《2018年高考物理一輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題52 分子動(dòng)理論 油膜法估測(cè)分子大?。ㄖv）（含解析）》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018年高考物理一輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題52 分子動(dòng)理論 油膜法估測(cè)分子大?。ㄖv）（含解析）（10頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 專(zhuān)題52 分子動(dòng)理論 油膜法估測(cè)分子大小 1.掌握分子動(dòng)理論的基本內(nèi)容. 2.知道內(nèi)能的概念. 3.會(huì)分析分子力、分子勢(shì)能隨分子間距離的變化． 1． 物體是由大量分子組成的 (1)多數(shù)分子大小的數(shù)量級(jí)為10－10 m. (2)一般分子質(zhì)量的數(shù)量級(jí)為10－26 kg. 2． 分子永不停息地做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng) (1)擴(kuò)散現(xiàn)象：由于分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的物質(zhì)遷移現(xiàn)象．溫度越高，擴(kuò)散越快． (2)布朗運(yùn)動(dòng)：在顯微鏡下看到的懸浮在液體中的固體顆粒的永不停息地?zé)o規(guī)則運(yùn)動(dòng)．布朗運(yùn)動(dòng)反映了液體內(nèi)部的分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)．顆粒越小，運(yùn)動(dòng)越明顯；溫度越高，運(yùn)動(dòng)越劇烈． 3． 分子間存在著

2、相互作用力 (1)分子間同時(shí)存在引力和斥力，實(shí)際表現(xiàn)的分子力是它們的合力． (2)引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小，但斥力比引力變化得快． 4．溫度：一切達(dá)到熱平衡的系統(tǒng)都具有相同的溫度． 5．兩種溫標(biāo)：攝氏溫標(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo)．關(guān)系：T＝t＋273.15 K. 6．分子的動(dòng)能 (1)分子動(dòng)能是分子熱運(yùn)動(dòng)所具有的動(dòng)能； (2)分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能是所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能的平均值，溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能的標(biāo)志； (3)分子熱運(yùn)動(dòng)的總動(dòng)能是物體內(nèi)所有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能的總和． 7．分子的勢(shì)能 (1)意義：由于分子間存在著引力和斥力，所以分子具有由它們的相對(duì)位置決定的能． (2)

3、分子勢(shì)能的決定因素： 微觀上——決定于分子間距離和分子排列情況； 宏觀上——決定于體積和狀態(tài)． 8．物體的內(nèi)能 (1)等于物體中所有分子的熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和，是狀態(tài)量． (2)對(duì)于給定的物體，其內(nèi)能大小由物體的溫度和體積決定． (3)物體的內(nèi)能與物體的位置高低、運(yùn)動(dòng)速度大小無(wú)關(guān)(選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”)． 考點(diǎn)一　分子動(dòng)理論 1.微觀量的估算 （1）微觀量：分子體積V0、分子直徑d、分子質(zhì)量m0。 （2）宏觀量：物體的體積V、摩爾體積Vm、物體的質(zhì)量m、摩爾質(zhì)量M、物體的密度ρ。 （3） 關(guān)系 ①分子的質(zhì)量：。 ②分子的體積： ③物體所含的分子數(shù)：或

4、（4）兩種模型 ①球體模型直徑為。 ②立方體模型邊長(zhǎng)為 特別提醒　1.固體和液體分子都可看成是緊密堆積在一起的．分子的體積，僅適用于固體和液體，對(duì)氣體不適用。 ③對(duì)于氣體分子，d＝的值并非氣體分子的大小，而是兩個(gè)相鄰的氣體分子之間的平均距離。 2.布朗運(yùn)動(dòng)與分子熱運(yùn)動(dòng) 布朗運(yùn)動(dòng) 熱運(yùn)動(dòng) 活動(dòng)主體 固體小顆粒 分子 區(qū)別 是固體小顆粒的運(yùn)動(dòng)，是比分子大得多的分子團(tuán)的運(yùn)動(dòng)，較大的顆粒不做布朗運(yùn)動(dòng)，但它本身的以及周?chē)姆肿尤栽谧鰺徇\(yùn)動(dòng) 是指分子的運(yùn)動(dòng)，分子無(wú)論大小都做熱運(yùn)動(dòng)，熱運(yùn)動(dòng)不能通過(guò)光學(xué)顯微鏡直接觀察到 共同點(diǎn) 都是永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，都隨溫度的升高而變得更

5、加激烈，都是肉眼所不能看見(jiàn)的 聯(lián)系 布朗運(yùn)動(dòng)是由于小顆粒受到周?chē)肿幼鰺徇\(yùn)動(dòng)的撞擊力而引起的，它是分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映 特別提醒： （1）擴(kuò)散現(xiàn)象直接反映了分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，并且可以發(fā)生在固體、液體、氣體任何兩種物質(zhì)之間。 （2）布朗運(yùn)動(dòng)不是分子的運(yùn)動(dòng)，是液體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映 3.分子間作用力 分子間總是同時(shí)存在著相互作用的引力和斥力，“分子力”是引力與斥力的合力．分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小、隨分子間距離的減小而增大，但總是斥力變化得較快．如圖所示。 (1)當(dāng)r＝r0時(shí)，F(xiàn)引＝F斥，F(xiàn)＝0； (2)當(dāng)r

