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【课程标准内容及要求】 1.了解分子
理
的基本
点及相关的
据。
动
论
观
实验证
2.通
,了解
散
象。
察并能解
布朗运
。了解分子运
速率分布的
过实验
扩
现
观
释
动
动
统计
律,知道分子运
速率分布
像的物理意
。
规
动
图
义3.了解固体的微
构。知道晶体
观结
和非晶体的特点。能列
生活中的晶体和非晶体。通
例,了解液晶的主要性
举
过实
及其在
示技
中的
用。
质
显
术
应
4.
察液体的表面
力
象。了解表面
力
生的
观
张
现
张
产
原因。知道毛
象。
细现
5.了解气体
定律。知道理想气体模型。能用分子
理
实验
动
论
和统
点解
气体
和气体
定律。
计观
释
压强
实验
6.知道
力学第一定律。
热
7.理解能量
守恒定律,能用能量守恒的
点解
自然
象。
观
释
现
8.通
自然界中宏
程的方向
过
观过
性,了解
力学第二定律。学生
十七:通
,估
油酸分子的大小。学生
热
实验
过实验
测
十八:探究等温情况下一定
量气体
与体
的关系。
实验
质
压强
积
第1 讲 分子动理论 内能
一、分子动理论
1.物体是由大量分子组成的
(1)分子的大小
①分子的直径:数量级为10
- 10 m。
②分子的质量:数量级为10-26 kg。
(2)阿伏加德罗常数
①1 mol 的任何物质都含有相同的粒子数。通常可取NA=6.02
×
10
23 mol-1。
②阿伏加德罗常数是联系宏观物理量和微观物理量的桥梁。
2.分子永不停息地做无规则运动
(1)扩散现象
①定义:不同物质能够彼此进入对方的现象。
②实质:扩散现象并不是外界作用引起的,也不是化学反应的结果,而是由物质
分子的无规则运动产生的,温度越高,扩散得越快。
(2)布朗运动
1
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①定义:悬浮在液体中的微粒的无规则运动。
②实质:布朗运动反映了液体分子的无规则运动。
③特点:微粒越小,温度越高,运动越明显。
(3)热运动
①分子的永不停息的无规则运动叫做热运动。
②特点:分子的无规则运动和温度有关,温度越高,分子运动越剧烈。
3.分子间同时存在引力和斥力
(1)物质分子间存在空隙,分子间的引力和斥力是同时存在的,实际表现出的分子
力是引力和斥力的合力。
(2)分子力随分子间距离变化的关系:分子间的引力和斥力都随分子间距离的增
大而减小,随分子间距离的减小而增大,但斥力比引力变化得快。
(3)分子力与分子间距离的关系图线(如图1 所示)
图1
由分子间的作用力与分子间距离的关系图线可知:
①当r=r0时,F 引=F 斥,分子力为零。
②当r>r0时,F 引>F 斥,分子力表现为引力。
③当r<r0时,F 引<F 斥,分子力表现为斥力。
④当分子间距离大于10r0(约为10-9 m)时,分子力很弱,可以忽略不计。
【自测】 [2020·全国卷Ⅰ,33(1)]分子间作用力F 与分子间距r 的关系如图2 所示
r=r1时,F=0。分子间势能由r 决定,规定两分子相距无穷远时分子间的势能为
零。若一分子固定于原点O,另一分子从距O 点很远处向O 点运动,在两分子间
距减小到r2的过程中,势能________(填“减小”“不变”或“增大”);在间距
由r2减小到r1的过程中,势能________(填“减小”“不变”或“增大”);在间
距等于r1处,势能________(填“大于”“等于”或“小于”)零。
图2
2
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答案 减小 减小 小于
二、温度和内能
1.温度
一切达到热平衡的系统都具有相同的温度。
2.两种温标
摄氏温标和热力学温标。
关系:T=t+273.15 K。
3.分子的动能
(1)分子动能是分子热运动所具有的动能。
(2)分子热运动的平均动能是所有分子热运动动能的平均值,温度是分子热运动
平均动能的标志。
(3)分子热运动的总动能是物体内所有分子热运动动能的总和。
4.分子的势能
