江蘇省2024高考物理一輪復習第十三章熱學第1講分子動理論內能教案

PAGEPAGE1第1講分子動理論內能目標要求內容要求說明1.分子動理論擴散現象和布朗運動通過試驗，估測油酸分子的大小．了解分子動理論的基本觀點及相關的試驗證據．通過試驗，了解擴散現象．視察并能說明布朗運動．了解分子運動速率分布的統(tǒng)計規(guī)律，知道分子運動速率分布圖象的物理意義.“飽和汽、未飽和汽和飽和汽壓，相對濕度，熵”的內容不作要求.2.固體晶體和非晶體液晶了解固定的微觀結構．知道晶體和非晶體的特點．能列舉生活中的晶體和非晶體．通過實例，了解液晶的主要性質及其在顯示技術中的應用．了解材料科學的有關學問及應用，體會它們的發(fā)展對人類生活和社會發(fā)展的影響．3.液體的表面張力視察液體的表面張力現象．了解表面張力產生的緣由．知道毛細現象．4.氣體試驗定律及微觀說明通過試驗，了解氣體試驗定律．知道志向氣體模型．能用分子動理論和統(tǒng)計觀點說明氣體壓強和氣體試驗定律．5.熱力學定律知道熱力學第確定律．通過有關史實，了解熱力學第確定律和能量守恒定律的發(fā)覺過程，體會科學探究中的挫折和失敗對科學發(fā)覺的意義．通過自然界中宏觀過程的方向性，了解熱力學其次定律．6.能量守恒定律理解能量守恒定律，能用能量守恒的觀點說明自然現象．體會能量守恒定律是最基本、最普遍的自然規(guī)律之一．試驗十五用油膜法估測油酸分子的大小試驗十六探究等溫狀況下確定質量氣體壓強與體積的關系第1講分子動理論內能一、分子動理論1．物體是由大量分子組成的(1)分子的大?、俜肿拥闹睆?視為球模型)：數量級為10－10m；②分子的質量：數量級為10－26kg.(2)阿伏加德羅常數①1mol的任何物質都含有相同的粒子數．通?？扇A＝6.02×1023mol－1；②阿伏加德羅常數是聯(lián)系宏觀物理量和微觀物理量的橋梁．2．分子永不停息地做無規(guī)則運動(1)擴散現象①定義：不同物質能夠彼此進入對方的現象；②實質：擴散現象并不是外界作用引起的，也不是化學反應的結果，而是由分子的無規(guī)則運動產生的物質遷移現象，溫度越高，擴散現象越明顯．(2)布朗運動①定義：懸浮在液體或氣體中的小顆粒的無規(guī)則運動；②實質：布朗運動反映了液體或氣體分子的無規(guī)則運動；③特點：顆粒越小，運動越明顯；溫度越高，運動越猛烈．(3)熱運動①分子的永不停息的無規(guī)則運動叫做熱運動；②特點：分子的無規(guī)則運動和溫度有關，溫度越高，分子運動越激烈．3．分子間同時存在引力和斥力(1)物質分子間存在空隙，分子間的引力和斥力是同時存在的，實際表現出的分子力是引力和斥力的合力；(2)分子力隨分子間距離變更的關系：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，但斥力比引力變更得快；(3)分子力與分子間距離的關系圖線(如圖1所示)圖1由分子間的作用力與分子間距離的關系圖線可知：①當r＝r0時，F引＝F斥，分子力為零；②當r＞r0時，F引＞F斥，分子力表現為引力；③當r＜r0時，F引＜F斥，分子力表現為斥力；④當分子間距離大于10r0(約為10－9m)時，分子力很弱，可以忽視不計．自測1(多選)(2024·河南鄭州市質檢)關于分子力和分子勢能，下列說法正確的是()A．當分子力表現為引力時，分子之間只存在引力B．當分子間距離為r0時，分子之間引力和斥力均為零C．分子之間的斥力隨分子間距離的減小而增大D．當分子間距離為r0時，分子勢能最小答案CD解析分子力表現為引力時，分子之間的引力大于斥力，并非分子之間只存在引力，選項A錯誤；當分子間距離為r0時，分子之間引力和斥力相等，分子力為零，選項B錯誤；分子之間的斥力隨分子間距離的減小而增大，選項C正確；當分子間距離為r0時，分子勢能最小，選項D正確．二、溫度和內能1．溫度一切達到熱平衡的系統(tǒng)都具有相同的溫度．2．兩種溫標攝氏溫標和熱力學溫標．關系：T＝t＋273.15K.3．