第一章分子動(dòng)理論學(xué)案7章末總結(jié)專題整合自我檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建分子動(dòng)理論分子動(dòng)理論的基本觀點(diǎn)物體是由大量分子組成的分子的大小數(shù)量級(jí)直徑：

質(zhì)量：一般為10－26kg阿伏加德羅常數(shù)NA＝

NA＝油膜法測(cè)定分子的大小d＝10－10m6.02×1023mol－1分子動(dòng)理論的基本觀點(diǎn)分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)依據(jù)：

運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)永不停息且

溫度越高，運(yùn)動(dòng)越

分子間存在著相互作用力

和

同時(shí)存在，分子力指引力和斥力的合力r＝r0時(shí)，F(xiàn)引＝F斥，分子力為

r<r0時(shí)，F(xiàn)引<F斥，分子力表現(xiàn)為

r>r0時(shí)，F(xiàn)引>F斥，分子力表現(xiàn)為

r≥10r0時(shí)，分子力幾乎為零可以忽略擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動(dòng)無規(guī)則劇烈引力斥力零斥力引力物體的內(nèi)能分子平均動(dòng)能：由溫度決定分子勢(shì)能：由分子間相對(duì)位置決定物體內(nèi)能所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和決定因素：溫度、體積、物質(zhì)的量等氣體分子運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律分子沿各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的機(jī)會(huì)相等分子速率按“中間多、兩頭少”的規(guī)律分布溫度升高，分子的平均速率增大一、微觀量的估算阿伏加德羅常數(shù)NA是聯(lián)系宏觀物理量和微觀物理量的橋梁.若物質(zhì)的摩爾質(zhì)量記為M，摩爾體積記為Vm，則有：專題整合例1

已知金剛石的密度為ρ＝3.5×103kg/m3，現(xiàn)有體積為4.0×10－8m3的一小塊金剛石，它有多少個(gè)碳原子？假如金剛石中的碳原子是緊密地挨在一起的，試估算碳原子的直徑.(保留兩位有效數(shù)字)解析先求金剛石的質(zhì)量：m＝ρV＝3.5×103×4.0×10－8kg＝1.4×10－4kg這塊金剛石的摩爾數(shù)：這塊金剛石所含的碳原子數(shù)：N＝nNA＝1.17×10－2×6.02×1023≈7.0×1021(個(gè))一個(gè)碳原子的體積：把金剛石中的碳原子看成球體，答案7.0×1021個(gè)2.2×10－10m用油膜法估測(cè)分子的大小的實(shí)驗(yàn)原理是：把一滴酒精稀釋過的油酸溶液滴在水面上，酒精溶于水或揮發(fā)，在水面上形成一層油酸薄膜，薄膜可認(rèn)為是單分子油膜，如圖1所示.將水面上形成的油膜形狀畫到坐標(biāo)紙上，計(jì)算出油膜的面積，根據(jù)純油酸的體積V和油膜的面積S，計(jì)算出油膜的厚度d＝

，即油酸分子的直徑.二、對(duì)用油膜法估測(cè)分子的大小的理解圖1例2

在“用油膜法估測(cè)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)，由此計(jì)算出一滴油酸酒精溶液的體積.⑤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____________.(填寫步驟前面的序號(hào))④①②⑤③(2)將1cm3的油酸溶于酒精，制成300cm3的油酸酒精溶液，測(cè)得1cm3的油酸酒精溶液有50滴.現(xiàn)取一滴該油酸酒精溶液滴在水面上，測(cè)得所形成的油膜的面積是0.13m2.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)解析每滴油酸酒精溶液中所含純油酸的體積為：5×10－10三、分子力曲線和分子勢(shì)能曲線的比較和應(yīng)用分子力隨分子間距離的變化圖象與分子勢(shì)能隨分子間距離的變化圖象非常相似，但卻有著本質(zhì)的區(qū)別.1.分子力曲線分子間作用力與分子間距離的關(guān)系曲線如圖2甲所示，縱軸表示分子力F，斥力為正，引力為負(fù)，正負(fù)表示力的方向；橫軸表示分子間距離r，其中r0為分子間的平衡距離，此時(shí)引力與斥力大小相等.圖22.分子勢(shì)能曲線分子勢(shì)能隨分子間距離變化的關(guān)系曲線如圖乙所示，縱軸表示分子勢(shì)能Ep，分子勢(shì)能有正負(fù)，但正負(fù)反映其大小，正值一定大于負(fù)值；橫軸表示分子間距離r，其中r0為分子間的平衡距離，此時(shí)分子勢(shì)能最小.圖23.曲線的比較圖甲中分子間距離r＝r0處，對(duì)應(yīng)的是分子力為零，而在圖乙中分子間距離r＝r0處，對(duì)應(yīng)的是分子勢(shì)能最小，但不為零.例3

