高考物理一轮复习讲练测 专题47 分子动理论 油膜法估测分子大小(测) Word版含解析
高考物理第一轮复习 (梳理整合+探究突破+巩固提升)专
实验12：用油膜法估测分子大小一、实验目的1．体会通过测量宏观量估算微观量的方法。
2．学习一种估测分子大小的数量级的方法。
二、实验原理实验采用使油酸在水面上形成一层单分子油膜的方法估测分子直径的大小。
油酸对水有很强的亲和力。
当把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时，油酸就会在水面上散开，其中的酒精溶于水，油酸在水面上形成如图甲所示形状的一层纯油酸单分子薄膜。
如图乙所示，实验中如果测算出一定体积的油酸在水面上形成的单分子油膜的面积，即可算出油酸分子的大小，即d ＝VS。
三、实验器材1．油酸酒精溶液若干毫升，体积配比为1∶200。
2．注射器或滴管1支。
3．量筒1个。
4．浅盘1个，规格为30 cm×40 cm。
5．带方格的透明塑料盖板1块，面积大于30 cm×40 cm。
6．彩色水笔1支。
7．痱子粉（或石膏粉）1盒。
8．清水若干升。
四、实验步骤1．配制油酸酒精溶液，把1 mL 的油酸溶于酒精中，制成200 mL 的油酸酒精溶液。
2．往浅盘中倒入约2 cm 深的水，然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上。
3．用滴管（或注射器）向量筒中滴入n 滴油酸酒精溶液，使这些溶液体积恰好为1 mL ，算出每滴油酸酒精溶液所含油酸的体积V 0＝1200nmL 。
4．用滴管（或注射器）向水面上滴入一滴油酸酒精溶液，油酸就在水面上慢慢散开，形成单分子油膜。
5．待油酸薄膜形状稳定后，将一块较大的玻璃板盖在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上。
6．将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面积。
求面积时，以坐标纸上边长为1 cm 的正方形为单位，数出轮廓内正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个。
7．根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V ，根据一滴油酸的体积V 和其形成的薄膜的面积S ，算出油酸薄膜的厚度d ＝VS，即为油酸分子的大小。
比较算出的分子大小，看其数量级是否为10－10m 。
高考物理一轮复习 第十三章 热 学 第一节 分子动理论 内能(实验：用油膜法估测分子的大小)
[考点要求]1．分子动理论的基本观点和实验依据(Ⅰ) 2.阿伏加德罗常数(Ⅰ) 3.气体分子运动速率的统计分布(Ⅰ)4．温度、内能(Ⅰ) 5.固体的微观结构、晶体和非晶体(Ⅰ) 6.液晶的微观结构(Ⅰ) 7．液体的表面张力现象(Ⅰ) 8.气体实验定律(Ⅱ) 9.理想气体(Ⅰ)10．饱和蒸汽、未饱和蒸汽、饱和蒸汽压(Ⅰ) 11.相对湿度(Ⅰ) 12.热力学第一定律(Ⅰ) 13．能量守恒定律(Ⅰ) 14.热力学第二定律(Ⅰ)15．单位制：中学物理中涉及的国际单位制的基本单位和其他单位．例如摄氏度、标准大气压(Ⅰ)实验：用油膜法估测分子的大小[高考导航]第一节分子动理论内能(实验：用油膜法估测分子的大小)[学生用书P259]【基础梳理】提示：6.02×1023微粒0引力斥力t＋273.15平均动能距离体积动能温度体积单分子油膜VS【自我诊断】1．判一判(1)1 g水含的水分子数与1 g酒精含的酒精分子数相等．()(2)若体积为V的氧气中含氧气分子个数为N，则每个氧气分子的体积近似为VN.()(3)布朗运动是花粉颗粒分子的运动．()(4)分子间同时存在着引力和斥力，当分子间距离增大，引力和斥力同时减小，若引力大于斥力，则分子力表现为引力．()(5)分子间存在分子势能，随分子间距离增大分子势能增大．()(6)用油膜法测分子直径的方法，把酒精撒在水面上只要实验方法得当就可以测出酒精分子的直径．()提示：(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×(6)×2．做一做(1)对内能的理解，下列说法正确的是()A．系统的内能是由系统的状态决定的B．做功可以改变系统的内能，但是单纯地对系统传热不能改变系统的内能C．不计分子之间的分子势能，质量和温度相同的氢气和氧气具有相同的内能D．1 g 100 ℃水的内能小于1 g 100 ℃水蒸气的内能提示：选AD.系统的内能是一个只依赖于系统自身状态的物理量，所以是由系统的状态决定的，A正确；做功和热传递都可以改变系统的内能，B错误；质量和温度相同的氢气和氧气的平均动能相同，但它们的物质的量不同，内能不同，C错误；在1 g 100 ℃的水变成100 ℃水蒸气的过程中，分子间距离变大，要克服分子间的引力做功，分子势能增大，所以1 g 100 ℃水的内能小于1 g 100 ℃水蒸气的内能，D正确．(2)有关分子间相互作用力与分子间势能的说法正确的是()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提示：选ADE.在10r0距离范围内，分子间总存在着相互作用的引力和斥力，A正确；分子间作用力为零时，分子间的势能最小，但不是零，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，C错误；分子间距离越大，分子间的引力和斥力都是越小的，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，E正确.分子动理论[学生用书P260]【知识提炼】1．宏观量、微观量以及它们之间的关系已知量可求量摩尔体积V mol 分子体积V0＝V molN A(适用于固体和液体) 分子占据体积V占＝V molN A(适用于气体)摩尔质量M mol分子质量m 0＝M mol N A 体积V 和摩尔体积V mol分子数目n ＝V V mol N A (适用于固体、液体和气体) 质量m 和摩尔质量M mol分子数目n ＝m M mol N A 2.扩散现象、布朗运动与热运动的比较现象扩散现象 布朗运动 热运动 活动主体 分子固体微小颗粒 分子 区别 是分子的运动，发生在固体、液体、气体任何两种物质之间是比分子大得多的颗粒的运动，只能在液体、气体中发生 是分子的运动，不能通过光学显微镜直接观察到 共同点(1)都是无规则运动； (2)都随温度的升高而更加激烈 联系 扩散现象、布朗运动都反映了分子做无规则的热运动3.分子力F 、分子势能E p 与分子间距离r 的关系图线项目 分子间的相互作用力F 分子势能E p与分子间距的关系图象随分子间距的变化情况 r <r 0F 引和F 斥都随距离的增大而减小，随距离的减小而增大，F 引<F 斥，F 表现为斥力 r 增大，斥力做正功，分子势能减少；r 减小，斥力做负功，分子势能增加 r >r 0 F 引和F 斥都随距离的增大而减小，随距离的减小而增大，F 引>F 斥，F 表现为引力 r 增大，引力做负功，分子势能增加；r 减小，引力做正功，分子势能减少 r ＝r 0F 引＝F 斥，F ＝0 分子势能最小，但不为零 r >10r 0(10－9 m) F 引和F 斥都已十分微弱，可以认为分子间没有相互作用力分子势能为零 (2018·高考北京卷)关于分子动理论，下列说法正确的是( )A ．