分子的動能(1)分子動能是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動能的平均值，溫度是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動能的總和．4．分子的勢能(1)意義：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位置確定的能．(2)分子勢能的確定因素①微觀上：確定于分子間距離和分子排列狀況；②宏觀上：確定于體積和狀態(tài)．5．物體的內能(1)概念理解：物體中全部分子熱運動的動能和分子勢能的總和，是狀態(tài)量；(2)確定因素：對于給定的物體，其內能大小由物體的溫度和體積確定，即由物體內部狀態(tài)確定；(3)影響因素：物體的內能與物體的位置凹凸、運動速度大小無關；(4)變更物體內能的兩種方式：做功和熱傳遞．自測2(多選)(2024·湖北鄂南中學、華師一附中等八校第一次聯(lián)考)關于分子動理論和物體的內能，下列說法正確的是()A．某種物體的溫度為0℃，說明該物體中分子的平均動能為零B．物體的溫度上升時，分子的平均動能確定增大，但內能不確定增大C．當分子間的距離增大時，分子間的引力和斥力都增大，但引力增大得更快，所以分子力表現為引力D．兩個鉛塊相互擠壓后能緊連在一起，說明分子間有引力答案BD解析某種物體的溫度是0℃，不是物體中分子的平均動能為零，故A錯誤；溫度是分子平均動能的標記，故物體的溫度上升時，分子的平均動能確定增大，內能的多少還與分子勢能及物質的多少有關，所以內能不確定增大，故B正確；當分子間的距離增大時，分子間的引力和斥力均減小，斥力減小得快，故C錯誤；兩個鉛塊相互擠壓后能緊連在一起，說明分子間有引力，故D正確．1．求解分子直徑時的兩種模型(對于固體和液體)(1)把分子看成球形，d＝eq\r(3,\f(6V0,π)).(2)把分子看成小立方體，d＝eq\r(3,V0).提示：對于氣體，利用d＝eq\r(3,V0)算出的不是分子直徑，而是氣體分子間的平均距離．2．宏觀量與微觀量的相互關系(1)微觀量：分子體積V0、分子直徑d、分子質量m0.(2)宏觀量：物體的體積V、摩爾體積Vmol、物體的質量m、摩爾質量M、物體的密度ρ.(3)相互關系①一個分子的質量：m0＝eq\f(M,NA)＝eq\f(ρVmol,NA).②一個分子的體積：V0＝eq\f(Vmol,NA)＝eq\f(M,ρNA)(注：對氣體，V0為分子所占空間體積)；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,M)·NA＝eq\f(ρV,M)·NA.例1(2024·湖北武漢市四月調研)如圖1是某教材封面的插圖，它是通過掃描隧道顯微鏡拍下的照片：48個鐵原子在銅的表面排列成圓圈，構成了“量子圍欄”．為了估算鐵原子直徑，查到以下數據：鐵的密度ρ＝7.8×103kg/m3，摩爾質量M＝5.6×10－2kg/mol，阿伏加德羅常數NA＝6.0×1023mol－1.若將鐵原子簡化為球體模型，鐵原子直徑的表達式D＝________，鐵原子直徑約為________m(結果保留一位有效數字)．圖1答案eq\r(3,\f(6M,πρNA))3×10－10解析每個鐵原子的體積：V0＝eq\f(M,ρNA)，將鐵原子看成球體，則V0＝eq\f(1,6)πd3，聯(lián)立解得d＝eq\r(3,\f(6M,πρNA))，代入數據：d＝eq\r(3,\f(6×5.6×10－2,3.14×7.8×103×6.0×1023))m≈3×10－10m.變式1(2024·江蘇通州區(qū)、海門市、啟東市聯(lián)考)某一體積為V的密封容器，充入密度為ρ、摩爾質量為M的志向氣體，阿伏加德羅常數為NA.則該容器中氣體分子的總個數N＝________.現將這部分氣體壓縮成液體，體積變?yōu)閂0，此時分子中心間的平均距離d＝________.(將液體分子視為立方體模型)答案eq\f(ρVNA,M)eq\r(3,\f(V0M,ρVNA))解析氣體的質量：m＝ρV氣體分子的總個數：N＝nNA＝eq\f(m,M)NA＝eq\f(ρV,M)NA該部分氣體壓縮成液體，分子個數不變設每個液體分子的體積為V1，則N＝eq\f(V0,V1)又V1＝d3聯(lián)立解得：d＝eq\r(3,\f(V0M,ρVNA)).