2020-2021学年新教材物理人教版选择性必修三阶段复习课1分子动理论

阶段复习课阶段复习课 核心整合·思维导图 必备考点·素养评价 素养一物理观念 考点 分子的大小与阿伏加德罗常数 1.1.分子的大小分子的大小: : (1)单分子油膜法是最粗略地说明分子大小的一种方法。 如果油在水面上尽可能地散开,可认为在水面上形成单分子油膜,并且 利用已制好的方格透明玻璃板盖在水面上,用于测定油膜面积,如图 1 所示。已知一滴油酸的体积 V 和水面上油膜面积 S,那么油酸分子的直 径是 d= 。 (2)利用离子显微镜测定分子的直径。 如果设想钨原子是一个挨着一个排列的话,那么钨原子之间的距离L就 等于钨原子的直径 d,如图 2 所示。 2.2.微观量的计算方法微观量的计算方法: : 由于微观量是不能直接测量的,可以测定宏观物理量,用阿伏加德罗常 数作为桥梁,间接计算出微观量来。设阿伏加德罗常数的测量值N A、分 子体积 V′、分子的直径 d、分子的质量 m、物体的体积 V、摩尔体积 V m、物质的质量 M、摩尔质量 Mm 、物质的密度 ρ。 (1)计算分子的质量:m==。 (2)计算(固体、液体)分子的体积(或气体分子所占的空间): V′==。 N A= N A= N A。 (3)计算物质所含的分子数: n= (4)分子大小的计算: ①对于固体和液体,分子的直径 d= ②对于气体,分子间的平均距离 d= 3.3.分子大小的关键词转化分子大小的关键词转化: : ; 。 【素养评价】 1.(多选)某气体的摩尔质量为 M,摩尔体积为 V,密度为 ρ,每个分子的 质量和体积分别为 m 和 V 0,则阿伏加德罗常数 NA 可以表示为 A.N A= B.N A= C.N A= D.N A= 【解析】选 B、C。用N A= = 计算阿伏加德罗常数,不仅适用于分子间 隙小的液体与固体 ,而且适用于分子间隙大的气体 ,故 B、C 正确;而 N A= =仅适用于分子间隙小的液体与固体 ,由于气体分子间有很大 的间隙,每个气体分子所占据的空间比每个气体分子的体积大得多 ,所 以 A、D 不正确。 2.已知气泡内气体的密度为 1.29 kg/m3,平均摩尔质量为 0.29 kg/mol。 阿伏加德罗常数 N 23 A=6.02×10 mol -1,取气体分子的平均直径为 2×10-10 m,若气泡内的气体能完全变为液体 ,请估算液体体积与原来气体体积 的比值。(结果保留一位有效数字) 【解析】设气体体积为 V 1,完全变为液体后的体积为 V2,气体质量:m=ρ V 1 含分子个数:n= N A )( 每个分子的体积:V 0= π( ) 3= πD3 变为液体后的体积为:V 2=nV0 液体体积与气体体积之比:= 答案:1×10-5 【补偿训练】 科技人员测得钙钛单晶的体积为 V,密度为 ρ,摩尔质量为 M,阿伏加德 罗常数为 N A,求: (1)该晶体所含的分子数; (2)估算该晶体分子直径 D(球的体积 V=) N A; =1×10-5 【解析】(1)该单晶体的质量 m=ρV,则分子数为:n= (2)单个分子体积 V′= 解得:D= 答案:(1)N A (2) = 素养二科学思维 考点 分子间作用力与分子势能的关系 1.1.分子间存在引力和斥力的证据分子间存在引力和斥力的证据: : (1)分子之间存在着引力的证据:分子之间有间隙,但是固体、液体内大 量分子却能聚集在一起形成固定的形状或固定的体积 ,这两方面的事 实,使我们推理出分子之间一定存在着相互吸引力。 (2)分子之间存在着斥力的证据 :固体和液体很难被压缩 ,即体积压缩 到了一定程度后再压缩也是很困难的;用力压缩固体(或液体)时,物体 内会产生反抗压缩的弹力。这些事实都是分子之间存在斥力的表现。 2.2.分子力与分子势能分子力与分子势能: : 项目 与分子间距离 的关系图像 F 引和 F斥都随距离的增大而 子势能减少。r 减小,斥 r10r 0 F 引和 F斥都已十分微弱,可以 分子势能为零 (10m) 认为分子间没有相互作用力 3.3.分子间作用力与分子势能的关键词转化分子间作用力与分子势能的关键词转化: : -9 分子间相互作用力分子势能 E p r 增大,斥力做正功,分 大,F 引r 0 减小,随距离的减小而增 力做正功 ,分子势能减 大,F 引F斥,F 表现为引力 少 【素养评价】 1.(多选)关于分子间作用力,下列说法中正确的是 A.压缩气体时,气体会表现出抗拒压缩的力,这是由于气体分子间存在 斥力 B.因分子间的引力和斥力大小都随分子间距离的增大而减小 ,所以分 子力一定也随分子间距离的增大而减小 C.分子间距离增大时,可能存在分子势能相等的两个位置 D.分子间距离增大时,分子力、分子势能均有可能减小 【解析】选 C、D。压缩气体时,气体会表现出抗拒压缩的力,这是由于 气体压强增大,故 A 错误;分子间的引力和斥力大小都随分子间距离的 增大而减小,但分子力随着分子间距离的增大有可能先增大再减小 ,故 B 错误;分子间距离增大时,可能存在分子势能相等的两个位置,可比喻 为弹簧被压缩和拉伸时,即分别表现为斥力和引力,故C正确;分子间距 离从小于平衡间距时分子间距离增大时,分子力、分子势能均有可能减 小,故 D 正确。 2.(多选)如图所示为分子势能Ep与分子间距离r的关系曲线,下列说法 正确的 是 ) ) ( ( A.气体的分子间平均距离为 r 2 B.液态油酸分子间的平均距离为 r 1 C.r 2 处的分子力为零 D.处于熔点的晶体熔化吸热过程中,分子间的平均距离 r 会发生变化 【解析】选 C、D。气体的分子势能为零,对应的分子间平均距离大于 r 2,故 A 错误; 液态油酸分子间的平均距离大于 r1,故 B 错误; r2 处为分 子间的平衡位置,分子力为零,故 C 正确; 处于熔点的晶体熔化吸热过 程中,分子大小没有发生变化但分子的结构发生了变化 ,分子间的距离 变化了,故 D 正确。 【补偿训练】 (多选)分子力 F、分子势能 E p 与分子间距离 r 的关系图线如图所示(取 无穷远处分子势能 E p=0。 若甲分子固定于坐标原点 O,乙分子从某处(分 子间的距离大于 r 0 小于 10r 0)由静止释放,在分子力的作用下沿 r 正半 轴靠近甲,则 A.乙分子所受甲分子的引力逐渐增大 B.乙分子在靠近甲分子的过程中乙分子的动能逐渐增大 )( C.当乙分子距甲分子为 r=r 0 时,乙分子的速度最大 D.当乙分子距甲分子为 r=r 0 时,乙分子的势能最小 【解析】选 A、C、D。在靠近甲的过程中,根据分子间距离减小,则乙分 子所受甲分子的引力一直增大,故 A 正确;乙分子在靠近甲分子的过程 中,先是分子引力做正功 ,后是分子斥力做负功 ,则乙分子的动能先增 大后减小,故B错误;当乙分子距甲分子为r=r 0 时,分子引力与分子斥力 相等,继续靠近,则斥力做负功,则当乙分子距甲分子为 r=r 0 时,乙分子 的速度最大,故 C 正确;当乙分子从某处由静止释放向甲靠近到距甲分 子为 r=r 0 时,分子引力一直做正功,则乙分子的势能减小,此时分子势 能最小,故 D 正确。 关闭关闭 WordWord 文档返回原板块文档返回原