(1)意义:由于分子间存在着引力和斥力,所以分子具有由它们的相对位置决定的
能。
(2)分子势能的决定因素
①微观上:决定于分子间距离和分子排列情况;
②宏观上:决定于体积和状态。
5.物体的内能
(1)定义:物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和。
(2)决定因素:对于给定的物体,其内能大小由物体的温度和体积决定,即由物体
内部状态决定。
(3)影响因素:物体的内能与物体的位置高低、运动速度大小无关。
(4)改变物体内能的两种方式:做功和热传递。
命题点一 实验十七 用油膜法估测油酸分子的大小
1.实验原理
实验采用使油酸在水面上形成一层单分子油膜的方法估测分子的大小。当把一滴
用酒精稀释过的油酸滴在水面上时,油酸酒精溶液就在水面上散开,其中的酒精
溶于水,并很快挥发,在水面上形成如图3 甲所示形状的一层纯油酸薄膜。如果
算出一定体积的油酸酒精溶液在水面上形成的单分子油膜的面积,即可算出油酸
3
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分子的大小。用V 表示一滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积,用S 表示单分子
油膜的面积,用d 表示分子的直径,如图乙所示,则d=。
图3
2.实验器材
盛水浅盘、注射器(或滴管)、容量瓶、坐标纸、玻璃板、爽身粉(或细石膏粉)、油酸
酒精溶液、量筒、彩笔。
3.实验步骤
(1)用稀酒精溶液及清水清洗浅盘,充分洗去油污、粉尘,以免给实验带来误差。
(2)配制油酸酒精溶液,取纯油酸1 mL,注入500 mL 的容量瓶中,然后向容量瓶
内注入酒精,直到液面达到500 mL 刻度线为止,摇动容量瓶,使油酸充分溶解在
酒精中,这样就得到了500 mL 含1 mL 纯油酸的油酸酒精溶液。
(3)用注射器(或滴管)将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,并记下量筒内增加
一定体积Vn时的滴数n。
(4)根据V0=算出每滴油酸酒精溶液的体积V0。
(5)向浅盘里倒入约2 cm 深的水,并将爽身粉或细石膏粉均匀地撒在水面上。
(6)用注射器(或滴管)将一滴油酸酒精溶液滴在水面上。
(7)待油酸薄膜的形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,并将油酸膜的形状用彩笔画
在玻璃板上。
(8)将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,算出油酸薄膜的面积S(求面积
时以坐标纸上边长为1 cm 的正方形为单位计算轮廓内正方形的个数,不足半个
的舍去,多于半个的算一个)。
(9)根据油酸酒精溶液的配制比例,算出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V,并
代入公式d=算出油酸薄膜的厚度d。
(10)重复以上实验步骤,多测几次油酸薄膜的厚度,并求平均值,即为油酸分子直
径的大小。
4.注意事项
(1)注射器针头高出水面的高度应在1 cm 之内,当针头靠水面很近(油酸未滴下之
前)时,会发现针头下方的粉层已被排开,这是针头中酒精挥发所致,不影响实验
4
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效果。
(2)待测油酸薄膜扩散后又会收缩,要在油酸薄膜的形状稳定后再画轮廓。扩散后
又收缩有两个原因:①水面受油酸液滴冲击凹陷后又恢复;②酒精挥发后液面收
缩。
(3)当重做实验时,将水从浅盘的一侧边缘倒出,在这侧边缘会残留油酸,可用少
量酒精清洗,并用脱脂棉擦去,再用清水冲洗,这样做可保持浅盘的清洁。
(4)本实验只要求估测分子的大小,实验结果的数量级符合要求即可。
【例1】 (2021·天津市模拟)在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中,有下列
实验步骤:
图4
①用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待薄膜形状稳定
