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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)選修33熱學(xué)考綱下載(1)分子動理論的基本觀點(diǎn)阿伏加德羅常數(shù)()(2)用油膜法估測分子的大小(實(shí)驗(yàn)、探究)()(3)布朗運(yùn)動()(4)分子熱運(yùn)動速率的統(tǒng)計分布規(guī)律()(5)氣體壓強(qiáng)的微觀解釋()(6)溫度和內(nèi)能()(7)晶體和非晶體晶體的微觀結(jié)構(gòu)()(8)液晶()(9)液體的表面張力()(10)氣體實(shí)驗(yàn)規(guī)律()(11)理想氣體()(12)熱力學(xué)第一定律()(13)能源與可持續(xù)發(fā)展()考向前瞻預(yù)計在2016年高考中,對熱學(xué)的考查仍集中在上述知識點(diǎn)上,氣體部分有定量計算題,

2、其他部分主要以定性分析的題目出現(xiàn)。第1節(jié)分子動理論_內(nèi)能分子動理論 對應(yīng)學(xué)生用書P181必備知識1物體是由大量分子組成的(1)分子的大小分子的直徑(視為球模型):數(shù)量級為1010 m。分子的質(zhì)量:數(shù)量級為1026 kg。(2)阿伏加德羅常數(shù)1 mol的任何物質(zhì)都含有相同的粒子數(shù)。通??扇A6.021023 mol1。阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀物理量和微觀物理量的橋梁。2分子模型物質(zhì)有固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)三種情況,不同物態(tài)下應(yīng)將分子看成不同的模型。(1)固體、液體分子一個一個緊密排列,可將分子看成球形或立方體形,如圖11所示,分子間距等于小球的直徑或立方體的棱長,所以d eq r(3,f(6V,)(

3、球體模型)或deq r(3,V)(立方體模型)。圖11(2)氣體分子不是一個一個緊密排列的,它們之間的距離很大,所以氣體分子的大小不等于分子所占有的平均空間。如圖12所示,此時每個分子占有的空間視為棱長為d的立方體,所以deq r(3,V)。圖12典題例析空調(diào)在制冷過程中,室內(nèi)空氣中的水蒸氣接觸蒸發(fā)器(銅管)液化成水,經(jīng)排水管排走,空氣中水分越來越少,人會感覺干燥。某空調(diào)工作一段時間后,排出液化水的體積V1.0103 cm3。已知水的密度1.0103 kg/m3、摩爾質(zhì)量M1.8102 kg/mol,阿伏加德羅常數(shù)NA6.01023 mol1。試求:(結(jié)果均保留一位有效數(shù)字)(1)該液化水中含

4、有水分子的總數(shù)N;(2)一個水分子的直徑d。解析(1)水的摩爾體積為Vmeq f(M,)eq f(1.8102,1.0103)m3/mol1.8105 m3/mol水分子數(shù):Neq f(VNA,Vm)eq f(1.01031066.01023,1.8105)31025個。(2)建立水分子的球模型有eq f(Vm,NA)eq f(1,6)d3得水分子直徑d eq r(3,f(6Vm,NA) eq r(3,f(61.8105,3.146.01023) m41010 m。答案(1)31025個(2)41010 m宏觀量與微觀量之間的關(guān)系宏觀量包括物體的體積V、摩爾體積Vmol,物體的質(zhì)量M、摩爾質(zhì)量

5、Mmol、物體的密度等,微觀量包括分子體積V0、分子直徑d、分子質(zhì)量m0等,它們之間的關(guān)系有:(1)分子的質(zhì)量:m0eq f(Mmol,NA)eq f(Vmol,NA)。(2)分子的體積:V0eq f(Vmol,NA)eq f(Mmol,NA)。對氣體,V0為分子所占空間。(3)物體所含的分子數(shù):neq f(V,Vmol)NAeq f(M,Vmol)NA或neq f(m,Mmol)NAeq f(V,Mmol)NA。針對訓(xùn)練1(2014鹽城模擬)某氣體的摩爾質(zhì)量為Mmol,摩爾體積為Vmol,密度為,每個分子的質(zhì)量和體積分別為m和V0,則阿伏加德羅常數(shù)NA不可表示為()ANAeq f(Mmol,

6、m)BNAeq f(Vmol,m)CNAeq f(Vmol,V0) DNAeq f(Mmol,V0)解析:選CD阿伏加德羅常數(shù)NAeq f(Mmol,m)eq f(Vmol,m)eq f(Vmol,V),其中V應(yīng)為每個氣體分子所占有的體積,而V0是氣體分子的體積,故C錯誤。D中V0不是氣體分子的質(zhì)量,因而也是錯誤的。2(2014南通三模)深海潛水作業(yè)中,潛水員的生活艙中注入的是高壓氮氧混合氣體。該混合氣體在1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下、溫度為T時的密度為。當(dāng)生活艙內(nèi)混合氣體的壓強(qiáng)為31個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,溫度為T時,潛水員在艙內(nèi)一次吸入混合氣體的體積為V。(1)求潛水員一次吸入混合氣體的質(zhì)量m;(2)若混合氣體

7、總質(zhì)量的20%是氧氣,氧氣的摩爾質(zhì)量為M,阿伏加德羅常數(shù)為NA,求潛水員一次吸入氧氣分子的個數(shù)N。解析:(1)設(shè)1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下體積為V0的混合氣體壓縮至31個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓時的體積為V,根據(jù)玻意耳定律得:p0V031p0V解得:V031VmV031V。(2)吸入氧氣分子的個數(shù):Neq f(0.2m,M)NAeq f(31V,5M)NA。答案:(1)31V(2)eq f(31V,5M)NA布朗運(yùn)動與擴(kuò)散現(xiàn)象 對應(yīng)學(xué)生用書P182必備知識1擴(kuò)散現(xiàn)象(1)定義:不同物質(zhì)能夠彼此進(jìn)入對方的現(xiàn)象叫做擴(kuò)散。(2)實(shí)質(zhì):擴(kuò)散現(xiàn)象并不是外界作用引起的,也不是化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果,而是由物質(zhì)分子的無規(guī)則運(yùn)動產(chǎn)生的。2布

8、朗運(yùn)動(1)定義:懸浮在液體中的小顆粒的永不停息地?zé)o規(guī)則運(yùn)動叫做布朗運(yùn)動。(2)特點(diǎn):永不停息,無規(guī)則;顆粒越小,溫度越高,布朗運(yùn)動越顯著。(3)布朗運(yùn)動是由成千上萬個分子組成的“分子集團(tuán)”即固體顆粒的運(yùn)動,布朗運(yùn)動的無規(guī)則性是液體(氣體)分子運(yùn)動無規(guī)則性的反映。3熱運(yùn)動分子的無規(guī)則運(yùn)動和溫度有關(guān),溫度越高,分子運(yùn)動越激烈。分子永不停息地?zé)o規(guī)則運(yùn)動叫做熱運(yùn)動。典題例析我國已開展空氣中PM2.5濃度的監(jiān)測工作。PM2.5是指空氣中直徑小于2.5微米的懸浮顆粒物,可在顯微鏡下觀察到,它飄浮在空中做無規(guī)則運(yùn)動,很難自然沉降到地面,吸入后會進(jìn)入血液對人體形成危害。礦物燃料燃燒時廢棄物的排放是形成PM2

