本章小結6.02×1023擴散布朗無規(guī)則劇烈斥0引中間多兩頭少大不斷撞擊器壁平均速率數(shù)密度溫度體積溫度相對位置所有動能勢能物質的量溫度體積盤點·易錯與熱點「排查易錯易混」易錯點1與阿伏加德羅常數(shù)相關的微觀量的計算1.某氣體的摩爾質量為M,摩爾體積為V,密度為ρ,每個氣體分子的質量為m,體積為V0,則阿伏加德羅常數(shù)NA可表示為(

)C解析:因氣體分子間有較大間距,所以氣體分子的體積并不等于所占空間的體積,故A錯誤;ρV0不是氣體的摩爾質量M,再除以每個氣體分子的質量m,不等于NA,故B錯誤;氣體的摩爾質量M除以每個氣體分子的質量m等于NA,故C正確;ρV0不是每個氣體分子的質量,故D錯誤。2.某足球容積為V,球內充有一定質量的空氣。已知球內空氣的密度為ρ,摩爾質量為M,阿伏加德羅常數(shù)為NA,求:(1)足球內空氣分子的數(shù)目N;(2)足球內空氣分子間的平均距離L。【易錯點撥】微觀量估算問題的關鍵(1)牢牢抓住阿伏加德羅常數(shù),它是聯(lián)系微觀物理量和宏觀物理量的橋梁。(2)注意理想模型的建立,一般在估算固體或液體分子直徑或分子間距離時采用球形模型,在估算氣體分子間的距離時采用立方體模型。易錯點2氣體壓強的微觀解釋3.封閉的一定質量的氣體,經等溫壓縮,氣體的壓強增大。用分子動理論的觀點分析,這是因為(

)A.氣體分子每次碰撞器壁的平均作用力增大B.單位時間內單位面積器壁上受到氣體分子碰撞的次數(shù)增多C.氣體分子的總數(shù)增加D.單位體積內的分子數(shù)目不變B解析:溫度不變,分子熱運動的平均動能不變,氣體分子每次碰撞器壁的平均作用力不變,故A錯誤;體積壓縮,分子的數(shù)密度增大,單位時間內單位面積器壁上受氣體分子碰撞次數(shù)增多,故B正確;因氣體質量一定,故氣體分子的總數(shù)不變,C錯誤;氣體的體積減小,即單位體積內的分子數(shù)目增加,D錯誤。4.(多選)對于一定質量的氣體,下列說法正確的是(

)A.氣體的體積變小時,單位體積的分子數(shù)增多,單位時間內碰撞器壁單位面積上的分子數(shù)增多,從而氣體的壓強一定增大B.氣體封閉在體積不變的容器中,若溫度升高,則氣體分子對器壁單位面積上的平均作用力一定增大C.氣體的溫度升高時,分子的熱運動變得劇烈,分子的平均動能增大,撞擊器壁時對器壁的作用力增大,從而氣體的壓強一定增大D.氣體的溫度降低,體積減小,壓強可能不變BD解析:氣體體積變小時,單位體積的分子數(shù)增多,若同時溫度下降,分子的平均動能減小,平均速率減小,單位時間內碰撞到器壁單位面積上的分子數(shù)不一定增多,氣體的壓強也不一定增大,故A錯誤;封閉在體積不變的容器中的氣體,氣體分子的數(shù)密度不變,溫度升高,氣體分子的平均速率變大,則氣體分子對器壁單位面積上的平均作用力一定增大,故B正確;氣體的溫度升高時,分子撞擊器壁的作用力增大,但是若氣體體積增大,分子的數(shù)密度減小,單位時間內撞擊器壁的分子數(shù)減少,則氣體的壓強不一定增大,故C錯誤;氣體溫度降低時,分子撞擊器壁的作用力減小,但是體積減小,分子的數(shù)密度增大,單位時間內撞擊器壁的分子數(shù)增多,則氣體的壓強可能不變,故D正確?！疽族e點撥】在分析有關氣體壓強問題時,要特別注意決定氣體壓強的兩個因素——溫度和體積。變化情形中,單一因素改變對壓強的影響容易判斷,但兩個因素均改變時,存在加強、減弱和抵消的情況。易錯點3判斷物體分子動能、分子勢能、內能的變化5.比較45℃的熱水和100℃的水蒸氣,下列說法正確的是(

