容，總分值為15分，一般分為兩小題。第一個小題常考查分子動理論、固體、液體、熱力學定律等基本內容，總計5分，多以選擇或填空的形式呈現；其次個小題重點考查氣體試驗定律、熱力學第肯定律等，總計10分，以計算題形式呈現，要求稍高。命題趨勢：接著做為高考中的選考部分，總分值15分，分兩小題，第一個小題接著以選擇或填空的形式呈現，考查分子動理論、固體、液體、熱力學定律等基礎學問，題目中可能會以圖象來供應解題信息；其次個小題仍會以計算題的形式考查氣體試驗定律、熱力學第肯定律等，此題情景往往來源于生產、生活或較新的科技成果，比如潛水器、太空艙等。分子動理論與統(tǒng)計觀點分子動理論的基本觀點和試驗依據Ⅰ阿伏加德羅常數Ⅰ氣體分子運動速率的統(tǒng)計分布Ⅰ溫度、內能Ⅰ固體、液體與氣體固體的微觀結構、晶體和非晶體Ⅰ液晶的微觀結構Ⅰ液體的表面張力現象Ⅰ氣體試驗定律Ⅱ志向氣體Ⅰ飽和蒸氣、未飽和蒸氣、飽和蒸氣壓Ⅰ相對濕度Ⅰ熱力學定律與能量守恒熱力學第肯定律Ⅰ能量守恒定律Ⅰ熱力學其次定律Ⅰ試驗試驗：用油膜法估測分子的大小(說明：要求會正確運用溫度計)[重讀教材定方法](對應人教版選修3－3的頁碼及相關問題)1.P4[問題與練習]T4，從題中數據能求出氧氣分子的大小嗎？提示：氧氣分子間相距很大，所以由題給數據只能得出氧氣分子占據的空間體積的平均值，不能求出氧氣分子的體積。2．P6閱讀“布朗運動”部分，布朗運動說明固體小顆粒的分子做無規(guī)則運動，這種說法對嗎？提示：不對，布朗運動只能說明固體小顆粒四周的液體分子做無規(guī)則運動。3．P14圖7.5－1，兩分子由相距無窮遠漸漸靠近直到不行再靠近，它們之間的分子勢能怎樣變更？提示：起先分子力做正功，然后分子力做負功，所以分子勢能先減小再增大。4．P25圖8.3－2，A和B狀態(tài)的壓強哪個大？提示：eq\f(pAVA,TA)＝eq\f(pBVB,TB)，而VA＝VB，TA<TB，所以pA<pB，B狀態(tài)壓強大。5．P28圖8.4－3，由圖中雨滴類比氣體分子，分析氣體分子產生的壓強與什么有關？提示：雨滴動能越大，撞擊力越大，壓強越大；雨滴越密集，壓強越大，所以氣體分子碰撞引起的壓強與氣體分子的平均動能和分子的密集程度有關。6．P33[試驗]，圖乙中現象說明蜂蠟是晶體，這種說法對嗎？提示：不對，圖乙說明云母的導熱性質為各向異性，是晶體。7．P41圖9.2－12，玻璃管斷口燒熔后為什么變鈍？提示：液體存在表面張力。8．P45[問題與練習]T1，在潮濕的天氣里，為什么洗了的衣服不簡單晾干？提示：相對濕度大，水分蒸發(fā)慢。9．P60圖10.4－6，假設盒子絕熱，撤去擋板后，氣體溫度如何變更？氣體能自動回到右側嗎？提示：撤去擋板，氣體不對外做功，而Q＝0，由熱力學第肯定律，ΔU＝0，故溫度不變，由熱力學其次定律，氣體不能自動回到右側。第60講分子動理論內能基礎命題點一分子的大小、微觀量的估算1．分子的大小除了一些有機物質的大分子外，多數分子直徑的數量級為eq\x(\s\up1(01))10－10m。2．兩種分子模型物質有固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)三種物態(tài)，不同物態(tài)下應將分子看成不同的模型。(1)固體、液體分子一個一個緊密排列，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，所以d＝eq\x(\s\up1(02))eq\r(3,\f(6V,π))(球體模型)或d＝eq\x(\s\up1(03))eq\r(3,V)(立方體模型)。(2)氣體分子不是一個一個緊密排列的，它們之間的距離很大，所以利用d＝eq\r(3,V)算出的不是分子直徑，而是氣體分子間的平均距離。3．宏觀量和微觀量的聯系—阿伏加德羅常數(1)物體是由大量分子組成的，1mol的任何物質都含有相同的粒子數，這個數量用阿伏加德羅常數NA表示。