2011届高考一轮复习37 分子动理论与统计观点

第37讲 分子动理论与统计观点教学目标1.分子动理论的基本观点和实验依据2.阿伏加德罗常数3.气体分子运动速率的统计分布4.温度是分子平均动能的标志、内能重点：分子动理论的基本观点和实验依据难点：分子动理论的基本观点和实验依据知识梳理一、阿伏加德罗常数NA=6.021023mol-1，是联系微观世界和宏观世界的桥梁。二、分子大小、质量和数量的估算设微观量为分子体积V0、分子直径d、分子质量m；宏观量为物质体积V、摩尔体积V1、物质质量M、摩尔质量、物质密度1. 分子质量2. 分子体积（对气体，V0应为气体分子占据的空间大小）3. 分子直径 球体模型 （固体、液体一般用此模型）立方体模型 （气体一般用此模型）（对气体，d理解为相邻分子间的平均距离）4. 分子的数量三、分子动理论与温度有关的现象都叫做热现象。分子动理论的基本内容是：物体是由大量分子组成的；分子永不停息地做无规则运动；分子间存在着相互作用力。四、物体是由大量分子组成的：这里的分子是指构成物质的单元，可以是原子、离子，也可以是分子。在热运动中它们遵从相同的规律，所以统称为分子。五分子的热运动物体里的分子永不停息地做无规则运动，这种运动叫做热运动。扩散现象和布朗运动都可以很好地证明分子的热运动。布朗运动是指悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动。1. 形成条件是：微粒足够小。（微粒越小，布朗运动越明显）2. 温度越高，布朗运动越激烈。3. 观察到的是固体微粒（不是液体，不是固体分子）的无规则运动，反映的是液体分子运动的无规则性。4. 实验中描绘出的是某固体微粒每隔30秒的位置的连线，不是该微粒的运动轨迹。六、分子间的相互作用力1. 特点：（1）分子间同时存在引力和斥力；（2）引力和斥力都随着距离的增大而减小；（3）斥力比引力变化得快；（4）实际表现出来的分子力是分子引力和斥力的合力其变化规律如图所示。2. 随分子间距离而变的规律是：（1）rr0时表现为引力；（4）r10r0以后，可以忽略不计。3. 从本质上来说，分子力是电场力的表现。因为分子是由原子组成的，原子内有带正电的原子核和带负电的电子，分子间的作用力就是由这些带电粒子间的相互作用引起的。七、物体的内能rEpr0o1. 做热运动的分子具有的动能叫分子动能。温度是物体分子热运动的平均动能的标志。2. 由分子间相对位置决定的势能叫分子势能。分子力做正功时分子势能减小；分子力作负功时分子势能增大。当r=r0即分子处于平衡位置时分子势能最小。不论r从r0增大还是减小，分子势能都将增大。如果以分子间距离为无穷远时分子势能为零，则分子势能随分子间距离而变的图象如右。3. 物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能。物体的内能跟物体的温度和体积及物质的量都有关系： 4. 内能与机械能：运动形式不同：内能对应分子的热运动，机械能对于物体的机械运动。物体的内能和机械能在一定条件下可以相互转化。【方法提示】1布朗运动不是分子的运动，但研究布朗运动可以说明分子的永不停息的无规则运动这是科学研究的常用方法：逻辑推理。2可以把“分子分子”系统与“球弹簧球”系统作类比，它们的受力图景、运动图景、能量图景是一致的题型讲解1.在标准状总值下，有体积为V的水和体积为V的可认为是理想气体的水蒸气，已知水的密度为，求阿伏加德罗常数为NA，水的摩尔质量为MA，在标准状况下水蒸气的摩尔体积为VA，求： （1）它们中各有多少水分子？ （2）它们中相邻两个水分子之间的平均距离？ （3）分析可否求出每个分子的体积，如可以求出，写出表达式。答案：（1）（2）2.已知气泡内气体的密度为1.29kg/，平均摩尔质量为0.29kg/mol。阿伏加德罗常数 ，取气体分子的平均直径为，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）答案：3.将1摩尔的油酸溶于酒精，制成200毫升的溶液。已知1毫升的溶液有50滴，取1滴滴在水面上，在水面上形成0.2平方米的油膜，估算油酸分子的直径。答案：1 cm3的溶液中，酒精溶于水后，油酸体积V0 1/200 cm3 1/200106m3 1滴溶液中，油酸体积vVo/50,得油酸分子直径为d v / s51010米4.在做“用油膜法估测分在大小”的实验中，有以下器材，油酸的酒精溶液、滴管、痱子粉、浅盘及水、玻璃板、彩色笔，还缺少的器材有_实验的简要步骤如下：A将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数（不足半个的舍去，多余半个的算一个），再根据方格的边长丘出油膜的面积S。B将一滴酒精油酸溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上C用浅盘装入约2cm深的水，然后用痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上D用公式求出薄膜厚度，即油酸分子的直径E根据酒精油酸溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积VF用注射器或滴管将事先配置好的酒精油酸溶液一滴滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时的滴数上述实验步骤的合理顺序为_答案：CFBAED5.在做“用油膜法估测分在大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为每104ml溶液中有纯油酸6ml，用注射器测得1ml上述溶液为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，用笔在玻璃板上描出油酸膜的轮廓形状，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示，坐标纸中正方形方格的边长为2cm，则：油酸膜的面积是_cm2 每滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积是_ml（答案取两位有效数字） 按以上实验数据估算出油酸分子的直径约为_m （答案取两位有效数字）答案：216，10-5，5.610-106.下列说法都是错误的，试分析错在哪里（1）大风天里，风沙弥漫，尘土飞扬，这就是布朗运动（2）布朗运动是由于液体分子对固体小微粒撞击引起的，固体小微粒体积越大，受到撞击就越多，布朗运动就越显著（3）在较暗的房间里，从射进来的一束阳光中，可以看到似乎有灰尘在飞舞，这就是布朗运动答案：需要注意的是第3种说法，这里看到的现象原因有两种一是屋内确实有肉眼可见的灰尘，在气流和重力的作用下飞舞（气流是气体分子的定向移动，而不是无规则运动）；二是屋内并没有肉眼可见的灰尘，是发生了散射现象光线通过不均匀介质（烟、尘、雾、乳浊液、悬浊液等），当杂质微粒线度小于光波波长时，光线被明显散射，使从侧向也就看到光，我们的眼睛被散射光“欺骗”了，并不是真的有大颗粒灰尘在翻舞所