气体扩散的快慢与温度无关B ．布朗运动是液体分子的无规则运动C ．分子间同时存在着引力和斥力D ．分子间的引力总是随分子间距增大而增大[解析] 在其他条件不变的情况下，温度越高，气体扩散得越快，故A 错误；布朗运动是固体小颗粒的运动，不是液体分子的运动，故B 错误；分子间同时存在着引力和斥力，故C 正确；分子间的引力总是随着分子间距增大而减小，故D 错误．[答案] C【迁移题组】迁移1 微观量的计算1．科学家可以运用无规则运动的规律来研究生物蛋白分子．资料显示，某种蛋白的摩尔质量为66 kg/mol ，其分子可视为半径为3×10－9 m 的球，已知阿伏加德罗常数为6.0×1023 mol －1.请估算该蛋白的密度．(计算结果保留1位有效数字)解析：摩尔体积V ＝43πr 3N A 由密度ρ＝M V ，解得ρ＝3M 4πr 3N A代入数据得ρ≈1×103 kg/m 3.答案：见解析迁移2 布朗运动与分子热运动2．甲和乙图中是某同学从资料中查到的两张记录水中炭粒运动位置连线的图片，记录炭粒位置的时间间隔均为30 s ，两方格纸每格表示的长度相同．比较两张图片可知：若水温相同，________(选填“甲”或“乙”)中炭粒的颗粒较大；若炭粒大小相同，________(选填“甲”或“乙”)中水分子的热运动较剧烈．解析：从图知，乙比甲布朗运动剧烈，所以若水温相同，甲中炭粒的颗粒较大；若炭粒大小相同，乙中水分子的热运动较剧烈．答案：甲 乙迁移3 分子力、分子势能与分子间距离的关系3．下列四幅图中，能正确反映分子间作用力f 和分子势能E p 随分子间距离r 变化关系的图线是()解析：选B.当r＜r0时，分子力表现为斥力，随分子间距离r增大，分子势能E p减小．当r＞r0时，分子力表现为引力，随分子间距离r增大，分子势能E p增大．当r＝r0时，分子力为零，此时分子势能最小，故B正确．物体的内能[学生用书P261]【知识提炼】1．内能和热量的比较内能热量区别是状态量，状态确定系统的内能随之确定．一个物体在不同的状态下有不同的内能是过程量，它表示由于热传递而引起的内能变化过程中转移的能量联系在只有热传递改变物体内能的情况下，物体内能的改变量在数值上等于物体吸收或放出的热量内能机械能定义物体中所有分子热运动的动能与分子势能的总和物体的动能、重力势能和弹性势能的统称决定因素与物体的温度、体积、物态和分子数有关跟宏观运动状态、参考系和零势能点的选取有关量值任何物体都有内能可以为零测量无法测量可测量本质微观分子的运动和相互作用的结果宏观物体的运动和相互作用的结果运动热运动机械运动形式联系在一定条件下可以相互转化，能的总量守恒1．(2018·高考全国卷Ⅱ)对于实际的气体，下列说法正确的是()A．气体的内能包括气体分子的重力势能B．气体的内能包括气体分子之间相互作用的势能C．气体的内能包括气体整体运动的动能D．气体的体积变化时，其内能可能不变E．气体的内能包括气体分子热运动的动能解析：选BDE.实际气体的内能包括气体分子间相互作用的势能和分子热运动的动能，当气体体积变化时影响的是气体的分子势能，内能可能不变，所以B、D、E正确，A、C 错误．2．(2017·高考全国卷Ⅰ)氧气分子在0 ℃和100 ℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示．下列说法正确的是()A．图中两条曲线下面积相等B．图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形C．图中实线对应于氧气分子在100 ℃时的情形D．图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目E．与0 ℃时相比，100 ℃时氧气分子速率出现在0～400 m/s 区间内的分子数占总分子数的百分比较大解析：选ABC.根据气体分子单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化曲线的意义可知，题图中两条曲线下面积相等，A正确；题图中虚线占百分比较大的分子速率较小，所以对应于氧气分子平均动能较小的情形，B正确；题图中实线占百分比较大的分子速率较大，分子平均动能较大，根据温度是分子平均动能的标志，可知实线对应于氧气分子在100 ℃时的情形，C正确；根据分子速率分布图可知，题图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目占总分子数的百分比，不能得出任意速率区间的氧气分子数目，D 错误；由分子速率分布图可知，与0 ℃时相比，100 ℃时氧气分子速率出现在0～400 m/s 区间内的分子数占总分子数的百分比较小，E 错误．实验：用油膜法估测分子的大小[学生用书P262]【知识提炼】1．实验原理：利用油酸酒精溶液在平静的水面上形成单分子油膜，将油酸分子看做球形，测出一定体积油酸溶液在水面上形成的油膜面积，用d ＝V S计算出油膜的厚度，其中V 为一滴油酸溶液中所含油酸的体积，S 为油膜面积，这个厚度就近似等于油酸分子的直径．2．实验步骤：(1)取1 mL(1 cm 3)的油酸溶于酒精中，制成N mL 的油酸酒精溶液，则油酸的纯度为1N. (2)往边长为30～40 cm 的浅盘中倒入约2 cm 深的水，然后将痱子粉(或细石膏粉)均匀地撒在水面上．(3)用滴管(或注射器)向量筒中滴入n 滴配制好的油酸酒精溶液，使这些溶液的体积恰好为1 mL ，算出每滴油酸酒精溶液的体积V 0＝1nmL. (4)用滴管(或注射器)向水面中央滴入一滴配制好的油酸酒精溶液，油酸就在水面上慢慢散开，形成单分子油膜．(5)待油酸薄膜形状稳定后，将一块较大的玻璃板盖在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上．(6)将玻璃板取出放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面积S .3．数据处理：(1)计算一滴溶液中油酸的体积：V ＝1Nn(mL)． (2)计算油膜的面积：利用坐标纸求油膜面积时，以边长为1 cm 的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，不足半个的舍去，大于半个的算一个．(3)计算油酸的分子直径：d ＝V S(注意单位统一)． 【跟进题组】1．在“用油膜法估测分子的大小”实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每104 mL 溶液中有纯油酸6 mL ，用注射器测得1 mL 上述溶液为75滴．把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔在玻璃板上描出油膜的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示，坐标中正方形方格的边长为 1 cm.