NA＝eq\x(\s\up1(04))6.02×1023mol－1。(2)作為宏觀量的摩爾質量Mmol、摩爾體積Vmol、密度ρ與作為微觀量的分子質量m0、單個分子的體積(固體、液體)或所占的體積(氣體)V0、分子直徑d都可通過阿伏加德羅常數聯系起來。如下所示。(3)重要關系①一個分子的質量：m0＝eq\f(Mmol,NA)＝eq\f(ρVmol,NA)。②一個分子的體積：V0＝eq\f(Vmol,NA)＝eq\f(Mmol,ρNA)(注：對氣體，V0為一個分子平均所占空間體積)；③物體所含的分子數：N＝eq\f(V,Vmol)·NA＝eq\f(m,ρVmol)·NA或N＝eq\f(m,Mmol)·NA＝eq\f(\a\vs4\al(ρV),Mmol)·NA。1．(多選)某氣體的摩爾質量為Mmol，摩爾體積為Vmol，密度為ρ，每個分子的質量和體積分別為m和V0，則阿伏加德羅常數NA不行表示為()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NA＝eq\f(Mmol,m)＝eq\f(ρVmol,m)＝eq\f(Vmol,V)，其中V為每個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錯誤；D中ρV0不是氣體分子的質量，因而也是錯誤的。故選C、D。2．[教材母題](人教版選修3－3P4·T4)在標準狀態(tài)下，氧氣分子之間的平均距離是多少？已知氧氣的摩爾質量為3.2×10－2kg/mol,1mol氣體處于標準狀態(tài)時的體積是2.24×10－2[變式子題](2024·江蘇南京師大附中高三開學考試)在標準狀況下，體積為V的水蒸氣可視為志向氣體，已知水蒸氣的密度為ρ，阿伏加德羅常數為NA，水的摩爾質量為M，水分子的直徑為d。(1)計算體積為V的水蒸氣含有的分子數；(2)估算體積為V的水蒸氣完全變成液態(tài)水時，液態(tài)水的體積(將液態(tài)水分子看成球形，忽視液態(tài)水分子間的間隙)。答案(1)eq\f(\a\vs4\al(ρV),M)NA(2)eq\f(πρVd3NA,6M)解析(1)體積為V的水蒸氣的質量為：m＝ρV體積為V的水蒸氣含有的分子數為：N＝eq\f(m,M)NA＝eq\f(\a\vs4\al(ρV),M)NA。(2)將液態(tài)水分子看成球形，水分子的直徑為d。則一個水分子的體積為：V0＝eq\f(4π,3)eq\f(d,2)3則液態(tài)水的體積為：V′＝NV0＝eq\f(\a\vs4\al(ρV),M)NA·eq\f(4π,3)eq\f(d,2)3＝eq\f(πρVd3NA,6M)。基礎命題點二分子熱運動1．擴散現象、布朗運動和熱運動(1)擴散現象并不是外界作用引起的，也不是化學反應的結果，而是由物質分子的eq\x(\s\up1(01))無規(guī)則運動產生的。溫度越eq\x(\s\up1(02))高，擴散越快。(2)布朗運動①定義：是懸浮在液體或氣體中的eq\x(\s\up1(03))微粒的無規(guī)則運動。布朗運動用肉眼不能干脆看到，只能在顯微鏡下視察到。②成因：布朗運動是由于微粒四周的液體或氣體分子的無規(guī)則撞擊形成的。布朗運動雖然不是分子的無規(guī)則運動，但是卻反映了四周的eq\x(\s\up1(04))液體或氣體分子的無規(guī)則運動。③影響因素：微粒越eq\x(\s\up1(05))小，布朗運動越明顯；溫度越eq\x(\s\up1(06))高，布朗運動越猛烈。(3)熱運動：分子eq\x(\s\up1(07))永不停息的無規(guī)則運動叫做熱運動。分子的無規(guī)則運動和溫度有關，溫度越eq\x(\s\up1(08))高，分子無規(guī)則運動越激烈。2．