拓展點試驗：用油膜法估測油酸分子的大小1．試驗原理試驗采納使油酸在水面上形成一層單分子油膜的方法估測分子的大?。敯岩坏斡镁凭♂屵^的油酸滴在水面上時，油酸就在水面上散開，其中的酒精溶于水，并很快揮發(fā)，在水面上形成如圖2甲所示形態(tài)的一層純油酸薄膜．假如算出確定體積的油酸在水面上形成的單分子油膜的面積，即可算出油酸分子的大?。肰表示一滴油酸酒精溶液中所含純油酸的體積，用S表示單分子油膜的面積，用d表示分子的直徑，如圖乙所示，則d＝eq\f(V,S).圖22．試驗器材盛水淺盤、注射器(或滴管)、容量瓶、坐標紙、玻璃板、痱子粉(或細石膏粉)、油酸酒精溶液、量筒、彩筆．3．試驗步驟(1)用稀酒精溶液及清水清洗淺盤，充分洗去油污、粉塵，以免給試驗帶來誤差．(2)配制油酸酒精溶液，取純油酸1mL，注入500mL的容量瓶中，然后向容量瓶內注入酒精，直到液面達到500mL刻度線為止，搖動容量瓶，使油酸充分溶解在酒精中，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，并登記量筒內增加確定體積Vn時的滴數n.(4)依據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，并將痱子粉或細石膏粉勻稱地撒在水面上．(6)用注射器(或滴管)將一滴油酸酒精溶液滴在水面上．(7)待油酸薄膜的形態(tài)穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，并將油酸膜的形態(tài)用彩筆畫在玻璃板上．(8)將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上，算出油酸薄膜的面積S(求面積時以坐標紙上邊長為1cm的正方形為單位計算輪廓內正方形的個數，不足半個的舍去，多于半個的算一個)．(9)依據油酸酒精溶液的配制比例，算出一滴油酸酒精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)重復以上試驗步驟，多測幾次油酸薄膜的厚度，并求平均值，即為油酸分子直徑的大?。?．留意事項(1)注射器針頭高出水面的高度應在1cm之內，當針頭靠水面很近(油酸未滴下之前)時，會發(fā)覺針頭下方的粉層已被排開，這是針頭中酒精揮發(fā)所致，不影響試驗效果．(2)待測油酸薄膜擴散后又會收縮，要在油酸薄膜的形態(tài)穩(wěn)定后再畫輪廓．擴散后又收縮有兩個緣由：①水面受油酸液滴沖擊凹陷后又復原；②酒精揮發(fā)后液面收縮．(3)當重做試驗時，將水從淺盤的一側邊緣倒出，在這側邊緣會殘留油酸，可用少量酒精清洗，并用脫脂棉擦去，再用清水沖洗，這樣做可保持淺盤的清潔．(4)本試驗只要求估測分子的大小，試驗結果的數量級符合要求即可．例2(2024·全國卷Ⅲ·33(1))用油膜法估算分子大小的試驗中，首先需將純油酸稀釋成確定濃度的油酸酒精溶液，稀釋的目的是____________________________________________．試驗中為了測量出一滴已知濃度的油酸酒精溶液中純油酸的體積，可以________________________________________________________________________________________________________________________________________________.為得到油酸分子的直徑，還需測量的物理量是________________________________．答案使油酸在淺盤的水面上簡單形成一塊單分子層油膜把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中，測出1mL油酸酒精溶液的滴數，得到一滴溶液中純油酸的體積單分子層油膜的面積解析試驗前將油酸稀釋，目的是使油酸在淺盤的水面上簡單形成一塊單分子層油膜．可以用累積法測量多滴溶液的體積后計算得到一滴溶液中純油酸的體積．