9、.5的主要原因。下列關(guān)于PM2.5的說法中正確的()APM2.5在空氣中的運(yùn)動屬于分子熱運(yùn)動B溫度越高,PM2.5的無規(guī)則運(yùn)動越劇烈CPM2.5的質(zhì)量越小,其無規(guī)則運(yùn)動越劇烈D由于周圍大量空氣分子對PM2.5碰撞的不平衡,使其在空中做無規(guī)則運(yùn)動解析選BCDPM2.5是固體小顆粒,不是分子,故A錯誤;溫度越高,PM2.5的無規(guī)則運(yùn)動越劇烈,故B正確;PM2.5的質(zhì)量越小,其無規(guī)則運(yùn)動越劇烈,故C正確;由于周圍大量空氣分子對PM2.5碰撞的不平衡,使其在空中做無規(guī)則運(yùn)動,故D正確。布朗運(yùn)動與分子熱運(yùn)動 布朗運(yùn)動熱運(yùn)動活動主體固體小顆粒分子區(qū)別是固體小顆粒的運(yùn)動,是比分子大得多的分子團(tuán)的運(yùn)動,較大的

10、顆粒不做布朗運(yùn)動,但它本身的以及周圍的分子仍在做熱運(yùn)動是指分子的運(yùn)動,分子不論大小都做熱運(yùn)動,熱運(yùn)動不能通過光學(xué)顯微鏡直接觀察到共同點(diǎn)都是永不停息的無規(guī)則運(yùn)動,都隨溫度的升高而變得更加激烈,都是肉眼所不能看見的聯(lián)系布朗運(yùn)動是由于小顆粒受到周圍分子做熱運(yùn)動的撞擊力而引起的,它是分子做無規(guī)則運(yùn)動的反映針對訓(xùn)練1做布朗運(yùn)動實(shí)驗(yàn),得到某個觀測記錄如圖13所示。圖中記錄的是()圖13A分子無規(guī)則運(yùn)動的情況B某個微粒做布朗運(yùn)動的軌跡C某個微粒做布朗運(yùn)動的速度時間圖線D按等時間間隔依次記錄的某個運(yùn)動微粒位置的連線解析:選D微粒在周圍液體分子無規(guī)則碰撞作用下,做布朗運(yùn)動,軌跡是無規(guī)則的,實(shí)際操作中不易描繪出微

11、粒的實(shí)際軌跡;按等時間間隔依次記錄的某個運(yùn)動微粒位置的連線的無規(guī)則性,也能反映微粒做布朗運(yùn)動的無規(guī)則性。記錄描繪的正是按等時間間隔記錄的某個運(yùn)動微粒位置的連線,故D正確。2(2014貴港模擬)烤鴨的烤制過程沒有添加任何調(diào)料,只是在烤制過程之前,把烤鴨放在腌制湯中腌制一定時間,鹽就會進(jìn)入肉里。則下列說法正確的是()A如果讓腌制湯溫度升高,鹽進(jìn)入鴨肉的速度就會加快B烤鴨的腌制過程說明分子之間有引力,把鹽分子吸進(jìn)鴨肉里C在腌制湯中,只有鹽分子進(jìn)入鴨肉,不會有鹽分子從鴨肉里面出來D把鴨肉放入腌制湯后立刻冷凍,將不會有鹽分子進(jìn)入鴨肉解析:選A如果讓腌制湯溫度升高,分子運(yùn)動更劇烈,則鹽進(jìn)入鴨肉的速度就會加

12、快,故A正確;烤鴨的腌制過程鹽會進(jìn)入肉里說明分子之間有間隙,以及說明分子不停的做無規(guī)則運(yùn)動,不是因?yàn)榉肿又g有引力,故B錯誤;在腌制湯中,有鹽分子進(jìn)入鴨肉,分子運(yùn)動是無規(guī)則的,同樣會有鹽分子從鴨肉里面出來,故C錯誤;把鴨肉放入腌制湯后立刻冷凍,仍然會有鹽分子進(jìn)入鴨肉,因?yàn)榉肿舆\(yùn)動是永不停息的,故D錯誤。分子力、分子勢能 對應(yīng)學(xué)生用書P183必備知識1分子間同時存在引力和斥力(1)物質(zhì)分子間存在空隙,分子間的引力和斥力是同時存在的,實(shí)際表現(xiàn)出的分子力是引力和斥力的合力。(2)分子力隨分子間距離變化的關(guān)系:分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小,隨分子間距離的減小而增大,但斥力比引力變化的快

13、。(3)分子力與分子間距離關(guān)系圖線由分子間的作用力與分子間距離關(guān)系圖線(如圖14所示)可知:圖14當(dāng)rr0時,F(xiàn)引F斥,分子力為0;當(dāng)rr0時,F(xiàn)引F斥,分子力表現(xiàn)為引力。當(dāng)rr0時,F(xiàn)引F斥,分子力表現(xiàn)為斥力。當(dāng)分子間距離大于10r0(約為109 m)時,分子力很弱,可以忽略不計。2分子的動能(1)分子動能是分子熱運(yùn)動所具有的動能。(2)分子熱運(yùn)動的平均動能是所有分子熱運(yùn)動的動能的平均值,溫度是分子熱運(yùn)動的平均動能的標(biāo)志。(3)分子熱運(yùn)動的總動能是物體內(nèi)所有分子熱運(yùn)動動能的總和。3分子的勢能(1)意義:由于分子間存在著引力和斥力,所以分子具有由它們的相對位置決定的勢能。(2)分子勢能的決定因

14、素微觀上決定于分子間距離和分子排列情況;宏觀上決定于體積和狀態(tài)。4物體的內(nèi)能(1)等于物體中所有分子熱運(yùn)動的動能與分子勢能的總和,是狀態(tài)量。(2)對于給定的物體,其內(nèi)能大小由物體的溫度和體積決定。(3)物體的內(nèi)能與物體的位置高低、運(yùn)動速度大小無關(guān)。典題例析(2014福州模擬)兩分子間的斥力和引力的合力F與分子間距離r的關(guān)系如圖15中曲線所示,曲線與r軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為r0,相距很遠(yuǎn)的兩分子在分子力作用下,由靜止開始相互接近。若兩分子相距無窮遠(yuǎn)時分子勢能為零,下列說法錯誤的是()圖15A在rr0階段,F(xiàn)做正功,分子動能增加,勢能減小B在rr0階段,F(xiàn)做負(fù)功,分子動能減小,勢能也減小C在rr0時,分