擴散現象、布朗運動與熱運動的比較現象擴散現象布朗運動熱運動活動主體分子微小固體顆粒分子區(qū)分分子的運動，發(fā)生在固體、液體、氣體任何兩種物質之間比分子大得多的微粒的運動，只能在液體、氣體中發(fā)生分子的運動，不能通過光學顯微鏡干脆視察到共同點①都是無規(guī)則運動；②都隨溫度的上升而更加激烈聯系擴散現象、布朗運動都反映了分子做無規(guī)則的熱運動1．[教材母題](人教版選修3－3P7·T2)以下關于布朗運動的說法是否正確？說明道理。(1)布朗運動就是分子的無規(guī)則運動。(2)布朗運動證明，組成固體小顆粒的分子在做無規(guī)則運動。(3)一鍋水中撒一點胡椒粉，加熱時發(fā)覺水中的胡椒粉在翻滾。這說明溫度越高布朗運動越激烈。(4)在顯微鏡下可以視察到煤油中小?；覊m的布朗運動，這說明煤油分子在做無規(guī)則運動。[變式子題](2024·北京高考模擬)如圖描繪了一顆懸浮微粒受到四周液體分子撞擊的情景，下列關于布朗運動的說法正確的是()A．懸浮微粒做布朗運動，是液體分子的無規(guī)則運動撞擊造成的B．布朗運動就是液體分子的無規(guī)則運動C．液體溫度越低，布朗運動越猛烈D．懸浮微粒越大，液體分子撞擊作用的不平衡性表現得越明顯答案A解析懸浮微粒做布朗運動，是液體分子的無規(guī)則運動撞擊造成的，A正確；布朗運動是懸浮微粒的運動，是液體分子無規(guī)則運動的表現，B錯誤；液體溫度越高，布朗運動越猛烈，C錯誤；懸浮微粒越小，液體分子撞擊作用的不平衡性表現得越明顯，D錯誤。2．(2024·甘肅敦煌中學高考模擬)(多選)對以下物理現象分析正確的是()①從射來的陽光中，可以看到空氣中的微粒在上下飄舞②上升的水蒸氣的運動③用顯微鏡視察懸浮在水中的小炭粒，小炭粒不停地做無規(guī)則運動④向一杯清水中滴入幾滴紅墨水，紅墨水向四周運動A．①②③屬于布朗運動B．④屬于擴散現象C．只有③屬于布朗運動D．①②④都說明分子在做永不停息的無規(guī)則運動答案BC解析①從射來的陽光中，可以看到空氣中的微粒在上下飄舞，是固體顆粒的運動，是由于空氣的流淌形成的，不屬于布朗運動；②上升的水蒸氣的運動，是由大氣壓力的作用引起的，不是布朗運動；③用顯微鏡視察懸浮在水中的小炭粒，小炭粒不停地做無規(guī)則運動，是布朗運動；④向一杯清水中滴入幾滴紅墨水，紅墨水向四周運動，屬于擴散現象。擴散現象和布朗運動說明分子在做永不停息的無規(guī)則運動。故選B、C。3．(2024·上海高考模擬)布朗運動試驗，得到某個視察記錄如圖，該圖反映了()A．液體分子的運動軌跡B．懸浮顆粒的運動軌跡C．每隔肯定時間液體分子的位置D．每隔肯定時間懸浮顆粒的位置答案D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，故A錯誤；布朗運動是無規(guī)則運動，微粒沒有固定的運動軌跡，故B錯誤；該圖記錄的是按等時間間隔依次記錄的某個懸浮微粒運動位置的連線，故C錯誤，D正確。4．把蘿卜腌成咸菜須要幾天，而把蘿卜炒成熟菜，使之有相同的咸味，只需幾分鐘，造成這種差別的緣由是()A．鹽的分子很小，簡單進入蘿卜中B．鹽分子間有相互作用的斥力C．蘿卜分子間有空隙，易擴散D．炒菜時溫度高，分子熱運動激烈答案D解析蘿卜變咸的緣由是鹽分子擴散到蘿卜中去，炒菜時溫度高，分子熱運動激烈，擴散現象顯著，蘿卜變咸得較快，D正確，A、B、C錯誤。基礎命題點三分子力和內能1．分子間的相互作用力(1)分子間同時存在相互作用的eq\x(\s\up1(01))引力和eq\x(\s\up1(02))斥力。實際表現出的分子力是eq\x(\s\up1(03))引力和eq\x(\s\up1(04))斥力的合力。(2)引力和斥力都隨分子間距離的減小而eq\x(\s\up1(05))增大，隨分子間距離的增大而eq\x(\s\up1(06))減??；但斥力比引力變更得快。(3)分子力F與分子間距離r的關系(r0的數量級為10－10m距離引力和斥力分子力FF-r圖象r＝r0F引eq\x(\s\up1(07))＝F斥F＝0r<r0F引eq\x(\s\up1(08))<F斥F為斥力r>r0F引eq\x(\s\up1(09))>F斥F為引力r>10r0F引＝F斥＝0F＝02．