1分子动理论知识点与练习.doc

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选修3-3 第一章 分子动理论
Ø 知识点
1、分子的大小：一般分子直径的数量级为10-10 m。
一般分子质量数量级是10-26Kg。
2、物体是由大量分子组成的 阿伏罗德罗常数　　　　　　　　要求：Ⅰ
阿伏加德罗常数（NA＝6.02×1023mol－1）是联系微观量与宏观量的桥梁。
设分子体积V0、分子直径d、分子质量；
宏观量为：物质体积V、摩尔体积、物质质量m、摩尔质量M、物质密度ρ。
（1）分子质量：
（2）分子体积：
（对气体，V0应为气体分子占据的空间大小）
（3）分子直径：
①球体模型．
（固体、液体一般用此模型）
②立方体模型． （气体一般用此模型）
（对气体，d应理解为相邻分子间的平均距离）
（4）分子的数量：

固体、液体分子可估算分子质量、大小(认为分子一个挨一个紧密排列)；
气体分子不可估算大小，只能估算气体分子所占空间、分子质量。
3、用油膜法估测分子的大小（实验、探究）　　　　　　　　　要求：Ⅰ
在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，有下列操作步骤，请补充实验步骤C的内容及实验步骤E中的计算式：
A．用滴管将浓度为0.05%的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒中，记下滴入1mL 的油酸酒精溶液的滴数N；
B．将痱子粉末均匀地撒在浅盘内的水面上，用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液，逐滴向水面上滴入，直到油酸薄膜表面足够大，且不与器壁接触为止，记下滴入的滴数n；
C．待油酸薄膜形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用水彩笔或钢笔画出油膜形状
D．将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长1cm的正方形为单位，计算出轮廓内正方形的个数m（超过半格算一格，小于半格不算）
E．用上述测量的物理量可以估算出单个油酸分子的直径 d = cm．
4、分子热运动 布朗运动　　　　　　　　　　要求：Ⅰ
1）扩散现象：不同物质彼此进入对方（分子热运动）。扩散现象不仅发生在气体和液体之间，也会发生固体在之间。
特点：①从浓度大处向浓度小处扩散，②扩散快慢与物质的状态、温度有关。温度越高，扩散越快。
应用举例：向半导体材料掺入其它元素
扩散现象直接说明：组成物体的分子总是不停地做无规则运动，温度越高分子运动越剧烈；
间 接 说 明：分子间有间隙
2）布朗运动：它是悬浮在液体（气体）中的固体微粒的无规则运动，是在显微镜下观察到的。
①布朗运动的三个主要特点：永不停息地无规则运动；颗粒越小，布朗运动越明显；温度越高，布朗运动越明显。
②产生布朗运动的原因：它是由于液体分子无规则运动对固体微小颗粒各个方向撞击的不均匀性造成的。
③布朗运动是观察到的悬浮小颗粒(足够小)的无规则运动，不是分子的运动。布朗运动间接地反映了液体分子的无规则运动，布朗运动、扩散现象都有力地说明物体内大量的分子都在永不停息地做无规则运动。
注意：房间里一缕阳光下的灰尘的运动不是布朗运动．
3） 扩散现象是分子运动的直接证明；布朗运动间接证明了液体分子的无规则运动
4） 热运动：分子的无规则运动与温度有关，简称热运动，温度越高，运动越剧烈
5、分子间的作用力　　　　　　　　　　要求：Ⅰ
1）分子间引力和斥力一定同时存在，且都随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的减小而增大，但斥力变化快
2）实际表现出来的分子力是分子引力和斥力的合力。随分子间距离的增大，分子力先变小后变大再变小。（注意：这是指 r从小于r0开始到增大到无穷大）
3）分子力的表现及变化，对于曲线注意两个距离，即r0（10－10m）与10r0。
①当分子间距离为r0（约为10－10m）时，分子力为零，分子势能最小
