第一章 分子动理论.doc

物理3-3第一章 分子动理论一.知识点总结此部分分为物体是有大量分子组成的;了解一般分子大小的数量级;知道阿伏伽德罗常数及其意义，会用阿伏伽德罗常数进行计算和估算;知道分子热运动，知道分子的热运动与温度有关，了解布朗运动。了解分子间的作用力中既有引力、又有斥力，认识分子间相互作用力的特点，以及知道温度是分子平均动能的标志等等。考点1.分子动理论1. 物质是由大量分子组成。(1)分子体积很小，质量小。2. 分子永不停息做无规则热运动：(1)实验依据：扩散现象、布朗运动。(2)布朗运动：是指悬浮在液体中微粒的无规则运动。布朗运动成因：液体分子无规则运动，对固体小颗粒碰撞不平衡。影响布朗运动剧烈程度因素：微粒小，温度高，布朗运动剧烈。3. 分子间同时存在相互作用的引力和斥力。(1)分子力：分子间引力和斥力的合力，即表现出的分子力。(3)物体内能：综合考虑：分子数N，温度T，体积V。物体温度相同，内能一定相同()理想气体内能：理想气体分子间无相互作用力，无分子势能，其内能仅是分子动能总和，与分子数N，温度T有关。对一定质量理想气体，内能仅由温度T决定。(4)内能与机械能的区别：物体内能是物体内大量分子所具有动能和势能的总和，宏观上取决于分子数N，温度，体积。物体机械能是物体整体运动具有动能和势能总和，取决于质量m，速度v，高度h，形变。2. 改变内能的两种方法：做功和热传递二.常见考法 考查题型可以是选择题、填空题，也可以是计算题，可于化学知识相结合命题。从近几年的高考试题看，对本部分的考查，主要集中在简单的计算，且以估算居多。而分子热运动主要集中在热运动与温度的关系，布朗运动的实质上。对于分子间的作用力主要集中在力与距离的关系曲线上。三.误区提醒1.布朗运动不是固体分子的运动,也不是液体分子的运动,而是小颗粒的运动,是液体分子无规则运动的反映.2.布朗运动中的颗粒很小,肉眼看不见,需用显微镜才能观察到.1.物体的体积越大,分子势能不一定就越大,如0的水结成0的冰后体积变大,但分子势能却减小了.2.理想气体分子间相互作用力为零,故分子势能忽略不计,一定质量的理想气体内能只与温度有关.3.机械能和内能都是对宏观物体而言的,不存在某个分子的内能、机械能的说法.【实验】用油膜法估测分子的大小 会建立模型和利用估测法在研究物理问题中的应用，通过实验估测分子的大型。【实验目的】1.估测油酸分子的大小.2.学习间接测量微观量的原理和方法.【实验原理】利用油酸的酒精溶液在平静的水面上形成单分子油膜(如图所示),将油酸分子看做球形,测出一定体积油酸溶液在水面上形成的油膜面积,用d=V/S计算出油膜的厚度,其中V 为一滴油酸溶液中纯油酸的体积, S为油膜面积.这个厚度就近似等于油酸分子的直径.【实验器材】盛水浅盘、滴管(或注射器)、试剂瓶、坐标纸、玻璃板、痱子粉、油酸酒精溶液、量筒、彩笔.【实验步骤】1.用滴管(或注射器)将油酸酒精溶液滴入量筒.数出每毫升油酸酒精溶液的滴数,算出每滴液滴体积的平均值.2.把洗干净的浅盘水平放置,倒入约2 cm深的水.用纱网(或粉扑)将适量的痱子粉(或石膏粉)轻轻洒在水面上.3.用滴管 (滴管距离水面约1 cm)将一滴油酸酒精溶液轻轻滴入水面中央,待油膜形状稳定后.在浅盘上盖上透明塑料盖板,用彩色水笔在透明塑料盖板上描出油膜的边缘轮廓.4.数出透明塑料盖板上所描出的油膜边缘轮廓线内含有的方格数,(数方格时,不足半个格的舍去,多于半格的算1个格),估测出油膜的面积,估算油酸分子的直径.5.清洗浅盘,擦去透明塑料盖板上的油膜轮廓线,重复做2次至3次实验.【数据处理】根据上面记录的数据,完成以下表格内容.【误差分析】 1.油酸酒精溶液配制后长时间放置,溶液的浓度容易改变,会给实验带来较大误差.2.利用小格子数计算轮廓面积时，轮廓的不规则性容易带来计算误差.为减小误差,不足半个格子的舍去,多于半个格子的算一个.方格边长的单位越小,计算出的面积越精确.3.测量量筒内溶液增加1 mL的滴数时，注意正确的观察方法.4.油膜形状的画线误差.常见考法 考查题型可以是选择题，填空题，一般用到计算；从近几年的高考试题和各地模拟题看，考查的几率较高。对本考点的考查，主要集中在建立模型、估测分子大小的方法及计算、实验中的注意事项上。 误区提醒1.实验前，必须将所有的实验用具擦洗干净 .实验时,吸取油酸、酒精和溶液的移液管要分别专用,不能混用,否则会增大实验误差.2.痱子粉和油酸的用量都不可太大,否则不易成功.3.油酸酒精溶液的浓度以小于0.1%为宜，不宜长时间放置.4.浅盘中的水离盘口面的距离应较小,并要水平放置,以便准确地画出薄膜的形状,画线时视线应与板面垂直.5.油酸在水面上形成油膜时先扩散后收缩,要在稳定后再画轮廓.扩散后又收缩的原因有两个：一是水面受液滴冲击凹陷后又恢复;二是酒精挥发后，油膜回缩.6.滴油酸酒精溶液的滴口应在离水面1 cm之内,否则油膜难于形成.7.因为水和油酸都是无色透明的液体,所以要用痱子粉来显示油膜的边界.注意要从盘的中央加痱子粉.由于加粉后水的表面张力系数变小,水将粉粒拉开,同时粉粒之间又存在着排斥作用,粉会自动扩散至均匀.这样做,比将粉撒在水面上的实验效果要好;撒痱子粉后,不要再触动盘中的水.8.当重做实验时,水从盘的一侧边缘倒出,在这侧边缘会残留油酸.为防止影响下次实验时油酸的扩散和油膜面积的测量,可用少量酒精清洗,并用脱脂棉擦去,再用清水冲洗,这样可保持盘的清洁.9.