1、高考资源网() 您身边的高考专家2012届高考二轮复习专题 :分子动理论分子动理论基本内容:物体是由大量分子组成的;分子永不停息地做无规则运动;分子间存在着相互作用力。【例1】下面三种关于布朗运动说法都是错误的,试分析它们各错在哪里。(1)大风天常常看到风沙弥漫、尘土飞扬,这就是布朗运动。(2)在较暗的房间里,从射进来的阳光中可以看到悬浮在空气中的微粒在不停地运动,这些微粒的运动是布朗运动。(3)布朗运动是由于液体分子对固体小颗粒的撞击引起的,固体小颗粒的体积越大,液体分子对它的撞击越多,布郎运动就越显著。【解析】(1)(2)能在液体或气体中做布朗运动的微粒都是很小的,一般数量级在 106m,
2、这种微粒相对于可视的微粒是很小的,肉眼是看不到的,必须借助于显微镜,但它又比分子要大得多。风天看到的灰砂尘土都是较大的颗粒,它们的运动不能称为布朗运动,另外它们的运动基本上属于在气流作用下的定向移动,而布朗运动是无规则运动。(3)布朗运动的确是由于液体或气体分子对固体微粒的碰撞引起的,但只有在固体微粒很小,各个方向的液体分子对它的碰撞不均匀才引起它做布朗运动; 因此正确的说法是:固体微粒体积越小,布朗运动越显著,如果固体微粒过大,液体分子对它的碰撞在各个方向上是均匀的,就不会做布朗运动了【例2】试用分子间相互作用力的观点解释以下现象:(1)液体的体积很难被压缩;(2)如图实验时,拉动玻璃板的力
3、大于玻璃板所受的重力。【解析】现象(1):通常条件下,液体分子间的距离ro,即分子间的斥力和引力相等,分子力为零。当加上外加的压力试图使分子间距离小于平衡位置间距离rO时,液体分子间的斥力将大于引力,分子力就体现为斥力,且迅速增大,分子力就跟外力相平衡,从而体积就很难被压缩小。现象(2):玻璃板即将跟水面分开时,粘附在玻璃板表面上的一层水分子将跟下面的水分子层发生分裂,两层水分子间的相互作用力就体现为引力,可见,要想使玻璃板离开水面,必须克服水分子之间的引力,所以拉动玻璃板的力要大于玻璃板所受的重力。【例3】利用单分子油膜法可以粗测分子的大小和阿伏加德罗常数如果已知体积为V的一滴油在水面上散开
4、形成的单分子油膜的面积为S,这种油的密度为、摩尔质量为,阿伏加德罗常量应如何求出? 解析:由单分子油膜的特征,这种油的直径为dV/S(将油膜看成单分子紧密相挨形成的膜) 每个油分子的体积为(将分子看成球形) 每摩尔这种油的体积为 V/ 因此。阿伏加德罗常数为;NA=V/V0=6S3/V3 答案: NA6S3/V3【例4】已知金刚石的密度是35103kg/m3,在一块体积是64108 m3的金刚石内含有多少个碳原子?(保留两位有效数字) 解析: 质量 m=V3510364108224104 kg 摩尔数n=m/=224104 kg/12103kg/mol=186710-1mol 原子数N=nNA
5、=18671016021023= 1 121022个= 1ll022个 点评:解决此类问题的方法是先求出摩尔数,再用摩尔数和阿伏加德罗常数求出原子(分子)个数【例5】晶须是一种发展中的高强度材料,它是一些非常细的,非常完整的丝状(横截面为圆形)晶体.现有一根铁晶,直径d=1.60 m,用了F=0.0264 N的力将它拉断,试估算拉断过程中最大的Fe原子力Ff (Fe的密度=7.92 gcm-3).【解析】因原子力作用范围在10-10 m数量级,阻止拉断的原子力主要来自于断开面上的所有原子对.当Fe晶上的拉力分摊到一对Fe原子上的力超过拉伸中的最大原子力时,Fe晶就被拉断.又铁的摩尔质量MA=5
6、5.8510-3 kg/mol.所以铁原子的体积:=1.17110-29 m3原子直径:=2.8210-10 m原子球的大圆面积:S=D2/4=6.25-20 m2铁晶断面面积:S=d2/4=(1.6010-6)2/4=2.0110-12 m2断面上排列的铁原子数:=3.2107个所以拉断过程中最大铁原子力:=8.2510-10 N【例6】关于布朗运动,下列说法正确的是( )A布朗运动是液体分子的运动;B布朗运动的无规则性,反映了液体内部分子运动的无规则性;C与固体微粒相碰的液体分子数越多,布朗运动越显著。D液体的温度越高,布朗运动越激烈。分析:布朗运动是指悬浮在液体中的微小颗粒的运动,而不是
7、液体分子的运动。悬浮在液体中的固体微粒,受到周围分子碰撞的力不平衡,因而向受力作用较小的方向运动。布朗运动间接地反映了分子运动的无规则性。在相同的时间内,与固体微粒相碰的液体分子数越多,说明固体微粒较大,在某一瞬间跟它相撞的分子数越多,撞击作用的不平衡性就表现得越不明显,加之固体微粒越大,其惯性就越大,因而布朗运动不是越明显,而是越不明显。既然布朗运动是液体分子无规则运动引起的,液体的温度越高,分子无规则运动越激烈,从而它所引起的布朗运动也就越显著。解答:选项B、D、是正确的。【例7】如图示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于X轴上,甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示,F
8、0为斥力,F0为引力,a、b、c、d为X轴上四个特定的位置。现把乙分子从a处由静止释放,则( )A、乙分子从a到b做加速运动,由b到c做减速运动B、乙分子从a到c做加速运动,到达c时速度最大C、乙分子从a到b的过程中,两分子的分子势能一直增加D、乙分子从b到d的过程中,两分子的分子势能一直增加分析:乙分子从a到b、c、d的运动过程中,先是分子的引力作用,加速度的方向跟运动方向一致,所以加速运动,到达c位置时,分子力等于零,加速度也就等于零,运动的速度是最大。从c再到d运动时,分子力为斥力,加速度的方向跟运动的方向相反,速度减小。答案:【例8】分子间同时存在着引力和斥力,若分子间的引力和斥力随分子间的距离r的变化规律分别为f引=b/ra ,f斥 =d/rc ,分子力表现为斥力时,必须满足的条件是什么?解:设f引=f斥 b/ra = d/rc ra / rc =b/d ra-c =b/d 分子力表现为斥力高考资源网版权所有,侵权必究!