②往边长约为40 cm 的浅盘里倒入约2 cm 深的水,待水面稳定后将适量的痱子
粉均匀地撒在水面上
③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油膜的面积,根据油酸的体
积和面积计算出油酸分子直径的大小
④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下量筒内每增
加一定体积时的滴数,由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积
⑤将玻璃板放在浅盘上,然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上,完成下列填
空:
(1)上述步骤中,正确的顺序是________。
(2)油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL 溶液中有纯油酸1 mL,用注射器测得1
mL 上述溶液有200 滴,把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里,待
水面稳定后,测得油酸膜的近似轮廓如图4 所示,图中正方形小方格的边长为1
cm,则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是________mL,油酸膜的面积
是________cm2。根据上述数据,估测出油酸分子的直径是________m(此结果保
留3 位有效数字)。
5
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(3)某学生在“用油膜法估测分子大小”的实验中,计算结果明显偏大,可能是由
于________。
A.油酸未完全散开
B.计算油膜面积时,将所有不足1 格的方格记作1 格
C.计算油膜面积时,舍去了所有不足1 格的方格
答案 (1)④②①⑤③ (2)5×10-6 40 1.25×10-9 (3)AC
解析 (1)“油膜法估
油酸分子的大小
测
”
步
:准
油酸酒精溶液
实验
骤为
备
(④)→
准
水的浅
及痱子粉
备带
盘
(②)→形成油膜(①)→描
油膜
廓
绘
轮
(⑤)→
算分子直
计
径(③),故正确的
序
:
顺
为
④②①⑤③。
(2)1 滴油酸酒精溶液中
油酸的体
纯
积
V=× mL=5×10-6 mL
面
超
正方形一半的正方形的个数
积
过
为40 个,故油膜的面积
S=40×1×1 cm2=40 cm2
油酸分子直径
d== m=1.25×10-9 m。
(3)油酸未完全散开,则S
量
偏小,直径
量
偏大,
测
值
测
值
选项A 正确;算油膜面
计
,将所有不足
积时
1 格的方格
作
记
1 格,则S
量
偏大,直径
量
偏小,
测
值
测
值
选项
B
;算油膜面
,舍去了所有不足
错误计
积时
1 格的方格,则S
量
偏小,直径
测
值
测
量
偏大,
值
选项C 正确。
【针对训练1】 (2021·1 月江
新高考适
性考
,
苏
应
试
6)在“用油膜法估测分子大
小”的实验中,将1 mL 的纯油酸配制成5 000 mL 油酸酒精溶液,用注射器测得
1 mL 溶液为80 滴,再滴入1 滴这样的溶液到准备好的浅盘中,描出的油膜轮廓
如图5 所示,数出油膜共占140 个小方格,每格边长是0.5 cm,由此估算出油酸分
子直径为( )
图5
A.7×10-8 m
B.1×10-8 m
C.7×10-10 m
D.1×10-10 m
答案 C
6
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解析
油酸的体
纯
积V=× mL=2.5×10-6 mL=2.5×10-12 m3。油膜的面积S=
140×0.25 cm2=3.5×10-3 m2,油酸分子的直径
则
为d=≈7×10-10 m,故C 正确。
命题点二 微观量估算的“两种建模方法”
1.求解分子直径时的两种模型(对于固体和液体)
(1)把分子看成球形,d=。