圖3甲、乙兩圖分別表示兩個(gè)分子之間分子力和分子勢(shì)能隨分子間距離變化的圖象.由圖象判斷以下說法中正確的是(

)圖3A.當(dāng)分子間距離為r0時(shí)，分子力和分子勢(shì)能均最小且為零B.當(dāng)分子間距離r>r0時(shí)，分子力隨分子間距離的增大而增大C.當(dāng)分子間距離r>r0時(shí)，分子勢(shì)能隨分子間距離的增大而增大D.當(dāng)分子間距離r<r0時(shí)，隨著分子間距離逐漸減小，分子力和

分子勢(shì)能都逐漸增大解析由題圖可知，當(dāng)分子間距離為r0時(shí)，分子力和分子勢(shì)能均達(dá)到最小，但此時(shí)分子力為零，而分子勢(shì)能小于零；當(dāng)分子間距離r>r0時(shí)，分子力隨分子間距離的增大先增大后減小，此時(shí)分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增大；當(dāng)分子間距離r<r0時(shí)，隨著分子間距離逐漸減小，分子力逐漸增大，而此過程中分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增大，由此知選項(xiàng)C、D正確.答案CD四、分子熱運(yùn)動(dòng)和物體的內(nèi)能1.分子熱運(yùn)動(dòng)：分子熱運(yùn)動(dòng)是永不停息且無規(guī)則的，溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈.大量分子的運(yùn)動(dòng)符合統(tǒng)計(jì)規(guī)律.擴(kuò)散現(xiàn)象能直接說明分子在做無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，而布朗運(yùn)動(dòng)能間接說明分子在做無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng).2.物體的內(nèi)能是指組成物體的所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和.(1)由于溫度越高，分子平均動(dòng)能越大，所以物體的內(nèi)能與溫度有關(guān).(2)由于分子勢(shì)能與分子間距離有關(guān)，而分子間距離與物體體積有關(guān)，因此物體的內(nèi)能與物體的體積有關(guān).(3)由于物體所含物質(zhì)的量不同，分子數(shù)目不同，分子勢(shì)能與分子動(dòng)能的總和不同，所以物體的內(nèi)能與物質(zhì)的量也有關(guān)系.總之，物體的內(nèi)能與物體的溫度、體積和物質(zhì)的量都有關(guān)系.例4

下列關(guān)于分子熱運(yùn)動(dòng)和熱現(xiàn)象的說法正確的是(

)A.氣體如果失去了容器的約束就會(huì)散開，這是因?yàn)闅怏w分子

之間存在勢(shì)能的緣故B.一定量100℃的水變成100℃的水蒸氣，其分子平均動(dòng)能

增加C.一定量氣體的內(nèi)能等于其所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)

