2011高考物理专题复习课件大全：分子动理论.ppt

,分子动理论,要点疑点考点,课前热身,能力思维方法,延伸拓展,要点疑点考点,一、物质是由大量分子组成的1.分子是微小的，直径的数量级为10-10m，肉眼看不见，可通过离子显微镜和油膜法等间接测量.在测量和计算中根据需要可将分子的形状简化为球形或立方体形.2.分子间有间隙，物质在固态、液态时分子间距离较小，有时可近似为紧密排列；气体的分子间距离较大，远大于分子大小.3.阿伏加德罗常数N=6.01023mol-1，是联系微观量(分子直径、分子体积、分子质量等)和宏观量(物体的质量、密度、体积、摩尔质量等)的桥梁，有关计算中经常用到.,要点疑点考点,二、布朗运动悬浮在液体(或气体)中小颗粒的无规则运动.1.特点：颗粒越小现象越明显；温度越高，运动越激烈.2.原因：小颗粒受周围液体(气体)分子撞击不平衡的无规则性.3.布朗运动是分子热运动的有力实验证明，但两者又有本质区别.,要点疑点考点,三、分子间作用力分子之间同时存在着引力和斥力，通常将分子所受的引力和斥力的合力也叫分子力.1.分子间的引力和斥力同时存在，且都随距离成减函数关系，当分子间距离达到10r0(10-9m)以上时，分子力都接近为0，如理想气体.2.由于引力f引和斥力f斥随距离变化的快慢不同而使分子力的方向与距离有关.r=r0时，f引=f斥f=0;rr0时，f引f斥，f为引力；rr0时，f斥f引，f为斥力.,要点疑点考点,四、气体分子动理论对于气体分子，因分子间距离很大(大于10r0)，分子间相互作用力趋近于0，分子间频繁的碰撞使分子做无规则运动.,课前热身,1.纳米科学技术是纳米尺度内的科学技术，研究对象是一小堆分子或单个原子、分子.一般分子大小的数量级是10-1nm.,课前热身,2.对于扩散现象，下列说法正确的是(BCD)A.扩散现象是指两种物质的混合，如酒精和水的混合B.固体、液体、气体都能发生扩散现象C.温度越高，扩散现象越明显D.扩散现象说明分子是运动的，同时也能说明分子间有间隙,课前热身,3.布朗运动与分子的热运动有何关系?高中物理课本第2册(必修加选修)第33页是分子运动轨迹还是小颗粒的运动轨迹，或者两者都不是?【答案】分子热运动是指分子的无规则运动而布朗运动是指小颗粒的机械运动.,课前热身,4.利用分子间作用力解释“破镜不能重圆”的物理原理?【答案】玻璃断面处的分子之间距离由于断面的凹凸不平而无法接近到r10r0的范围，所以不能因分子间相吸引而达到“重圆”.,能力思维方法,【例1】铜的摩尔质量是6.3510-2kg，密度是8.9103kg/m3.求(1)铜原子的质量和体积；(2)1m3铜所含的原子数目；(3)估算铜原子直径.,能力思维方法,【解析】1mol铜含有铜原子数目等于阿伏加德罗常数，故铜原子的质量m=M/NA=6.3510-2/(6.021023)kg=1.0510-25kg，因为铜的摩尔体积为V=M/，所以铜原子的体积V0=V/NA=M/(NA)=6.3510-2/(8.91036.021023)m3=1.1910-29m3.,能力思维方法,(2)1m3铜的摩尔数为n=V/M=8.91031/(6.3510-2)mol=1.4105mol1m3铜中含铜原子数n=nNA=1.41056.021023个=8.41028个.(3)把铜原子看成球体，设直径为D，则V0=1/6D3，可得D=2.810-10m.,能力思维方法,【解题回顾】估算分子大小，或分子间距时，若把分子看成小立方体，算出结果可能与球体不同.但数量级是相同的.涉及宏观量和微观量的计算，除了阿伏加德罗常数外，摩尔质量也是一个关键量，若题中没有给出，可利用化学知识，某种物质的摩尔质量等于以克为单位的该物质的分子(原子)量.然而，代入物理公式时要求该量的单位是kg/mol，有的同学常会在此问题上出错.,能力思维方法,【例2】下面两种关于布朗运动的说法都是错误的，试分析它们各错在哪里.(1)大风天常常看到风沙弥漫、尘土飞扬，有时在室内也能看到漂浮在空气中尘埃的运动，这些都是布朗运动.