第1講分子動(dòng)理論內(nèi)能【思維驅(qū)動(dòng)】

以下關(guān)于分子動(dòng)理論的說法中不正確的是 (

)．

A．物質(zhì)是由大量分子組成的

B．－2℃時(shí)水已經(jīng)結(jié)為冰，部分水分子已經(jīng)停止了熱運(yùn)動(dòng)

C．分子勢(shì)能隨分子間距離的增大，可能先減小后增大

D．分子間的引力與斥力都隨分子間距離的增大而減小分子動(dòng)理論的基本觀點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)依據(jù)阿伏加德羅常數(shù)Ⅰ(考綱要求)解析物質(zhì)是由大量分子組成的，A正確；分子是永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的，B錯(cuò)誤；在分子間距離增大時(shí)，如果先是分子斥力做正功，后是分子引力做負(fù)功，則分子勢(shì)能是先減小后增大的，C正確；分子間的引力與斥力都隨分子間距離的增大而減小，但斥力變化得快，D正確．答案B【知識(shí)存盤】1．物體是由大量分子組成的

(1)分子的大小 ①一般分子直徑的數(shù)量級(jí)：

②估測(cè)的方法：

法

(2)分子的質(zhì)量 一般分子質(zhì)量的數(shù)量級(jí)：10－26kg (3)阿伏加德羅常數(shù) ①1mol的任何物質(zhì)中含有相同的粒子數(shù)，用符號(hào)NA表示，NA＝

mol－1.油膜10－10m6.02×10232．分子永不停息地做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)

(1)擴(kuò)散現(xiàn)象：相互接觸的物體互相進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象．溫度越高，擴(kuò)散越快．

(2)布朗運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：永不停息、無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)；顆粒越小，運(yùn)動(dòng)越劇烈；溫度越高，運(yùn)動(dòng)越劇烈；運(yùn)動(dòng)軌跡不確定．(3)布朗運(yùn)動(dòng)和熱運(yùn)動(dòng)的比較布朗運(yùn)動(dòng)熱運(yùn)動(dòng)共同點(diǎn)都是無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，都隨溫度的升高而變得更加劇烈不同點(diǎn)運(yùn)動(dòng)物體小顆粒分子運(yùn)動(dòng)觀察光學(xué)顯微鏡電子顯微鏡聯(lián)系布朗運(yùn)動(dòng)是由于小顆粒受到周圍分子熱運(yùn)動(dòng)的撞擊力而引起的，它是分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映3.分子間存在著相互作用力

(1)分子間同時(shí)存在相互作用的引力和斥力．

(2)分子力是分子間引力和斥力的合力．

(3)r0為分子間引力和斥力大小相等時(shí)的距離，其數(shù)量級(jí)為10－10m. (4)如圖11-1-1所示，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，但總是斥力變化得較快．圖11-1-1①r＝r0時(shí)，F(xiàn)引＝F斥，分子力F＝0；②r<r0時(shí)，F(xiàn)引和F斥都隨距離的減小而增大，但F斥比F引增大得更快，分子力F表現(xiàn)為斥力；③r>r0時(shí)，F(xiàn)引和F斥都隨距離的增大而減小，但F斥比F引減小得更快，分子力F表現(xiàn)為引力；④r>10r0(10－9m)時(shí)，F(xiàn)引、F斥迅速減弱，幾乎為零，分子力F≈0.阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀量和微觀量的橋梁【思維驅(qū)動(dòng)】

關(guān)于對(duì)內(nèi)能的理解，下列說法不正確的是(

)．

A．系統(tǒng)的內(nèi)能是由系統(tǒng)的狀態(tài)決定的

B．做功可以改變系統(tǒng)的內(nèi)能，但是單純地對(duì)系統(tǒng)傳熱不能改變系統(tǒng)的內(nèi)能

C．不計(jì)分子之間的分子勢(shì)能，質(zhì)量和溫度相同的氫氣和氧氣具有相同的內(nèi)能

D．1g100℃水的內(nèi)能小于1g100℃水蒸氣的內(nèi)能溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志、內(nèi)能Ⅰ

(考綱要求)解析系統(tǒng)的內(nèi)能是一個(gè)只依賴于系統(tǒng)自身狀態(tài)的物理量，所以是由系統(tǒng)的狀態(tài)決定的，A正確；做功和熱傳遞都可以改變系統(tǒng)的內(nèi)能，B錯(cuò)誤；質(zhì)量和溫度相同的氫氣和氧氣的平均動(dòng)能相同，但它們的物質(zhì)的量不同，內(nèi)能不同，C錯(cuò)誤；在1g100℃的水變成100℃水蒸氣的過程中，分子間距增大，要克服分子間的引力做功，分子勢(shì)能增大，所以1g100℃水的內(nèi)能小于1g100℃水蒸氣的內(nèi)能，D正確．答案BC【知識(shí)存盤】1．溫度和溫標(biāo)