分子動能(1)分子動能是eq\x(\s\up1(10))分子熱運動所具有的動能。(2)分子熱運動的平均動能是全部分子熱運動的動能的平均值，溫度是eq\x(\s\up1(11))分子熱運動的平均動能的標記。(3)分子熱運動的總動能是物體內全部分子熱運動的動能的eq\x(\s\up1(12))總和。3．分子勢能(1)由于分子間存在著引力和斥力，所以分子具有由它們的eq\x(\s\up1(13))相互位置確定的能，即分子勢能。(2)分子勢能的確定因素①微觀上——確定于eq\x(\s\up1(14))分子間距離和分子排列狀況；取r→∞處為零勢能處，分子勢能Ep與分子間距離r的關系如圖所示，當r＝r0時分子勢能最eq\x(\s\up1(15))小。②宏觀上——確定于eq\x(\s\up1(16))體積和狀態(tài)。4．物體的內能(1)定義：物體中eq\x(\s\up1(17))全部分子的熱運動動能與eq\x(\s\up1(18))分子勢能的總和，是狀態(tài)量。對于給定的物體，其內能大小由物體的eq\x(\s\up1(19))溫度和eq\x(\s\up1(20))體積確定。(2)變更物體內能有兩種方式：eq\x(\s\up1(21))做功和eq\x(\s\up1(22))熱傳遞。5．溫度：兩個系統(tǒng)處于eq\x(\s\up1(23))熱平衡時，它們必定具有某個共同的熱學性質，把表征這一“共同熱學性質”的物理量叫做溫度。一切達到熱平衡的系統(tǒng)都具有相同的溫度。溫度標記物體內部大量分子做無規(guī)則運動的eq\x(\s\up1(24))猛烈程度。6．攝氏溫標和熱力學溫標單位規(guī)定關系攝氏溫標(t)℃在標準大氣壓下，冰的熔點是eq\x(\s\up1(25))0_℃，水的沸點是eq\x(\s\up1(26))100_℃T＝eq\x(\s\up1(28))t＋273.15KΔT＝Δt熱力學溫標(T)K零下eq\x(\s\up1(27))273.15_℃即為0K1．下列關于溫度及內能的說法中正確的是()A．溫度是分子平均動能的標記，所以兩個動能不同的分子相比，動能大的溫度高B．兩個不同的物體，只要溫度和體積相同，內能就相同C．質量和溫度相同的冰和水，內能是相同的D．肯定質量的某種物質，即使溫度不變，內能也可能發(fā)生變更答案D解析溫度是大量分子熱運動的客觀體現，單個分子不能比較溫度大小，A錯誤；物體的內能由溫度、體積、物質的量共同確定，故B、C均錯誤；肯定質量的某種物質，溫度不變而體積發(fā)生變更時，內能也可能發(fā)生變更，D正確。2．(2024·長沙市長郡中學高考模擬)(多選)如圖所示是兩個分子間的引力和斥力的合力F與兩分子間的距離r的關系曲線，曲線與橫軸的交點的橫坐標為r0。若取兩分子相距無窮遠時分子勢能為零，現有兩個靜止的相距較遠的分子，假設只在分子力作用下相互接近，在此過程中，下列說法正確的是()A．整個運動過程中分子勢能和動能之和不變B．在r＝r0時，分子動能最大C．在r>r0時，分子的加速度始終在增大D．在r>r0的過程中，F做正功，勢能減小，分子動能增加E．在r<r0的過程中，F做負功，勢能減小，分子動能也減小答案ABD解析依據能量守恒定律，整個運動過程中分子勢能和動能之和不變，故A正確；在r＝r0時，分子力為零，分子勢能最小，分子動能最大，故B正確；在r＞r0時，分子的加速度先增大后減小，故C錯誤；在r＞r0的過程中，分子力表現為引力，兩分子相互接近，依據動能定理和能量守恒定律，F做正功，分子動能增加，勢能減小，故D正確；在r＜r0的過程中，分子力表現為斥力，兩分子相互接近，依據動能定理和能量守恒定律，F做負功，分子動能減小，分子勢能增加，故E錯誤。3．(2024·山東濰坊期末)如圖所示為兩分子勢能與分子間距離之間的關系圖象，則下列說法中正確的是()A．當兩分子間距離r＝r1時，分子勢能為零，分子力也為零B．