(2)把分子看成小立方体,d=。
提醒:对于气体,利用d=算出的不是分子直径,而是气体分子间的平均距离。
2.宏观量与微观量的相互关系
(1)微观量:分子体积V0、分子直径d、分子质量m0。
(2)宏观量:物体的体积V、摩尔体积Vmol、物体的质量m、摩尔质量M、物体的密度
ρ。
(3)相互关系
①一个分子的质量:m0==。
②一个分子的体积:V0==(注:对气体,V0为分子所占空间体积)。
③物体所含的分子数:N=·NA=·NA或N=·NA=·NA。
【例2】 水的密度ρ=1.0×103 kg/m3、摩尔质量M=1.8×10-2 kg/mol,阿伏加德罗
常数为NA=6.02×1023 mol-1,一滴露水的体积大约是9.0×10-8 cm3,它含有
__________个水分子,如果一只极小的虫子来喝水,每分钟喝进9.0×107个水分
子时,喝进水的质量是__________ kg(结果保留2 位有效数字)。
答案 3.0×1015 2.7×10-18
解析 已知水的摩
量
尔质
为
M=1.8×10-2 kg
水的摩
体
尔
积为VM=
一个水分子的体积为V0=
一滴露水含有水分子的个数
N==3.0×1015个
小虫喝
水的物
的量
进
质
为n=
喝
水的
量
进
质
为m=nM=2.7×10-18 kg。
【针对训练2】 在标准状况下,体积为V 的水蒸气可视为理想气体,已知水蒸气的
密度为ρ,阿伏伽德罗常数为NA,水的摩尔质量为M,水分子的直径为d。
(1)计算体积为V 的水蒸气含有的分子数;
(2)估算体积为V 的水蒸气完全变成液态水时,液态水的体积(将液态水分子看成
7
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球形,忽略液态水分子间的间隙)。
答案 (1)NA (2)
解析 (1)体积为V 的水蒸气的
量
质
为
m=ρV
体积为V 的水蒸气含有的分子数为
N=NA=NA。
(2)液
水分子看成球形,水分子的直径
态
为d
一个水分子的体
则
积为V0=π
液
水的体
则
态
积为
V′=NV0=NA·=。
命题点三 布朗运动与分子热运动
1.布朗运动
(1)研究对象:悬浮在液体中的微粒。
(2)运动特点:无规则、永不停息。
(3)相关因素:微粒大小、温度。
(4)物理意义:说明液体分子做永不停息的无规则的热运动。
2.扩散现象:相互接触的物体分子彼此进入对方的现象。
产生原因:分子永不停息地做无规则运动。
3.扩散现象、布朗运动与热运动的比较
现象
扩散现象
布朗运动
热运动
活动主体
分子
微小固体微粒
分子
区别
分子的运动,发生在固体、
液体、气体任何两种物质
之间
比分子大得多的微
粒的运动
分子的运动,不能
通过光学显微镜直
接观察到
共同点
①都是无规则运动;②都随温度的升高而更加激烈
联系
扩散现象、布朗运动都反映分子做无规则的热运动
【例3】 据研究发现,新冠病毒感染的肺炎传播途径之一是气溶胶传播。气溶胶是
指悬浮在气体介质中的固态或液态颗粒所组成的气态分散系统。这些固态或液态
颗粒的大小一般在10-3~103 μm 之间。已知布朗运动微粒大小通常在10-6 m 数
量级。下列说法正确的是( )
8
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图6
A.布朗运动是气体介质分子的无规则运动
B.在布朗运动中,固态或液态颗粒越小,布朗运动越剧烈
C.在布朗运动中,颗粒无规则运动的轨迹就是分子的无规则运动的轨迹
D.当固态或液态颗粒很小时,能很长时间都悬浮在气体中,颗粒的运动属于布朗
运动,能长时间悬浮是因为气体浮力作用
答案 B
解析 布朗运
是固
或液
粒的无
运
,是气体分子无
运
撞
动
态
态颗
规则
动
规则热
动
击
的
果,所以它反映的是气体分子的无
运
;
粒越小,气体分子
粒的
结
规则
动
颗
对颗
撞
作用越不容易平衡,布朗运
击
动越
烈,故
剧
B 正确,A
;在布朗运
中,
错误
动
颗
粒本身并不是分子,而是分子集
,所以
粒无
运
的
迹不是分子无
团
颗
规则
动
轨
规则
运
的
迹,故
动
轨
C
,当固
或液
粒很小