(1)溫度：兩個(gè)系統(tǒng)處于熱平衡時(shí)，它們具有某個(gè)“共同的熱學(xué)性質(zhì)”，我們把表征這一“共同熱學(xué)性質(zhì)”的物理量定義為溫度．一切達(dá)到熱平衡的系統(tǒng)都具有相同的

(2)兩種溫標(biāo)：攝氏溫標(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo)． 關(guān)系：T＝

.溫度．273.15＋t2．分子動(dòng)能、分子勢(shì)能和物體的內(nèi)能分子動(dòng)能分子勢(shì)能內(nèi)能定義分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能(即熱運(yùn)動(dòng))分子間有作用力，由分子間相對(duì)位置決定的勢(shì)能物體中所有分子的熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和影響因素微觀分子運(yùn)動(dòng)的快慢分子相對(duì)位置，分子力分子動(dòng)能與分子勢(shì)能之和宏觀溫度體積溫度、體積、物質(zhì)的量改變方式升高或降低溫度增大或減小體積做功和熱傳遞(二者本質(zhì)不一樣)1．溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志2．溫度、分子動(dòng)能、分子勢(shì)能或內(nèi)能只對(duì)大量分子才有意義3．任何物體都有內(nèi)能4．體積增大分子勢(shì)能不一定增大(如水變成冰)【思維驅(qū)動(dòng)】用油膜法估測(cè)分子大小的實(shí)驗(yàn)步驟如下：①向體積為V1的純油酸中加入酒精，直到油酸酒精溶液總量為V2；②用注射器吸取上述溶液，一滴一滴地滴入小量筒，當(dāng)?shù)稳雗滴時(shí)體積為V0；③先往邊長(zhǎng)為30～40cm的淺盤里倒入2cm深的水；④用注射器往水面上滴一滴上述溶液，等油酸薄膜形狀穩(wěn)定后，將事先準(zhǔn)備好的玻璃板放在淺盤上，并在玻璃板上描出油酸薄膜的形狀；實(shí)驗(yàn)：用油膜法估測(cè)分子的大小

⑤將畫有油酸薄膜輪廓形狀的玻璃板，放在畫有許多邊長(zhǎng)為a的小正方形的坐標(biāo)紙上；⑥計(jì)算出輪廓范圍內(nèi)正方形的總數(shù)為N，其中不足半個(gè)格的兩個(gè)格算一格，多于半個(gè)格的算一格．上述實(shí)驗(yàn)步驟中有遺漏和錯(cuò)誤，遺漏的步驟是____________________；錯(cuò)誤的步驟是____(指明步驟，并改正)，油酸分子直徑的表達(dá)式d＝________.【知識(shí)存盤】注意事項(xiàng)1．實(shí)驗(yàn)前應(yīng)檢查方盤是否干凈．2．方盤中的水應(yīng)保持穩(wěn)定狀態(tài)，最好靜置一段時(shí)間，痱子粉均勻撒在水面上．3．向水面滴油酸酒精溶液時(shí)，針尖應(yīng)豎直、靠近水面，如果離水面太高，可能無(wú)法形成油膜．最好在1cm左右．4．計(jì)算油膜面積時(shí)，以坐標(biāo)紙上方格的數(shù)目來計(jì)算，不足半個(gè)的舍去，多于半個(gè)的算1個(gè)．考點(diǎn)一分子模型、與阿伏加德羅常數(shù)相關(guān)的估算熱學(xué)問題中的重要名詞

(1)宏觀量：物質(zhì)的體積V、摩爾體積Vmol、物質(zhì)質(zhì)量M、摩爾質(zhì)量Mmol、物質(zhì)密度ρ. (2)微觀量：分子的體積V0、分子的直徑d、分子的質(zhì)量m. (3)阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.02×1023個(gè)/mol，是聯(lián)系宏觀世界和微觀世界的橋梁．【變式跟蹤1】

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(huì)感覺干燥．某空調(diào)工作一段時(shí)間后，排出液化水的體積V＝1.0×103cm3.已知水的密度ρ＝1.0×103kg/m3、摩爾質(zhì)量M＝1.8×10－2kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.0×1023mol－1.試求：(結(jié)果均保留一位有效數(shù)字) (1)該液化水中含有水分子的總數(shù)N；