當兩分子間距離r＝r1時，分子勢能最小，分子力表現為引力C．當兩分子間距離r>r2時，隨著r的增大，分子力做負功D．當兩分子間距離r>r2時，隨著r的增大，分子勢能減小答案C解析由圖可知r＝r2時，分子勢能最小，故r2＝r0，當兩分子間距離r＝r1時，分子勢能為零，但r<r0，分子力表現為斥力，故A錯誤；由于r2＝r0，分子勢能最小，故B錯誤；當r>r2時，由圖象可以看出分子勢能隨著r的增大而增大，分子力做負功，故C正確，D錯誤。故選C?；A命題點四試驗：用油膜法估測分子的大小1．試驗原理如圖所示，利用油酸酒精溶液在安靜的水面上形成eq\x(\s\up1(01))單分子油膜，將油酸分子看做球形，測出一滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面積，用d＝eq\x(\s\up1(02))eq\f(V,S)計算出油膜的厚度，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，這個厚度就近似等于油酸分子的直徑。2．試驗器材：盛水淺盤、滴管(或注射器)、試劑瓶、eq\x(\s\up1(03))坐標紙、玻璃板、eq\x(\s\up1(04))痱子粉(或細石膏粉)、油酸酒精溶液、量筒、彩筆。3．試驗步驟(1)取1mL(1cm3)的油酸溶于酒精中，制成200mL的eq\x(\s\up1(05))油酸酒精溶液。(2)往邊長為30～40cm的淺盤中倒入約2cm深的水，然后將eq\x(\s\up1(06))痱子粉(或細石膏粉)勻稱地撒在水面上。(3)用滴管(或注射器)向量筒中滴入n滴配制好的油酸酒精溶液，使這些溶液的體積恰好為1mL，算出每滴油酸酒精溶液的體積V0＝eq\f(1,n)mL。(4)用滴管(或注射器)向水面上滴入一滴配制好的油酸酒精溶液，油酸就在水面上漸漸散開，形成eq\x(\s\up1(07))單分子油膜。(5)待油酸薄膜形態(tài)eq\x(\s\up1(08))穩(wěn)定后，將一塊較大的玻璃板蓋在淺盤上，用彩筆將油酸薄膜的形態(tài)畫在玻璃板上。(6)將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在eq\x(\s\up1(09))坐標紙上，坐標紙上一個小格的面積乘以油膜輪廓圍起的總的小格個數即為油膜面積。(7)依據油酸酒精溶液的濃度，算出一滴溶液中純油酸的體積V，依據一滴油酸的體積V和薄膜的面積S，算出油酸薄膜的厚度d＝eq\x(\s\up1(10))eq\f(V,S)，即為油酸分子的直徑。4．留意事項數油膜輪廓所圍坐標紙上小格的個數時，邊緣部分大于半個的算一個，小于半個的舍去。此方法也是測不規(guī)則平面圖形面積的常用方法。1．(多選)油膜法粗略測定分子直徑的試驗基礎是()A．把油酸分子視為球形，其直徑即為油膜的厚度B．讓油酸在水面上充分散開，形成單分子油膜C．油酸分子的直徑等于滴到水面上的油酸酒精溶液的體積除以油膜的面積D．油酸分子直徑的數量級是10－15答案AB解析油酸在水面上形成單分子油膜，將油酸分子視為球形，其分子直徑即為膜的厚度，它等于滴在水面上的油酸體積除以油膜的面積，因酒精易溶于水和易揮發(fā)，所以制成油酸酒精溶液，A、B正確，C錯誤；油酸分子直徑的數量級是10－10m2．[教材母題](人教版選修3－3P4·T1)把一片很薄的勻稱塑料薄膜放在鹽水中，把鹽水密度調整為1.2×103kg/m3時薄膜能在鹽水中懸浮。用天平測出尺寸為10cm×20cm的這種薄膜的質量是[變式子題]在“用油膜法估測分子的大小”試驗中，(1)某同學操作步驟如下：①取肯定量的無水酒精和油酸，制成肯定濃度的油酸酒精溶液；②在量筒中滴入一滴該溶液，測出它的體積；③在淺盤內盛肯定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散開穩(wěn)定；④在淺盤上覆蓋透亮玻璃，描出油膜形態(tài)，用透亮方格紙測量油膜的面積。