1、章末分层突破自我校对1010102710256.021023 mol1布朗运动剧烈合力1010 m中间多频繁撞击分子数密度分子平均动能平均动能物体的质量温度体积热传递 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
2、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，可以求得这种物质的分子质量m0.(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N.(6)已知物体的质量m和摩尔
3、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0.1109 m3，碳的密度是2.25103 kg/m3，摩尔质量是1.2102 kg/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】已知小碳粒V m32.25103 kg/m3Mmol1.2102 kg/mol，NA6.021023个/mol.则该小碳粒含分子数NNA51010(个)【答案】51010个分子动能、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
4、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中实线所示图113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
5、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() 【导学号：30110015】图12A当分子间距离为r0时，分子力和分子势能均最小分子力为零，分子势能不为零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E当分子间距离rr0时，分子间距离减小时，分子势能先减小后增加【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
6、子力为零，而分子势能不为零，是一负值，A对；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，E错【答案】ACD势能的大小与物体(分子)间距离的关系不论是重力势能、弹性势能、分子势能、电势能，当物体(分子)之间的距离发生变化时，它们之间的相互作用力如果做正功，势能都要减小；如果做负功，势能都要增大1(2015全国卷)关于扩散现象，下列说法正确的是()A温度越高，扩散进行得越快B扩散现象是不同物质间的一种化学反应C扩散现
7、象是由物质分子无规则运动产生的D扩散现象在气体、液体和固体中都能发生E液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的【解析】扩散现象与温度有关，温度越高，扩散进行得越快，选项A正确扩散现象是由于分子的无规则运动引起的，不是一种化学反应，选项B错误，选项C正确，选项E错误扩散现象在气体、液体和固体中都能发生，选项D正确【答案】ACD2(2015山东高考)墨滴入水，扩而散之，徐徐混匀关于该现象的分析正确的是_(双选，填正确答案标号)A混合均匀主要是由于碳粒受重力作用B混合均匀的过程中，水分子和碳粒都做无规则运动C使用碳粒更小的墨汁，混合均匀的过程运行得更迅速D墨汁的扩散运动是由于碳粒和水分子发生化学反应引
8、起的【解析】墨滴入水，最后混合均匀，这是扩散现象，碳粒做布朗运动，水分子做无规则的热运动；碳粒越小，布朗运动越明显，混合均匀的过程进行得越迅速，选项B、C正确【答案】BC3(2013全国卷)两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近在此过程中，下列说法正确的是()A分子力先增大，后一直减小B分子力先做正功，后做负功C分子动能先增大，后减小D分子势能先增大，后减小E分子势能和动能之和不变【解析】当距离较远时，分子力表现为引力，靠近过程中分子力做正功，动能增大，势能减小；当距离减小至分子平衡距离时，引力和斥力相等，合力为零，动能最大，势能最小；当距离继续减小时，分子力表现为斥力
9、，继续靠近过程中，斥力做负功，势能增大，动能减小，因为只有分子力做功，所以动能和势能之和不变，选项B、C、E正确【答案】BCE4两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图16中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0.相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是() 【导学号：30110016】图16A在rr0阶段，F做正功，分子动能增加，势能减小B在rr0阶段，F做负功，分子动能减小，势能也减小C在rr0时，分子势能最小，动能最大D在rr0时，分子势能为零E分子动能和势能之和在整个过程中不变【解析】由Epr图可知：在rr0阶段，