(2)布朗运动是由于液体分子对固体小颗粒的撞击引起的，固体小颗粒的体积越大，液体分子对它的撞击越多，布朗运动就越显著.,能力思维方法,【解析】(1)能在液体或气体中做布朗运动的微粒都是很小的，一般数量级在10-6m，这种微粒是肉眼看不到的，必须借助于显微镜，风天看到的灰沙尘土都是较大的颗粒；另外，它们的运动基本上属于在气流作用下的定向移动，而布朗运动是受气体分子撞击引起的无规则运动.所以，它们的运动不能称为布朗运动.,能力思维方法,(2)布朗运动的确是由于液体(或气体)分子对固体微粒的碰撞引起的，但只有在固体微粒很小，各个方向的液体分子对它的碰撞不均匀才引起它做布朗运动.因此正确的说法是：固体微粒体积越小，布朗运动就越显著，如果固体微粒过大，液体分子对它的碰撞在各个方向上接近均匀的，微粒就不会做布朗运动了.,能力思维方法,【解题回顾】对基本知识要认真理解牢固掌握，这也是高考的基本要求.生活中应多观察、多思考，灵活应用所学知识，抓住物理现象的本质联系，分析实际问题，这样既能巩固所学知识，也培养了分析能力.,能力思维方法,【例3】关于分子间的作用力，下列说法正确的有(r0为分子的平衡位置)(CD)A.两个分子间距离小于r0时，分子间只有斥力B.两个分子间距离大于r0时，分子间只有引力C.两个分子间距离由较远逐渐减小到r=r0的过程中，分子力先增大，后减小，为引力D.两个分子间距离由极小逐渐增大到r=r0的过程中，引力和斥力都同时减少，分子力表现为斥力,能力思维方法,【解析】关于分子之间的作用力，必须明确分子之间的引力和斥力是同时存在的，当rr0时引力和斥力的合力表现为引力，而当rr0时合力表现为斥力，所以答案A、B均不正确；分子间距离r=r0时，合力等于0，而当rr0时表现为引力，且r较大即两个分子较远时，分子间相互作用力亦趋于0，可知由较远至r=r0的过程中，分子力先增大，后减小，即C答案正确；而分子间距离由极小逐渐增大到r=r0时，分子间的引力和斥力都逐渐减小，分子力表现为斥力，故知D答案正确.综上所述，正确答案为C、D.,能力思维方法,【解题回顾】要记住分子间作用力的特点和规律，仔细地看懂高中物理课本中分子间的作用力眼距离的关系图是一种很有效、很直观的方法.,能力思维方法,【例4】如图8-1-1所示，食盐(NaCl)的晶体是由钠离子和氯离子组成的，这两种离子在空间中三个互相垂直的方向上等距离地交错排列着，已知食盐的摩尔质量是58.5g/mol，食盐的密度是2.2g/cm3，阿伏加德罗常数为6.01023mol-1.计算食盐(NaCl)一个分子的质量.估算两个最近邻钠离子中心间的距离.,图8-1-1,能力思维方法,【解析】运用阿伏加德罗常数求解问题时，首要明确的是定义中的“结构粒子”在问题中具体是什么?在食盐晶体中直接见到的是钠离子(Na+)和氯离子(Cl-)，但所求的是NaCl分子质量，给出的也是NaCl的密度.所以本题中“结构粒子”不是Na+或Cl-，而是它们的特定组合NaCl分子，则NaCl的分子质量和分子体积分别为,能力思维方法,m=MA/NA=58.510-3/(6.01023)=9.810-26kg，V=MA/(NA)=58.510-3/(2.21036.01023)=4.410-29m3.钠离子和氯离子在空间三个互相垂直方向上，等距离地交错排列，因此两个最近的钠离子间距离为：L=4.010-10m.,延伸拓展,【例5】晶须是一种发展中的高强度材料，它是一些非常细的，非常完整的丝状(横截面为圆形)晶体.现有一根铁(Fe)晶，直径d=1.60m，用F=0.0264N的力恰好将它拉断.试估算拉断过程中Fe原子间作用力f，铁的密度=7.92gcm-3.,延伸拓展,【解析】因原子力作用范围在10-10m数量级，阻止拉断的原子力主要来自于断开面上的所有原子对.当Fe晶上的拉力分摊到一对Fe原子上的力超过拉伸中的最大原子力时，Fe晶就被拉断.求解如下.铁的摩尔质量MA=55.8510-3kg，原子体积V=MA/(NA)=(55.8510-3)/(7.921036.01023)m3=1.1