15、子勢能最小,動能最大D分子動能和勢能之和在整個過程中不變解析選Br0為分子間的平衡距離;大于平衡距離時分子間為引力,小于平衡距離時,分子間為斥力;則有:r大于平衡距離,分子力表現(xiàn)為引力,相互靠近時F做正功,分子動能增加,勢能減小,故A正確;當(dāng)r小于r0時,分子間的作用力表現(xiàn)為斥力,F(xiàn)做負(fù)功,分子動能減小,勢能增加,故B錯誤;由以上分析可知,當(dāng)r等于r0時,分子勢能最小,動能最大,故C正確;由于沒有外力做功,故分子動能和勢能之和在整個過程中不變,故D正確。1分子力與分子勢能名稱項(xiàng)目分子間的相互作用力F分子勢能E p與分子間距的關(guān)系圖像隨分子間距的變化情況rr0F引和F斥都隨距離的增大而減小,隨距

16、離的減小而增大,F(xiàn)引r0F引和F斥都隨距離的增大而減小,隨距離的減小而增大,F(xiàn)引F斥,F(xiàn)表現(xiàn)為引力r增大,引力做負(fù)功,分子勢能增加r減小,引力做正功,分子勢能減少rr0F引F斥,F(xiàn)0分子勢能最小,但不為零r10r0 (109 m)F引和F斥都已十分微弱,可以認(rèn)為分子間沒有相互作用力分子勢能為零2判斷分子勢能的變化有兩種方法(1)看分子力的做功情況。(2)直接由分子勢能與分子間距離的關(guān)系圖線判斷,但要注意其和分子力與分子間距離的關(guān)系圖線的區(qū)別。針對訓(xùn)練1(2014北京高考)下列說法中正確的是()A物體溫度降低,其分子熱運(yùn)動的平均動能增大B物體溫度升高,其分子熱運(yùn)動的平均動能增大C物體溫度降低,其

17、內(nèi)能一定增大D物體溫度不變,其內(nèi)能一定不變解析:選B根據(jù)溫度是分子平均動能的標(biāo)志知,溫度升高,分子熱運(yùn)動的平均動能增大;溫度降低,分子熱運(yùn)動的平均動能減小,選項(xiàng)A錯誤,B正確。理想氣體的溫度升高,內(nèi)能增大;溫度降低,內(nèi)能減小,選項(xiàng)C錯誤。晶體熔化或凝固時溫度不變,但是內(nèi)能變化,熔化時吸收熱量,內(nèi)能增大;凝固時放出熱量,內(nèi)能減小,選項(xiàng)D錯誤。2(2013福建高考)下列四幅圖中,能正確反映分子間作用力f和分子勢能Ep隨分子間距離r變化關(guān)系的圖線是()圖16解析:選B分子間引力和斥力的合力為分子力,分子力在rr0時為零,當(dāng)rr0時分子力表現(xiàn)為引力,當(dāng)rr0時分子力表現(xiàn)為斥力。一般取無窮遠(yuǎn)為零勢能點(diǎn),

18、分子從無窮遠(yuǎn)靠近r0的過程分子力做正功,分子勢能減小,到r0后再靠近分子力做負(fù)功,分子勢能增加,故分子勢能在rr0處最小。綜上可知,B正確。統(tǒng)計規(guī)律 對應(yīng)學(xué)生用書P184必備知識由于物體是由數(shù)量極多的分子組成的,這些分子并沒有統(tǒng)一的運(yùn)動步調(diào),單獨(dú)來看,各個分子的運(yùn)動都是不規(guī)則的、帶有偶然性的,但從總體來看,大量分子的運(yùn)動卻有一定的規(guī)律,這種規(guī)律叫做統(tǒng)計規(guī)律。大量分子的集體行為受到統(tǒng)計規(guī)律的支配。典題例析(2014鎮(zhèn)江模擬)某種氣體在不同溫度下的氣體分子速率分布曲線如圖17所示,圖中f(v)表示v處單位速率區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)百分率,由圖可知()圖17A氣體的所有分子,其速率都在某個數(shù)值附近B某個氣體

19、分子在高溫狀態(tài)時的速率可能與低溫狀態(tài)時相等C高溫狀態(tài)下大多數(shù)分子的速率大于低溫狀態(tài)下大多數(shù)分子的速率D高溫狀態(tài)下分子速率的分布范圍相對較小解析選BC由不同溫度下的分子速率分布曲線可知,在一定溫度下,大多數(shù)分子的速率都接近某個數(shù)值,但不是說其余少數(shù)分子的速率都小于該數(shù)值,有個別分子的速率會更大,故A錯誤;高溫狀態(tài)下大部分分子的速率大于低溫狀態(tài)下大部分分子的速率,不是所有,有個別分子的速率會更大或更小,故B、C正確;溫度是分子平均動能的標(biāo)志,溫度高則分子速率大的占多數(shù),而個別速率大于平均速率的分子其速率可以比低溫狀態(tài)時更大,即高溫狀態(tài)下分子速率大小的分布范圍相對較大,故D錯誤。對微觀世界的理解離不

20、開統(tǒng)計的觀點(diǎn)。單個分子的運(yùn)動是不規(guī)則的,但大量分子的運(yùn)動是有規(guī)律的,如對大量氣體分子來說,朝各個方向運(yùn)動的分子數(shù)目相等,且分子的速率按照一定的規(guī)律分布。宏觀物理量與微觀物理量的統(tǒng)計平均值是相聯(lián)系的,如溫度是分子熱運(yùn)動平均動能的標(biāo)志。但要注意:統(tǒng)計規(guī)律的適用對象是大量的微觀粒子,若對“單個分子”談溫度是毫無意義的。針對訓(xùn)練1.(2014福建高考)如圖18,橫坐標(biāo)v表示分子速率,縱坐標(biāo)f(v)表示各等間隔速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比。圖中曲線能正確表示某一溫度下氣體分子麥克斯韋速率分布規(guī)律的是()圖18A曲線B曲線C曲線 D曲線 解析:選D某一溫度下氣體分子的麥克斯韋速率呈“中間多,兩頭少”

21、的分布,故D項(xiàng)正確。2如圖19是氧氣分子在不同溫度(0 和100 )下的速率分布規(guī)律圖,橫坐標(biāo)表示速率,縱坐標(biāo)表示某一速率內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比,由圖可知()圖18A同一溫度下,氧氣分子呈現(xiàn)出“中間多,兩頭少”的分布規(guī)律B隨著溫度的升高,每一個氧氣分子的速率都增大C隨著溫度的升高,氧氣分子中速率小的分子所占的比例增大D溫度越高,氧氣分子熱運(yùn)動的平均速率越大解析:選AD同一溫度下,中等速率大的氧氣分子數(shù)所占的比例大,A正確;溫度升高使得氧氣分子的平均速率增大,不一定每一個氧氣分子的速率都增大,B錯誤,D正確;溫度越高,速率小的氧氣分子所占的比例越小,C錯誤。課時跟蹤檢測 eq avs4al