油酸分子直徑等于一滴溶液中純油酸的體積與形成的單分子層油膜的面積之比，即d＝eq\f(V,S)，故除測得一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積外，還須要測量單分子層油膜的面積．變式2(2024·北京海淀區(qū)3月適應性練習)在做“用油膜法估測分子的大小”試驗時，先配制好濃度(單位體積溶液中含有純油酸的體積)為η的油酸酒精溶液，并得到1滴油酸酒精溶液的體積為V，用注射器在撒有勻稱痱子粉的水面上滴1滴油酸酒精溶液，在水面上形成油酸薄膜，待薄膜形態(tài)穩(wěn)定后測量出它的面積為S.關于本試驗，下列說法正確的是()A．水面形成的油酸薄膜的體積為VB．撒痱子粉是為了便于確定油酸薄膜的輪廓C．依據d＝eq\f(V,S)可以估測油酸分子的直徑D．依據d＝eq\f(V,ηS)可以估測油酸分子的直徑答案B解析1滴油酸酒精溶液的體積為V，則1滴溶液中純油酸的體積為ηV，故水面上形成的油酸薄膜的體積為ηV，故A錯誤；撒痱子粉是為了便于確定油酸薄膜的輪廓，便于測量油膜的面積，故B正確；油酸薄膜的體積為ηV，依據d＝eq\f(ηV,S)可以估測油酸分子的直徑，故C、D錯誤．變式3在“用油膜法估測分子的大小”試驗中，(1)(多選)該試驗中的志向化假設是()A．將油膜看成單分子層油膜B．不考慮各油酸分子間的間隙C．不考慮各油酸分子間的相互作用力D．將油酸分子看成球形(2)試驗中運用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是()A．可使油酸和痱子粉之間形成清楚的邊界輪廓B．對油酸溶液起到稀釋作用C．有助于測量一滴油酸的體積D．有助于油酸的顏色更透亮便于識別(3)某老師為本試驗配制油酸酒精溶液，試驗室配備的器材有：面積為0.22m2的蒸發(fā)皿、滴管、量筒(50滴溶液滴入量筒體積約為1毫升)、純油酸和無水酒精若干．已知分子直徑數量級為10－10m，則該老師配制的油酸酒精溶液濃度(油酸與油酸酒精溶液的體積比)至多為______‰(保留兩位有效數字)．答案(1)ABD(2)B(3)1.1解析(3)依據題意可知，形成的油膜的面積不能超過蒸發(fā)皿的面積，當油膜面積等于蒸發(fā)皿的面積時，油酸酒精溶液濃度最大．一滴油酸的體積V0＝dS＝10－10m×0.22m2＝2.2×10－11m3，一滴油酸酒精溶液的體積V＝eq\f(1,50)cm3＝2×10－8m3，則此油酸酒精溶液的濃度至多為eq\f(V0,V)＝1.1‰.變式4(2024·湖南長沙市模擬)在“用油膜法估測分子的大小”的試驗時，用注射器將一滴油酸酒精溶液滴入盛水的淺盤里，把玻璃板放在淺盤上并描畫出油酸膜的輪廓，如圖3.圖中正方形小方格的邊長為1cm，該油酸膜的面積是________m2，若一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是7×10－6mL，則油酸分子的直徑是________m(計算結果保留1位有效數字)．圖3答案1.16×10－2(1.14×10－2～1.18×10－2)6×10－10解析面積超過小正方形一半的正方形的個數為116個，則油酸膜的面積約為S＝116×10－4m2＝1.16×10－2m2；油酸分子直徑d＝eq\f(V,S)＝eq\f(7×10－6×10－6,1.16×10－2)m≈6×10－10m.1．布朗運動(1)探討對象：懸浮在液體或氣體中的小顆粒；(2)運動特點：無規(guī)則、永不停息；(3)相關因素：顆粒大小、溫度；(4)物理意義：說明液體或氣體分子做永不停息的無規(guī)則的熱運動．2．擴散現象：相互接觸的物體分子彼此進入對方的現象．產生緣由：分子永不停息地做無規(guī)則運動．3．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(lián)系擴散現象、布朗運動都反映分子做無規(guī)則的熱運動例3(多選)下列選項正確的是()A．液體溫度越高，懸浮顆粒越小，布朗運動越猛烈B．布朗運動是指懸浮在液體或氣體中固體顆粒的分子的無規(guī)則運動C．