则(1)油酸薄膜的面积是________cm 2.(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是______mL.(取1位有效数字)(3)按以上实验数据估测出油酸分子直径约为______m ．(取1位有效数字)解析：(1)根据数方格数的原则“多于半个的算一个，不足半个的舍去”可查出共有115个方格，故油膜的面积：S ＝115×1 cm 2＝115 cm 2.(2)一滴油酸酒精溶液的体积：V ′＝175 mL ，一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积：V ＝6104V ′＝8×10－6 mL.(3)油酸分子的直径：d ＝V S ＝8×10－12115×10－4 m ≈7×10－10 m. 答案：(1)115(112～118均可) (2)8×10－6(3)7×10－102．(2019·高考全国卷Ⅲ)用油膜法估算分子大小的实验中，首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液，稀释的目的是__________________________________________．实验中为了测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积，可以___________________．为得到油酸分子的直径，还需测量的物理量是__________________________．解析：由于分子直径非常小，极少量油酸所形成的单分子层油膜面积也会很大，因此实验前需要将油酸稀释，使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜．可以用累积法测量多滴溶液的体积后计算得到一滴溶液的体积．油酸分子直径等于油酸的体积与单分子层油膜的面积之比，即d ＝V S，故除测得油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积外，还需要测量单分子层油膜的面积．答案：使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜 把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中，测出1 mL 油酸酒精溶液的滴数，得到一滴溶液中纯油酸的体积 单分子层油膜的面积[学生用书P393(单独成册)](建议用时：40分钟)一、选择题1．以下关于热运动的说法正确的是()A．水流速度越大，水分子的热运动越剧烈B．水凝结成冰后，水分子的热运动停止C．水的温度越高，水分子的热运动越剧烈D．水的温度升高，每一个水分子的运动速率都会增大解析：选C.温度是分子热运动平均动能的标志，故温度越高，分子热运动越剧烈．分子热运动的剧烈程度与机械运动速度大小无关，A错误，C正确；水凝结成冰后，分子热运动依然存在，B错误；温度升高，分子运动的平均速率增大，但不是每个分子的运动速率都会增大，D错误．2．分子间的相互作用力由引力与斥力共同决定，并随着分子间距的变化而变化，则下列说法正确的是()A．分子间引力随分子间距的增大而减小B．分子间斥力随分子间距的减小而增大C．分子间相互作用力随分子间距的增大而减小D．当r<r0时，分子间作用力随分子间距的减小而增大E．当r>r0时，分子间作用力随分子间距的增大而减小解析：选ABD.分子力和分子间距离的关系图象如图所示，根据该图象可判断分子间引力随分子间距的增大而减小，分子间斥力随分子间距的减小而增大，A、B正确．当r<r0时分子力(图中实线)随分子间距的减小而增大；当r>r0时，分子力随分子间距的增大先增大后减小，故D正确，C、E错误．3．钻石是首饰和高强度钻头、刻刀等工具的主要材料，设钻石的密度为ρ(单位为kg/m3)，摩尔质量为M(单位为g/mol)，阿伏加德罗常数为N A.已知1克拉＝0.2克，则()A ．a 克拉钻石所含有的分子数为0.2aN A M B ．a 克拉钻石所含有的分子数为 aN A MC ．每个钻石分子直径的表达式为 36M ×10－3πN A ρ(单位为m) D ．每个钻石分子直径的表达式为 6M πN A ρ(单位为m) 解析：选AC.a 克拉钻石物质的量(摩尔数)为n ＝0.2a M ，所含分子数为N ＝nN A ＝0.2aN A M ，A 正确；钻石的摩尔体积V ＝M ×10－3ρ(单位为m 3/mol)，每个钻石分子体积为V 0＝V N A ＝M ×10－3N A ρ，设钻石分子直径为d ，则V 0＝43π⎝⎛⎭⎫d 23，联立解得d ＝36M ×10－3πN A ρ(单位为m)，C 正确．4．(2019·高考北京卷)下列说法正确的是( )A ．温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度B ．内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和C ．气体压强仅与气体分子的平均动能有关D ．气体膨胀对外做功且温度降低，分子的平均动能可能不变解析：选A.温度是分子平均动能的量度(标志)，A 正确；内能是物体内所有分子的分子热运动动能和分子势能的总和，B 错误；气体压强不仅与分子的平均动能有关，还与分子的密集程度有关，C 错误；气体温度降低，则分子的平均动能变小，D 错误．5．下列说法正确的是( )A ．1 g 水中所含的分子数目和地球的总人口数差不多B ．布朗运动就是物质分子的无规则热运动C ．一定质量的理想气体压强增大，其分子的平均动能可能减小D ．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是气体分子的无规则的热运动造成的E ．0 ℃的铁和0 ℃的冰，它们的分子平均动能相等解析：选CDE.水的摩尔质量是18 g/mol ，1 g 水中含有的分子数为：n ＝118×6.0×1023≈3.3×1022个，地球的总人数约为70亿，A 错误；布朗运动是悬浮在液体(气体)中的固体颗粒受到液体(气体)分子撞击作用的不平衡造成的，不是物体分子的无规则热运动，B 错误；温度是分子平均动能的标志，气体的压强增大，温度可能减小，C 正确；气体分子间距大于10r 0，分子间无作用力，打开容器，气体散开是气体分子的无规则运动造成的，D 正确；铁和冰的温度相同，分子平均动能必然相等，E 正确．6．关于热量、功和内能三个物理量，下列说法正确的是( )A ．热量、功和内能三者的物理意义相同，只是说法不同B ．热量、功都可以作为物体内能变化的量度C ．热量、功和内能的单位相同D ．功由过程决定，而热量和内能由物体的状态决定E ．物体吸收热量，同时对外做功，其内能可能增加解析：选BCE.热量、功和内能是三个不同的物理量，它们的物理意义不同，故A 错误；功与热量都是能量转化的量度，都可以作为物体内能变化的量度，故B 正确；热量、功和内能的单位相同，都是焦耳，故C 正确；功和热量由过程决定，内能由物体的状态决定，故D 错误；由热力学第一定律可知，物体吸收热量，同时对外做功，其内能可能增加，故E 正确．