高中物理选修3-3知识复习提纲：第七章-分子动理论(人教版)

分子动理论分子动理论 知识网络 知识网络 内容详解 内容详解 一 物质是由大量分子组成的一 物质是由大量分子组成的 单分子油膜法测量分子直径 任何物质含有的微粒数相同 1mol 231 6 02 10 A Nmol 对微观量的估算 分子的两种模型 球形和立方体 利用阿伏伽德罗常数联系宏观量与微观量 分子质量 mol A M m N 分子体积 mol A V v N 分子数量 AAAA molmolmolmol MvMv nNNNN MMVV 二 分子永不停息的做无规则的热运动二 分子永不停息的做无规则的热运动 扩散现象 不同物质能够彼此进入对方的现象 说明了物质分子在不停地运动 同 时还说明分子间有间隙 温度越高扩散越快 布朗运动 它是悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动 是在显微镜下观察到的 布朗运动的三个主要特点 永不停息地无规则运动 颗粒越小 布朗运动越明显 温度越高 布朗运动越明显 产生布朗运动的原因 它是由于液体分子无规则运动对固体微小颗粒各个方向撞击 的不均匀性造成的 布朗运动间接地反映了液体分子的无规则运动 布朗运动 扩散现象都有力地说明 物体内大量的分子都在永不停息地做无规则运动 热运动 分子的无规则运动与温度有关 简称热运动 温度越高 运动越剧烈 三 分子间的相互作用力三 分子间的相互作用力 分子之间的引力和斥力都随分子间距离增大而减小 但是分子间斥力随分子间距离加 大而减小得更快些 如图中两条虚线所示 分子间同时存在引力和斥力 两种力的合力又 叫做分子力 在图象中实线曲线表示引力和斥力的合力随距离变化的情况 当两个分子间 距在图象横坐标距离时 分子间的引力与斥力平衡 分子间作用力为零 的数量级为 0 r 0 r m 相当于位置叫做平衡位置 当分子距离的数量级大于m 时 分子间的作用 10 10 0 r 力变得十分微弱 可以忽略不计 四 温度四 温度 宏观上的温度表示物体的冷热程度 微观上的温度是物体大量分子热运动平均动能的 标志 热力学温度与摄氏温度的关系 273 15TtK 五 内能五 内能 分子势能 分子间存在着相互作用力 因此分子间具有由它们的相对位置决定的势能 这就是分 子势能 分子势能的大小与分子间距离有关 分子势能的大小变化可通过宏观量体积来反 映 当时 分子力为引力 当 r 增大时 分子力做负功 分子势能增加 0 rr 当时 分子力为斥力 当 r 减少时 分子力做负功 分子是能增加 0 rr 物体的内能 物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和 叫做物体的内能 一切物体都是由 不停地做无规则热运动并且相互作用着的分子组成 因此任何物体都是有内能的 理想 气体的内能只取决于温度 改变内能的方式 做功 热传递 练习 练习 1 1 根据分子动理论 物质分子间距离为 根据分子动理论 物质分子间距离为r r0 0时分子所受到的引力与斥力相等 时分子所受到的引力与斥力相等 以下关于分子势能的说法正确的是以下关于分子势能的说法正确的是 A A 当分子间距离是 当分子间距离是r r0 0时 分子具有最大势能 距离增大或减小时势能都变小时 分子具有最大势能 距离增大或减小时势能都变小 B B 当分子间距离是 当分子间距离是r r0 0时 分子具有最小势能 距离增大或减小时势能都变大时 分子具有最小势能 距离增大或减小时势能都变大 C C 分子间距离越大 分子势能越大 分子距离越小 分子势能越小 分子间距离越大 分子势能越大 分子距离越小 分子势能越小 D D 分子间距离越大 分子势能越小 分子距离越小 分子势能越大 分子间距离越大 分子势能越小 分子距离越小 分子势能越大 2 2 在下列叙述中 正确的是 在下列叙述中 正确的是 A A 物体的温度越高 分子热运动越剧烈 分子平均动能越大 物体的温度越高 分子热运动越剧烈 分子平均动能越大 B B 布朗运动就是液体分子的热运动 布朗运动就是液体分子的热运动 C C 一切达到热平衡的系统一定具有相同的温度 一切达到热平衡的系统一定具有相同的温度 D D 分分子子间间的的距距离离r r存存在在某某一一值值r r0 0 当当r r r r0 0时时 引引力力大大于于斥斥力力 3 3 下列说法中正确的是 下列说法中正确的是 A A 温度高的物体比温度低的物体热量多 