2018届高考物理一轮复习 专题 分子动理论 内能导学案2

1、分子动理论 内能知识梳理知识点一、分子动理论的基本观点、阿伏加德罗常数1物体是由大量分子组成的(1)分子很小：直径数量级为1010m。质量数量级为10261027kg。(2)分子数目特别大：阿伏加德罗常数NA6.021023mol1。2分子的热运动(1)扩散现象：由于分子的无规则运动而产生的物质迁移现象。温度越高，扩散越快。(2)布朗运动：在显微镜下看到的悬浮在液体中的固体颗粒的永不停息地做无规则运动。其特点是：永不停息、无规则运动。颗粒越小，运动越明显。温度越高，运动越激烈。3分子间存在着相互作用力(1)分子间同时存在引力和斥力，实际表现的分子力是它们的合力。(2)引力和斥力都随分子间距离的

2、增大而减小，但斥力比引力变化得快。知识点二、温度是分子平均动能的标志、内能1温度一切达到热平衡的系统都具有相同的温度。2两种温标摄氏温标和热力学温标。关系：Tt273.15 K。3分子的动能(1)分子动能是分子热运动所具有的动能。(2)分子热运动的平均动能是所有分子热运动的动能的平均值，温度是分子热运动的平均动能的标志。(3)分子热运动的总动能是物体内所有分子热运动动能的总和。4分子的势能(1)意义：由于分子间存在着引力和斥力，所以分子具有由它们的相对位置决定的能。(2)分子势能的决定因素：微观上决定于分子间距离和分子排列情况；宏观上决定于体积和状态。5物体的内能(1)等于物体中所有分子的热运

3、动的动能与分子势能的总和，是状态量。(2)对于给定的物体，其内能大小由物体的温度和体积决定。(3)物体的内能与物体的位置高低、运动速度大小无关。(4)改变内能的方式知识点三、气体分子运动速率的统计分布气体和气体分子运动的特点知识点四、用油膜法估测分子的大小1原理与操作2注意事项 (1)将所有的实验用具擦洗干净，不能混用。 (2)油酸酒精溶液的浓度以小于0.1%为宜。 (3)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。3误差分析 (1)纯油酸体积的计算引起误差；(2)油膜形状的画线误差； (3)数格子法本身是一种估算的方法，自然会带来误差。考点

4、精练考点一微观量与宏观量1微观量分子体积V0、分子直径d、分子质量m0。2宏观量物体的体积V、摩尔体积Vmol、物体的质量m、摩尔质量M、物质的密度。3阿伏加德罗常数是联系微观量和宏观量的桥梁(1)一个分子的质量：m0；(2)一个分子的体积：V0，对于气体，分子间的距离比较大，V0表示气体分子占据的空间；(3)物质含有的分子数：nNANA。 4.分子模型(1)球体模型中的直径：d；(2)立方体模型中的边长：d。5常识性的数据：室温可取27 ，标准状况下的大气压p076 cmHg、温度T273 K、摩尔体积V22.4 L。对应练习1固体、液体微观量与宏观量(2016长江调研)(多选)钻石是首饰和

5、高强度钻头、刻刀等工具中的主要材料，设钻石的密度为(单位为kg/m3)，摩尔质量为M(单位为g/mol)，阿伏加德罗常数为NA。已知1克拉0.2克，则()Aa克拉钻石所含有的分子数为Ba克拉钻石所含有的分子数为C每个钻石分子直径的表达式为(单位为m)D每个钻石分子直径的表达式为(单位为m)E每个钻石分子的质量为解析a克拉钻石物质的量(摩尔数)为n，所含分子数为NnNA，选项A正确；钻石的摩尔体积V(单位为m3/mol)，每个钻石分子体积为V0，设钻石分子直径为d，则V0()3，联立解得d(单位为m)，选项C正确；根据阿伏加德罗常数的意义知，每个钻石分子的质量m，选项E正确。答案ACE2气体微观

6、量与宏观量(2017大连模拟)(多选)某气体的摩尔质量为Mmol，摩尔体积为Vmol，密度为，每个分子的质量和体积分别为m和V0，则阿伏加德罗常数NA不可表示为()ANA BNACNA DNAENA解析阿伏加德罗常数NA，其中V应为每个气体分子所占有的体积，而题目中的V0则表示气体分子的体积，选项A、C正确，B、E错误；D中的V0不是气体分子的质量，因而选项D错误。所以选项B、D、E符合题意。答案BDE技巧点拨(1)微观量的估算应利用阿伏加德罗常数的桥梁作用，依据分子数N与摩尔数n之间的关系NnNA，并结合密度公式进行分析计算。(2)注意建立正方体分子模型或球体分子模型。 (3)对液体、固体物