液體中的擴散現象是由于液體的對流形成的D．擴散現象是由物質分子無規(guī)則運動產生的答案AD解析溫度越高，分子熱運動越猛烈，懸浮在液體中的顆粒越小，撞擊越簡單不平衡，則布朗運動就越顯著，A正確；布朗運動是懸浮顆粒的無規(guī)則運動，不是分子的無規(guī)則運動，B錯誤；擴散現象是由物質分子無規(guī)則運動產生的，C錯誤，D正確．變式5(多選)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．布朗運動的激烈程度與溫度有關，這說明分子運動的激烈程度與溫度有關D．擴散現象在氣體、液體和固體中都能發(fā)生答案ACD變式6(多選)(2024·全國卷Ⅰ·33(1)改編)氧氣分子在0℃和100℃溫度下單位速率間隔的分子數占總分子數的百分比隨氣體分子速率的變更分別如圖4中兩條曲線所示．下列說法正確的是()圖4A．圖中兩條曲線下的面積相等B．圖中虛線對應于氧氣分子平均動能較小的情形C．圖中實線對應于氧氣分子在100℃時的情形D．圖中曲線給出了隨意速率區(qū)間的氧氣分子數目答案ABC解析依據圖線的物理意義可知，曲線下的面積表示百分比的總和，所以圖中兩條曲線下的面積相等，選項A正確；溫度是分子平均動能的標記，且溫度越高，速率大的分子所占比例越大，所以圖中實線對應于氧氣分子平均動能較大的情形，虛線對應于氧氣分子平均動能較小的情形，選項B、C正確；依據曲線不能求出隨意區(qū)間的氧氣分子數目，選項D錯誤．變式7(多選)(2024·江蘇卷·13A(1))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的時間后，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解析在沒有外界影響的狀況下，分子的無規(guī)則運動永不停息，分子的速率分布呈中間多兩頭少，不行能每個分子的速度大小均相等，選項A、B錯誤；依據溫度是分子平均動能的標記可知，只要溫度不變，分子的平均動能就保持不變，又由于體積不變，所以分子的密集程度保持不變，選項C、D正確．1．分子力、分子勢能與分子間距離的關系分子力F、分子勢能Ep與分子間距離r的關系圖線如圖5所示(取無窮遠處分子勢能Ep＝0)．圖5(1)當r＞r0時，分子力表現為引力，當r增大時，分子力做負功，分子勢能增加．(2)當r＜r0時，分子力表現為斥力，當r減小時，分子力做負功，分子勢能增加．(3)當r＝r0時，分子勢能最小.2．內能和機械能的區(qū)分能量定義確定因素量值測量轉化內能物體內全部分子的動能和勢能的總和由物體內部分子微觀運動狀態(tài)確定，與物體整體運動狀況無關任何物體都具有內能，恒不為零無法測量，其變更量可由做功和熱傳遞來量度在確定條件下可相互轉化機械能物體的動能及重力勢能和彈性勢能的總和與物體宏觀運動狀態(tài)、參考系和零勢能面的選取有關，和物體內部分子運動狀況無關可以為零可以測量例4(多選)(2024·福建寧德市質檢)分子力F與分子間距離r的關系如圖6所示，曲線與橫軸交點的坐標為r0，兩個相距較遠(r1)的分子僅在分子力作用下由靜止起先運動，直至不能再靠近．在此過程中，下列說法正確的是()圖6A．r＝r0時，分子動能最大B．r＝r0時，分子勢能最大C．r>r0階段，F做正功，分子動能增加，分子勢能減小D．r<r0階段，F做負功，分子動能減小，分子勢能減小答案AC解析r＞r0階段，分子力表現為引力，在兩分子相互靠近的過程中，分子力做正功，分子動能增加，分子勢能減?。辉趓＜r0階段，分子力表現為斥力，在兩分子相互靠近的過程中，分子力做負功，分子動能減小，分子勢能增加；故在r＝r0時，分子勢能最小，分子動能最大，故A、C正確，B、D錯誤．變式8(2024·江蘇卷·13A(2))由于水的表面張力，荷葉上的小水滴總是球形的．在小水滴表面層中，水分子之間的相互作用總體上表現為________(選填“引力”或“斥力”)．分子勢能Ep和分子間距離r的關系圖象如圖7所示，能總體上反映小水滴表面層中水分子Ep的是圖中________(選填“A”“B”或“C”)的位置．