階段復(fù)習(xí)課第一章必備考點(diǎn)·素養(yǎng)評(píng)價(jià)素養(yǎng)一物理觀念考點(diǎn)分子的大小與阿伏加德羅常數(shù)1.分子的大小:(1)單分子油膜法是最粗略地說明分子大小的一種方法。如果油在水面上盡可能地散開,可認(rèn)為在水面上形成單分子油膜,并且利用已制好的方格透明玻璃板蓋在水面上,用于測(cè)定油膜面積,如圖1所示。已知一滴油酸的體積V和水面上油膜面積S,那么油酸分子的直徑是d=。

(2)利用離子顯微鏡測(cè)定分子的直徑。如果設(shè)想鎢原子是一個(gè)挨著一個(gè)排列的話,那么鎢原子之間的距離L就等于鎢原子的直徑d,如圖2所示。2.微觀量的計(jì)算方法:由于微觀量是不能直接測(cè)量的,可以測(cè)定宏觀物理量,用阿伏加德羅常數(shù)作為橋梁,間接計(jì)算出微觀量來。設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的測(cè)量值NA、分子體積V′、分子的直徑d、分子的質(zhì)量m、物體的體積V、摩爾體積Vm、物質(zhì)的質(zhì)量M、摩爾質(zhì)量Mm

、物質(zhì)的密度ρ。(1)計(jì)算分子的質(zhì)量:m=。(2)計(jì)算(固體、液體)分子的體積(或氣體分子所占的空間):V′=。(3)計(jì)算物質(zhì)所含的分子數(shù):n=。(4)分子大小的計(jì)算:①對(duì)于固體和液體,分子的直徑d=;②對(duì)于氣體,分子間的平均距離d=。3.分子大小的關(guān)鍵詞轉(zhuǎn)化:【素養(yǎng)評(píng)價(jià)】1.(多選)某氣體的摩爾質(zhì)量為M,摩爾體積為V,密度為ρ,每個(gè)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可以表示為 (

)A.NA=

B.NA=C.NA= D.NA=【解析】選B、C。用NA=計(jì)算阿伏加德羅常數(shù),不僅適用于分子間隙小的液體與固體,而且適用于分子間隙大的氣體,故B、C正確;而NA=僅適用于分子間隙小的液體與固體,由于氣體分子間有很大的間隙,每個(gè)氣體分子所占據(jù)的空間比每個(gè)氣體分子的體積大得多,所以A、D不正確。2.已知?dú)馀輧?nèi)氣體的密度為1.29kg/m3,平均摩爾質(zhì)量為0.29kg/mol。阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1,取氣體分子的平均直徑為2×10-10m,若氣泡內(nèi)的氣體能完全變?yōu)橐后w,請(qǐng)估算液體體積與原來氣體體積的比值。(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)【解析】設(shè)氣體體積為V1,完全變?yōu)橐后w后的體積為V2,氣體質(zhì)量:m=ρV1含分子個(gè)數(shù):n=NA每個(gè)分子的體積:V0=π()3=πD3變?yōu)橐后w后的體積為:V2=nV0液體體積與氣體體積之比:=1×10-5答案:1×10-5【補(bǔ)償訓(xùn)練】科技人員測(cè)得鈣鈦單晶的體積為V,密度為ρ,摩爾質(zhì)量為M,阿伏加德羅常數(shù)為NA,求:(1)該晶體所含的分子數(shù);(2)估算該晶體分子直徑D(球的體積V=)【解析】(1)該單晶體的質(zhì)量m=ρV,則分子數(shù)為:n=NA;(2)單個(gè)分子體積V′=解得:D=答案:(1)NA

(2)素養(yǎng)二科學(xué)思維考點(diǎn)分子間作用力與分子勢(shì)能的關(guān)系1.分子間存在引力和斥力的證據(jù):(1)分子之間存在著引力的證據(jù):分子之間有間隙,但是固體、液體內(nèi)大量分子卻能聚集在一起形成固定的形狀或固定的體積,這兩方面的事實(shí),使我們推理出分子之間一定存在著相互吸引力。(2)分子之間存在著斥力的證據(jù):固體和液體很難被壓縮,即體積壓縮到了一定程度后再壓縮也是很困難的;用力壓縮固體(或液體)時(shí),物體內(nèi)會(huì)產(chǎn)生反抗壓縮的彈力。這些事實(shí)都是分子之間存在斥力的表現(xiàn)。2.分子力與分子勢(shì)能:項(xiàng)目分子間相互作用力分子勢(shì)能Ep與分子間距離的關(guān)系圖像