6、引r0時(shí)，F(xiàn)引和F斥都隨距離的增大而減小，但F引>F斥，F(xiàn)表現(xiàn)為引力； (4)當(dāng)r>10r0(10－9 m)時(shí)，F(xiàn)引和F斥都已經(jīng)十分微弱，可以認(rèn)為分子間沒(méi)有相互作用力(F＝0)。 ★重點(diǎn)歸納★ 阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀量和微觀量的橋梁 ★典型案例★列關(guān)于分子熱運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法中正確的是（　 ?。? A．布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的熱運(yùn)動(dòng) B．氣體如果失去了容器的約束就會(huì)散開(kāi)，這是因?yàn)闅怏w分子之間存在斥力 C．對(duì)于一定量的理想氣體，如果壓強(qiáng)不變，體積增大，那么它的內(nèi)能一定減小 D．如果氣體溫度升高，分子平均動(dòng)能會(huì)增加，但并不是所有分子的速率都增大

7、【答案】D 【名師點(diǎn)睛】本題是對(duì)分子運(yùn)動(dòng)的考查，要知道物質(zhì)是由分子構(gòu)成的，分子在永不停息地做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)；分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)與溫度有關(guān)，溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)越快；題目難度不大，屬于基礎(chǔ)知識(shí)的考查，需要有扎實(shí)的基本功。 ★針對(duì)練習(xí)1★如圖所示，甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O，乙分子位于x軸上。甲分子對(duì)乙分子的作用力F與兩分子間距離關(guān)系如圖中曲線所示。現(xiàn)把乙分子從a處逐漸向甲分子靠近，則 A．乙分子從a到b過(guò)程中，分子力增大，分子間勢(shì)能增大 B．乙分子從a到c過(guò)程中，分子力先增大后減小，分子間勢(shì)能一直減小 C．乙分子從b到d過(guò)程中，分子力先減小后增大，分子間勢(shì)能一直增大 D．乙分子從c到d

8、過(guò)程中，分子力增大，分子間勢(shì)能減小 【答案】B 【解析】分子力做功等于分子勢(shì)能的減小量，從a到c的過(guò)程中，分子力為引力，做正功，故分子勢(shì)能減小，分子力先增大后減小，從c到d過(guò)程中，分子力為斥力，分子力做負(fù)功，故分子勢(shì)能增加，分子力減小，B正確； 【名師點(diǎn)睛】由圖可知分子間的作用力的合力，則由力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系可得出物體的運(yùn)動(dòng)情況，由分子力做功情況可得出分子勢(shì)能的變化情況． ★針對(duì)練習(xí)2★（多選）若以μ表示某氣體的摩爾質(zhì)量，V表示其摩爾體積，ρ表示其密度，為阿伏伽德羅常數(shù)，m、分別表示每個(gè)氣體分子的質(zhì)量和體積，下列關(guān)系中正確的有 A． B． C．

9、 D． 【答案】AC 【名師點(diǎn)睛】本題主要考察氣體阿伏伽德羅常數(shù)的計(jì)算，重點(diǎn)明確分子的體積并不是所占空間的體積．屬于基礎(chǔ)題目． 考點(diǎn)二　物體的內(nèi)能 1.分子勢(shì)能 分子勢(shì)能是由分子間相對(duì)位置而決定的勢(shì)能，它隨著物體體積的變化而變化，與分子間距離的關(guān)系為： (1)當(dāng)r>r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力，隨著r的增大，分子引力做負(fù)功，分子勢(shì)能增大； (2)當(dāng)r

10、力和分子勢(shì)能的特點(diǎn)和規(guī)律，理解高中物理課本中分子間作用力與分子距離的關(guān)系圖和兩分子系統(tǒng)的分子勢(shì)能跟分子距離的關(guān)系圖，抓住關(guān)鍵點(diǎn)：分子間距等于r0 時(shí)分子勢(shì)能最小。 2.內(nèi)能的決定因素 (1)微觀決定因素：分子勢(shì)能、分子的平均動(dòng)能和分子個(gè)數(shù)。 (2)宏觀決定因素：物體的體積、物體的溫度、物體所含物質(zhì)的多少(即物質(zhì)的量)。 3.解有關(guān)“內(nèi)能”的題目，應(yīng)把握以下幾點(diǎn)： (1)溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，而不是分子平均速率的標(biāo)志，它與單個(gè)分子的動(dòng)能及物體的動(dòng)能無(wú)任何關(guān)系； (2)內(nèi)能是一種與分子熱運(yùn)動(dòng)及分子間相互作用相關(guān)的能量形式，與物體宏觀有序的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)，它取決于物質(zhì)的量、溫度、體積及