圖7答案引力C解析在小水滴表面層中，分子之間的距離較大，水分子之間的作用力表現為引力．由于平衡位置對應的分子勢能最小，在小水滴表面層中，分子之間的距離較大，所以能總體上反映小水滴表面層中水分子勢能Ep的是題圖中C的位置．例5(多選)(2024·全國卷Ⅱ·33(1)改編)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．氣體的內能包括氣體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．氣體的體積變更時，其內能可能不變答案BD解析氣體的內能不考慮氣體自身重力的影響，故氣體的內能不包括氣體分子的重力勢能，A項錯誤；實際氣體的內能包括氣體分子熱運動的動能和分子勢能兩部分，B項正確；氣體整體運動的動能屬于機械能，不屬于氣體的內能，C項錯誤；氣體體積變更時，分子勢能發(fā)生變更，若氣體溫度也發(fā)生變更，則分子勢能和分子動能的和可能不變，即內能可能不變，D項正確．變式9(2024·北京卷·15)下列說法正確的是()A．溫度標記著物體內大量分子熱運動的猛烈程度B．內能是物體中全部分子熱運動所具有的動能的總和C．氣體壓強僅與氣體分子的平均動能有關D．氣體膨脹對外做功且溫度降低，分子的平均動能可能不變答案A解析溫度是分子平均動能的標記，A項正確；內能是物體內全部分子的分子動能和分子勢能的總和，B項錯誤；氣體壓強不僅與分子的平均動能有關，還與分子的密集程度有關，C項錯誤；溫度降低，則分子的平均動能變小，D項錯誤.1．(布朗運動現象)關于布朗運動的說法正確的是()A．溫度越高布朗運動越猛烈，布朗運動就是熱運動B．布朗運動反映了分子的熱運動C．在室內看到塵埃不停地運動是布朗運動D．室內塵埃的運動說明分子做無規(guī)則運動答案B解析布朗運動是懸浮在液體或氣體中的小顆粒受到液體或氣體分子的作用而做的無規(guī)則運動，它反映了液體或氣體分子的無規(guī)則熱運動，A錯誤，B正確；能在液體或氣體中做布朗運動的微粒都是很小的，這種微粒用肉眼不能干脆視察到，而塵埃顆粒較大，肉眼能視察到，塵埃的運動并不是布朗運動，也不能說明分子做無規(guī)則運動，C、D錯誤．2．(對熱量和內能的理解)對于熱量、功和物體的內能這三個物理量，下列敘述正確的是()A．熱量、功、內能三者的物理意義相同B．熱量和功都可以作為物體內能的量度C．熱量、功、內能的單位確定不相同D．熱量和功是由過程確定的，而內能是由物體的狀態(tài)確定的答案D解析熱量和功是物體內能變更的量度，而不是內能的量度，是過程量，而內能是狀態(tài)量，A、B錯，D對；它們的單位是相同的，C錯．3．(布朗運動和熱運動)(2024·江蘇卷·12A(2))圖8甲和乙是某同學從資料中查到的兩張記錄水中炭粒運動位置連線的圖片，記錄炭粒位置的時間間隔均為30s，兩方格紙每格表示的長度相同．比較兩張圖片可知：若水溫相同，________(選填“甲”或“乙”)中炭粒的顆粒較大；若炭粒大小相同，________(選填“甲”或“乙”)中水分子的熱運動較猛烈．圖8答案甲乙解析對比題圖甲、乙兩圖特點可知，乙圖中的炭粒無規(guī)則運動猛烈，若水溫相同，顆粒越小運動越猛烈，故甲中炭粒的顆粒較大；若炭粒大小相同，則水溫越高，布朗運動越猛烈，故乙中水分子熱運動猛烈．4．(試驗：用油膜法估測分子大小)某同學做“用油膜法估測分子的大小”的試驗．已知每2500mL油酸酒精溶液中含有純油酸1mL，用注射器測得每100滴這樣的溶液為1mL，把一滴這樣的溶液滴入撒有痱子粉的盛水淺盤里，把玻璃板蓋在淺盤上并描畫出的油酸膜輪廓如圖9所示．圖中正方形小方格的邊長為1cm，則油酸膜的面積為________cm2，油酸分子直徑為d＝________m(保留一位有效數字)．圖9答案401×10－9解析數出方格紙中被實線圈起來的部分，可知油酸膜的面積約40cm2；一滴溶液中純油酸的體積V＝eq\f(1,100)×eq\f(1,2500)cm3，所以d＝eq\f(V,S)＝eq\f(1,100×2500×40)cm＝1×10－9m.5．(微觀量的估算)(2024·江蘇卷·12A(3))科學家可以運用無規(guī)則運動的規(guī)律來探討生物蛋白分子．