22、(對應(yīng)學(xué)生用書P315) 一、單項(xiàng)選擇題1(2014上海徐匯期末)伽耳頓板可以演示統(tǒng)計規(guī)律。如圖1所示,讓大量小球從上方漏斗形入口落下,則圖2中能正確反映最終落在槽內(nèi)小球的分布情況的是()圖1圖2解析:選C根據(jù)統(tǒng)計規(guī)律,能正確反映最終落在槽內(nèi)小球的分布情況的是圖C。2(2012福建高考)關(guān)于熱力學(xué)定律和分子動理論,下列說法正確的是()A一定量氣體吸收熱量,其內(nèi)能一定增大B不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體C若兩分子間距離增大,分子勢能一定增大D若兩分子間距離減小,分子間引力和斥力都增大解析:選D根據(jù)熱力學(xué)第一定律,氣體內(nèi)能變化與做功和熱傳遞有關(guān),選項(xiàng)A錯誤。根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知熱量不可自發(fā)

23、的由低溫物體傳到高溫物體,但熱量還是可以通過外界的方法由低溫物體傳到高溫物體,選項(xiàng)B錯誤。分子內(nèi)能與分子間的距離有關(guān),當(dāng)rr0時,分子間距離越大,分子勢能越大,rr0時,分子間距離越大,分子勢能越小,選項(xiàng)C錯誤。分子間的引力和斥力都隨分子間距離的變化而變化,距離減小,引力和斥力都要增大,選項(xiàng)D正確。3(2014閘北區(qū)二模)根據(jù)分子動理論,設(shè)當(dāng)兩個分子間距為r0時分子間的引力和斥力相等,則()A當(dāng)兩分子間距離大于r0時,分子間只存在引力作用B當(dāng)兩分子間距離小于r0時,隨著距離減小,引力將減小、斥力將增大C當(dāng)兩分子間距離小于r0時,分子力表現(xiàn)為斥力D兩分子間距離越大,分子勢能越大;分子間距離越小,

24、分子勢能越小解析:選C當(dāng)兩分子間距離大于r0時,斥力和引力都存在,分子間表現(xiàn)為引力作用,A錯誤;當(dāng)兩分子間距離小于r0時,隨著距離減小,引力和斥力都增大,B錯誤;當(dāng)兩分子間距離小于r0時,斥力和引力都存在,分子間表現(xiàn)為斥力作用,C正確;以r0為界,當(dāng)兩分子間距離大于r0時,兩分子間距離越大,分子勢能越大;當(dāng)兩分子間距離小于r0時,分子間距離越小,分子勢能越大,D錯誤。4(2014宿遷二模)下列說法中正確的是()A擴(kuò)散現(xiàn)象只能發(fā)生在氣體和液體中B巖鹽是立方體結(jié)構(gòu),粉碎后的巖鹽不再是晶體C地球大氣的各種氣體分子中氫分子質(zhì)量小,其平均速率較大,更容易掙脫地球吸引而逃逸,因此大氣中氫含量相對較少D從微

25、觀角度看氣體壓強(qiáng)只與分子平均動能有關(guān)解析:選C不同的物質(zhì)在相互接觸時彼此進(jìn)入對方的現(xiàn)象叫做擴(kuò)散現(xiàn)象。一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則運(yùn)動,所以固體、液體或氣體之間都會發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象,故A錯誤;巖鹽是立方體結(jié)構(gòu),是晶體,且有規(guī)則的幾何形狀,粉碎后的巖鹽仍是晶體,仍有規(guī)則的幾何形狀,故B錯誤;溫度是分子平均動能的量度,溫度越高,分子平均動能越大,質(zhì)量越小速度越大,氫分子質(zhì)量小,其平均速率較大,更容易掙脫地球吸引而逃逸,因此大氣中氫含量相對較少,C正確;氣體壓強(qiáng)決定于氣體分子的密度(單位體積內(nèi)的分子數(shù))和分子的平均動能。5.(2014龍湖區(qū)二模)如圖3為兩分子系統(tǒng)的勢能Ep與兩分子間距離r的關(guān)系曲線。

26、下列說法正確的是()圖3A當(dāng)r大于r1時,分子間的作用力表現(xiàn)為引力B當(dāng)r小于r1時,分子間的作用力表現(xiàn)為斥力C當(dāng)r等于r2時,分子間的作用力最大D在r由r1變到r2的過程中,分子間的作用力做負(fù)功解析:選B由圖像可知:分子間距離為r2時分子勢能最小,此時分子間的距離為平衡距離;r2是分子的平衡距離,當(dāng)0rr2時,分子力為斥力,當(dāng)rr2時分子力為引力,故A錯誤;當(dāng)r小于r1時,分子間的作用力表現(xiàn)為斥力,故B正確;當(dāng)r等于r2時,分子間的作用力為零,故C錯誤;在r由r1變到r2的過程中,分子力為斥力,分子間距離增大,分子間的作用力做正功,故D錯誤。6(2014海淀區(qū)二模)已知阿伏加德羅常數(shù)為NA,下

27、列說法正確的是()A若油酸的摩爾質(zhì)量為M,一個油酸分子的質(zhì)量meq f(NA,M)B若油酸的摩爾質(zhì)量為M,密度為,一個油酸分子的直徑d eq r(3,f(NA,M)C若某種氣體的摩爾質(zhì)量為M,密度為,該氣體分子的直徑d eq r(3,f(M,NA)D若某種氣體的摩爾體積為V,單位體積內(nèi)含有氣體分子的個數(shù)neq f(NA,V)解析:選D分子的質(zhì)量等于摩爾質(zhì)量除以阿伏加德羅常數(shù),則有:一個油酸分子的質(zhì)量meq f(M,NA),故A錯誤;由于油酸分子間隙小,所以分子的體積等于摩爾體積除以阿伏加德羅常數(shù),則有一個油酸分子的體積V0eq f(Vmol,NA)eq f(M,NA),將油酸分子看成立方體形,

28、立方體的邊長等于分子直徑,則得:V0d3,解得:d eq r(3,f(M,NA),故B錯誤;由于氣體分子間距很大,所以一個分子的體積Veq f(M,NA),則分子直徑dT2CT1T2 D無法確定解析:選C根據(jù)分子速率分布曲線可知,不管溫度是T1還是T2,大多數(shù)分子的速率都在某個值附近,離這個數(shù)值越遠(yuǎn),分子數(shù)越少,也就是說滿足“兩頭少、中間多”的正態(tài)分布規(guī)律,圖中溫度T1對應(yīng)的分子平均動能要小于溫度T2對應(yīng)的分子平均動能,所以溫度T1T2,本題答案為C。二、多項(xiàng)選擇題7(2014南京模擬)下列說法正確的是()A知道水的摩爾質(zhì)量和水分子的質(zhì)量,可計算出阿伏加德羅常數(shù)B當(dāng)液晶中電場強(qiáng)度不同時,它對不

