分子动理论章节复习

课题：第七章章末复习

一、学习目标：

阿伏加德罗常数Ⅰ

气体分子运动速率的统计分布Ⅰ

温度是分子平均动能的标志、内能Ⅰ

三、使用说明及方法指导：

1、认真自学阅读教材从第1页到第16页，用红色笔勾画出疑难点独立完成探究题并总结规律方法。

2、通过预习完成教学案自主学习内容。

3、根据自己基础情况完成部分当堂检测内容。

四、自主学习检测：

一、分子动理论

1．物体是由大量分子组成的

(1)分子直径大小的数量级为m.

油膜法测分子直径：d＝V/S，V是油滴体积，S是单分子油膜的面积．

(2)一般分子质量的数量级为10－26 kg.

(3)阿伏加德罗常数：1 mol的任何物质都含有的微粒数，这个数叫阿伏加德罗常数N A，N A＝ mol－1.

2．分子永不停息地做无规则热运动

(1)扩散现象：相互接触的物体的分子或原子彼此进入对方的现象．温度越，扩散越快．

(2)布朗运动：在显微镜下看到的悬浮在液体中的颗粒的永不停息地无规则运动．布朗运动反映了的无规则运动．颗粒越，运动越明显；温度越，运动越剧烈．

(3)热运动：永不停息的无规则运动．

3．分子间存在着相互作用力

(1)分子间同时存在和，实际表现的分子力是它们的．

(2)引力和斥力都随着距离的增大而，但斥力比引力变

化得．

(3)分子间的作用力随分子间距离变化的关系如图1－1所示．

当r＜r0时，表现为；r＝r0时，分子力为；r＞

r0时，表现为；r＞10r0时，分子力变得十分微弱，可忽

略不计．

二、温度和温标

1．温度

(1)温度在宏观上表示物体的冷热程度，在微观上表示分子的平均动能．

(2)温度是决定一个系统与另一个系统是否达到热平衡状态的物理量，一切达到热平衡的系统都具有相同的．

2．两种温标

(1)摄氏温标和热力学温标的比较：两种温标温度的零点不同，同一温度两种温标表示的数

值不同，但它们表示的温度间隔是相同的，即每一度的大小相同，Δt ＝ΔT .

(2)关系：T ＝ ．

三、物体的内能

1．分子的平均动能：物体内所有分子动能的平均值叫分子的平均动能． 是分子平均动能的标志，温度越高，分子做热运动的平均动能越 ．

2．分子势能：由分子间的相互作用和相对位置决定的势能叫分子势能．分子势能的大小与物体的 有关．

微观上，分子势能的大小与分子间距离的关系：

当分子间距离r ＞r 0时，分子势能随分子间距离的增大而 ； 当r ＜r 0时，分子势能随分子间距离的减小而 ；

当r ＝r 0时，分子势能 ．

3．物体的内能：物体中所有分子热运动的 与 的总和．物体的内能跟物体的 和 都有关系．

五、合作探究内容：

1.分子微观量的计算

阿伏加德罗常数是微观世界的一个重要常数，是联系微观物理量和宏观物理量的桥梁．可用阿伏加德罗常数进行有关微观量(分子的体积V 0、直径d 和质量m 0)和宏观量(物质的体积V 、摩尔体积V mol 、物质的质量m 、摩尔质量M 和物质的密度ρ)之间联系的计算．

1．已知固体或液体的摩尔体积V mol ，可估算分子的体积V 0＝

V mol N A ； 2．已知物质的摩尔质量M ，可以估算分子的质量m 0＝M N A ；

3．已知物质的体积V 和摩尔体积V mol ，求物质的分子数n ＝V V mol

N A ； 4．已知物质的质量m 和摩尔质量M ，求物质的分子数n ＝m M N A .