10、当r减小时F做正功，分子势能减小，分子动能增加，故选项A正确在rr0阶段，当r减小时F做负功，分子势能增加，分子动能减小，故选项B错误在rr0时，分子势能最小，动能最大，故选项C正确在rr0时，分子势能最小，但不为零，故选项D错误在整个相互接近的过程中分子动能和势能之和保持不变，故选项E正确【答案】ACE章末综合测评(一)(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题包括7小题，每小题6分在每小题给出的五个选项中有三项符合题目要求，选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分；选错1个扣3分，最低得分为0分)1关于气体分子，下列说法正确的是()A气体分子可以做布朗运动B气体分子的运动是无规
11、则的热运动C气体分子的动能是变化的D相互作用力十分微弱，气体分子可以自由运动E相互作用力十分微弱，气体分子间的距离都一样大【解析】布朗运动是指悬浮颗粒因受分子作用力不平衡而引起的悬浮颗粒的无规则运动，选项A错误；气体分子因不断相互碰撞其动能瞬息万变，选项B、C正确；气体分子不停地做无规则热运动，其分子间的距离大于10r0，因此气体分子间除相互碰撞的短暂时间外，相互作用力十分微弱，分子的运动是相对自由的，可以充满所能达到的整个空间，选项D正确；气体分子在不停地做无规则运动，分子间距离不断变化，选项E错误【答案】BCD2有一门窗敞开的房间，上午8点的温度为10 ，下午1点的温度为20 .假定大气压
12、强无变化，则上午8点与下午1点相比较，房间内()A每个空气分子的速率都小B空气分子的平均动能较小C空气分子的个数不相同D空气分子的分布密度相同E某个分子的速率可能变大【解析】温度是分子平均动能的标志，8点时10 ，空气分子平均动能小，故B正确分子永不停息做无规则运动，温度降低平均动能减小，某个分子的速率有可能增大，有可能减小，有可能不变，故A错E对温度高时，质量不变时，压强增大，由于门窗敞开，内部气体向外流出，20 时分子个数少，分子密度减小，故C对、D错【答案】BCE3下列有关物体内能的说法正确的是() 【导学号：30110017】A橡皮筋被拉伸时，分子间势能增加B1 kg 0 的水内能比1
13、 kg 0 的冰内能大C静止的物体其分子的平均动能不为零D物体被举得越高，其分子势能越大E物体的速度增大，其内能也增大【解析】橡皮筋被拉伸时，要克服分子力做功，故其分子势能增加，A对；1 kg 0 的水变成0 的冰要放出热量，故1 kg 0 的水内能大，B对；静止的物体动能为零，但分子在永不停息地运动，其平均动能不为零，同理被举高的物体，重力势能增加，但其体积不变，分子势能不变，故C对，D错；动能与内能没有联系，E错【答案】ABC4已知阿伏伽德罗常数为NA，某物质的摩尔质量为M(kg/mol)，该物质的密度为(kg/m3)，则下列叙述中正确的是 ()A1 kg该物质所含的分子个数是NAB1 k
14、g该物质所含的分子个数是NAC该物质1个分子的质量是(kg)D该物质1个分子占有的空间是(m3)E该物质的摩尔体积是【解析】1 kg该物质所含的分子个数是NA，A错、B对；该物质1个分子的质量是，C错；该物体的摩尔体积为，故1个分子占有的体积为，D、E正确【答案】BDE5下列哪些现象属于热运动()A把一块平滑的铅板叠放在平滑的铝板上，经相当长的一段时间把它们再分开，会看到它们相接触的面都是灰蒙蒙的B把胡椒粉末放入菜汤中，最后胡椒粉末会沉在汤碗底，而我们喝汤时尝到了胡椒的味道C含有泥沙的水经一定时间会澄清D用砂轮打磨而使零件的温度升高E汽车驶过后扬起灰尘【解析】热运动在微观上是指分子的运动，如扩
15、散现象；在宏观上表现为温度的变化，如“摩擦生热”、物体的热传递等，而水的澄清过程是由于泥沙在重力作用下的沉淀，不是热运动，C错误，A、B、D正确；灰尘不属于微观粒子，不能说明分子的运动情况，E错误【答案】ABD6关于分子间相互作用力与分子间势能，下列说法正确的是()A在10r0距离范围内，分子间总存在着相互作用的引力B分子间作用力为零时，分子间的势能一定是零C当分子间作用力表现为引力时，分子间的距离越大，分子势能越小D分子间距离越大，分子间的斥力越小E两个分子间的距离变大的过程中，分子间引力变化总是比斥力变化慢【解析】在10r0距离范围内，分子间总存在着相互作用的引力和斥力，选项A正确；分子间
16、作用力为零时，分子间的势能最小，但不是零，选项B错误；当分子间作用力表现为引力时，随分子间的距离增大，克服分子力做功，故分子势能增大，选项C错误；分子间距离越大，分子间的引力和斥力都是越小的，选项D正确；两个分子间的距离变大的过程中，分子间引力变化总是比斥力变化慢，选项E正确【答案】ADE7.分子力比重力、引力等要复杂得多，分子势能跟分子间的距离的关系也比较复杂图示为分子势能与分子间距离的关系图象，用r0表示分子引力与分子斥力平衡时的分子间距，设r时，Ep0，则下列说法正确的是()图1A当rr0时，分子力为零，Ep0B当rr0时，分子力为零，Ep为最小C当r0r10r0时，Ep随着r的增大而增