29、同顏色的光吸收強(qiáng)度就不同C蔗糖受潮后會粘在一起,沒有確定的幾何形狀,它是非晶體D理想氣體的溫度隨時間不斷升高,則其壓強(qiáng)也一定不斷增大解析:選AB水的摩爾質(zhì)量和水分子的質(zhì)量之比等于阿伏加德羅常數(shù),故A正確;當(dāng)液晶中電場強(qiáng)度不同時,它對不同顏色的光吸收強(qiáng)度就不同,故B正確;蔗糖受潮后會粘在一起,沒有確定的幾何形狀,蔗糖各向異性,自然狀態(tài)時有規(guī)則的形狀,故蔗糖是晶體,故C錯誤;由氣態(tài)方程eq f(pV,T)C可知,理想氣體的溫度隨時間不斷升高,pV增大,但壓強(qiáng)不一定不斷增大,故D錯誤。8(2014靜安模擬)一定質(zhì)量的理想氣體,從圖示A狀態(tài)開始,經(jīng)歷了B、C,最后到D狀態(tài),下列判斷中正確的是()圖5A

30、AB溫度升高,壓強(qiáng)不變BBC體積不變,壓強(qiáng)變大CCD體積變小,壓強(qiáng)變大DD點(diǎn)的壓強(qiáng)比A點(diǎn)的壓強(qiáng)小解析:選ACD由圖像可知,由AB過程中,溫度升高體積變大,體積與熱力學(xué)溫度成正比,由eq f(pV,T)C可知,氣體壓強(qiáng)不變,是等壓變化,故A正確;同理在BC過程中,氣體體積不變溫度降低,氣體壓強(qiáng)變小,故B錯誤;在CD過程中,氣體溫度不變體積減小,壓強(qiáng)變大,故C正確;A點(diǎn)溫度大于D點(diǎn)溫度,D點(diǎn)體積大于A點(diǎn)體積,D點(diǎn)壓強(qiáng)小于A點(diǎn)壓強(qiáng),故D正確。9.如圖6,固定的導(dǎo)熱氣缸內(nèi)用活塞密封一定質(zhì)量的理想氣體,氣缸置于溫度不變的環(huán)境中?,F(xiàn)用力使活塞緩慢地向上移動,密閉氣體的狀態(tài)發(fā)生了變化。下列圖像中p、V和U分

31、別表示該氣體的壓強(qiáng)、體積和內(nèi)能,eq o(E,sup6()k表示該氣體分子的平均動能,n表示單位體積內(nèi)氣體的分子數(shù),a、d為雙曲線,b、c為直線。能正確反映上述過程的是()圖6圖7解析:選ABD氣缸置于溫度不變的環(huán)境中,說明氣體做等溫變化,其pV圖像是雙曲線,A正確;理想氣體的內(nèi)能由分子平均動能決定,溫度不變,氣體的內(nèi)能不變,B正確,C錯誤;單位體積內(nèi)氣體的分子數(shù)與體積的乘積為容器內(nèi)分子總數(shù),容器內(nèi)分子總數(shù)不變,D正確。10(2014長寧模擬)一定質(zhì)量理想氣體的壓強(qiáng)p與攝氏溫度t的變化如圖8所示,其狀態(tài)經(jīng)歷了ab、bc、cd、da四個過程,其中bc的延長線通過原點(diǎn),cd垂直于ab且與水平軸平行

32、,da與bc平行。則氣體體積在()圖8Aab過程中變小Bbc過程中變大 Ccd過程中可能增加Dda過程中可能保持不變解析:選BDab過程氣體發(fā)生等溫變化,壓強(qiáng)減小,由玻意耳定律分析可知,氣體的體積變大,故A錯誤;bc過程,b與絕對零度273 連線的斜率大于c與絕對零度273 連線的斜率,則b狀態(tài)氣體的體積小于c狀態(tài)氣體的體積,則bc過程中體積增大,故B正確;cd過程是等壓變化,溫度降低,由蓋呂薩克定律分析可知體積減小,故C錯誤;若da過絕對零度,則體積不變,故D正確。三、非選擇題11(2014宿遷模擬)如圖9甲所示是一平面上晶體物質(zhì)微粒的排列情況,圖中三條等長線AB、AC、AD上物質(zhì)微粒的數(shù)目

33、不同,由此得出晶體具有_的性質(zhì)。如圖乙所示,液體表面層分子比較稀疏,分子間距離大于分子平衡距離r0,因此表面層分子間作用表現(xiàn)為_。圖9解析:三條等長線AB、AC、AD上物質(zhì)微粒的數(shù)目不同,則晶體沿各個方向的導(dǎo)熱、導(dǎo)電性能等不同,表現(xiàn)為各向異性。在分子平衡距離r0時分子引力與斥力大小相等,而斥力受距離影響較大,變化較快。液體表面層分子比較稀疏,分子間距大于分子平衡距離r0,引力和斥力都減小,但斥力更小,則分子引力大于斥力,分子力表現(xiàn)為引力。答案:各向異性引力12.(1)如圖10所示是醫(yī)院用于靜脈滴注的示意圖,倒置的輸液瓶上方有一氣室A,密封的瓶口處的軟木塞上插有兩根細(xì)管,其中a管與大氣相通,b管

34、為輸液軟管,中間又有一氣室B,而其c端則通過針頭接入人體靜脈。圖10若氣室A、B中的壓強(qiáng)分別為pA、pB,則它們與外界大氣壓強(qiáng)p0的大小順序應(yīng)為_。在輸液瓶懸掛高度與輸液軟管內(nèi)徑確定的情況下,藥液滴注的速度是_(填“越滴越慢”、“越滴越快”或“恒定”)的。(2)對一定質(zhì)量的氣體,在等溫條件下得出體積V與壓強(qiáng)p的數(shù)據(jù)如下表:V/m31.000.500.400.250.20p/105 Pa1.453.103.955.987.70根據(jù)所給數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上(如圖11所示)畫出peq f(1,V)圖線,可得結(jié)論是_。圖11由所做圖線,求p8.85105 Pa時該氣體體積是_。該圖線斜率大小和溫度的關(guān)系是_