7．一般情况下，分子间同时存在分子引力和分子斥力．若在外力作用下两分子的间距达到不能再靠近时，固定甲分子不动，乙分子可自由移动，则去掉外力后，当乙分子运动到很远时，速度为v ，则在乙分子的运动过程中(乙分子的质量为m )( )A ．乙分子的动能变化量为12m v 2 B ．分子力对乙分子做的功为12m v 2 C ．分子引力比分子斥力多做的功为12m v 2 D ．分子斥力比分子引力多做的功为12m v 2 E ．乙分子克服分子力做的功为12m v 2 解析：选ABD.当甲、乙两分子间距离最小时，两者都处于静止状态，当乙分子运动到分子力的作用范围之外时，乙分子不再受力，此时速度为v ，故在此过程中乙分子的动能变化量为12m v 2，A 正确；在此过程中，分子斥力始终做正功，分子引力始终做负功，即W 合＝W 斥－W 引，由动能定理得W 斥－W 引＝12m v 2，故分子斥力比分子引力多做的功为12m v 2，B 、D正确．8．如图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r1时，分子间势能E p最小D．当r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做正功E．当r等于r2时，分子间势能E p最小解析：选BDE.由题图知：r＝r2时分子势能最小，E对，C错；平衡距离为r2，r＜r2时分子力表现为斥力，A错，B对；r由r1变到r2的过程中，分子势能逐渐减小，分子力做正功，D对．9．关于气体的内能，下列说法正确的是()A．质量和温度都相同的气体，内能一定相同B．气体温度不变，整体运动速度越大，其内能越大C．气体被压缩时，内能可能不变D．一定量的某种理想气体的内能只与温度有关E．一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加解析：选CDE.温度相同的气体分子平均动能相同，仅质量相同，分子质量不同的气体，所含分子数不同，气体的动能也不同，所以内能不一定相同，A错误；气体的内能与整体运动的机械能无关，B错误；理想气体等温压缩过程中，其内能不变，C正确；理想气体不考虑分子间相互作用力，分子势能为零，一定量的气体，分子数量一定，温度相同时分子平均动能相同，由于内能是所有分子热运动的动能与分子势能的总和，D正确；由盖—吕萨克定律可知，一定量的理想气体在等压膨胀过程中，温度一定升高，则其内能一定增加，E正确．10．(2020·河北保定模拟)我国已开展空气中PM2.5浓度的监测工作．PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5 μm 的悬浮颗粒物，其飘浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后对人体形成危害．矿物燃料燃烧的排放物是形成PM2.5的主要原因．下列关于PM2.5的说法中正确的是()A．PM2.5的尺寸与空气中氧分子的尺寸的数量级相当B．PM2.5在空气中的运动属于分子热运动C．PM2.5的运动轨迹只是由大量空气分子对PM2.5无规则碰撞的不平衡和气流运动决定的D．倡导低碳生活，减小煤和石油等燃料的使用，能有效减小PM2.5在空气中的浓度E．PM2.5必然有内能解析：选CDE.PM2.5的尺寸比空气中氧分子的尺寸大得多，A错误；PM2.5在空气中的运动不属于分子热运动，B错误；PM2.5的运动轨迹是由大量空气分子对PM2.5无规则碰撞的不平衡和气流的运动决定的，C正确；倡导低碳生活，减少煤和石油等燃料的使用，能有效减小PM2.5在空气中的浓度，PM2.5必然有内能，D、E正确．11．体积相同的玻璃瓶A、B分别装满温度为60 ℃的热水和0 ℃的冷水(如图所示)，下列说法正确的是()A．由于温度是分子平均动能的标志，所以A瓶中水分子的平均动能比B瓶中水分子的平均动能大B．由于温度越高，布朗运动越显著，所以A瓶中水分子的布朗运动比B瓶中水分子的布朗运动更显著C．若把A、B两只玻璃瓶并靠在一起，则A、B瓶内水的内能都将发生改变，这种改变内能的方式叫热传递D．由于A、B两瓶水的体积相等，所以A、B两瓶中水分子的平均距离相等E．已知水的相对分子质量是18，若B瓶中水的质量为3 kg，水的密度为1.0×103 kg/m3，阿伏加德罗常数N A＝6.02×1023 mol－1，则B瓶中水分子个数约为1.0×1026解析：选ACE.温度是分子平均动能的标志，A瓶中水的温度高，故A瓶中水分子的平均动能大，故A正确；布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的无规则运动，不是水分子的运动，两瓶中不存在布朗运动，故B错误；若把A、B两只玻璃瓶并靠在一起，则A、B瓶内水的内能都将发生改变，热量会由A传递到B，这种改变内能的方式叫热传递，故C正确；相同体积不同温度时水分子的平均距离不同，故D错误；已知B瓶中水的质量为m＝3 kg，水的密度为ρ＝1.0×103 kg/m3，则水的体积V＝m＝3×10－3 m3，水的摩尔质量M＝18 g/mol，ρ一个水分子的体积V0＝M ρN A＝1.8×10－21×1036.02×1023m3≈3×10－29m3，水分子的个数n＝VV0＝1×1026，故E正确．二、非选择题12．某同学在实验室用油膜法测油酸分子直径，实验主要步骤如下：①向体积V油＝6 mL的油酸中加酒精，直至总量达到V总＝104 mL；②用注射器吸取①中油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入n＝75滴时，测得其体积恰好是V0＝1 mL；③先往浅盘里倒入2 cm深的水，然后将痱子粉均匀地撒在水面上；④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状；⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，数出轮廓范围内小方格的个数N，小方格的边长为L＝1 cm.根据以上信息，回答下列问题：(1)一滴油酸酒精溶液中含有油酸的体积为________ m3；油膜面积为________ m2；油酸分子直径为________ m；(以上结果均保留1位有效数字)(2)若滴入75滴油酸酒精溶液的体积不足1 mL，则最终的测量结果将偏________(选填“大”或“小”)．解析：(1)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积V＝175×6104mL＝8×10－6 mL＝8×10－12 m3.油膜的面积S＝111×1 cm2＝111 cm2≈1×10－2 m2.油酸分子的直径d＝VS＝8×10－121×10－2m＝8×10－10 m.(2)若滴入75滴油酸酒精溶液的体积不足1 mL，则代入计算的纯油酸的体积偏大，可知测量值偏大．答案：(1)8×10－121×10－28×10－10(2)大。
高考物理一轮复习名校模拟：实验12 用油膜法估测分子的大小(含解析).pdf