7、质可忽略分子之间的间隙；对气体物质，分子之间的距离远大于分子的大小，气体的摩尔体积与阿伏加德罗常数的比值不等于气体分子的体积，仅表示一个气体分子平均占据的空间大小。考点二分子动理论内能1扩散现象、布朗运动与热运动的比较现象扩散现象布朗运动热运动活动主体分子固体微小颗粒分子区别是分子的运动，发生在固体、液体、气体任何两种物质之间是比分子大得多的颗粒的运动，只能在液体、气体中发生是分子的运动，不能通过光学显微镜直接观察到共同点(1)都是无规则运动；(2)都随温度的升高而更加激烈联系扩散现象、布朗运动都反映了分子做无规则的热运动2.分子动能、分子势能、内能、机械能的比较能量分子动能分子势能内能机械能

8、定义分子无规则运动的动能由分子间相对位置决定的势能所有分子的热运动动能和分子势能的总和物体的动能、重力势能和弹性势能的总和决定因素温度(决定分子平均动能)分子间距温度、体积、物质的量跟宏观运动状态、参考系和零势能点的选取有关备注温度、内能等物理量只对大量分子才有意义，对单个或少量分子没有实际意义3.分子力、分子势能与分子间距离r的关系(1)当rr0时，分子力为引力，若r增大，分子力做负功，分子势能增加。(2)当r109 m)减小到很难再靠近的过程中，分子间的作用力先减小后增大，分子势能不断增大E两个分子间的距离等于r0时，分子势能最小解析当两个分子间的距离小于r0时，分子间斥力大于引力，选项A

9、错误；当两个分子间的距离大于r0时，分子间斥力小于引力，选项B正确；两个分子间的距离由无限远逐渐减小到rr0的过程中，分子间相互作用力先增大后减小，表现为引力，选项C正确；在使两个分子间的距离由很远(r109 m)减小到很难再靠近的过程中，分子间的作用力先增大后减小再增大，分子势能先减小后增大，选项D错误；两个分子间的距离等于r0时，分子势能最小，选项E正确。答案BCE3分子力做功与分子势能变化的关系 (多选)两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图1中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0。相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近。若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列

10、说法正确的是()图1A在rr0阶段，F做正功，分子动能增加，势能减小B在rr0阶段，当r减小时F做正功，分子势能减小，分子动能增加，故选项A正确；在rr0阶段，当r减小时F做负功，分子势能增加，分子动能减小，故选项B错误；在rr0时，分子势能最小，但不为零，动能最大，故选项C正确，D错误；在整个相互接近的过程中分子动能和势能之和保持不变，故选项E正确。答案ACE4物体的内能(多选)关于物体的内能，下列叙述中正确的应是()A温度高的物体比温度低的物体内能大B物体的内能不可能为零C内能相同的物体，它们的分子平均动能一定相同D内能不相同的物体，它们的分子平均动能可能相同E物体的内能与物体的温度、体积

11、、物态和分子数有关解析温度高低反映分子平均动能的大小，但由于物体不同，分子数目不同，所处状态不同，无法反映内能大小，选项A错；由于分子都在做无规则运动，因此，任何物体内能不可能为零，选项B正确；内能相同的物体，它们的分子平均动能不一定相同，选项C错；内能不同的两个物体，它们的温度可以相同，即它们的分子平均动能可以相同，选项D正确；物体的内能与物体的温度、体积、物态和分子数有关，故选项E正确。答案BDE考点三实验：用油膜法估测分子的大小1油膜体积的测定积聚法：由于一滴纯油酸中含有的分子数仍很大，形成的单层分子所占面积太大，不便于测量，故实验中先把油酸溶于酒精中稀释，测定其浓度，再测出1 mL 油

12、酸酒精溶液的滴数，取一滴用于实验，最后计算出一滴溶液中含有的纯油酸的体积作为油膜的体积。2油膜面积的测定：如图2所示，将画有油酸薄膜轮廓的有机玻璃板取下放在坐标格纸上，以边长为1 cm的方格为单位，数出轮廓内正方形的格数(不足半格的舍去，超过半格的计为1格)，计算出油膜的面积S。图2对应训练1实验原理在“用油膜法估测分子的大小”实验中，(1)该实验中的理想化假设是 ()A将油膜看成单分子层油膜B不考虑各油酸分子间的间隙C不考虑各油酸分子间的相互作用力D将油酸分子看成球形(2)实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是()A可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓B对油酸溶液起到稀释作用C有助