35、。解析:(1)因?yàn)閍管與大氣相通,故可以認(rèn)為a管上端處壓強(qiáng)即為大氣壓強(qiáng),這樣易得pAp0,而pBp0,即有pBp0pA。當(dāng)輸液瓶的懸掛高度與輸液軟管的內(nèi)徑確定時,由于a管上端處的壓強(qiáng)與人體血管中的壓強(qiáng)都保持不變,故b管中的氣體的壓強(qiáng)也不變,所以藥液滴注的速度是恒定不變的。(2)畫出peq f(1,V)圖線如圖所示。由圖看出,圖線為一過原點(diǎn)的直線,證明玻意耳定律是正確的,即一定質(zhì)量的氣體,在溫度不變的情況下,壓強(qiáng)與體積成反比。由圖看出,p8.85105 Pa時,得V0.17 m3。由數(shù)學(xué)知識可知,圖像的斜率等于pV,根據(jù)氣態(tài)方程eq f(pV,T)C可知,pV與T成正比,則有斜率越大,pV值越大

36、,該氣體溫度越高。答案:(1)pAp0pB恒定(2)見解析132014年4月8日,在某高速公路發(fā)生一起車禍,車禍系輪胎爆胎所致。已知汽車行駛前輪胎內(nèi)氣體壓強(qiáng)為2.5 atm,溫度為27 ,爆胎時胎內(nèi)氣體的溫度為87 ,輪胎中的空氣可看作理想氣體。(1)求爆胎時輪胎內(nèi)氣體的壓強(qiáng);(2)從微觀上解釋爆胎前胎內(nèi)壓強(qiáng)變化的原因;(3)爆胎后氣體迅速外泄,來不及與外界發(fā)生熱交換,判斷此過程胎內(nèi)原有氣體內(nèi)能如何變化?簡要說明理由。解析:(1)氣體作等容變化,由查理定律得:eq f(p1,T1)eq f(p2,T2)T1(t1273)KT2(t2273)Kp12.5 atm,t127 ,t287 由得:p2

37、3 atm。(2)氣體體積不變,分子密集程度不變,溫度升高,分子平均動能增大,氣體壓強(qiáng)增大,超過輪胎承受的極限,造成爆胎。(3)氣體膨脹對外做功,但是沒有吸收或者放出熱量,由熱力學(xué)第一定律UWQ得U0,內(nèi)能減少。答案:(1)3 atm(2)氣體體積不變,分子密集程度不變,溫度升高,分子平均動能增大,導(dǎo)致氣體壓強(qiáng)增大。(3)氣體膨脹對外做功,沒有吸收或放出熱量,據(jù)熱力學(xué)第一定律UWQ,得Upc,QabQacBpbpc,QabQacCpbQac Dpbpc,QabVc。由玻意耳定律pbVbpcVc,可知pbpc;由于TbTc,所以過程ac和ab內(nèi)能變化相同,ab過程體積變大,氣體對外做功,WQac

38、。6.(2014興華模擬)如圖4所示,導(dǎo)熱氣缸開口向下。內(nèi)有理想氣體,缸內(nèi)活塞可自由滑動且不漏氣,活塞下掛一個沙桶,沙桶裝滿沙子時,活塞恰好靜止?,F(xiàn)在把沙桶底部鉆一小洞,細(xì)沙慢慢流出,并緩慢降低氣缸外部環(huán)境溫度,下列說法正確的是()圖4A氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小,內(nèi)能增大B外界可能對氣體做功,氣體溫度降低 C氣體壓強(qiáng)可能減小,體積不變,內(nèi)能減小 D氣體可能對外界做功,氣體內(nèi)能一定減小解析:選B設(shè)活塞重力為G,橫截面積為S,大氣壓為p0,則以活塞為研究對象,根據(jù)力平衡得到:氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)pp0eq f(G,S),由于G減小,則p增大,即氣體壓強(qiáng)增大,被壓縮,外界對氣體做功。由于氣缸是導(dǎo)熱的,氣體的溫

39、度與環(huán)境相等,緩慢降低氣缸外部環(huán)境溫度,其內(nèi)能減小,溫度降低。二、多項(xiàng)選擇題7.如圖5所示,一氣缸豎直放置,用一質(zhì)量為m的活塞在缸內(nèi)封閉了一定量的理想氣體,在氣缸的底部安裝有一根電熱絲,用導(dǎo)線和外界電源相連,已知?dú)飧妆诤突钊际墙^熱的,氣缸壁與活塞間接觸光滑且不漏氣,現(xiàn)接通電源,電熱絲對缸內(nèi)氣體緩慢加熱。關(guān)于氣缸內(nèi)氣體,下列說法正確的是()圖5A單位時間內(nèi)氣缸單位面積上氣體分子撞擊次數(shù)減少B所有分子的速率都增加C分子平均動能增大D對外做功,內(nèi)能減少解析:選AC電熱絲對缸內(nèi)氣體緩慢加熱過程中,氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變,而氣體分子的平均動能增大,根據(jù)壓強(qiáng)的微觀含義得知,單位時間內(nèi)氣缸單位面積上氣體分子撞

40、擊次數(shù)減少,故A正確;氣缸內(nèi)氣體溫度升高,分子平均動能增大,由于分子運(yùn)動是無規(guī)則的,不是所有分子的速率都增加,故B錯誤,C正確;在缸內(nèi)封閉的是一定量的理想氣體,溫度升高,其內(nèi)能增大,根據(jù)蓋呂薩克定律得知,氣體的體積增大,氣體對外做功,故D錯誤。8(2014黃浦模擬)關(guān)于能量轉(zhuǎn)化與守恒的理解,下列說法中錯誤的是()A凡是能量守恒的過程就一定會發(fā)生B摩擦生熱的過程是不可逆過程C空調(diào)機(jī)既能制熱又能制冷,說明熱傳遞不存在方向性D由于能量的轉(zhuǎn)化過程符合能量守恒定律,所以不會發(fā)生能源危機(jī)解析:選ACD各種物理過程能量是守恒的,但是自然界的宏觀過程具有方向性,故A錯誤;通過摩擦生熱,能量耗散了,即能量可以利

41、用的品質(zhì)降低了,這是不可逆過程,故B正確;空調(diào)機(jī)既能制熱又能制冷,但是要耗電,即熱傳遞有方向性,熱量只能自發(fā)地由高溫物體傳向低溫物體,故C錯誤;雖然總能量守恒,但隨著能量耗散,能量可以利用的品質(zhì)降低了,故D錯誤。9下列關(guān)于熱現(xiàn)象的描述正確的是()A根據(jù)熱力學(xué)定律,熱機(jī)的效率不可能達(dá)到100%B做功和熱傳遞都是通過能量轉(zhuǎn)化的方式改變系統(tǒng)內(nèi)能的C溫度是描述熱運(yùn)動的物理量,一個系統(tǒng)與另一個系統(tǒng)達(dá)到熱平衡時兩系統(tǒng)溫度相同D物體由大量分子組成,某單個分子的運(yùn)動是無規(guī)則的,大量分子的運(yùn)動也是無規(guī)律的解析:選AC根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知,熱機(jī)的效率不可能達(dá)到100%,A正確。做功是通過能量轉(zhuǎn)化改變系統(tǒng)內(nèi)能的,