温度高的物体比温度低的物体热量多 B B 温度高的物体不一定比温度低的物体的内能多 温度高的物体不一定比温度低的物体的内能多 C C 温度高的物体比温度低的物体分子热运动的平均速率大 温度高的物体比温度低的物体分子热运动的平均速率大 D D 相互间达到热平衡的两物体的内能一定相等 相互间达到热平衡的两物体的内能一定相等 4 4 从下列哪一组数据可以算出阿伏伽德罗常数 从下列哪一组数据可以算出阿伏伽德罗常数 A A 水的密度和水的摩尔质量 水的密度和水的摩尔质量 B B 水的摩尔质量和水分子的体积 水的摩尔质量和水分子的体积 C C 水分子的体积和水分子的质量 水分子的体积和水分子的质量 D D 水分子的质量和水的摩尔质量 水分子的质量和水的摩尔质量 5 5 关于分子间距与分子力的下列说法中 正确的是 关于分子间距与分子力的下列说法中 正确的是 A A 水和酒精混合后的体积小于原来的体积之和 说明分子间有空隙 正是由于分子间有 水和酒精混合后的体积小于原来的体积之和 说明分子间有空隙 正是由于分子间有 空隙 才可以将物体压缩空隙 才可以将物体压缩 B B 实际上水的体积很难被压缩 这是由于水分子间距稍微变小时 分子间的作用就 实际上水的体积很难被压缩 这是由于水分子间距稍微变小时 分子间的作用就 表现为斥力表现为斥力 C C 一般情况下 当分子间距 一般情况下 当分子间距r r r r0 0时分子力为引力时分子力为引力 D D 弹簧被拉伸或被压缩时表现的弹力 正是分子引力和斥力的对应表现 弹簧被拉伸或被压缩时表现的弹力 正是分子引力和斥力的对应表现 6 6 已知阿佛伽德罗常数为 已知阿佛伽德罗常数为N N 某物质的摩尔质量为 某物质的摩尔质量为M M kg molkg mol 该物质的密度为 该物质的密度为 kg mkg m3 3 则下列叙述中正确的是 则下列叙述中正确的是 A A 1kg1kg 该物质所含的分子个数是该物质所含的分子个数是 N N B B 1kg1kg 该物质所含的分子个数是该物质所含的分子个数是 M N C C 该物质 该物质 1 1 个分子的质量是个分子的质量是 kgkg N D D 该物质 该物质 1 1 个分子占有的空间是个分子占有的空间是 m m3 3 N M 7 7 如图所示 设有一分子位于图中的坐标原点 如图所示 设有一分子位于图中的坐标原点O O处不动 另处不动 另 一分子可位于一分子可位于x x轴上不同位置处 图中纵坐标表示这两个分轴上不同位置处 图中纵坐标表示这两个分 子间分子力的大小 两条曲线分别表示斥力和引力的大小随子间分子力的大小 两条曲线分别表示斥力和引力的大小随 两分子间距离变化的关系 两分子间距离变化的关系 e e为两曲线的交点 则为两曲线的交点 则 A A abab表示吸力 表示吸力 cdcd表示斥力 表示斥力 e e点的横坐标可能为点的横坐标可能为 1010 15 15m m B B abab表示斥力 表示斥力 cdcd表示吸力 表示吸力 e e点的横坐标可能为点的横坐标可能为 1010 10 10m m C C abab表示吸力 表示吸力 cdcd表示斥力 表示斥力 e e点的横坐标可能为点的横坐标可能为 1010 10 10m m D D abab表示斥力 表示斥力 cdcd表示吸力 表示吸力 e e点的横坐标可能为点的横坐标可能为 1010 15 15m m 8 8 下列事实中能说明分子间存在斥力的是 下列事实中能说明分子间存在斥力的是 A A 气体可以充满整个空间 气体可以充满整个空间 B B 给自行车车胎打气 最后气体很难被压缩 给自行车车胎打气 最后气体很难被压缩 C C 给热水瓶灌水时 瓶中水也很难被压缩 给热水瓶灌水时 瓶中水也很难被压缩 D D 万吨水压机可使钢锭变形 但很难缩小其体积 万吨水压机可使钢锭变形 但很难缩小其体积 9 9 用 用N NA A表示阿伏加德罗常数 下列说法正确的是表示阿伏加德罗常数 下列说法正确的是 A A 当氢气和氧气的分子数均为 当氢气和氧气的分子数均为N NA A时 它们具有相同的体积时 它们具有相同的体积 B B 常温常压下 常温常压下 l l molmol 金属铝从盐酸中置换出金属铝从盐酸中置换出 l l molmol 的的 H H2 2时 发生转移的电子数为时 发生转移的电子数为 3 2 A N C C 在标准状况下 在标准状况下 l l molmol 乙烷完全燃烧后 所生成的气态产物的分子数为乙烷完全燃烧后 所生成的气态产物的分子数为N NA A