改正其中的錯誤：___________________________________________________________________________________________________________________。(2)若油酸酒精溶液的體積濃度為0.10%，一滴溶液的體積為4.8×10－3mL，其形成的油膜面積為80cm2，則估測出油酸分子的直徑為________m。答案(1)②在量筒中滴入n滴該溶液，測出它的體積；③在水面上先撒上痱子粉(或細石膏粉)，再滴入滴油酸酒精溶液，待其散開穩(wěn)定(2)6.0×10－10解析(1)②由于一滴溶液的體積太小，干脆測量時相對誤差太大，應用微小量累積法減小測量誤差。③液面上不撒痱子粉時，滴入的油酸酒精溶液在酒精揮發(fā)后剩余的油酸不能形成一塊完整的油膜，油膜間的縫隙會造成測量誤差增大，甚至使試驗失敗。(2)由油膜的體積等于一滴油酸酒精溶液內純油酸的體積可得：d＝eq\f(V,S)＝eq\f(4.8×10－3×10－6×0.10%,80×10－4)m＝6.0×10－10m。3.在做“用油膜法估測分子的大小”的試驗中，油酸酒精的濃度為每104mL溶液中有純油酸6mL，用注射器測得1mL上述溶液為75滴。在淺盤內盛肯定量的水，在水面上先撒上痱子粉，再滴入一滴油酸酒精溶液，待水面穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用筆在玻璃板上描出油酸膜的輪廓，再把玻璃板放在坐標紙上，其形態(tài)和尺寸如圖所示，坐標中正方形方格的邊長為1cm，試求：(1)油酸膜的面積是多少cm2?(2)每滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積？(3)按以上試驗數據估測出油酸分子的直徑。答案(1)115cm2(113～117cm2均可)(2)8×10－6mL(3)7.0×10－10解析(1)由圖形態(tài)，油膜所占方格數約115個，則油膜面積S＝115×1cm2＝115cm2。(2)由1mL溶液中有75滴，可知1滴溶液的體積為eq\f(1,75)mL，又因為每104mL溶液中含有純油酸6mL，eq\f(1,75)mL溶液中含有純油酸的體積V＝eq\f(6,104)×eq\f(1,75)mL＝8×10－6mL。(3)油酸分子直徑D＝eq\f(V,S)＝eq\f(8×10－6,115)cm≈7.0×10－10m。課時作業(yè)1．(多選)墨滴入水，擴而散之，緩緩混勻，關于該現象的分析正確的是()A．混合勻稱主要是由于碳粒受重力作用B．混合勻稱的過程中，水分子和碳粒都做無規(guī)則運動C．運用碳粒更小的墨汁，混合勻稱的過程進行得更快速D．墨汁的擴散運動是由于碳粒和水分子發(fā)生化學反應引起的答案BC解析依據分子動理論的學問可知，最終混合勻稱，是擴散現象，水分子做無規(guī)則運動，碳粒做布朗運動，由于布朗運動的猛烈程度與顆粒的大小和溫度有關，所以運用碳粒更小的墨汁，布朗運動會更明顯，則混合勻稱的過程進行得更快速，故選B、C。2．若以μ表示水的摩爾質量，V表示在標準狀態(tài)下水蒸氣的摩爾體積，ρ表示在標準狀態(tài)下水蒸氣的密度，NA表示阿伏加德羅常數，m0、V0分別表示每個水分子的質量和體積，下面關系錯誤的是()A．NA＝eq\f(\a\vs4\al(ρV),m0) B．ρ＝eq\f(\a\vs4\al(μ),NAV0)C．ρ<eq\f(\a\vs4\al(μ),NAV0) D．m0＝eq\f(\a\vs4\al(μ),NA)答案B解析由于μ＝ρV，則NA＝eq\f(\a\vs4\al(μ),m0)＝eq\f(\a\vs4\al(ρV),m0)，變形得m0＝eq\f(\a\vs4\al(μ),NA)，A、D正確；由于分子之間有空隙，所以NAV0<V，水蒸氣的密度為ρ＝eq\f(\a\vs4\al(μ),V)<eq\f(\a\vs4\al(μ),NAV0)，B錯誤，C正確。