13、于测量一滴油酸的体积D有助于油酸的颜色更透明便于识别(3)某老师为本实验配制油酸酒精溶液，实验室配备的器材有：面积为0.22 m2的蒸发皿、滴管、量筒(50滴溶液滴入量筒体积约为1毫升)、纯油酸和无水酒精若干。已知分子直径数量级为1010 m，则该老师配制的油酸酒精溶液浓度(油酸与油酸酒精溶液的体积比)至多为_(保留两位有效数字)。解析 (1)计算分子直径是根据体积与面积之比，所以需将油膜看成单分子层油膜，不考虑各油酸分子间的间隙，将油酸分子看成球形，故选A、B、D。 (2)实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是对油酸起到稀释作用，酒精稀释油酸是为了进一步减小油酸的面密度，使油酸分子尽

14、可能的少在竖直方向上重叠，更能保证其形成单层分子油膜，也就是为了减小系统误差。(3)根据题意可得0.22，解得x0.001 1，所以千分比为1.1。答案(1)ABD(2)B(3)1.12实验步骤“用油膜法估测分子的大小”实验的简要步骤如下：A将画有油酸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，多于半个的算一个)，再根据方格的边长求出油酸膜的面积SB将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，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2 cm深的水D用公式d，求出薄膜厚度，即油酸分子直径的大小E根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的

15、体积V(1)上述步骤中有步骤遗漏或步骤不完整的，请指出：_。_。(2)上述实验步骤的合理顺序是_。解析(1)C步骤中，要在水面上均匀地撒上细石膏粉或痱子粉。实验中，要有步骤F：用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时的滴数。(2)合理顺序为CFBAED。答案(1)见解析(2)CFBAED3数据处理油酸酒精溶液中每1 000 mL 有油酸0.6 mL，用滴管向量筒内滴50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加1 mL。若把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成的单分子油膜的形状如图3所示。图3(1)若每一小方格的边长为30

16、 mm，则油酸薄膜的面积为_m2；(2)每一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为_m3；(3)根据上述数据，估算出油酸分子的直径为_m。解析(1)用填补法数出在油膜范围内的格数(面积大于半个格的算一个，不足半个的舍去不算)约为55个，油膜面积约为S55(3.0102 m)24.95102 m2。(2)因50滴油酸酒精溶液的体积为1 mL，且溶液含纯油酸的体积分数为n0.06%，故每滴油酸酒精溶液含纯油酸的体积为V0n0.06%1.21011 m3。(3)把油酸薄膜的厚度视为油酸分子的直径，可估算出油酸分子的直径为d m2.41010 m。答案(1)4.95102(2)1.21011(3)2.410

17、10随堂检测1（多选)关于扩散现象，下列说法正确的是_。A温度越高，扩散进行得越快B扩散现象是不同物质间的一种化学反应C扩散现象是由物质分子无规则运动产生的D扩散现象在气体、液体和固体中都能发生E液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的2(多选)下列五幅图分别对应五种说法，其中正确的是()A微粒运动就是物质分子的无规则热运动，即布朗运动B当两个相邻的分子间距离为r0时，它们间相互作用的引力和斥力大小相等C食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的D小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力的作用E洁净的玻璃板接触水面，要使玻璃板离开水面，拉力必须大于玻璃板的重力，其原因是水分子和玻璃分子之间存在吸引

18、力3(多选)运用分子动理论的相关知识，判断下列说法正确的是()A气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数仅与单位体积内的分子数有关B某气体的摩尔体积为V，每个分子的体积为V0，则阿伏加德罗常数可表示为NAC阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃运动不是布朗运动D生产半导体器件时需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，这可以在高温条件下利用分子的扩散来完成E降低气体的温度，气体分子热运动的剧烈程度就可减弱4(2016河北唐山一模改编)(多选)如图4所示为两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线。下列说法正确的是()图4A当r大于r1时，分子间的作用力表现为引力B当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力C当r等于r2时，分子势能Ep最小Dr由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做正功Er由r2到无穷大的过程中，分子间的作用力做正功参考答案1.解析根据分子动理论，温度越高，扩散进行得越快，故A正确；扩散现象是由物质分子无规则运动产生的，不是化学反应，故B错误，C正确；扩散现象在气体、液体和固体中都能发生，故D正确；液体中的扩散现象不是由于液体的对流形成的，是液体分子无规则运动产生的，故E错误。答案ACD2.解析微粒运动反映了液体分子的无规则热运动，微粒运动即布朗运动，A错误；当两个相邻的分子间距离