資料顯示，某種蛋白的摩爾質量為66kg/mol，其分子可視為半徑為3×10－9m的球，已知阿伏加德羅常數為6.0×1023mol－1.請估算該蛋白的密度．(計算結果保留一位有效數字)答案1×103kg/m3解析摩爾體積V＝eq\f(4,3)πr3NA密度ρ＝eq\f(M,V)，解得ρ＝eq\f(3M,4πr3NA)代入數據得ρ≈1×103kg/m3.1．(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)生化學反應而引起的答案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大小和溫度有關，顆粒越小，運動越明顯，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．(多選)(2024·陜西咸陽市質檢)關于布朗運動，下列說法中正確的是()A．布朗運動是分子的運動，牛頓運動定律不再適用B．布朗運動是分子無規(guī)則運動的反映C．懸浮在液體中的固體小顆粒的無規(guī)則運動是布朗運動D．布朗運動的激烈程度跟溫度有關，所以布朗運動也叫做熱運動答案BC解析布朗運動是懸浮顆粒的運動，這些顆粒不是微觀粒子，牛頓運動定律仍適用，故A錯誤；懸浮在液體中的固體小顆粒的無規(guī)則運動是布朗運動，是分子不停地做無規(guī)則運動的反映，其本身不是分子的熱運動，故B、C正確，D錯誤．3．(多選)已知阿伏加德羅常數為NA(mol－1)，某物質的摩爾質量為M(kg/mol)，該物質的密度為ρ(kg/m3)，則下列敘述中正確的是()A．1kg該物質所含的分子個數是ρNAB．1kg該物質所含的分子個數是eq\f(1,M)NAC．該物質1個分子的質量是eq\f(ρ,NA)D．該物質1個分子占有的空間是eq\f(M,ρNA)答案BD解析1kg該物質的物質的量為eq\f(1,M)，所含分子數目為：n＝NA·eq\f(1,M)＝eq\f(NA,M)，故A錯誤，B正確；每個分子的質量為：m0＝eq\f(M,NA)，故C錯誤；每個分子所占空間為：V0＝eq\f(m0,ρ)＝eq\f(M,ρNA)，故D正確．4．(多選)下面說法中正確的有()A．布朗運動反映了液體分子在不停地做無規(guī)則熱運動B．壓縮密封在汽缸中確定質量的志向氣體，隨著不斷地壓縮，難度越來越大，這是因為分子間距離越小時分子間斥力越大C．對氣體加熱，氣體的內能不確定增大D．物體溫度上升，分子熱運動加劇，全部分子的動能都會增加答案AC解析布朗運動反映了液體分子在不停地做無規(guī)則熱運動，選項A正確；壓縮密封在汽缸中確定質量的志向氣體，隨著不斷地壓縮，難度越來越大，這是因為體積減小時，壓強變大，選項B錯誤；對氣體加熱，若氣體對外做功，則氣體的內能不確定增大，選項C正確；物體溫度上升，分子熱運動加劇，分子的平均動能會增加，但并非每個分子的動能都增加，選項D錯誤．5.(多選)(2024·山西省長治、運城、大同、朔州、陽泉五地市聯(lián)考)小張在顯微鏡下視察水中懸浮的微小粉筆末的運動，從A點起先，他把粉筆末每隔20s的位置記錄在坐標紙上，依次得到B、C、D等點，把這些點連線形成如圖1所示折線圖，則關于該粉筆末的運動，下列說法正確的是()圖1A．該折線圖是粉筆末的運動軌跡B．粉筆末的無規(guī)則運動反映了水分子的無規(guī)則運動C．經過B點后10s，粉筆末應當在BC的中點處D．若變更水的溫度，再記錄一張圖，則僅從圖上不能確定記錄哪一張圖時的溫度高答案BD解析該折線圖不是粉筆末的實際運動軌跡，布朗運動是無規(guī)則的，故A錯誤；粉筆末受到水分子的碰撞，做無規(guī)則運動，所以粉筆末的無規(guī)則運動反映了水分子的無規(guī)則運動，故B正確；由于運動的無規(guī)則性，所以經過B點后10s，我們不知道粉筆末在哪個位置，故C錯誤；由于運動的無規(guī)則性，所以我們無法僅從圖上確定哪一張圖的溫度高，故D正確．6．(多選)(2024·河北唐山市質檢)關于分子動理論和物體的內能，下列說法正確的是()A．物體放出熱量，其內能確定削減B．