实验12 用油膜法估测分子的大小（名校模拟） -2015年高考物理一轮复习精品资料 1．某学生在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，计算结果偏大，可能是由于( ) A．油酸未完全散开 B．油酸溶液浓度低于实际值 C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 D．求每滴体积时，1 mL的溶液的滴数多记了10滴 2．利用油膜法可粗略地测定阿伏加德罗常数，若已知n滴油酸的总体积为V，一滴油酸能形成单分子油膜面积为S，油膜的摩尔质量为μ，密度为ρ，油酸分子可视为球体，则阿伏加德罗常数NA应为( ) A. B. C. D. 3．“用油膜法估测分子的大小”实验的科学依据是( ) A．将油酸形成的膜看成单分子油膜 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．将油酸分子看成球形 4．“用油膜法估测分子的大小”实验的简要步骤如下。
A．将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标系上，数出轮廓内的方格数(不足半个的舍去，多于半个的算一个)，再根据方格的边长求出油酸膜的面积S B．将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上 C．用浅盘装入约2 cm深的水 D．用公式d＝，求出薄膜厚度，即油酸分子直径的大小 E．根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V 上述步骤中有步骤遗漏或步骤不完整的，请指出： (1)_____________________________________________________________________。
(2)___________________________ __________________________________________。
上述实验步骤的合理顺序是________。
．在“用油膜法估测分子大小”实验中所用的油酸酒精溶液的浓度为1 000 mL溶液中有纯油酸0.6 mL，用注射器测得1 mL上述溶液为80滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，测得油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图实－12－4所示，图中每一小方格的边长为1 cm，试求： 图实－12－4 (1)油酸薄膜的面积是________cm2； (2)实验测出油酸分子的直径是______________m；(结果保留两位有效数字) (3)实验中为什么要让油膜尽可能散开？ (3)让油膜尽可能散开，是为了让油膜在水面上形成单分子油膜。
2018版高考物理(全国通用)大一轮复习讲义文档：实验十三 用油膜法估测分子的大小含答案
实验十三用油膜法估测分子的大小1．实验原理实验采用使油酸在水面上形成一层单分子油膜的方法估测分子的大小．当把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时,油酸就在水面上散开,其中的酒精溶于水，并很快挥发，在水面上形成如图1甲所示形状的一层纯油酸薄膜．如果算出一定体积的油酸在水面上形成的单分子油膜的面积，即可算出油酸分子的大小．用V表示一滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积，用S表示单分子油膜的面积,用d表示分子的直径，如图乙所示,则d＝错误!。
图12．实验器材盛水浅盘、注射器（或滴管）、容量瓶、坐标纸、玻璃板、痱子粉（或细石膏粉）、油酸酒精溶液、量筒、彩笔．3．实验步骤(1)用稀酒精溶液及清水清洗浅盘，充分洗去油污、粉尘，以免给实验带来误差．(2)配制油酸酒精溶液，取纯油酸1 mL，注入500 mL的容量瓶中，然后向容量瓶内注入酒精,直到液面达到500 mL刻度线为止，摇动容量瓶,使油酸充分溶解在酒精中，这样就得到了500 mL含1 mL纯油酸的油酸酒精溶液．（3)用注射器（或滴管)将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，并记下量筒内增加一定体积V n时的滴数n。
（4)根据V0＝错误!算出每滴油酸酒精溶液的体积V0.(5)向浅盘里倒入约2 cm深的水，并将痱子粉或细石膏粉均匀地撒在水面上．（6)用注射器(或滴管)将一滴油酸酒精溶液滴在水面上．（7）待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上,并将油酸膜的形状用彩笔画在玻璃板上．(8)将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面积S(求面积时以坐标纸上边长为1 cm的正方形为单位计算轮廓内正方形的个数，不足半个的舍去,多于半个的算一个）．(9）根据油酸酒精溶液的配制比例，算出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V，并代入公式d＝错误!算出油酸薄膜的厚度d。
(10)重复以上实验步骤,多测几次油酸薄膜的厚度，并求平均值,即为油酸分子的大小．1．数据处理根据上面记录的数据，完成以下表格内容。
高三物理一轮复习试题油膜法测分子大小
5.为研究影响家用保温瓶保温效果的因素，某位同学在保温瓶中灌入热水，现测量初始水温，经过一段时间后再测量末态水温.改变条件，先后共做了6次，数据记录如下表：
序号
瓶内水量
(mL)
初始水温
(℃)
时间
(h)
末态水温
(℃)
1
1000
91
4
78
2
1000
98
8
74
3
1500
91
4
80
4
1500
98
答案：9×102
5.在做“用油膜法估测分子的大小〞的中，准备有以下器材：用酒精稀释过的油酸、滴管、痱子粉、浅盘及水、玻璃板、彩笔.还缺少的器材有.假设将1cm3的油酸溶于酒精，制成200cm3的油酸酒精溶液.1cm3溶液有50滴，现取1滴油酸酒精溶液滴在水面上.随着酒精溶于水，油酸在水面上形成一单分子薄层.已测出这一薄层的面积为0.2m2，由此可以估算出油酸分子的直径为m.
B.密度降低，分子平均动能不变
C.吸收热量，膨胀做功
D.压强降低，不对外做功
解析：①漏气过程分子总数减少，分子平均动能不变，总动能减少，选项A错误、B正确.
②气体漏气过程不断对外做功，要保持温度不变，瓶内气体通过钢瓶壁向外吸热，选项C正确、D错误.
答案：BC
3.如下图，某同学将空的薄金属筒开口向下压入水中.设水温均匀且恒，筒内空气无泄漏.不计气体分子间的相互作用，那么被淹没的金属筒在缓慢下降过程中，筒内空气体积减小[高考·理综卷]()
A.从外界吸热B.内能增大
C.向外界放热D.内能减小
解析：金属筒在下降过程中，水对筒的压强增大，因此气体的压强增大，气体体积减小，外界对气体做功.因水温恒，气体内能不变，而外界对气体做了功，那么气体向外界放热，选项C正确.