(2)一個(gè)水分子的直徑d.備課札記考點(diǎn)二分子間作用力、分子勢(shì)能與分子間距的關(guān)系【典例2】

(2012·海南卷，17(1))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11-1-2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(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)分子勢(shì)能為零，下列說法正確的是________(填入正確選項(xiàng)前的字母)．圖11-1-2A．在r>r0階段，F(xiàn)做正功，分子動(dòng)能增加，勢(shì)能減小B．在r<r0階段，F(xiàn)做負(fù)功，分子動(dòng)能減小，勢(shì)能也減小C．在r＝r0時(shí)，分子勢(shì)能最小，動(dòng)能最大D．在r＝r0時(shí)，分子勢(shì)能為零E．分子動(dòng)能和勢(shì)能之和在整個(gè)過程中不變解析由Ep－r圖可知：在r>r0階段，當(dāng)r減小時(shí)F做正功，分子勢(shì)能減小，分子動(dòng)能增加，故選項(xiàng)A正確．在r<r0階段，當(dāng)r減小時(shí)F做負(fù)功，分子勢(shì)能增加，分子動(dòng)能減小，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤．在r＝r0時(shí)，分子勢(shì)能最小，動(dòng)能最大，故選項(xiàng)C正確．在r＝r0時(shí)，分子勢(shì)能最小，但不為零，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤．在整個(gè)相互接近的過程中分子動(dòng)能和勢(shì)能之和保持不變，故選項(xiàng)E正確．答案ACE【變式跟蹤2】

如圖11-1-4所示為兩分子系統(tǒng)的勢(shì)能Ep與兩分子間距離r的關(guān)系曲線．下列說法正確的是(

)．

A．當(dāng)r大于r1時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為引力

B．當(dāng)r小于r1時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力

C．當(dāng)r等于r2時(shí)，分子間的作用力為零

D．在r由r1變到r2的過程中，分子間的作用力做負(fù)功圖11-1-4解析分子間距等于r0時(shí)分子勢(shì)能最小，即r0＝r2.當(dāng)r小于r1時(shí)分子力表現(xiàn)為斥力；當(dāng)r大于r1小于r2時(shí)分子力表現(xiàn)為斥力；當(dāng)r大于r2時(shí)分子力表現(xiàn)為引力，A錯(cuò)誤，B、C正確；在分子間距離r由r1變到r2的過程中，分子斥力做正功，分子勢(shì)能減小，D錯(cuò)誤．答案BC

借題發(fā)揮1．用好兩個(gè)曲線 分子力曲線如圖11-1-3甲所示、分子勢(shì)能曲線如圖乙所示，當(dāng)分子間距離r＝r0時(shí)，分子力為0，分子勢(shì)能最小，但不是零．圖11-1-32．對(duì)分子力與分子勢(shì)能理解的幾個(gè)誤區(qū)

(1)對(duì)分子間的作用力與距離的關(guān)系理解不清．

(2)認(rèn)為物體體積增大時(shí)，物體的分子勢(shì)能就增大而出錯(cuò)(如水結(jié)成冰體積增大，分子勢(shì)能反而減小)．

(3)對(duì)分子力做功與分子勢(shì)能間的關(guān)系不明確．備課札記考點(diǎn)三油膜法估測(cè)分子大小【典例3】

在“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中，所用油酸酒精溶液的濃度為每104

mL溶液中有純油酸6mL，用注射器測(cè)得1mL上述溶液為75滴．把1滴該溶液滴入盛水的淺盤里，待水面穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用彩筆在玻璃板上描出油膜的輪廊，再把玻璃板放在坐標(biāo)紙上，其形狀和尺寸如圖11-1-5所示，坐標(biāo)中正方形方格的邊長(zhǎng)為1cm.則圖11-1-5(1)油酸薄膜的面積是________cm2.(2)每滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是________mL.(取一位有效數(shù)字)(3)按以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)估測(cè)出油酸分子直徑約為________m．(取一位有效數(shù)字)解析(1)運(yùn)用數(shù)格法，多于半個(gè)的算一個(gè)，小于半個(gè)的舍去，有效面積共有115格．油膜的面積：S＝115×1cm2＝115cm2.(2)一滴油酸酒精溶液的體積：V′＝

mL.一滴油酸酒精溶液純油酸體積：V＝V′＝8×10－6

mL.(3)油酸分子的直徑：d＝＝

m＝7×10－10

m.答案(1)115±3

(2)8×10－6

(3)7×10－10【變式跟蹤3】

“用油膜法估測(cè)分子的大小”實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)要步驟如下．

A．將畫有油酸膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，數(shù)出輪廓內(nèi)的方格數(shù)(不足半個(gè)的舍去，多于半個(gè)的算一個(gè))，再根據(jù)方格的邊長(zhǎng)求出油酸膜的面積S. B．將一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用彩筆將薄膜的形狀描畫在玻璃板上．