能的總和D.如果氣體溫度升高，那么每一個(gè)分子熱運(yùn)動(dòng)的速率都增加解析氣體分子間的距離比較大，甚至可以忽略分子間的作用力，分子勢(shì)能也就不存在了，所以氣體在沒有容器的約束下散開是分子無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，選項(xiàng)A錯(cuò).100℃的水變成同溫度的水蒸氣，分子的平均動(dòng)能不變，所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤.根據(jù)內(nèi)能的定義可知選項(xiàng)C正確.如果氣體的溫度升高，分子的平均動(dòng)能增大，熱運(yùn)動(dòng)的平均速率也增大，這是統(tǒng)計(jì)規(guī)律，但就每一個(gè)分子來講，速率不一定增加，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤.答案C1.(用油膜法估測(cè)分子的大小)在做“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中，關(guān)于油膜面積的測(cè)量方法，下列做法正確的是(

)A.油酸酒精溶液滴入水中后，應(yīng)讓油膜盡可能地散開，再用

刻度尺去量油膜的面積B.油酸酒精溶液滴入水中后，應(yīng)讓油膜盡可能地散開，再用

刻度尺去量沒有油膜的面積1234自我檢測(cè)C.油酸酒精溶液滴入水中后，應(yīng)立即將油膜的輪廓畫在

玻璃板上，再利用坐標(biāo)紙去計(jì)算油膜的面積D.油酸酒精溶液滴入水中后，應(yīng)讓油膜盡可能地散開，

再把油膜的輪廓畫在玻璃板上，然后用坐標(biāo)紙去計(jì)算

油膜的面積1234解析油酸酒精溶液滴在水面上，油膜會(huì)散開，待穩(wěn)定后，再在玻璃板上畫下油膜的輪廓，用坐標(biāo)紙計(jì)算油膜的面積.故D正確.答案D123412342.(物體的內(nèi)能)1g100℃的水和1g100℃的水蒸氣相比較，下述說法中正確的是(

)A.分子的平均動(dòng)能與分子的總動(dòng)能都相同B.分子的平均動(dòng)能相同，分子的總動(dòng)能不同C.內(nèi)能相同D.1g100℃的水的內(nèi)能小于1g100℃的水蒸氣的內(nèi)能1234解析在相同的溫度下，分子的平均動(dòng)能相同，又1g水與1g水蒸氣的分子數(shù)相同，因而分子總動(dòng)能相同，A正確，B錯(cuò)誤.當(dāng)從100℃的水變成100℃的水蒸氣的過程中，分子距離變大，要克服分子引力做功，因而分子勢(shì)能增加，所以1g100℃的水的內(nèi)能小于1g100℃水蒸氣的內(nèi)能，C錯(cuò)誤，D正確.答案AD12343.(分子力與分子勢(shì)能)如圖4所示為兩分子間距離與分子勢(shì)能之間的關(guān)系圖象，則下列說法中正確的是(

)圖4A.當(dāng)兩分子間距離r＝r1時(shí)，分子勢(shì)能為零，分子間相互作用

的引力和斥力也均為零B.當(dāng)兩分子間距離r＝r2時(shí)，分子勢(shì)能最小，分子間相互作用

的引力和斥力也最小1234C.當(dāng)兩分子間距離r＜r1時(shí)，隨著r的減小，分子勢(shì)能增大，

分子間相互作用的引力和斥力也增大D.當(dāng)兩分子間距離r＞r2時(shí)，隨著r的增大，分子勢(shì)能增大，

分子間相互作用的引力和斥力也增大1234解析當(dāng)兩分子間距離r＝r1時(shí)，分子勢(shì)能為零，但r＜r0，分子力表現(xiàn)為斥力，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由于r2＝r0，分子勢(shì)能最小，分子間相互作用的引力和斥力相等但不是最小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；當(dāng)r＞r2時(shí)，由圖象可以看出分子勢(shì)能隨著r的增大而增大，而分子間相互作用的引力和斥力逐漸減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.答案C12344.(阿伏加德羅常數(shù)的相關(guān)計(jì)算)已知氧氣分子質(zhì)量m＝5.3×10－26kg，標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣的密度ρ＝1.43kg/m3，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.02×1023mol－1，求：(1)氧氣的摩爾質(zhì)量；解析氧氣的摩爾質(zhì)量為M＝NA·m＝6.02×1023×5.3×10－26k