②当分子间距离r＞r0时，分子力表现为引力。当分子间距离由r0增大时，分子力先增大后减小，当分子距离的数量级大于m时，分子间的作用力变得十分微弱，可以忽略不计了，分子力是短程力。
③当分子间距离r＜r0时，分子力表现为斥力。当分子间距离由r0减小时，分子力不断增大
4）分子间的相互作用力是由于分子中带电粒子的相互作用引起的。
5）注意：压缩气体也需要力，不说明分子间存在斥力作用，压缩气体需要的力是用来反抗大量气体分子频繁撞击容器壁（活塞）时对容器壁（活塞）产生的压力。
6、内能
[1] 分子势能：分子间所具有的由它们的相对位置所决定的能。可能为0。宏观上，由物体体积决定（要求在不考虑物态变化的前提下，所以不能说物体体积越大，分子势能越大）。
[2] 如果r＞r0分子势能随r增大而增大，这与弹簧拉伸相似；如果r＜r0，分子势能随r减小而增大，这与弹簧压缩相似；r=r0势能最小。
[3] 一个物体的体积改变，分子势能也随改变，因此分子势能和它的体积有关。
[4]分子势能与分子力随距离变化的对应关系：
相互作用力做正功，势能减小；相互作用力做负功，势能增加。

[5]分子动能：分子不停运动，因而具有动能。永远不能为0。宏观上，只讨论分子热运动的平均动能，由温度决定。
[6] 分子热运动的平均动能：物体内所有分子动能的平均值。温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子平均动能越大。
[7]物体的内能：物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的热力学能，也叫内能。其永远不能为0。
[8]内能和物体的温度（分子动能）和体积（分子势能）有关，还和物体所含的分子数有关，由三者共同决定。
[9]改变物体内能的方式：做功和热传递。
7、分子动理论
[1] 物质是由大量分子组成的。
[2] 分子在永不停息的做无规则运动。
[3] 分子间存在引力和斥力。
8、 气体分子运动统计规律
①气体分子间距大，作用力小（可认为没有），所以气体没有一定的形态和体积（由容器决定）．
②分子沿各个方向运动的机会均等．
③分子速率按一定的规律分布：速率分布是中间大两头小的规律
Ø 练习题
⒈下列几种说法中正确的有 BCD
Ａ、用手捏面包，面包体积减小，说明分子间有空隙
Ｂ、把煤堆在墙角，时间长了墙也变黑，说明分子在不断扩散
Ｃ、打开香水瓶后，离很远的地方也闻到香味，说明分子在运动
Ｄ、水和酒精混合后体积减小，说明分子间有间隙
⒉已知阿伏加德罗常数为NA，铜的摩尔质量为M，密度为ρ（均为国际单位）。则 ABC
A、1m3铜所含原子的数目为ρNA / M B、1个铜原子质量为M / NA
C、1个铜原子的体积是M / ρNA D、1Kg铜所含原子的数目是ρNA ( NA / M)
⒊关于布朗运动，以下说法正确的是 C
A、 布朗运动是液体分子的无规则运动，
B、 布朗运动是固体分子的无规则运动，
C、布朗运动的无规则性，反映了液体分子的无规则性
D、做布朗运动的微粒，运动的激烈程度与温度无关
⒋分子的相互作用力由引力f引和斥力f斥两部分组成，下列说法正确的是 A
A、 f引和f斥是同存在的
B、 f引总是大于f斥，其合力总表现为引力
C、分子之间的距离越小，f引越小，f斥越大
D、分子之间的距离越小，f引越大，f斥越小
⒌二个分子相距较远时，分子间的作用力忽略不计，当两个分子间的距离不断减小直至不能再减小的过程中，两分子间 D
A、 引力减小，斥力增大，其合力不断增大
B、 引力减小，斥力增大，其合力先增大后减小然后又增大
C、 引力增大，斥力增大，其合力不断增大
D、 引力增大，斥力增大，其合力先增大后减小然后又增大
⒍根据分子运动论，物质分子间距离为r0时分子所受引力和斥力相等，以下关于分子势能的说法正确的是 B
A、 当分子距离是r0时，分子具有最大势能，距离增大或减小时势能都变小
B、当分子距离是r0时，分子具有最小势能，距离增大或减小时势能都变大
C、分子距离越大，分子势能越大，分子距离越小，分子势能越小
D、分子距离越大，分子势能越小，分子距离越小，分子势能越大
⒎质量相等的水、酒精和水银，如果它们的温度都是15℃，则 D