42、而熱傳遞是通過內(nèi)能的轉(zhuǎn)移改變系統(tǒng)內(nèi)能的,B錯誤。根據(jù)熱力學(xué)定律,溫度相同是達(dá)到熱平衡的標(biāo)準(zhǔn),C正確。單個分子的運(yùn)動是無規(guī)則的,但大量分子的運(yùn)動具有統(tǒng)計規(guī)律,D錯誤。10如圖6所示,一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A。其中,AB和CD為等溫過程,BC和DA為絕熱過程(氣體與外界無熱量交換)。這就是著名的“卡諾循環(huán)”。該循環(huán)過程中,下列說法正確的是()圖6AAB過程中,外界對氣體做功BBC過程中,氣體分子的平均動能減小CCD過程中,單位時間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多DDA過程中,氣體分子的速率分布曲線不發(fā)生變化解析:選BC本題考查氣體狀態(tài)變化圖像問題,意在考查考生根

43、據(jù)圖像分析問題的能力。AB過程中,氣體體積變大,氣體對外做功,A項(xiàng)錯誤;BC為絕熱過程,氣體體積增大,氣體對外界做功,內(nèi)能減小,溫度降低,氣體分子的平均動能減小,B項(xiàng)正確;CD為等溫過程,氣體的溫度不變,體積減小,壓強(qiáng)增大,單位時間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多,C項(xiàng)正確;DA過程中,氣體的溫度升高,因此氣體分子的速率分布曲線的最大值向速率大的方向偏移,D項(xiàng)錯誤。三、非選擇題11(2013山東高考)我國“蛟龍”號深海探測船載人下潛超過七千米,再創(chuàng)載人深潛新紀(jì)錄。在某次深潛實(shí)驗(yàn)中,“蛟龍”號探測到990 m深處的海水溫度為280 K。某同學(xué)利用該數(shù)據(jù)來研究氣體狀態(tài)隨海水深度的變化。如圖7所示,導(dǎo)

44、熱良好的氣缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的氣體,不計活塞的質(zhì)量和摩擦,氣缸所處海平面的溫度T0300 K,壓強(qiáng)p01 atm,封閉氣體的體積V03 m3。如果將該汽缸下潛至990 m深處,此過程中封閉氣體可視為理想氣體。圖7(1)求990 m深處封閉氣體的體積(1 atm相當(dāng)于10 m深的海水產(chǎn)生的壓強(qiáng))。(2)下潛過程中封閉氣體_(填“吸熱”或“放熱”),傳遞的熱量_(填“大于”或“小于”)外界對氣體所做的功。解析:(1)以汽缸內(nèi)封閉的氣體為研究對象,初態(tài)壓強(qiáng)p01 atm,溫度T0300 K,體積V03 m2,汽缸在990 m深處時,氣體壓強(qiáng)p1 atmeq f(990,10) atm100 atm,溫

45、度T280 K,設(shè)體積變?yōu)閂。由理想氣體狀態(tài)方程有eq f(p0V0,T0)eq f(pV,T),代入數(shù)據(jù)解得V2.8102m3。(2)封閉氣體的體積減小,外界對氣體做功,而氣體的溫度降低,內(nèi)能減小,由熱力學(xué)第一定律可知,氣體要放熱,且傳遞的熱量大于外界對氣體所做的功。答案:(1)2.8102m3(2)放熱大于12一定質(zhì)量的理想氣體。經(jīng)過如圖8所示的狀態(tài)變化。設(shè)狀態(tài)A的溫度為400 K。求:圖8(1)狀態(tài)C的溫度TC為多少?(2)如果由A經(jīng)B到C的狀態(tài)變化的整個過程中,氣體對外做了400 J的功,氣體的內(nèi)能增加了20 J,則這個過程氣體是吸收熱量還是放出熱量?其數(shù)值為多少?解析:(1)由理想氣

46、體狀態(tài)方程,eq f(pAVA,TA)eq f(pCVC,TC)解得狀態(tài)C的溫度TC320 K。(2)由熱力學(xué)第一定律,UQW,解得Q420 J,氣體吸收熱量。答案:(1)320 K(2)吸收420 J實(shí)驗(yàn)用油膜法估測分子的大小對應(yīng)學(xué)生用書P191一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?是什么)1估測油酸分子的大小。2學(xué)會間接測量微觀量的原理和方法。二、實(shí)驗(yàn)原理(是什么)利用油酸酒精溶液在平靜的水面上形成單分子油膜(如圖實(shí)1所示),將油酸分子看做球形,測出一定體積油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面積,用dV/S計算出油膜的厚度,其中V為一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積,S為油膜面積。這個厚度就近似等于油酸分子的直徑。圖實(shí)1

47、三、實(shí)驗(yàn)器材(有哪些)清水、盛水淺盤、滴管(或注射器)、試劑瓶、坐標(biāo)紙、玻璃板、痱子粉(或石膏粉)、油酸酒精溶液、量筒、彩筆。四、實(shí)驗(yàn)步驟(怎么做)1取1毫升(1 cm3)的油酸溶于酒精中,制成200 毫升的油酸酒精溶液。2往邊長約為30 40 cm的淺盤中倒入約2 cm深的水,然后將痱子粉或石膏粉均勻地撒在水面上。3用滴管(或注射器)向量筒中滴入n滴配制好的油酸酒精溶液,使這些溶液的體積恰好為1 mL,算出每滴油酸酒精溶液的體積V0eq f(1,n) mL。4用滴管(或注射器)向水面上滴入一滴配制好的油酸酒精溶液,油酸就在水面上慢慢散開,形成單分子油膜。5待油酸薄膜形狀穩(wěn)定后,將準(zhǔn)備好的玻璃

48、板蓋在淺盤上,用彩筆將油酸薄膜的形狀畫在玻璃板上。6將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上,算出油酸薄膜的面積。方法是計算輪廓范圍內(nèi)正方形的個數(shù),不足半個的舍去,多于半個的算一個,把正方形的個數(shù)乘以單個正方形的面積就是油膜的面積。7據(jù)油酸酒精溶液的濃度,算出一滴溶液中純油酸的體積V,利用一滴油酸的體積V和薄膜的面積S,算出油酸薄膜的厚度deq f(V,S),即為油酸分子的直徑。比較算出的分子直徑,看其數(shù)量級(單位為m)是否為1010,若不是1010需重做實(shí)驗(yàn)。五、數(shù)據(jù)處理(怎么辦)根據(jù)上面記錄的數(shù)據(jù),完成以下表格內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)次數(shù)量筒內(nèi)增加1 mL溶液時的滴數(shù)輪廓內(nèi)的小格子數(shù)輪廓面積S12實(shí)驗(yàn)次數(shù)