2021高考物理一轮复习热学第1讲分子动理论内能用油膜法估测分子的大形时作业含解析
第1讲分子动理论内能用油膜法估测分子的大小1．(2019·云南保山期末)(5选3)闲置不用的大理石堆放在煤炭上．过一段时间后发现大理石粘了很多黑色的煤炭。
不管怎么清洗都洗刷不干净，用砂纸打磨才发现，已经有煤炭进入到大理石的内部，下列说法正确的是( )A．如果让温度升高，煤炭进入大理石的速度就会加快B．煤炭进入大理石的过程说明分子之间有引力，煤炭会被吸进大理石中C．在这个过程中，有的煤炭进入大理石内，有的大理石成分出来进入煤炭中D．煤炭进入大理石的运动属于布朗运动E．煤炭进入大理石的运动属于扩散现象ACE[如果温度升高，分子运动更剧烈，则煤炭进入大理石的速度就会加快，故A正确；煤炭进入大理石的过程说明分子之间有间隙，也说明分子不停地做无规则运动，不是因为分子之间有引力，故B错误；分子都在做无规则运动，所以在这个过程中，有的煤炭进入大理石内，有的大理石成分出来进入煤炭中，故C正确；煤炭进入大理石的运动属于物质分子的运动，即属于扩散现象，不是布朗运动，故D错误，E正确。
]2．(2020·六安市模拟)(多选)对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是( ) A．温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大B．外界对物体做功，物体内能一定增加C．温度越高，布朗运动越显著D．当分子间的距离增大时，分子间作用力就一直减小E．当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大ACE[温度高的物体分子平均动能一定大，内能不一定大，选项A正确；外界对物体做功，若物体同时散热，物体内能不一定增加，选项B错误；温度越高，布朗运动越显著，选项C正确；当分子间的距离增大时，分子间作用力可能先增大后减小，选项D错误；当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大，选项E正确。
]3．(2020·惠州模拟)(多选)下列说法中正确的是( )A．物体自由下落时速度增大，所以物体内能也增大B．物体的机械能为零时内能也为零C．物体的体积减小温度不变时，物体内能不一定减小D．质量、温度、体积都相等的物体的内能不一定相等E．温度和质量都相同的氢气和氧气内能不相等CDE[物体的机械能和内能是两个完全不同的概念，物体的动能由物体的宏观速率决定，而物体内分子的动能由分子热运动的速率决定。
高考物理第一轮复习课时跟踪练：第十三章第四讲实验十三：用油膜法估测分子的大小(有解析)
第十三章热学第四讲实验十三：用油膜法估测分子的大小课时跟踪练1．(多选)(2017·岳阳模拟)用油膜法测分子直径的实验中做了哪些科学的近似()A．把在水面上尽可能扩散开的油膜视为单分子油膜B．把形成油膜的分子看作紧密排列的球形分子C．将油膜视为单分子油膜，但需要考虑分子间隙D．将油酸分子视为立方体模型解析：用油膜法估测分子大小，必须将分子视为球形，并且不考虑分子间隙；水面上的膜为单分子油膜．只有如此，油膜的厚度才能视为分子直径，即d＝V S.答案：AB2．(多选)某同学在用油膜法估测分子直径的实验中，计算结果明显偏大，可能是由于()A．油酸未完全散开B．油酸中含有大量的酒精C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格D．求每滴体积时，1 mL的溶液的滴数多记了10滴解析：油酸分子直径D＝VS计算结果明显偏大，可能是V取大了或S取小了，油酸未完全散开，所测S偏小，D偏大，A正确；油酸中含有大量的酒精，不影响结果，B错误；若计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，使S变小，D变大，C正确；若求每滴体积时，1 mL的溶液的滴数多记了10滴，使V变小，D变小，D错误．答案：AC3．(2018·荆州模拟)在“用油膜法估测分子的大小”实验中，用注射器将一滴油酸溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓，随后把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示，坐标纸上正方形小方格的边长为10 mm，该油膜的面积是________m2；若一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是4×10－6mL，则油酸分子的直径是________m(上述结果均保留一位有效数字)．解析：油酸在水面上充分扩散开后，就会形成单分子油膜，即油膜的厚度就是分子的直径，考虑到液体分子间的间隙很小，从而忽略，所以油酸的体积就等于油膜的面积与油膜厚度的乘积；油膜的面积是通过坐标纸上的小方格来计算的，即大于半格算一个整格，所以油膜的面积为80×(10×10－3)2 m2＝8×10－3 m2.油膜分子直径d＝VS＝4×10－6×10－68×10－3m＝5×10－10 m.答案：8×10－35×10－104．(2018·成都模拟)在用“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：①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．②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．③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．④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，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．⑤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：(1)“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：配制油酸酒精溶液(教师完成，记下配制比例)→测定一滴酒精油酸溶液的体积V0(题中的④)→准备浅水盘(①)→形成油膜(②)→描绘油膜边缘(⑤)→测量油膜面积(③)→计算分子直径(③)．(2)根据纯油酸的体积V和油膜面积S，可计算出油膜的厚度d，把油膜厚度d视为油酸分子的直径，则d＝VS，每滴油酸酒精溶液的体积是150cm3，而1 cm3的油酸溶于酒精，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＝1300×150cm3，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5×10－10m.答案：(1)④①②⑤③(2)5×10－105．(2018·衡水模拟)在“用油膜法估测分子的大小”实验中，已知一滴溶液中油酸的体积为V油酸，配制的油酸溶液中，纯油酸与溶液体积之比为1∶500，1 mL溶液滴250滴，那么1滴溶液的体积是____________mL，所以一滴溶液中油酸体积为V 油酸＝________cm3.