溫度高的物體的內能確定大，但分子平均動能不確定大C．若兩分子間的距離減小，則分子間的引力和分子間的斥力均增大D．若分子間的作用力表現為斥力，則分子間的勢能隨分子間距離的減小而增大答案CD解析依據熱力學第確定律，ΔU＝W＋Q，若物體放出熱量且外界對物體做功，物體內能不確定削減，選項A錯誤；溫度高的物體的分子平均動能確定大，但內能不確定大，選項B錯誤；若兩分子間的距離減小，則分子間的引力和分子間的斥力均增大，選項C正確；若分子間的作用力表現為斥力，則隨分子間距離的減小，分子力做負功，分子間的勢能增大，選項D正確．7．(多選)(2024·云南昭通市上學期期末)下列敘述中正確的是()A．布朗運動就是液體分子的無規(guī)則運動B．當分子力表現為引力時，分子勢能隨分子間距離的增大而增大C．對于確定質量的志向氣體，溫度上升時，壓強可能減小D．已知水的密度和水的摩爾質量，則可以計算出阿伏加德羅常數答案BC解析布朗運動是懸浮的固體顆粒的無規(guī)則運動，是液體分子的無規(guī)則運動的表現，選項A錯誤；當分子力表現為引力時，分子間距離增大，分子力做負功，則分子勢能增大，選項B正確；依據eq\f(pV,T)＝C可知，對于確定質量的志向氣體，溫度上升時，壓強可能減小，選項C正確；已知水的密度和水的摩爾質量，可以求解水的摩爾體積，但是不能計算出阿伏加德羅常數，選項D錯誤．8．(多選)(2024·東北三省三校其次次聯(lián)合模擬)下列關于內能的說法正確的是()A．系統(tǒng)的內能是由系統(tǒng)的狀態(tài)確定的B．不計分子之間的分子勢能，質量和溫度相同的氫氣和氧氣具有相同的內能C．1g100℃水的內能小于1g100℃水蒸氣的內能D．內能少的物體也可以自發(fā)地將一部分內能轉移給內能多的物體答案ACD解析內能是指物體內部的全部分子所具有的分子動能和分子勢能的總和，系統(tǒng)的內能是由系統(tǒng)的狀態(tài)確定的，A正確；溫度相同，則分子的平均動能相同，但是質量相同的氫氣和氧氣的分子數不相同，因此內能不相同，B錯誤；相同溫度下的水變成水蒸氣須要汲取熱量，因此1g100℃的水的內能小于1g100℃的水蒸氣的內能，C正確；內能包含分子勢能和分子動能，內能少的物體可能溫度高，內能多的物體可能溫度低，D正確．9．(多選)下列說法正確的是()A．氣體擴散現象表明氣體分子間存在斥力B．對于同一志向氣體，溫度越高，分子平均動能越大C．當分子力表現為斥力時，分子力和分子勢能都隨分子間距離的減小而增大D．在陽光照耀下，可以視察到教室空氣中飄舞的灰塵做無規(guī)則運動，灰塵的運動屬于布朗運動答案BC解析氣體擴散現象表明氣體分子在永不停息地做無規(guī)則運動，選項A錯誤；對于同一志向氣體，溫度越高，分子平均動能越大，選項B正確；當分子力表現為斥力時，分子力隨分子間距離的減小而增大，分子距離減小時，分子力做負功，分子勢能增大，選項C正確；布朗運動無法用肉眼干脆視察到，灰塵的運動不屬于布朗運動，選項D錯誤．10．(多選)(2024·陜西渭南市教學質檢(二))下列說法正確的是()A．當某一密閉容器自由下落時，因完全失重，容器內密封的氣體壓強會變?yōu)榱鉈．當物體運動的速度增大時，物體的內能確定增大C．地球四周大氣壓強的產生是由于地球對大氣的萬有引力D．當分子距離在確定范圍內變大時，分子力可能增大答案CD解析封閉氣體壓強是因為大量氣體分子頻繁對器壁撞擊產生的，容器自由下落，但內部分子仍在無規(guī)則運動，所以氣體壓強仍存在，A錯誤；物體的內能等于全部分子的動能加上全部分子的勢能，分子平均動能與溫度有關，勢能與體積有關，當物體宏觀速度增大時，溫度和體積不確定變更，因此內能不確定變大，B錯誤；大氣壓強是地球對大氣的萬有引力作用在地球表面產生的，C正確；當分子間距從r0起先變大時，分子力先漸漸增大，后漸漸減小，D正確．11．(多選)(2024·貴州安順市調研)關于物體的內能，下列說法正確的是()A．物體內部全部分子動能的總和叫做物體的內能B．物體被舉得越高，其分子勢能越大C．確定質量的0℃的冰溶化為0℃的水時，分子勢能增加D．確定質量的志向氣體放出熱量，它的內能可能增加答案CD解析物體的內能包括分子動能和