,能很
都
浮在气体中,
错误
态
态颗
时
长时间
悬
粒的运
属于布朗运
;固
或液
粒能
浮是受到气体分子无
颗
动
动
态
态颗
长时间悬
规则
运
撞
而
致的,不是浮力作用的
果,故
热
动
击
导
结
D
。
错误
【针对训练3】 (2021·海安期末)将墨汁滴入水中,逐渐扩散,最终混合均匀,下列
关于该现象的解释正确的是( )
A.墨汁扩散是水的对流形成的
B.墨汁扩散时碳粒与水分子发生化学反应
C.混合均匀主要是由于碳粒受重力作用
D.混合均匀过程中,水分子和碳粒都做无规则运动
答案 D
解析 墨汁的
散运
是因
微粒受到的来自各个方向的液体分子的撞
作用
扩
动
为
击
不平衡引起的,不是水的
流形成的、也不是碳粒与水分子
生化学反
,
对
发
应
A、B
;碳素墨水滴入清水中,
察到的布朗运
是液体分子不停地做无
撞
错误
观
动
规则
击
碳
浮微
悬
粒,浮微粒受到的来自各个方向的液体分子的撞
作用不平衡的
致
悬
击
导
的无
运
,不是因
碳粒受重力作用,
规则
动
为
C
;混合均匀的
程中,水分子做
错误
过
无
的运
,碳粒的布朗运
也是做无
运
,
规则
动
动
规则
动
D 正确。
【针对训练4】 当氢气和氧气温度相同时,下列说法中正确的是( )
A.两种气体分子的平均动能相等
B.氢气分子的平均速率等于氧气分子的平均速率
C.两种气体分子热运动的总动能相等
D.质量相等的氢气和氧气,温度相同,不考虑分子间的势能,则两者内能相等
答案 A
9
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解析 温度是物体分子平均
能的
志,温度相同,
物体分子的平均
能相同
动
标
则
动
气分子的
量比氧气分子的
量小,平均
能相同
,气分子平均速率大,
氢
质
质
动
时氢
A
正确,B
;由于两种气体分子的
量关系未知,所以分子数多少未知,故
错误
总质
总
能不一定相同,
动
C
;气分子摩
量小,量相等
,气分子数多,所
错误氢
尔质
质
时氢
以
气内能大,
氢
D
。
错误
命题点四 分子力和内能
1.分子力、分子势能与分子间距离的关系
如图7 所示(取无穷远处分子势能Ep=0)。
图7
①当r>r0时,分子力表现为引力,当r 增大时,分子力做负功,分子势能增加。
②当r<r0时,分子力表现为斥力,当r 减小时,分子力做负功,分子势能增加。
③当r=r0时,分子势能最小。
2.内能和机械能的区别
能量
定义
决定因素
量值
测量
转化
内能
物体内所有分
子的动能和势
能的总和
由物体内部分子
微观运动状态决
定,与物体整体运
动情况无关
任何物体
都具有内
能,恒不
为零
无法测量,
其变化量可
由做功和热
传递来量度
在一定
条件下
可相互
转化
机械能
物体的动能及
重力势能和弹
性势能的总和
与物体宏观运动
状态、参考系和零
势能面的选取有
关,和物体内部分
子运动情况无关
可以为零
可以测量
【真题示例4】 (2020·北京卷,10)分子力F 随分子间距离r 的变化如图8 所示。将
两分子从相距r=r2处释放,仅考虑这两个分子间的作用,下列说法正确的是(
)
10
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图8
A.从r=r2到r=r0分子间引力、斥力都在减小
B.从r=r2到r=r1分子力的大小先减小后增大
C.从r=r2到r=r0分子势能先减小后增大
D.从r=r2到r=r1分子动能先增大后减小
答案 D
解析 从r=r2到r=r0分子
引力、斥力都在增大,但斥力增大得更快,故
间
A 错
;由
可知,在
误
图
r=r0
分子力
零,故从
时
为
r=r2到r=r1分子力的大小先增大后
减小再增大,故B
;在
错误
r=r0
分
时
子
能最小,故从
势
r=r2到r=r0分子
能一
势
直减小,故C
;从
错误
r=r2到r=r1分子
能先减小后增大,故分子
能先增大后
势
动
减小,故D 正确。
【针对训练5】 (2021·山
日照模
东
拟)分子间势能由分子间距r 决定。规定两分子
相距无穷远时分子间的势能为零,两分子间势能与分子间距r 的关系如图9 所示