例1. （C 级）在标准状况下，有体积为V 的水和体积为V 的可认为是理想气体的水蒸气，已知水的密度为ρ，阿伏加德罗常数为N A ，水的摩尔质量为M A ，在标准状况下水蒸气的摩尔体积为V A ，求：

(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．

2.油膜法测分子的直径

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 ＝V

S

，即油酸分子的直径 例2（C 级）每1 000 mL 油酸酒精溶液中有油酸0.6 mL ，用滴

管向量筒内滴加50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加了1 mL.若把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成单分子油膜的形状所示． (1)若每一小方格的边长为30 mm，则油酸薄膜的面积为________m2；

(2)每一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为________m3；

(3)根据上述数据，估算出油酸分子的直径为________m.

3.分子运动与扩散现象，布朗运动

1．分子运动：分子的运动是不规则的，受温度影响．温度越高，运动越剧烈．大量分子运动受统计规律支配．

2．扩散现象：两种不同物质接触，能够彼此进入对方即为扩散现象，扩散现象的原因是分子的无规则运动，扩散现象是分子运动的具体体现之一．

3．布朗运动：悬浮在液体或气体中的小颗粒所做的无规则运动即为布朗运动，布朗运动产生的原因是分子的无规则运动，布朗运动是分子热运动的具体体现之一．

例3. （C级）下列说法中不正确的是( )

A．沙子、水泥及水搅拌成沙浆是扩散现象

B．布朗运动是液体分子无规则运动的反映

C．扩散现象和布朗运动都不是分子运动，也不能反映分子的运动

D．因为布朗运动的激烈程度跟温度有关，所以布朗运动也叫做热运动

4.分子力，分子势能，物体内能

1．分子力F、分子势能E p与分子间距离r的关系如图所示(取无穷远处分子势能为0)

(1)分子间同时存在着引力和斥力，它们都随分子间距离的增大(减小)而减小(增大)，但斥力比引力变化得快．

对外表现的分子力F是分子间引力和斥力的合力．

(2)在rr0的范围内，随着分子间距离r的增大，分子力F 是先增大后减小，而分子势能E p一直增大．

(3)当r＝r0时分子处于平衡状态，此时分子间的引力、斥力同样存在，分子力F为零，分子势能E p最小．

例4.若某种气体分子之间的作用力表现为引力，则一定质量的该气体内能的大小与气体的体积和温度的关系是( )

A．如果保持其体积不变，温度升高，内能不变

B．如果保持其体积不变，温度升高，内能减少

C．如果保持其温度不变，体积增大，内能增大

D．如果保持其温度不变，体积增大，内能减小

六课堂检测

1．（C级）下列有关“温度”的说法中正确的是()

A．温度反映了每个分子热运动的剧烈程度

B．温度是分子平均动能的标志

C．一定质量的某种物质，内能增大，温度一定升高

D．温度升高时物体的每个分子的动能都将增大

2．（C级）关于布朗运动，下列说法正确的是()

A．布朗运动就是分子运动，布朗运动停止了，分子运动也会暂时停止

B．微粒做布朗运动，充分说明了微粒内部分子是不停地做无规则运动的

C．布朗运动是无规则的，因此它说明了液体分子的运动是无规则的

D．布朗运动的无规则性，是由于外界条件无规律的不断变化而引起的

3．（C级）下列说法中正确的是()

A．温度低的物体内能小

B．温度低的物体分子运动的平均速率小

C．物体做加速运动时速度越来越大，物体内分子的平均动能也越来越大

D．物体体积改变，内能可能不变

4．（C级）下列现象中不能说明分子间有间隙的是()

A．水和酒精混合后体积减小

B．气体能被压缩

C．滴进水中的墨水微粒能做扩散运动

D．液体很难被压缩

5．（C级）下面所列举的现象中，能说明分子是不断运动着的是．将香水瓶盖打开后能闻到香味

B．汽车开过后，公路上尘土飞扬

C．洒在地上的水，过一段时间就干了

D．悬浮在水中的花粉做无规则的运动

6．（C级）当分子间距离r＝r0时，分子间引力和斥力恰好平衡，若使分子间距离从r1逐渐变为r2(r0＜r1＜r2)，在这一变化过程中，下列说法中可能正确的是() A．分子间引力比分子间斥力减小得快，分子力增大