本題選錯誤的，故選B。3．(多選)1g100℃的水與1g100℃的水蒸氣相比較，下述說法中正確的是()A．分子的平均動能與分子的總動能都相同B．分子的平均動能相同，分子的總動能不同C．分子的總動能相同，但分子的勢能總和不同D．內能相同答案AC解析1g100℃的水與1g100℃的水蒸氣溫度相同，則它們的分子平均動能相同，又因為1g水和1g水蒸氣的分子數相同，因而它們的分子總動能相同，A正確，B錯誤；當100℃的水變成100℃的水蒸氣時，要汲取熱量，內能增加，由于分子的總動能相同，所以分子的勢能總和變大，C正確，D錯誤。4．(多選)如圖所示為兩分子系統(tǒng)的勢能Ep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r1時，分子間的作用力表現為引力B．當r小于r1時，分子間的作用力表現為斥力C．當r等于r2時，分子勢能Ep最小D．在r由r1增大的過程中，分子間的作用力做正功E．在r由r2增大的過程中，分子間的作用力做負功答案BCE解析兩分子系統(tǒng)的勢能Ep最小值對應分子平衡位置，即r2處為平衡位置，當r>r2時，分子間的作用力表現為引力，當r<r2時，分子間的作用力表現為斥力，B正確，A錯誤；當r＝r2時，分子勢能Ep最小，C正確；在r由r1增大到r2的過程中，分子間的作用力做正功，分子勢能減小，在r由r2接著增大的過程中，分子間的作用力做負功，分子勢能增大，D錯誤，E正確。5.(多選)兩個相鄰的分子之間同時存在著引力和斥力，它們隨分子之間距離r的變更關系如圖所示。圖中虛線是分子斥力和分子引力曲線，實線是分子合力曲線。當分子間距為r＝r0時，分子之間合力為零，則選項圖中關于該兩分子組成系統(tǒng)的分子勢能Ep與兩分子間距離r的關系曲線，可能正確的是()答案BCE解析當分子間距r>r0時，分子間表現為引力，當分子間距r減小時，分子力做正功，分子勢能減?。划攔<r0時，分子間表現為斥力，當分子間距r減小時，分子力做負功，分子勢能增大；當r＝r0時，分子勢能最小?？紤]取不同位置作為分子勢能為零的點，B、C、E三個圖象可能是正確的。6．測量分子大小的方法有許多，如油膜法、顯微法。在“用油膜法估測分子大小”的試驗中，用移液管量取0.25mL油酸，倒入標注250mL的容量瓶中，再加入酒精后得到250mL的溶液，然后用滴管吸取這種溶液，向小量筒中滴入100滴溶液，溶液的液面達到量筒中1mL的刻度，再用滴管取配好的油酸溶液，向撒有痱子粉的盛水淺盤中滴下2滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜穩(wěn)定后，放在帶有正方形坐標格的玻璃板下視察油膜，如圖所示。每個小正方形方格的大小為2cm×2cm。由圖可以估算出油膜的面積是________cm2，由此估算出油酸分子的直徑是________m(結果保留一位有效數字)。答案2568×10－10解析數油膜的正方形格數，大于半格的算一格，小于半格的舍去，得到油膜的面積S＝64×2cm×2cm＝256cm2。溶液的濃度為eq\f(1,1000)，每滴溶液的體積為eq\f(1,100)mL，2滴溶液中所含油酸的體積為V＝2×10－5cm3。油膜的厚度即油酸分子的直徑，d＝eq\f(V,S)≈8×10－10m。7．(2024·全國卷Ⅱ)(多選)關于擴散現象，下列說法正確的是()A．溫度越高，擴散進行得越快B．擴散現象是不同物質間的一種化學反應C．擴散現象是由物質分子無規(guī)則運動產生的D．擴散現象在氣體、液體和固體中都能發(fā)生E．液體中的擴散現象是由液體的對流形成的答案ACD解析擴散現象是由物質分子的無規(guī)則運動產生的，溫度越高，分子的熱運動越猛烈，擴散進行得越快，選項A、C正確；擴散現象是一種物理現象，不是化學反應，選項B錯誤；擴散現象在氣體、液體和固體中都能發(fā)生，選項D正確；液體中的擴散現象是由液體分子的無規(guī)則運動而產生的，選項E錯誤。