本实验只要求估算分子的大小,实验结果数量级符合要求即可分子动理论检测卷(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分)1关于布朗运动，下述说法正确的是()A布朗运动就是分子的无规则运动B悬浮微粒的无规则运动是由于液体分子对它无规则的撞击引起的C悬浮微粒的无规则运动是由于微粒内部分子无规则运动引起的D悬浮微粒的无规则运动是由于外界的影响(如液体、气体的流动)引起的2关于布朗运动和扩散现象，下列说法中正确的是()A布朗运动和扩散现象都可以在气、液、固体中发生B布朗运动和扩散现象都是固体小颗粒的运动C布朗运动和扩散现象都是温度越高越明显D布朗运动和扩散现象都是会停止的3下列说法中正确的是()A沙子、水泥及水搅拌成沙浆是扩散现象B布朗运动是液体分子无规则运动的反映C扩散现象和布朗运动都不是分子运动，也不能反映分子的运动D因为布朗运动的激烈程度跟温度有关，所以布朗运动也叫做热运动4雨滴下落，温度逐渐升高，在这个过程中，下列说法中正确的是()A雨滴内分子的势能都在减小，动能在增大B雨滴内每个分子的动能都在不断增大C雨滴内水分子的平均速率不断增大D雨滴内水分子的势能在不断增大5关于温度计，下列说法正确的是()A温度计测温原理就是热平衡定律B温度计与被测系统的温度不相同时，读不出示数C温度计读出的示数是它自身这个系统的温度，若它与被测系统达到热平衡时，这一示数也是被测系统的温度D温度计读出的示数总是被测系统的温度，无论是否达到热平衡6当氢气和氧气温度相同时，下列说法中正确的是()A两种气体的分子平均动能相等B氢气分子的平均速率大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两种气体分子热运动的平均速率相等7若以表示水的摩尔质量，V表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，为在标准状态下水蒸气的密度，NA为阿伏加德罗常数，m、分别表示每个水分子的质量和体积，下面四个关系式正确的是()ANA BCm D8一个油轮装载着密度为900 kg/m3的原油在海上航行，由于某种事故而使原油发生部分泄漏，设共泄漏9 t原油，则这次事故造成的最大可能污染面积约为()A1011 m2 B1012 m2C108 m2 D1010 m29两个分子从靠得不能再靠近的位置开始，使二者之间的距离逐渐增大，直到大于分子直径的10倍以上这一过程中，关于分子间的相互作用力的下列说法中正确的是()A分子间的引力和斥力都在增大B分子间的斥力在减小，引力在增大C分子间的相互作用力的合力在逐渐减小D分子间的相互作用力的合力，先减小后增大，再减小到零10用r表示两个分子间的距离，Ep表示两个分子间相互作用的势能，当rr0时，分子间的引力等于斥力，设两分子相距很远时，Ep0，则()A当rr0时，Ep随r的增大而增大B当rr0时，Ep不随r而改变D当rr0时，Ep为正二、实验题(本题共2小题，共16分)11(4分)在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，若用直径为0.5 m的浅圆盘盛水，让油酸在水面上形成单分子薄膜，那么油酸滴的体积不能大于_ m3.12(12分)在用油膜法估测分子的大小的实验中，具体操作如下：取油酸1.0 mL注入250 mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到250 mL的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液；用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到1.0 mL为止，恰好共滴了100滴；在边长约40 cm的浅水盘内注入约2 cm深的水，将细石膏粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一层油膜，膜上没有石膏粉，可以清楚地看出油膜轮廓；待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油膜的形状；将画有油膜形状的玻璃板放在边长为1.0 cm的方格纸上，算出完整的方格有67个，大于半格的有14个，小于半格的有19个(1)这种估测方法是将每个分子视为_，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为_，这层油膜的厚度可视为油酸分子的_(2)利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸酒精溶液含纯油酸为_m3，油膜面积为_m2，求得的油膜分子直径为_m(结果全部取2位有效数字)三、计算题(本题共3小题，共34分)13(12分)将甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲、乙分子间作用力与距离间关系的函数图象如图1所示若质量为m11026 kg的乙分子从r3(r312d，d为分子直径)处以v100 m/s的速度沿x轴负方向向甲分子飞来，仅在分子力作用下，则乙分子在运动中能达到的最大分子势能为多大？ 图114(10分)设想将1 g水均匀分布在地球表面