C．用淺盤裝入約2cm深的水．

D．用公式d＝，求出薄膜厚度，即油酸分子直徑的大?。?/p>

E．根據(jù)油酸酒精溶液的濃度，算出一滴溶液中純油酸的體積V.(1)上述步驟中有步驟遺漏或步驟不完整的，請(qǐng)指出：①____________________.②______________________.上述實(shí)驗(yàn)步驟的合理順序是________．(2)某同學(xué)實(shí)驗(yàn)中最終得到的計(jì)算結(jié)果和大多數(shù)同學(xué)的比較，數(shù)據(jù)偏大，對(duì)出現(xiàn)這種結(jié)果的原因，下列說法中可能正確的是________．A．錯(cuò)誤地將油酸酒精溶液的體積直接作為油酸的體積進(jìn)行計(jì)算B．計(jì)算油酸膜面積時(shí)，錯(cuò)將不完整的方格作為完整方格處理C．計(jì)算油酸膜面積時(shí)，只數(shù)了完整的方格數(shù)D．水面上痱子粉撒得較多，油酸膜沒有充分展開答案(1)①C步驟中，要在水面上撒上痱子粉或石膏粉②實(shí)驗(yàn)時(shí)，還需要：F.用注射器或滴管將事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，記下量筒內(nèi)增加一定體積時(shí)液滴的數(shù)目CFBAED

(2)ACD

借題發(fā)揮油膜法測(cè)分子直徑的記憶口訣酒精油酸配溶液，五六十滴體積測(cè)．靜水盆中撒痱粉，一滴溶液水面淋．玻璃板上畫邊緣，數(shù)出格子面積算．多半算一少半舍，相除直徑容易得．備課札記一、分子動(dòng)理論、熱現(xiàn)象1．(2012·廣東卷，13)清晨，草葉上的露珠是由空氣中的水汽凝結(jié)成的水珠．這一物理過程中，水分子間的(

)．

A．引力消失，斥力增大

B．斥力消失，引力增大

C．引力、斥力都減小

D．引力、斥力都增大 解析因?yàn)榭諝庵兴Y(jié)成水珠時(shí)水分子間距離減小，再根據(jù)分子力與分子間距離的關(guān)系可知，當(dāng)分子間距離減小時(shí)斥力、引力同時(shí)增大，所以只有D項(xiàng)正確． 答案D2．(2012·大綱全國(guó)卷，14)下列關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)的說法，正確的是 (

)．

A．布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)

B．液體溫度越高，懸浮粒子越小，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈

C．布朗運(yùn)動(dòng)是由于液體各部分的溫度不同而引起的

D．布朗運(yùn)動(dòng)是由液體分子從各個(gè)方向?qū)腋×Ｗ幼矒糇饔玫牟黄胶庖鸬慕馕霾祭蔬\(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的粒子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，而不是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤．液體溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，液體分子對(duì)懸浮粒子撞擊力越大；懸浮粒子越小，對(duì)其撞擊的液體分子數(shù)越少，懸浮粒子受到液體分子撞擊作用的平衡性越弱，因而布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈，B、D正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤．答案BD3．如圖11-1-6所示，用F表示兩分子間的作用 力，Ep表示分子間的分子勢(shì)能，在兩個(gè)分 子之間的距離由10r0變?yōu)閞0的過程中 (

)．

A．F不斷增大，Ep不斷減小

B．F先增大后減小，Ep不斷減小

C．F不斷增大，Ep先增大后減小

D．F、Ep都是先增大后減小解析由圖象可知F先增大后減小，Ep則不斷減小，B正確．答案B圖11-1-64．從下列哪一組物理量可以算出氧氣的摩爾質(zhì)量(

)．

A．氧氣的密度和阿伏加德羅常數(shù)

B．氧氣分子的體積和阿伏加德羅常數(shù)

C．氧氣分子的質(zhì)量和阿伏加德羅常數(shù)

D．氧氣分子的體積和氧氣分子的質(zhì)量6．(2011·大綱全國(guó)卷，22)在用“油膜法估測(cè)油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)中，有下列實(shí)驗(yàn)步驟： ①往邊長(zhǎng)約為40cm的淺盤里倒入約2cm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． ②用注射器將事先配制好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形狀穩(wěn)定． ③將畫有油膜形狀的玻璃板平放在坐標(biāo)紙上，計(jì)算出油膜的面積，根據(jù)油酸的體積和面積計(jì)算出油酸分子直徑的大小．④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(shí)的滴數(shù)