若实验中测得结果如下表所示，请根据所给数据填写出空白处的数值，并与公认的油酸分子长度值L0＝1.12×10－10m作比较，并判断此实验是否符合数量级的要求．V 溶＝1250mL ＝4×10－3mL. 因为V 油酸V 溶＝1500， 故1滴溶液中纯油酸体积V 油酸＝1500V 溶＝1500×1250mL ＝8×10－6cm 3. 可以求出3次测得的L 结果分别为L 1≈1.5×10－8cm ，L 2≈1.62×10－8cm ，L 3≈1.42×10－8cm ，L －＝L 1＋L 2＋L 33≈1.51×10－10m. 与公认值数量级吻合，符合测量要求．答案：4×10－3 8×10－6 填表见解析 符合要求6．(2018·许昌模拟)(1)在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，已经准备的器材有：油酸酒精溶液、滴管、浅盘和水、玻璃板、彩笔，要完成本实验，还缺少的器材有________________________．(2)在用油膜法估测分子大小的实验中，在哪些方面作了理想化的假设________________________．(3)如图所示的四个图反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的四个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是________(用字母符号表示)．图a 图b解析：(1)为算出一滴油酸酒精溶液的体积需用到量筒；为界定油酸膜的边界要用到痱子粉或细石膏粉；为准确知道油酸膜的面积，要用到坐标纸．(2)理想化的假设是：将油膜看成单分子油膜，将油酸分子看作球形，认为油酸分子是一个紧挨一个排列的．(3)实验时应先确定一滴油酸酒精溶液的体积，然后取一滴油酸酒精溶液滴在水面上形成单分子油膜后，将玻璃板放在浅盘上描下油酸膜的形状，最后将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算油酸膜的面积，故操作的先后顺序是dacb.答案：(1)量筒、痱子粉或细石膏粉、坐标纸(2)将油膜看成单分子油膜，将油酸分子看作球形，认为油酸分子是一个紧挨一个排列的(3)dacb7．(2018·济南模拟)在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL溶液中有纯油酸0.6 mL，用注射器测得1 mL上述溶液为80滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，测得油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中正方形方格的边长为 1 cm，试求：(1)油酸膜的面积是________cm2；(2)实验测出油酸分子的直径是________m(结果保留两位有效数字)；(3)实验中为什么要让油膜尽可能散开？解析：(1)求油膜面积时，先数出“整”方格的个数，对剩余小方格的处理方法是：不足半个的舍去，多于半个的记为一个，数一下约有110个．一个小方格的面积S0＝L2＝1 cm2，所以面积S＝110×1 cm2＝110 cm2.(2)一滴纯油酸的体积V＝0.61 000×180mL＝7.5×10－12 m3，油酸分子直径d＝VS＝7.5×10－12110×10－4m≈6.8×10－10 m.答案：(1)110(2)6.8×10－10(3)这样做的目的是为了让油膜在水平面上形成单分子油膜。
高考物理一轮复习资源实验十三：用油膜法估测分子的大小[配套课件]
思路导引：在用出油膜面积，从 而求出分子直径．
解析：该实验中油酸分子呈球型分布在水面上，且一个挨 一个，从而可以由体积与面积相除求出油膜的厚度，从而求出 分子直径，因此只要知道了油酸的体积和油膜面积，即可求出 油酸分子的直径，故 A、B、C 错误，D 正确．
实验十三：用油膜法估测分子的大小
考点 用油膜法估测分子的大小 1．实验原理 实验采用使油酸在水面上形成一层单分子油膜的方法估测 分子的大小．把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时，油酸 就在水面上散开，其中的酒精溶于水，并很快挥发，在水面上 形成如图 S13-1 所示形状的一层单分子油膜，实验中如果算出 一定体积的油酸在水面上形成的单分子油膜的面积，即可算出 油酸分子的大小．
(5)本实验只要求估算分子大小，实验结果的数量级符合要 求(10－10 m)即可．
3．误差分析 (1)油酸酒精溶液的配制体积比不准确． (2)测定每一滴油酸酒精溶液的体积时造成误差． (3)计算油膜面积时采用正方形坐标纸“数格子法”，会造 成误差．
计算每滴油酸酒精溶液中的纯油酸含量，是难 点之一．设溶液浓度为ρ，每滴体积为 V1，则每滴溶液中，纯
答案：D 方法技巧：掌握该实验的原理是解决问题的关键，该实验 中以油酸分子呈球型分布在水面上，且一个挨一个，从而可以 由体积与面积相除求出油膜的厚度，从而得出分子直径．
【触类旁通】 1．将 1 cm3 的油酸溶液溶于酒精，制成 200 cm3 的油酸酒 精溶液，已知 1 cm3 溶液有 50 滴，现取 1 滴油酸酒精溶液滴到 水面上，随着酒精溶于水中，油酸在水面上形成一单分子薄层， 已测出这一薄层的面积为 0.2 m2，由此可估算出油酸分子的直 径多大？
解：1 滴油酸酒精溶液含有油酸 V＝2100×510 cm3＝10－10 m3，
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【名师点睛】解决本题的关键掌握温度的微观意义，知道温度是分子热平均动能的标志．明确内能与物体的体积、温度、摩尔数等因素有关。 2．做布朗运动实验，得到某个观测记录如图．图中记录的是 （ ）
A．分子无规则运动的情况 B．某个微粒做布朗运动的轨迹 C．某个微粒做布朗运动的速度﹣﹣时间图线 D．按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线 【答案】D 【解析】A．布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，而非分子的运动，故A项错误． B．布朗运动既然是无规则运动，所以微粒没有固定的运动轨迹，故B项错误． C．对于某个微粒而言在不同时刻的速度大小和方向均是不确定的，所以无法确定其在某一个 - 2 -
时刻的速度，故也就无法描绘其速度﹣时间图线，故C项错误． D．任意两点间的位置的连线，故D对． 【名师点睛】布朗运动是固体微粒的无规则运动，在任意时刻微粒的位置，而不是运动轨迹，而只是按时间间隔依次记录位置的连线． 3．如图所示，纵坐标表示两个分子间引力、斥力的大小，横坐标表示两个分子的距离，图中两条曲线分别表示两分子间分子引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系，e为两曲线的交点，则下列说法正确的是（ ）
A．ab为斥力曲线，cd为引力曲线，e点横坐标的数量级为10-10m B．ab为引力曲线，cd为斥力曲线，e点横坐标的数量级为10-10m C．若两个分子间距离大于e点的横坐标，则分子间作用力表现为斥力 D．若两个分子间距离越来越大，则分子势能亦越大 【答案】B