17、大D当r0r10r0时，Ep随着r的增大而减小E当rr0时，Ep随着r的减小而增大【解析】由Epr图象可知，rr0时，Ep最小，再结合Fr图象知此时分子力为0，则A项错误，B项正确；结合Fr图象可知，在r0r10ro内分子力表现为引力，当间距增大过程中，分子引力做负功分子势能增大，则C项正确，D项错误；结合Fr图象可知，在rr0内分子力表现为斥力，当间距减小过程中，分子斥力做负功，分子势能增大，则E项正确【答案】BCE二、非选择题(本题共5小题，共58分按题目要求作答)8(11分)在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中：(1)关于油膜面积的测量方法，下列说法中正确的是_(填字母代号) 【导学号
18、：30110018】A油酸酒精溶液滴入水中后，要立刻用刻度尺去量油膜的面积B油酸酒精溶液滴入水中后，要让油膜尽可能地散开，再用刻度尺去量油膜的面积C油酸酒精溶液滴入水中后，要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，要让油膜尽可能散开，等到状态稳定后，再把油膜的轮廓画在玻璃板上，用坐标纸去计算油膜的面积(2)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】(1)在做“用油膜法估测分子的大小”的实
19、验中，油酸酒精溶液滴在水面上，油膜会散开，待稳定后，再在玻璃上画下油膜的轮廓，用坐标纸计算油膜面积，故选D.(2)一滴油酸酒精溶液里含油酸的体积：V cm31010 m3油酸分子的直径d m51010 m.【答案】(1)D(2)510109(11分)在用“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：往边长约为40 cm的浅盘里倒入约2 cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上用注射器将事先配制好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一
20、滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上完成下列填空：(1)上述步骤中，正确的顺序是_(填写步骤前面的数字)(2)将1 cm3的油酸溶于酒精，制成300 cm3的油酸酒精溶液；测得1 cm3的油酸酒精溶液有50滴现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是0.13 m2.由此估算出油酸分子的直径为_m(结果保留一位有效数字)【解析】根据纯油酸的体积V和油膜面积S，可计算出油膜的厚度L，把油膜厚度L视为油酸分子的直径，则d，每滴油酸酒精溶液的体积是 cm3，而1 cm3的油酸溶于酒精，
21、制成300 cm3的油酸酒精溶液，则一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积是V cm3，则根据题目要求保留一位有效数字，可知油酸分子的直径为51010 m.【答案】(1)(2)5101010(12分)已知水的密度1.0103 kg/m3、摩尔质量M1.8102 kg/mol，阿伏伽德罗常数NA6.01023 mol1.试求体积V360 mL的水中含有水分子的总数N和水分子的直径d(结果保留一位有效数字)【解析】水的质量为 V，故水的摩尔数为，故水中含有水分子的总数NNA1.21025；设水分子间没有间隙，则一个水分子的体积为V0，因为V0D3，故水分子的直径D2109 m.【答案】1.2102521
22、09 m11(12分)银是电阻率很小的导电体，假设银导线中50%的银原子的最外层电子脱离原子核的束缚而成为自由电子求银导线中自由电子数的密度(即单位体积内银导线中自由电子的个数)计算时取银的密度1.0104 kg/m3，银的摩尔质量M0.10 kg/mol，阿伏加德罗常数NA6.01023 mol1.(计算结果保留两位有效数字)【解析】1 m3银导线的质量mV1.0104 kg这些银的物质的量n1.0105 mol含有银原子的数目NnNA6.01028个银导线中自由电子数的密度为e3.01028 m3.【答案】3.01028 m312(12分)在标准状况下，有体积为V的水和体积为V的水蒸气，已
23、知水的密度为，阿伏伽德罗常数为NA，水的摩尔质量为MA，在标准状况下水蒸气的摩尔体积为VA，求： 【导学号：30110019】(1)说明标准状况下水分子与水蒸气分子的平均动能的大小关系；(2)它们中各有多少水分子？(3)它们中相邻两个水分子之间的平均距离【解析】(1)分子的平均动能只与温度有关，当温度相同时，分子的平均动能相同，故标准状况下水分子与水蒸气分子的平均动能大小相等(2)体积为V的水，质量为MV分子个数为NNA解得NNA对体积为V的水蒸气，分子个数为NNA.(3)设相邻的两个水分子之间的平均距离为d，将水分子视为球体，每个水分子的体积为V0d3解得：d设相邻的水蒸气中两个水分子之间距离为d，将水分子占的空间视为正方体Vd3解得d.【答案】(1)相等(2)NANA(3)