B．分子间引力比分子间斥力减小得快，分子力减小

C．分子间斥力比分子间引力减小得快，分子力增大

D．分子间斥力比分子间引力减小得快，分子力减小

7．（C级）把一个物体竖直下抛，下列哪种情况是在下落的过程中发生的(不考虑空气阻力)()

A．物体的动能增加，分子的平均动能也增加

B．物体的重力势能减少，分子势能却增加

C．物体的机械能保持不变

D．物体的内能一定改变

8．（C级）已知阿伏加德罗常数为N A，某物质的摩尔质量为M，则该物质的分子质量和m kg 水中所含氢原子数分别是()

A.M

N A，1

9mN A×10

3B．MN

A,

9mN A

C.M

N A，1

18mN A×10

3 D.M

N A，18mN A

9．（C级）如图所示为两分子系统的势能E p与两分子间距离r的关系曲线．下列说法正确的是()

A．当r大于r1时，分子间的作用力表现为引力

B．当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力

C．当r等于r2时，分子间的作用力为零

D．当r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功

七作业布置见活页

答案

当堂检测

1．

答案： B

2．

解析：布朗运动是指悬浮在液体或气体中的粒子的运动，它不是指分子的运动．布朗运动的无规则性，是由液体或气体分子的撞击引起的，通过布朗运动，间接反映了液体或气体分子运动的无规则性，它不是由颗粒内部的分子无规则运动引起的．布朗运动的无规则性，是由液体分子无规则运动决定的，并不是由于外界条件变化引起的，故只有C对．答案： C

3．

解析：内能是指物体内部所有分子平均动能和分子势能的总和，温度是分子平均动能的标志，故温度低的物体内能不一定小，A错；温度低的物体分子平均动能小，但由于不同物体分子质量不同，所以温度低的物体分子平均速率不一定小，B错；物体做加速运动时，速度增大，机械能中的动能增大，但分子热运动的平均动能与机械能无关，而与温度有关，故C错；物体体积改变，分子势能改变，但内能不一定变，D对．

答案： D

4．

解析：水和酒精混合后体积减小，气体能被压缩、扩散现象都能说明分子间有间隙，液体很难被压缩，说明分子之间有斥力，不能说明分子间有间隙，故选D.

答案： D

5．

解析： 扩散现象和布朗运动都能说明分子在不停地做无规则运动．香水的扩散、水分子在空气中的扩散以及悬浮在水中的花粉的运动都说明了分子是不断运动的，故A 、C 、D 均正确；尘土的运动不是由于空气分子碰撞引起的，而是由气流的流动和空气浮力等外部作用引起的，B 错误．

答案： ACD

6．

解析： 分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，只是斥力减小得更快，但分子力随分子间距离由r 0增大时，是先增大后减小，因此当分子间距由r 1变为r 2(r 0＜r 1＜r 2)时，分子力的变化有三种可能：先增大后减小、增大、减小，C 、D 正确．

答案： CD

7．

解析： 物体下落的过程，不考虑空气阻力，只有系统内的重力做功，机械能不变；物体下落过程中，物体的温度和体积也没有发生变化，所以分子热运动的平均动能和分子势能都保持不变，因此，选项A 、B 、D 是错误的，选C.

答案： C

8．

解析： 某物质的摩尔质量为M ，故其分子质量为M N A ，m kg 水的物质的量为m ×10318

，故氢原子数为m ×10318×N A ×2＝mN A ×1039

，故A 选项正确． 答案： A

9．

解析： ①由图知r 2＝r 0，当r ＞r 0时，分子力表现为引力，r ＜r 0时，分子力表现为斥力．r 1＜r 0，所以，当r ＞r 1时，分子力可能表现为引力，可能表现为斥力，A 错误，B 、C 都正确．②在r 由r 1变到r 2的过程，分子力表现为斥力，分子力做正功．D 错误．

答案： BC