A、 水分子的平均动能最大，
B、 酒精分子的平均动能最大
C、 水银分子的平均动能最大
D、 三者分子平均动能一样大
⒏有温度相同的m克水、m克冰、m克水蒸气 AD
A、 它们的分子平均动能一样大
B、 它们的分子势能一样大 气体分子势能最大
C、 它们的内能一样大 水变气，分子势能变大；但水变冰，体积变大，分子势能减小
D、 它们的分子数一样多
⒐下列说法中正确的是 D
A、 物体内能增加，是因为它的温度升高了
B、 物体内能减小，是因为它对外做功了
C、 物体内能不变，是因为它吸热的同时又对外做功
D、 只有知道它对外做功和传热的多少，才能确定内能的变化
⒑下列关于对能源开发和能量利用的说法中，正确的是 CD
A、 能源利用的过程，实质上是内能转化成机械能的过程
B、 要合理开发和节约使用核能、太阳能、风能、地热能、海洋能等常规能源
C、 为了提高发电效率，一个重要的研究方向是从内能直接得到电能如磁流体发电
D、 无论是节约能源还是开发能源，都要靠科学研究，都要掌握先进的技术
⒒下述事例中，属于通过做功改变内能的是 ACD
A、 在砂轮上打磨刀具时，刀具变热
B、 在太阳光照射下，地面变热
C、 汽车急刹车，轮胎变热
D、 用打气筒给自行车胎充气，打气筒变热
12.温度相同的所有气体分子热运动的平均动能都相同，若不考虑分子势能，温度相同时，等质量的氢气和氧气比较 BD
A、 氧气的内能大， 平均动能相同，但氢气分子多，所以氢气内能大
B、 氢气的内能大
C、 二者内能相等
D、 氢气分子的平均速率较大 1/2 mvv=E，m小v大
13.“用油膜法估测分子的大小”实验的科学依据是（ ABD ）
A.将油膜看成单分子油膜 B.不考虑各油酸分子间的间隙
C.考虑了各油酸分子间的间隙 D.将油膜分子看成球形
14.用油膜法测出分子直径后，要测出阿伏加德罗常数，只需知道油滴的（ B ）
A.摩尔质量 B.摩尔体积 C.体积 D.密度
15.食盐的摩尔质量为58.46g/mol，则每克食盐的分子数为 1.03×1022 个。
16.银的密度ρ＝10.5×103kg/m3，摩尔质量M＝107.83×10—3kg/mol，阿伏加德罗数NA＝6.02×1023mol，假设银导线中银原子的最外层电子全部变成自由电子，那么直径为2mm的导线中每米中含有的自由电子数目的数量级 1023
17.一个物体沿一固定粗糙斜面下滑，下滑过程中物体的机械能将 减少 ，
物体的内能将 增大 ，物体内部分子无规则热运动的平均动能将 增大 ，物体的机械能与内能的总和 不变 。（填“增大”“减小”或“不变”）
18. 将1cm3的油酸溶于酒精，制成200cm3的油酸酒精溶液，已知1cm3溶液有50滴，现取1滴油酸酒精溶液滴在水上，随着酒精溶于水，油酸在水面上形成一层单分子薄层，测出这一薄层面积为0.2m2，由此可估算出油酸分子的直径约为 m。
每一滴油酸酒精溶液的体积为：；一滴溶液中含纯油酸的体积为：；故油酸分子的直径为：。
19．甲乙两个分子相距较远，它们之间分子力已达到可以忽略不计的程度，若固定甲分子的位置，使乙分子逐渐靠近甲分子，直到不能再靠近的过程中分子势能的变化情况是 从0开始逐渐减少，r=r0时，分子势能最小，然后分子势能又逐渐增大 。
20．已知铝的摩尔质量M，密度ρ，假设铝中的原子是紧密地挨在一起的球体，则铝原子的直径为。
21．在做用油膜法估测分子大小的实验中，已知实验室中使用的油酸酒精溶液的体积浓度为n，又用滴管测得每N滴这种油酸酒精溶液的总体积为V，，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为a的正方形小格的纸上(如右图)测得油膜占有的小正方形个数为m。
⑴用以上字母表示油酸分子的大小d。
⑵从右图中数得油膜占有的小正方形个数为m =______。
⑴从题意知道：一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为：。油膜面积为利用圆柱模型，所以。⑵利用数格子的方法可知m=58。

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