若一分子固定于原点O,另一分子从距O 点无限远向O 点运动。下列说法正确的
是( )
图9
A.在两分子间距从无限远减小到r2的过程中,分子之间的作用力先增大后减小
B.在两分子间距从无限远减小到r1的过程中,分子之间的作用力表现为引力
C.在两分子间距等于r1处,分子之间的作用力等于0
D.对于标准状况下的单分子理想气体,绝大部分分子的间距约为r2
答案 A
解析 由
可知,
图
r2
分子
能最小,
处
势
则r2
分子之
的作用力等于
处
间
0,所以在两
分子
距从很
减小到
间
远处
r2的
程中,分子之
的作用力先增大后减小,
过
间
选项A
正确,C
;由于
错误
r1<r0,分子
作用力表
斥力,
间
现为
选项B
;于
准状况
错误对
标
下的理想气体,
大部分分子的
距
绝
间
约为10r2,选项D
。
错误
11
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对点练1 微观量估算的“两种建模方法”
1.某一体积为V 的密封容器,充入密度为ρ、摩尔质量为M 的理想气体,阿伏加德
罗常数为NA。则该容器中气体分子的总个数N=__________。现将这部分气体压
缩成液体,体积变为V0,此时分子中心间的平均距离d=__________(将液体分子
视为立方体模型)。
答案
解析 气体的
量
质
m=ρV
气体分子的
个数
总
N=nNA=NA=NA
部分气体
成液体,分子个数不
该
压缩
变
每个液体分子的体
设
积为V1,则N=
又V1=d3
立解得
联
d=。
对点练2 布朗运动与分子热运动
2.(2021·北京丰台区模拟)玻璃杯中装入半杯热水后拧紧瓶盖,经过一段时间后发
现瓶盖很难拧开。原因是( )
A.瓶内气体压强变小
B.瓶内气体分子热运动的平均动能增加
C.瓶内气体速率大的分子所占比例增大
D.瓶内气体分子单位时间内撞击瓶盖的次数增加
答案 A
解析
一段
后,玻璃杯中的水温度降低,瓶内气体
小,所以瓶盖
经过
时间
压强变
很
开,
难拧
则A 正确;瓶内气体分子
运
的平均
能减小,所以
热
动
动
B
;瓶内气
错误
体速率大的分子所占比例减小,所以C
;瓶内气体分子
位
内撞
瓶盖
错误
单
时间
击
的次数减少,所以D
。
错误
3.某同学在显微镜下观察水中悬浮的花粉微粒的运动。他把小微粒每隔一定时间
的位置记录在坐标纸上,如图1 所示。则该图反映了( )
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图1
A.液体分子的运动轨迹
B.花粉微粒的运动轨迹
C.每隔一定时间花粉微粒的位置
D.每隔一定时间液体分子的位置
答案 C
解析
微
能看
的是
浮的花粉微粒不是分子,
显
镜
见
悬
A、D
;如
所示是小微
错误
图
粒每隔一定
在坐
上的位置,用直
把它
接起来,表
出无
律性,
时间
标纸
线
们连
现
规
期
微粒不一定是沿直
运
,
间
线
动
B
,
错误
C 正确。
4.(2021·北京期末)关于布朗运动,下列说法正确的是( )
A.布朗运动是液体分子的无规则运动
B.悬浮在液体中的颗粒越小、液体温度越高,布朗运动越明显
C.悬浮颗粒越大,在某一瞬间撞击它的分子数越多,布朗运动越明显
D.布朗运动的无规则性反映了颗粒内部分子运动的无规则性
答案 B
解析 布朗运
就是
浮在液体表面的固体
粒的无
运
,是液体分子的无
动
悬
颗
规则
动
运
的反映,
规则
动
选项A、D
;布朗运
形成的
错误
动
原因是由于液体分子
浮微
对悬
粒无
撞
引起的,浮
粒越小,温度越高,粒的受力越不均衡,布朗运
规则
击
悬
颗
颗
动
就越明
,
显
选项B 正确,C
。
错误
对点练3 分子力和内能
5.(2021·河南
州月考
郑
)下列说法正确的是( )
A.当分子间距离减小时,分子势能一定减小
B.分子间的引力和斥力是不能同时存在的,有引力就不会有斥力
C.对气体加热,气体的内能不一定增大
D.物体温度升高,分子热运动加剧,所有分子的动能都会增大
答案 C
解析 当分子
作用力表
斥力
,分子之
的距离减小,
分子力做
功,