)A.熱水分子的平均動能比水蒸氣的大B.熱水的內能比相同質量的水蒸氣的小C.熱水分子的速率都比水蒸氣的小D.熱水分子的熱運動比水蒸氣的劇烈B解析:分子熱運動的平均動能只和溫度有關,溫度越高,分子的平均動能越大,熱水溫度低于水蒸氣溫度,所以熱水分子的平均動能小于水蒸氣分子的平均動能,故A錯誤;熱水變成水蒸氣需要吸熱,內能變大,所以熱水內能要小于同質量水蒸氣的內能,故B正確;無論什么溫度的物體所含有的分子都有速率大的和小的,只是溫度越高速率大的分子所占的比例越大,故C錯誤;溫度越高分子運動越劇烈,熱水溫度低于水蒸氣溫度,水蒸氣分子運動比較劇烈,故D錯誤?！疽族e點撥】(1)物體內能增大(或減小)時溫度不一定變化。例如物態(tài)變化時,有些物體內能會改變,但溫度不變。(2)溫度高的物體內能不一定大。(3)判斷有關內能的問題時,要注意從是否為同種物質、物質的量、溫度、體積及物態(tài)等方面綜合分析?！富乜勖}熱點」熱點1布朗運動和擴散1.(多選)墨滴入水,擴而散之,徐徐混勻。下列關于該現(xiàn)象的分析正確的是(

)A.混合均勻主要是由于炭粒受重力作用B.混合均勻的過程中,水分子和炭粒都做無規(guī)則運動C.使用炭粒更小的墨汁,混合均勻的過程進行得更迅速D.墨汁的擴散運動是由于炭粒和水分子發(fā)生化學反應引起的BC解析:墨滴入水后炭粒的運動是布朗運動,是由于受水分子撞擊不平衡引起的,是水分子無規(guī)則運動的反映,炭粒越小,布朗運動越明顯,綜上所述,選項A、D錯誤,B、C正確。2.霧霾天氣是對大氣中各種懸浮顆粒物含量超標的籠統(tǒng)表述,是特定氣候條件與人類活動相互作用的結果。霧霾中,各種懸浮顆粒物形狀不規(guī)則,但可視為密度相同、直徑不同的球體,并用PM10、PM2.5分別表示球體直徑小于或等于10μm、2.5μm的顆粒物。某科研機構對所在地區(qū)的檢測結果表明,在靜穩(wěn)的霧霾天氣中,近地面高度百米的范圍內,PM10的濃度隨高度的增加略有減小,大于PM10的大懸浮顆粒物的濃度隨高度的增加明顯減小,且兩種濃度分布基本不隨時間變化。據(jù)此材料,以下敘述正確的是(

)A.PM10表示直徑小于或等于1.0×10-6m的懸浮顆粒物B.PM10受到的空氣分子作用力的合力始終大于其受到的重力C.PM10和大懸浮顆粒物都在做布朗運動D.PM2.5的濃度隨高度的增加逐漸增大C解析:PM10表示直徑小于或等于10μm的顆粒物,而10μm=1.0×10-5m,PM10受到的空氣分子作用力的合力時刻發(fā)生變化,并不一定始終大于重力;PM10和大懸浮顆粒物在空中飄浮,是受到空氣分子撞擊不平衡的結果;由于霧霾天氣的形成與人類活動相關,則距地面高度越低,PM2.5的濃度應越大,故選項C正確?！竞诵木v】擴散現(xiàn)象、布朗運動與熱運動的比較現(xiàn)象擴散現(xiàn)象布朗運動熱運動活動主體分子微小固體顆粒分子區(qū)別分子的運動,發(fā)生在固體、液體、氣體任何兩種物質之間比分子大得多的固體微粒的運動分子的運動,不能通過光學顯微鏡直接觀察到共同點(1)都是無規(guī)則運動;(2)都隨溫度的升高而更加劇烈聯(lián)系擴散現(xiàn)象、布朗運動都反映分子做無規(guī)則的熱運動熱點2分子運動速率分布規(guī)律3.(多選)氧氣分子在0℃和100℃溫度下單位速率間隔的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比隨氣體分子速率的變化分別如圖中兩條曲線所示。下列說法正確的是(

