1、分子微观量的估算1.对微观量的估算，首先要建立微观模型，对于固体和液体，可以把它们看成是分子一个挨一个紧密排列的计算时将物质的摩尔体积分成NA等份，每一等份就是一个分子在估算分子直径时，设想分子是一个紧挨着一个的小球；在估算分子间距离时，设想每一个分子是一个立方体，立方体的边长即为分子间的距离2气体分子不是紧密排列的，所以上述模型对气体不适用，但上述模型可以用来估算气体分子间的平均距离3阿伏伽德罗常数是联系微观物理量与宏观物理量的桥梁，它把摩尔质量、摩尔体积这些宏观物理量与分子质量、分子大小等微观物理量联系起来有关计算主要有：(1)已知物质的摩尔质量M，借助于阿伏伽德罗常数NA，可以求得这种物
2、质的分子质量m0M/NA.(2)已知物质的摩尔体积VA，借助于阿伏伽德罗常数NA，可以计算出这种物质的一个分子所占据的体积V0.(3)若物体是固体或液体，可把分子视为紧密排列的球形分子，可估算出分子直径d.(4)依据求得的一个分子占据的体积V0，可估算分子间距，此时把每个分子占据的空间看做一个小立方体模型，所以分子间距d，这对气体、固体、液体均适用(5)已知物体的体积V和摩尔体积VA，求物体的分子数N，则NNAV/VA.(6)已知物体的质量m和摩尔质量M，求物体的分子数N，则NNA.用长度放大600倍的显微镜观察布朗运动估计放大后的小颗粒(碳)体积为0.1109m3，碳的密度是2.25103
3、kg/m3，摩尔质量是1.2102kg/mol，阿伏伽德罗常数为6.021023mol1，则该小碳粒含分子数约为多少个？(取一位有效数字)【解析】已知小碳颗粒V m32.25103 kg/m3Mmol1.2102kg/mol，NA6.021023个/mol.则该小碳颗粒含分子数NNA51010(个)【答案】51010个1若以表示水的摩尔质量，V表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，为在标准状态下水蒸气的密度，NA为阿伏伽德罗常数，m、V分别表示每个水分子的质量和体积，下面是四个关系式：NA；m；V.其中正确的是()ABCD【解析】V对于气体也适用，则有NA，故正确，正确；气体的分子间有较大的距离，
4、求出的是一个气体分子平均占有的空间，一个气体分子的体积远远小于该空间，故错误；式是将式代入式而得出的，故错误所以正确选项为B.【答案】B分子动能、分子势能和物体的内能1.分子动能做热运动的分子具有动能，在热现象的研究中，单个分子的动能是无研究意义的，重要的是分子热运动的平均动能，温度是物体分子热运动的平均动能的标志，因而在相同的温度下，不同物质的分子平均动能相同2分子势能及势能曲线图11分子间具有由它们的相对位置决定的能量，叫做分子势能分子势能随着物体的体积变化而变化分子间的作用力表现为引力时，分子势能随着分子间的距离增大而增大；分子间的作用力表现为斥力时，分子势能随着分子间距离增大而减小对实
5、际气体来说，体积增大，分子势能增加；体积缩小，分子势能减小若规定两分子相距无穷远时，分子势能为零，则分子势能曲线如图11中实线所示3物体的内能物体里所有分子的动能和势能的总和叫做物体的内能，任何物体都有内能，物体的内能跟物体的温度和体积有关，物体的内能和机械能有着本质的区别，物体具有内能，同时也可以具有机械能，机械能也可以为零如图12所示，分别表示两个分子之间分子力和分子势能随分子间距离变化的图象由图象判断以下说法中正确的是()图12A当分子间距离为r0时，分子力和分子势能均最小且为零B当分子间距离rr0时，分子力随分子间距离的增大而增大C当分子间距离rr0时，分子势能随分子间距离的增大而增加
6、D当分子间距离rr0时，分子间距离逐渐减小，分子力逐渐增大，分子势能逐渐增加【解析】由题图可知，当分子间距离为r0时，分子力和分子势能均达到最小，但此时分子力为零，而分子势能不为零，是一负值，A错；当分子间距离rr0时，分子力随分子间距离的增大，先增大后减小，此时分子力做负功，分子势能增加，B错，C对；当分子间距离rr0时，分子间距离逐渐减小，分子力逐渐增大，而此过程中分子力做负功，分子势能增加，由负值增大到正值，故D对【答案】CD2如图13所示，用f表示两分子间的作用力，Ep表示分子间的分子势能，在两个分子之间的距离由10r0变为r0的过程中()图13Af不断增大，Ep不断减小Bf先增大后减
7、小，Ep不断减小Cf不断增大，Ep先增大后减小Df、Ep都是先增大后减小【解析】分子间的作用力是矢量，分子势能是标量，由图象知F先增大后减小，Ep不断减小，故B正确【答案】B用油膜法估测分子直径的实验探究图14用油膜法估测分子直径的实验原理是：油酸是一种脂肪酸，它的分子的一部分和水分子的亲和力很强当把一滴酒精稀释过的油酸滴在水面上时，酒精溶于水或挥发，在水面上形成一层油酸薄膜，薄膜可认为是单分子层膜，如图14所示将水面上形成的油膜形状画到坐标纸上，可以计算出油膜的面积，根据纯油酸的体积V和油膜的面积S，可以计算出油膜的厚度d，即油酸分子的直径(2013泉州检测)在做“用油膜法估测分子直径的大小
8、”的实验中：关于油膜面积的测量方法，下列做法正确的是()A油酸酒精溶液滴入水中后，应让油膜尽可能地散开，再用刻度尺去量油膜的面积B油酸酒精溶液滴入水中后，应让油膜尽可能地散开，再用刻度尺去量没有油膜的面积C油酸酒精溶液滴入水中后，应立即将油膜的轮廓画在玻璃板上，再利用坐标纸去计算油膜的面积D油酸酒精溶液滴入水中后，应让油膜尽可能地散开，再把油膜的轮廓画在玻璃板上，然后用坐标纸去计算油膜的面积【解析】油酸酒精溶液滴在水面上，油膜会散开，待稳定后，再在玻璃板上画下油膜的轮廓，用坐标纸计算油膜的面积，D正确【答案】D3实验中，将1 cm3的油酸溶于酒精，制成200 cm3的油酸酒精溶液，又测得1 cm3的油酸酒精溶液有50滴，现将1滴溶液滴到水面上，水面上形成0.2 m2的单分子薄层，由此可估算油酸分子的直径d_ m.【解析】V cm31010 m3，d m51010 m.【答案】51010