【名师点睛】本题主要考查分子间的作用力，要明确F-r图象的含义；在F-r图象中，随着距离的增大斥力比引力变化的快，当分子间的距离等于分子直径数量级时，引力等于斥力。 4．下列说法正确的是 A．布朗运动是悬浮在液体中固定颗粒的分子无规则运动的反映 B．可以从单一热源吸热并全部转化为有用功 C．知道物体的摩尔质量和密度可求出阿伏伽德罗常数 D．内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同 【答案】D 【解析】布朗运动是液体分子无规则运动的反映，A错误；根据热力学第二定律可知：气体不可能从单一热源吸热，并全部用来对外做功，而不引起其它变化，B错误；知道某物体的摩尔质量和密度可求出摩尔体积，不能求出阿伏伽德罗常数，C错误；内能与温度、体积、物质 - 3 -
的多少等因素有关，而分子平均动能只与温度有关，故内能不同的物体，它们分子热运动的平均分子动能可能相同，D正确； 【名师点睛】布朗运动是悬浮在液体中的小颗粒的无规则运动，反映了液体分子的无规则运动，温度越高、颗粒越小则布朗运动越明显．本题考查了布朗运动、阿伏伽德罗常数的运算、热力学第一定律热力学第二定律和与物体的内能相关的因素等知识点的内容，容易出现错误的地方是对热力学第二定律的几种不同说法的理解，要牢记． 5．．设两分子a、b间距离为0r时分子间的引力引F和斥力斥F大小相等，现固定a，将b
从与a相距00.5r处由静止释放，在b远离a的过程中，下列表述不正确的是（ ） A．引F和斥F均减小，但斥F减小较快 B．当a、b间距离为0r时，a、b间的分子势能最小 C．a对b一直做正功 D．当b运动最快时， a 对b 的作用力为零 【答案】C
【名师点睛】当分子间距离等于平衡距离时，分子力为零，分子势能最小；当分子间距离小于平衡距离时，分子力表现为斥力；根据图象分析答题。 6．只要知道下列哪一组物理量，就可以估算出气体分子间的平均距离（ ） A．阿伏加德罗常数，该气体的摩尔质量和体积 B．阿伏加德罗常数，该气体的摩尔质量和密度 C．阿伏加德罗常数，该气体的质量和体积 D．该气体的密度、摩尔质量和体积 【答案】B 【解析】A．知道阿伏加德罗常数、气体摩尔质量和质量，可以求出分子质量，但求不出分子体积，求不出分子间的平均距离，故A错误； B．已知气体的密度，可以求出单位体积气体的质量，知道气体摩尔质量可以求出单位体积气体物质的量，知道阿伏加德罗常数可以求出单位体积分子个数，可以求出分子体积，可以进一步求出分子间的平均距离，故B正确； C．知道阿伏加德罗常数、气体质量与体积，可以求出气体的密度，求不出气体分子体积，求不出气体分子间的平均距离，故C错误； - 4 -
D．知道该气体的密度、体积和摩尔质量，可以求出该体积气体物质的量，求不出气体分子体积，求不出分子间的平均距离，故D错误；故选：B． 【名师点睛】气体分子的体积（气体分子所占据的空间）看成球体，气体分子间的平均距离等于球体的直径；求出分子体积即可以求出分子间的平均距离． 7．下列说法中正确的是（ ） A．悬浮在水中的花粉微粒的布朗运动反映了花粉分子的热运动 B．液体分子的无规则运动称为布朗运动 C．扩散现象是不同物质间的一种化学反应 D．扩散现象在气体、液体和固定中都能发生 【答案】D
【名师点睛】布朗运动既是固体分子的运动，也不是液体分子的运动，而是液体分子的无规则运动的反映，扩散现象是分子的迁移现象．从微观上分析是大量分子做无规则热运动时，分子之间发生相互碰撞的结果．由于不同空间区域的分子密度分布不均匀，分子发生碰撞的情况也不同．这种碰撞迫使密度大的区域的分子向密度小的区域转移，最后达到均匀的密度分布． 8．铜的摩尔质量为μ（kg/mol），密度为ρ（kg/m3），若阿伏加徳罗常数为NA，则下列说法中哪个是错误的（ ）
A．1m3铜所含的原子数目是 B．1kg铜所含的原子数目是ρNA C．一个铜原子的质量是kg
D．一个铜原子占有的体积是m3 【答案】B 【解析】A．1m3铜的质量为ρ，故物质量为：n=，所含的原子数目是：N=n•NA=，故A正确； B．铜的摩尔质量为μ，1kg铜的物质量为：n=；故1kg铜所含的原子数目是：N=nNA=；故B错误； - 5 -
C．铜的摩尔质量为μ，故1个铜原子的质量是，故C正确； D．铜的摩尔体积为：V=；故1个铜原子占有的体积是V0=，故D正确； 本题选错误的，故选：B 【名师点睛】阿伏加德罗常数是联系宏观与微观的桥梁，一摩尔的任何物质所含有的该物质的单位微粒数叫阿伏伽德罗常数，NA值为6．02×1023． 9．如图为两分子间的势能pE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1r时，分子间的作用力表现为引力 B．当r小于1r时，分子间的作用力表现为斥力 C．当r等于2r时，分子间的作用力为零 D．在r由1r变到2r的过程中，分子间的作用力做负功 【答案】BC
【名师点睛】正确理解分子力、分子势能与分子之间距离的变化关系，注意分子力与分子势能变化的一个临界点为0rr，注意将分子力与分子之间距离和分子势能与分子之间距离的图象比较进行学习． 10．下列说法正确的是 A．具有各向异性的固定一定是晶体 B．悬浮在液体中的小颗粒越大，布朗运动越剧烈 C．露珠呈球状是由于液体表面张力的作用 D．两个分子间的引力或斥力均随分子间距的增大而减小，但斥力比引力减小得更快 E．把两块纯净的铅压紧，它们会“粘”在一起，说明分子间只存在分子引力 - 6 -
【答案】ACD 【解析】单晶体具有各向异性，而多晶体则各向同性，所以具有各向异性的固定一定是晶体，A正确；悬浮在液体中的微粒越小，液体温度越高，布朗运动越显著，B错误；液体的表面张力有使液体的表面积减小到最小的趋势，如露珠呈球状是由于液体表面张力的作用，故C正确；两分子之间同时存在着引力和斥力，引力和斥力都随分子间的距离增大而减小，但斥力比引力减小得更快，故D正确；分子间引力和斥力是同时存在的，E错误； 【名师点睛】布朗运动是固体微粒的运动，是液体分子无规则热运动的反应，固体微粒越大布朗运动越不明显，温度越高运动越明显；热学这一块知识点比较碎，所以在平时的学习中多注意积累和记忆． 11．气体的分子都在做无规则的运动，但大量分子的速率分布却有一定的规律性，如图所示，下列说法正确的是：
A．在一定温度下，大多数分子的速率都接近某个数值，其余少数分子的速率都小于该数值 B．高温状态下每个分子的速率大于低温状态下所有分子的速率 C．高温状态下分子速率大小的分布范围相对较大 D．高温状态下最多数分子对应的速率大于低温状态下最多数分子对应的速率 【答案】CD
【名师点睛】解答本题的关键是结合不同温度下的分子速率分布曲线理解温度是分子平均动能的标志的含义;对于物理学中的基本概念和规律要深入理解，理解其实质，不能只是停留在表面上，同时要通过练习加强理解． 12．下列说法正确的是 A．饱和汽压随温度降低而减小，与饱和汽的体积无关 B．能量耗散反映了与热现象有关的宏观自然过程具有不可逆性 C．液体表面层分子间距离较大，这些液体分子间作用力表现为引力
D．若某气体摩尔体积为V，阿伏加德罗常数用NA表示，则该气体的分子体积为ANV E．用“油膜法”估测分子直径时，滴在水面的油酸酒精溶液体积为V，铺开的油膜面积为S，