)A.圖中虛線對應于氧氣分子平均動能較小的情形B.圖中實線對應于氧氣分子在100℃時的情形C.圖中曲線給出了任意速率區(qū)間的氧氣分子數(shù)目D.與0℃時相比,100℃時氧氣分子速率出現(xiàn)在0～400m/s區(qū)間內的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較大AB解析:溫度是分子熱運動平均動能的標志,溫度升高,分子的平均動能增加,不同溫度下相同速率的分子所占比例不同,溫度越高,速率大的分子所占比例越大,故虛線為0℃對應的曲線,實線是100℃對應的曲線,選項A、B正確;由圖像可知選項C錯誤;0℃時300～500m/s速率的分子最多,100℃時400～600m/s速率的分子最多,選項D錯誤?！竞诵木v】1.氣體分子運動的特點(1)大量氣體分子做無規(guī)則熱運動,因此,分子之間頻繁地碰撞,每個分子的速度大小和方向頻繁地改變。(2)正是“頻繁碰撞”造成氣體分子不斷地改變運動方向,使得每個氣體分子可自由運動的行程極短,整體上呈現(xiàn)為雜亂無章的運動。(3)氣體分子沿各個方向運動的概率相等,即向各個方向運動的氣體分子數(shù)目都相等。(4)每個氣體分子都在永不停息地做無規(guī)則運動,常溫下大多數(shù)氣體分子的速率都達到數(shù)百米每秒。2.分子運動速率分布規(guī)律(1)溫度越高,分子的熱運動越劇烈。(2)氣體分子速率呈“中間多、兩頭少”的規(guī)律分布。當溫度升高時,對某一分子在某一時刻它的速率不一定增大,但大量分子的平均速率一定增大,而且“中間多”的分子速率值增大。(3)曲線與橫坐標所圍面積為所有速率區(qū)間的分子數(shù)占氣體總分子數(shù)的比例,該面積的值為1。所有種類的氣體分子都滿足以上相同的規(guī)律。熱點3分子力、分子勢能與分子間距離的關系4.(2023·海南卷)下列關于分子力和分子勢能的說法正確的是(

)A.分子間距離大于r0時,分子間表現(xiàn)為斥力B.分子從無限遠靠近到距離r0處過程中分子勢能變大C.分子勢能在r0處最小D.分子間距離小于r0且減小時,分子勢能在減小C解析:分子間距離大于r0時,分子間表現(xiàn)為引力,分子從無限遠靠近到距離r0處過程中,分子力做正功,分子勢能減小;繼續(xù)減小距離,分子間表現(xiàn)為斥力,分子力做負功,分子勢能增大,則在r0處分子勢能最小,選項C正確。5.如圖甲、乙所示,曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別描述了某物理量隨分子間距離變化的規(guī)律,r0為平衡位置?，F(xiàn)有如下物理量:①分子勢能,②分子間引力,③分子間斥力,④分子間引力和斥力的合力,則曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ對應的物理量分別是(

)A.①③② B.②④③C.④①③ D.①④③D解析:根據(jù)分子處于平衡位置(即分子間距離為r0)時分子勢能最小可知,曲線Ⅰ為分子勢能隨分子間距離r變化的圖像;根據(jù)分子處于平衡位置(即分子間距離為r0)時分子力為零可知,曲線Ⅱ為分子間作用力隨分子間距離r變化的圖像;由于曲線Ⅱ處在r軸下方時分子間作用力表現(xiàn)為引力,r軸上方分子間作用力表現(xiàn)為斥力,且分子間作用力隨分子間距離的增大而減小,可知曲線Ⅲ為分子斥力隨分子間距離r變化的圖像,D正確?！竞诵木v】對分子間作用力和分子勢能曲線的理解(1)分子間同時存在著引力和斥力,它們都隨分子間距離的增大(減小)而減小(增大),但斥力比引力變化得快。(2)在r<r0范圍內,分子間作用力F、分子勢能Ep都隨分子間距離r的減小而增大。(3)在r>r0范圍內,隨著分子間距離的增大,分子間作用力F先增大后減小,而分子勢能Ep一直增大。(4)當r=r0時,分子間作用力F為零,分子勢能Ep最小,但不一定等于零。取無窮遠處分子勢能為零,最小分子勢能為負值。熱點4用油膜法估測油酸分子的大小6.在“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗中,有下列實驗步驟:①往邊長約為40cm的淺盤里倒入約2cm深的水,待水面穩(wěn)定后將適量的爽身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,待油膜形狀穩(wěn)定。③將畫有油膜形狀的玻璃板平放在坐標紙上,計算出油膜的面積,根據(jù)油酸的體積和