49、一滴溶液中純油酸的體積V分子的大小(m)平均值12六、注意事項(xiàng)(有哪些)1油酸酒精溶液配制后不宜長時間放置,以免濃度改變,產(chǎn)生誤差。2油酸酒精溶液的濃度應(yīng)小于eq f(1,1 000)為宜。3痱子粉的用量不要太大,否則不易成功。4測1滴油酸酒精溶液的體積時,滴入量筒中的油酸酒精溶液的體積應(yīng)為整毫升數(shù),應(yīng)多滴幾毫升,數(shù)出對應(yīng)的滴數(shù),這樣求平均值誤差較小。5淺盤里水離盤口面的距離應(yīng)較小,并要水平放置,以便準(zhǔn)確地畫出薄膜的形狀,畫線時視線應(yīng)與板面垂直。6要待油膜形狀穩(wěn)定后,再畫輪廓。7本實(shí)驗(yàn)只要求估算分子的大小,實(shí)驗(yàn)結(jié)果的數(shù)量級符合即可。8做完實(shí)驗(yàn)后,把水從盤的一側(cè)邊緣倒出,并用少量酒精清洗,然后用

50、脫脂棉擦去,最后用水沖洗,以保持盤的清潔。七、誤差分析(為什么)1油酸酒精溶液配制后長時間放置,溶液的濃度會改變,會給實(shí)驗(yàn)帶來較大誤差。2純油酸體積的計算誤差。3油膜面積的測量誤差(1)油膜形狀的畫線誤差;(2)數(shù)格子法本身是一種估算的方法,自然會帶來誤差。對應(yīng)學(xué)生用書P192考查實(shí)驗(yàn)原理與操作典例1在“油膜法估測油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)中,有下列實(shí)驗(yàn)步驟:往邊長約為40 cm的淺盤里倒入約2 cm深的水,待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上。用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待薄膜形狀穩(wěn)定。將畫有油膜形狀的玻璃板平放在坐標(biāo)紙上,計算出油膜的面積,根據(jù)油酸的體積和面積計算出油酸

51、分子直徑的大小。用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,記下量筒內(nèi)每增加一定體積時的滴數(shù),由此計算出一滴油酸酒精溶液的體積。將玻璃板放在淺盤上,然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上。完成下列填空:(1)上述步驟中,正確的順序是_。(填寫步驟前面的數(shù)字)(2)將1 cm3的油酸溶于酒精,制成300 cm3的油酸酒精溶液;測得1 cm3的油酸酒精溶液有50滴?,F(xiàn)取一滴該油酸酒精溶液滴在水面上,測得所形成的油膜的面積是0.13 m2。由此估算出油酸分子的直徑為_m。(結(jié)果保留1位有效數(shù)字)解析(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理易知操作步驟正確的順序?yàn)椋?2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知油酸分子直徑為deq f(V

52、,S)eq f(1106,300500.13) m51010 m。答案(1)(2)51010題點(diǎn)集訓(xùn)1“用油膜法估測分子的大小”實(shí)驗(yàn)的科學(xué)依據(jù)是()A將油酸形成的膜看成單分子油膜B不考慮各油酸分子間的間隙C考慮了各油酸分子間的間隙D將油酸分子看成球形解析:選ABD“用油膜法估測分子的大小”的原理是將一滴油酸(體積為V)滴入水中,使之形成一層單分子油膜,成為一個一個單層排列的球形體,顯然,球形體的直徑即為單分子油膜的厚度d,假設(shè)單分子油膜的面積為S,必然有deq f(V,S),所以,“用油膜法估測分子的大小”實(shí)驗(yàn)的科學(xué)依據(jù)是A、B、D。2一滴油酸酒精溶液含質(zhì)量為m的純油酸,滴在液面上擴(kuò)散后形成的

53、最大面積為S。已知純油酸的摩爾質(zhì)量為M、密度為,阿伏加德羅常數(shù)為NA,下列表達(dá)式中正確的有()A油酸分子的直徑deq f(M,S)B油酸分子的直徑deq f(m,S)C油酸所含的分子數(shù)neq f(m,M)NAD油酸所含的分子數(shù)neq f(M,m)NA解析:選BC設(shè)油酸分子的直徑為d,則有dSeq f(m,)deq f(m,S),故B正確;設(shè)油酸所含的分子數(shù)為n,則有neq f(m,M)NA,故C正確。3利用油膜法估測油酸分子的大小,實(shí)驗(yàn)器材有:濃度為0.05%(體積分?jǐn)?shù))的油酸酒精溶液、最小刻度為0.1 mL的量筒、盛有適量清水的規(guī)格為30 cm40 cm的淺盤、痱子粉、橡皮頭滴管、玻璃板、彩

54、筆、坐標(biāo)紙。(1)下面是實(shí)驗(yàn)步驟,請?zhí)顚懰钡牟襟EC。A用滴管將濃度為0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,記下滴入1 mL油酸酒精溶液時的滴數(shù)N;B將痱子粉均勻地撒在淺盤內(nèi)的水面上,用滴管吸取濃度為0.05%的油酸酒精溶液,從靠近水面處向淺盤中央一滴一滴地滴入油酸酒精溶液,直到油酸薄膜有足夠大的面積且不與器壁接觸為止,記下滴入的滴數(shù)n;C_;D將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上,以坐標(biāo)紙上邊長為1 cm的正方形為單位,計算輪廓內(nèi)正方形的個數(shù),算出油酸薄膜的面積S。(2)用已給的和測得的物理量表示單個油酸分子的大小_(單位:cm)。解析:(1)待薄膜形狀穩(wěn)定后,將玻璃板放在淺盤上,

55、用彩筆將油酸薄膜的形狀畫在玻璃板上。(2)每滴油酸酒精溶液的體積為eq f(1,N) cm3n滴油酸酒精溶液所含純油酸的體積為Veq f(n,N)0.05 % cm3所以單個油酸分子的大小deq f(V,S)eq f(n0.05%,NS) cm。答案:見解析考查數(shù)據(jù)處理、誤差分析及實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新典例2(2014連云港摸底)測量分子大小的方法有很多,如油膜法、顯微法。(1)在“用油膜法估測分子大小”的實(shí)驗(yàn)中,用移液管量取0.25 mL油酸,倒入標(biāo)注250 mL的容量瓶中,再加入酒精后得到250 mL的溶液。然后用滴管吸取這種溶液,向小量筒中滴入100滴溶液,溶液的液面達(dá)到量筒中1 mL的刻度,再用滴管取配好的油酸酒精溶液,向撒有痱子粉的盛水淺盤中滴下2滴溶液,在液面上形成油酸薄膜,待油膜穩(wěn)定后,放在帶有正方形坐標(biāo)格的玻璃板下觀察油膜,如圖實(shí)2甲所示。坐標(biāo)格的正方形大小為2 cm2 cm。由圖可以估算出

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