8．(2024·北京高考)關于分子動理論，下列說法正確的是()A．氣體擴散的快慢與溫度無關B．布朗運動是液體分子的無規(guī)則運動C．分子間同時存在著引力和斥力D．分子間的引力總是隨分子間距增大而增大答案C解析擴散的快慢與溫度有關，溫度越高，擴散的越快，故A錯誤；布朗運動為懸浮在液體中固體小顆粒的運動，不是液體分子的熱運動，固體小顆粒運動的無規(guī)則性，是液體分子運動的無規(guī)則性的間接反映，故B錯誤；分子間斥力與引力同時存在，而分子力是斥力與引力的合力，分子間的引力和斥力都是隨分子間距增大而減小，當分子間距小于平衡位置時，表現為斥力，即引力小于斥力，而分子間距大于平衡位置時，表現為引力，即斥力小于引力，但總是同時存在的，故C正確，D錯誤。9．(2024·全國卷Ⅱ)(多選)對于實際的氣體，下列說法正確的是()A．氣體的內能包括氣體分子的重力勢能B．氣體的內能包括分子之間相互作用的勢能C．氣體的內能包括氣體整體運動的動能D．氣體體積變更時，其內能可能不變E．氣體的內能包括氣體分子熱運動的動能答案BDE解析氣體的內能等于全部分子熱運動的動能和分子之間勢能的總和，故A、C錯誤，B、E正確；依據熱力學第肯定律ΔU＝W＋Q知道，變更內能的方式有做功和熱傳遞，所以體積發(fā)生變更對外做功W時，假如吸熱Q＝W，則內能不變，故D正確。10．(2024·玉溪師范學院附屬中學高三月考)(多選)我國已開展空氣中PM2.5濃度的監(jiān)測工作，PM2.5是指空氣中直徑小于2.5微米的懸浮顆粒物，可在顯微鏡下視察到，它漂移在空中做無規(guī)則運動，很難自然沉降到地面，吸入后會進入血液對人體造成危害，礦物燃料燃燒時廢棄物的排放是形成PM2.5的主要緣由，下列關于PM2.5的說法中正確的是()A．PM2.5在空氣中的運動屬于分子熱運動B．溫度越高，PM2.5的無規(guī)則運動越猛烈C．PM2.5的質量越小，其無規(guī)則運動越猛烈D．由于四周大量空氣分子對PM2.5碰撞的不平衡，使其在空中做無規(guī)則運動答案BCD解析PM2.5是固體小顆粒，不是分子，故A錯誤；溫度越高，PM2.5的無規(guī)則運動越猛烈，故B正確；PM2.5的質量越小，其無規(guī)則運動越猛烈，故C正確；由于四周大量空氣分子對PM2.5碰撞的不平衡，使其在空中做無規(guī)則運動，故D正確。11．(2024·江蘇高考)(多選)在沒有外界影響的狀況下，密閉容器內的志向氣體靜置足夠長時間后，該氣體()A．分子的無規(guī)則運動停息下來B．每個分子的速度大小均相等C．分子的平均動能保持不變D．分子的密集程度保持不變答案CD解析分子永不停息地做無規(guī)則運動，A錯誤；氣體分子之間的碰撞是彈性碰撞，氣體分子在常見的碰撞中速度變更，每個分子的速度不斷變更，速度大小并不都相等，B錯誤；志向氣體靜置足夠長的時間后達到熱平衡，氣體的溫度不變，分子的平均動能不變，C正確；氣體體積不變，則分子的密集程度保持不變，D正確。12．(2024·湖北天門二模)(多選)分子力F、分子勢能Ep與分子間距離r的關系圖線如甲、乙兩條曲線所示(取無窮遠處分子勢能Ep＝0)。下列說法正確的是()A．乙圖線為分子勢能與分子間距離的關系圖線B．當r＝r0時，分子勢能為零C．隨著分子間距離的增大，分子力先減小后始終增大D．分子間的斥力和引力大小都隨分子間距離的增大而減小，但斥力減小得更快E．在r<r0階段，分子力減小時，分子勢能也肯定減小答案ADE解析在r＝r0時，分子勢能最小，但不為零，此時分子力為零，A正確，B錯誤；甲圖為分子間的作用力與分子間距離的關系圖線，由甲圖可知，分子間的作用力隨分子間距離的增大先減小，然后反向增大，最終又始終減小，C錯誤；分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減