D D 在标准状况下 分子数均为 在标准状况下 分子数均为N NA A的的 SOSO2 2和和 SOSO3 3含有相同的硫原子数含有相同的硫原子数 1010 当两个分子间的距离 当两个分子间的距离r r r r0 0时 分子处于平衡状态 设时 分子处于平衡状态 设r r1 1 r r0 0 r r2 2 则当两个分子间的 则当两个分子间的 距离由距离由r r1 1变到变到r r2 2的过程中的过程中 A A 分子力先减小后增加 分子力先减小后增加 B B 分子力先减小再增加最后再减小 分子力先减小再增加最后再减小 C C 分子势能先减小后增加 分子势能先减小后增加 D D 分子势能先增大后减小 分子势能先增大后减小 1111 在用油膜法估测分子大小的实验中 已知纯油酸的摩尔质量为 在用油膜法估测分子大小的实验中 已知纯油酸的摩尔质量为M M 密度为 密度为 一滴油 一滴油 酸溶液中含纯油酸的质量为酸溶液中含纯油酸的质量为m m 一滴油酸溶液滴在水面上扩散后形成的纯油酸油膜最大面 一滴油酸溶液滴在水面上扩散后形成的纯油酸油膜最大面 积为积为S S 阿伏加德罗常数为 阿伏加德罗常数为N NA A 以上各量均采用国际单位制 对于油酸分子的直径和分子 以上各量均采用国际单位制 对于油酸分子的直径和分子 数量有如下判断 数量有如下判断 油酸分子直径油酸分子直径d d 油酸分子直径油酸分子直径d d S M S m 一滴油酸溶液中所含油酸分子数一滴油酸溶液中所含油酸分子数n n A N m M 一滴油酸溶液中所含油酸分子数一滴油酸溶液中所含油酸分子数n n A N M m 以上判断正确的是以上判断正确的是 1212 分子间同时存在着引力和斥力 若分子间引力 斥力随分子间距离 分子间同时存在着引力和斥力 若分子间引力 斥力随分子间距离r r的变化规律的变化规律 分别为分别为f f引 引 f f斥 斥 分子力表现为斥力时 分子力表现为斥力时 r r满足的条件是满足的条件是 a r b c r d 1313 在做 在做 用油膜法估测分子的大小用油膜法估测分子的大小 的实验中 若用直径为的实验中 若用直径为 0 50 5 m m 的浅圆盘盛水 的浅圆盘盛水 让油酸在水面上形成单分子油酸薄膜 那么油酸滴的体积的数量级不能大于让油酸在水面上形成单分子油酸薄膜 那么油酸滴的体积的数量级不能大于 m m3 3 1414 在 在 用油膜法估测分子大小用油膜法估测分子大小 的实验中 所用的油酸酒精溶液的浓度为每的实验中 所用的油酸酒精溶液的浓度为每 10001000 mLmL 溶液中有纯油酸溶液中有纯油酸 0 60 6 mLmL 用注射器测得 用注射器测得 l l mLmL 上述溶液有上述溶液有 8080 滴 把滴 把 1 1 滴该溶液滴入盛水的浅盘内 让油膜在水面上尽可滴该溶液滴入盛水的浅盘内 让油膜在水面上尽可 能散开 得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示 图中正方能散开 得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示 图中正方 形格的边长为形格的边长为 1 1 cmcm 则可求得 则可求得 1 1 油酸薄膜的面积是 油酸薄膜的面积是 cm cm2 2 2 2 油酸分子的直径是 油酸分子的直径是 m m 结果保留两 结果保留两 位有效数字 位有效数字 3 3 利用单分子油膜法可以粗测分子的大小和阿伏加德 利用单分子油膜法可以粗测分子的大小和阿伏加德 罗常数 如果已知体积为罗常数 如果已知体积为V V的一滴油在水面上散开形成的单分的一滴油在水面上散开形成的单分 子油膜的面积为子油膜的面积为S S 这种油的密度为 这种油的密度为 摩尔质量为 摩尔质量为M M 则阿 则阿 伏加德罗常数的表达式为伏加德罗常数的表达式为 1515 根据水的密度为 根据水的密度为 1 0 10 1 0 103 3kg mkg m3 3和水的摩尔质量和水的摩尔质量M M 1 8 10 1 8 10 2 2kg kg 利用阿伏加德罗常 利用阿伏加德罗常 数数N NA A 6 0 106 0 1023 23mol mol 1 1 估算水分子的质量和水分子的直径 估算水分子的质量和水分子的直径 1616 用长度放大 用长度放大 600600 倍的显微镜观察布朗运动 估计放大后的小颗粒 碳 体积为倍的显微镜观察布朗运动 估计放大后的小颗粒 碳 体积为 0 l 100 l