項(xiàng)目分子間相互作用力分子勢(shì)能Ep隨分子間距離的變化情況r<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引<F斥,F表現(xiàn)為斥力r增大,斥力做正功,分子勢(shì)能減少。r減小,斥力做負(fù)功,分子勢(shì)能增加r>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引>F斥,F表現(xiàn)為引力r增大,引力做負(fù)功,分子勢(shì)能增加。r減小,引力做正功,分子勢(shì)能減少r=r0F引=F斥,F=0分子勢(shì)能最小,但不為零r>10r0(10-9m)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(shì)能為零3.分子間作用力與分子勢(shì)能的關(guān)鍵詞轉(zhuǎn)化:

【素養(yǎng)評(píng)價(jià)】1.(多選)關(guān)于分子間作用力,下列說法中正確的是 (

)A.壓縮氣體時(shí),氣體會(huì)表現(xiàn)出抗拒壓縮的力,這是由于氣體分子間存在斥力B.因分子間的引力和斥力大小都隨分子間距離的增大而減小,所以分子力一定也隨分子間距離的增大而減小C.分子間距離增大時(shí),可能存在分子勢(shì)能相等的兩個(gè)位置D.分子間距離增大時(shí),分子力、分子勢(shì)能均有可能減小【解析】選C、D。壓縮氣體時(shí),氣體會(huì)表現(xiàn)出抗拒壓縮的力,這是由于氣體壓強(qiáng)增大,故A錯(cuò)誤;分子間的引力和斥力大小都隨分子間距離的增大而減小,但分子力隨著分子間距離的增大有可能先增大再減小,故B錯(cuò)誤;分子間距離增大時(shí),可能存在分子勢(shì)能相等的兩個(gè)位置,可比喻為彈簧被壓縮和拉伸時(shí),即分別表現(xiàn)為斥力和引力,故C正確;分子間距離從小于平衡間距時(shí)分子間距離增大時(shí),分子力、分子勢(shì)能均有可能減小,故D正確。2.(多選)如圖所示為分子勢(shì)能Ep與分子間距離r的關(guān)系曲線,下列說法正確的是 (

)A.氣體的分子間平均距離為r2B.液態(tài)油酸分子間的平均距離為r1C.r2處的分子力為零D.處于熔點(diǎn)的晶體熔化吸熱過程中,分子間的平均距離r會(huì)發(fā)生變化【解析】選C、D。氣體的分子勢(shì)能為零,對(duì)應(yīng)的分子間平均距離大于r2,故A錯(cuò)誤;液態(tài)油酸分子間的平均距離大于r1,故B錯(cuò)誤;r2處為分子間的平衡位置,分子力為零,故C正確;處于熔點(diǎn)的晶體熔化吸熱過程中,分子大小沒有發(fā)生變化但分子的結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化,分子間的距離變化了,故D正確?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】(多選)分子力F、分子勢(shì)能Ep與分子間距離r的關(guān)系圖線如圖所示(取無窮遠(yuǎn)處分子勢(shì)能Ep=0。若甲分子固定于坐標(biāo)原點(diǎn)O,乙分子從某處(分子間的距離大于r0小于10r0)由靜止釋放,在分子力的作用下沿r正半軸靠近甲,則 (

)A.乙分子所受甲分子的引力逐漸增大B.乙分子在靠近甲分子的過程中乙分子的動(dòng)能逐漸增大C.當(dāng)乙分子距甲分子為r=r0時(shí),乙分子的速度最大D.當(dāng)乙分子距甲分子為r=r0時(shí),乙分子的勢(shì)能最小【解析】選A、C、D。在靠近甲的過程中,根據(jù)分子間距離減小,則乙分子所受甲分子的引力一直增大,故A正確;乙分子在靠近甲分子的過程中,先是分子引力做正功,后是分子斥力做負(fù)功,則乙分子的動(dòng)能先增大后減小