间
现为
时
间
则
负
分子
能增大,
势
A
;分子
的引力和斥力是同
存在的,
错误
间
时
B
;气体加
错误对
热,
若气体同
外做功,气体的内能不一定增大,
时对
则
选项C 正确;物体温度升高,分
子
运
加
,分子的平均
能会增大,但并非每个分子的
能都增大,
热
动
剧
动
动
选项D
。
错误
6.(2021·南京
研
调
)分子力F 随分子间距离r 的变化如图2 所示,将两分子从相距
r=r2处释放,仅考虑这两个分子间的作用,从r=r2到r=r1( )
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图2
A.分子间的引力先增大后减小
B.分子间的斥力先减小后增大
C.分子力的大小先减小后增大
D.分子势能先减小后增大
答案 D
解析 两分子
距从
间
r2减小到r1的
程中,分子
的引力和斥力均
大
过
间
变
,选项
A、B
;分子力先表
引力,先增加后减小,后表
斥力逐
大,
错误
现为
现为
渐变
选项C
;分子力先做正功,后做
功,分子
能先减小后增加,
错误
负
势
选项D 正确。
7.关于分子动理论,下列说法正确的是( )
A.分子的质量m=,分子的体积V=
B.物体间扩散现象主要是分子间斥力作用的结果
C.在任一温度下,气体分子的速率分布均呈现“中间多、两头少”的规律
D.显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动,这反映了炭粒分子运
动的无规则性
答案 C
解析 分子的
量
质
m=,气体分子
距离很大,分子体
不能用
间
积
V=
算,
计
选项A
;物体
的
散
象主要是分子不停息地做无
运
引起的,
错误
间
扩
现
规则
动
选项B 错误
在任一温度下,气体分子的速率分布均呈现“中
多、两
少
间
头
”的
律,
规
选项C
正确;
微
下
察到墨水中的小炭粒在不停地做无
运
,
反映了水分子
显
镜
观
规则
动
这
运
的无
性,
动
规则
选项D
。
错误
8.在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中油酸酒精溶液的浓度为每104 mL
溶液中有纯油酸6 mL。用注射器测得1 mL 上述溶液中有液滴50 滴。把1 滴该溶
液滴入盛水的浅盘里,待水面稳定后,将玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上描出油
膜的轮廓,随后把玻璃板放在坐标纸上,其形状如图3 所示。坐标纸中正方形方
格的边长为20 mm。则根据上述数据估测出油酸分子的直径是( )
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图3
A.1×10-9 m
B.2×10-10 m
C.5.5×10-10 m
D.8×10-11 m
答案 C
解析 求油膜的面
,先数出共有
积时
约55 个小方格。故油膜的面积为S=nS0=
55×(20×10-3)2m2=2.2×10-2m2,由于104 mL 溶液中含有
油酸
纯
6 mL,则1 mL
中有
油酸
纯
V0= mL=6×10-4 mL,又1 mL 上述溶液中有液滴50 滴,故1 滴溶
液中含有
油酸的体
纯
积为V==1.2×10-11 m3,由公式d=可得油酸分子直径为d
= m=5.5×10-10 m。
9.如图4 所示为一个防撞气包,包内气体在标准状况下体积为336 mL,已知气体
在标准状态下的摩尔体积V0=22.4 L/mol,阿伏加德罗常数NA=6.0×1023
mol-1,求气包内(结果均保留2 位有效数字):
图4
(1)气体的分子个数;
(2)气体在标准状况下每个分子所占的体积。
答案 (1)9.0×1021个 (2)3.7×10-26 m3
解析 (1)由
意可知,分子数目
题
为
N=NA=9.0×1021个。
(2)由
意可知气体在
准状况下每个分子所占的体
题
标
积为V′=≈3.7×10-26 m3。
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