11、物態(tài)。 ★重點(diǎn)歸納★ 判斷分子勢(shì)能變化的兩種方法 方法一：根據(jù)分子力做功判斷：分子力做正功，分子勢(shì)能減?。环肿恿ψ鲐?fù)功，分子勢(shì)能增加． 方法二：利用分子勢(shì)能與分子間距離的關(guān)系圖線判斷．如圖所示． (2)分析物體的內(nèi)能問(wèn)題應(yīng)當(dāng)明確以下幾點(diǎn) ①內(nèi)能是對(duì)物體的大量分子而言的，不存在某個(gè)分子內(nèi)能的說(shuō)法． ②決定內(nèi)能大小的因素為溫度、體積、分子數(shù)，還與物態(tài)有關(guān)系． ③通過(guò)做功或熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能． ④溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，相同溫度的任何物體，分子的平均動(dòng)能相同． ★典型案例★下列說(shuō)法正確的是 A．懸浮在液體中微粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯 B．高溫下自行車(chē)爆胎現(xiàn)象說(shuō)明輪胎

12、內(nèi)氣體溫度升高，氣體分子間的斥力增大 C．相等質(zhì)量的0℃的水和0℃的冰內(nèi)能相同 D．一定質(zhì)量的理想氣體從外界吸收熱量受，其內(nèi)能一定增加 【答案】A 【名師點(diǎn)睛】該題涉及知識(shí)較多，重點(diǎn)掌握內(nèi)能的改變方式；壓強(qiáng)的微觀含義，布朗運(yùn)動(dòng)，關(guān)鍵是對(duì)知識(shí)點(diǎn)熟識(shí)，熱學(xué)這塊知識(shí)點(diǎn)較多，但不是很難，需要理解加記憶去學(xué)習(xí) ★針對(duì)練習(xí)1★對(duì)一定量的理想氣體，下列說(shuō)法正確的是（ ） A．氣體體積是指所有氣體分子的體積之和 B．氣體分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，氣體的溫度就越高 C．當(dāng)氣體膨脹時(shí)，氣體的分子勢(shì)能減小，因而氣體的內(nèi)能一定減少 D．氣體的壓強(qiáng)是由氣體分子的重力產(chǎn)生的，在失重的情況下，密閉容

13、器內(nèi)的氣體對(duì)器壁沒(méi)有壓強(qiáng) 【答案】B 【名師點(diǎn)睛】此題考查的是熱學(xué)中的關(guān)于氣體的幾個(gè)知識(shí)點(diǎn)；要知道由于氣體分子間距較大，所以氣體的體積實(shí)際上是氣體運(yùn)動(dòng)占據(jù)的空間；由于氣體分子力近似為零，故分子力近似為零，分子勢(shì)能為零；氣體的壓強(qiáng)是由大量的氣體分子對(duì)器壁的頻繁的碰撞產(chǎn)生的。 ★針對(duì)練習(xí)2★1 g 100 ℃的水和1 g 100 ℃的水蒸氣相比較，下述說(shuō)法中正確的是( ) A．分子的平均動(dòng)能與分子的總動(dòng)能都相同 B．分子的平均動(dòng)能相同，分子的總動(dòng)能不同 C．內(nèi)能相同 D．1 g 100 ℃的水的內(nèi)能小于1 g 100 ℃的水蒸氣的內(nèi)能 【答案】AD 【解析】 分子動(dòng)能與

14、溫度有關(guān)，溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)越劇烈，分子動(dòng)能越大，100℃的水與1g?100℃的水蒸氣溫度相同，故分子的平均動(dòng)能相同和總動(dòng)能都相同．故A正確，B錯(cuò)誤；1g 100℃的水要變?yōu)?g 100℃的水蒸氣，吸收熱量，溫度不變，但內(nèi)能增大，故C錯(cuò)誤，D正確．故選AD。 【名師點(diǎn)睛】此題考查了對(duì)內(nèi)能的里理解，要分析內(nèi)能的變化，需分析出分子動(dòng)能和分子勢(shì)能的變化；內(nèi)能是物體內(nèi)部所有分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和，一切物體都有內(nèi)能；分子動(dòng)能與溫度有關(guān)，溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)越劇烈，分子動(dòng)能越大。 考點(diǎn)三　實(shí)驗(yàn)：油膜法估測(cè)分子大小 1.實(shí)驗(yàn)原理 油酸分子都是直立在水面上的，單分子油膜的厚度等于油酸分子的

15、直徑．根據(jù)配制的酒精油酸溶液的濃度，算出一滴溶液中純油酸的體積V，測(cè)出這滴溶液形成薄膜的面積S，即可算出油酸的厚度d=，即油酸分子的直徑 2.幾點(diǎn)說(shuō)明： （1）酒精油酸溶液配制后長(zhǎng)時(shí)間放置，溶液的濃度容易改變，會(huì)給實(shí)驗(yàn)帶來(lái)較大誤差。 （2）利用小格子數(shù)計(jì)算輪廓面積時(shí)，輪廓的不規(guī)則性容易帶來(lái)計(jì)算誤差．為減小誤差，不足半個(gè)格子的舍去，多于半個(gè)格子的算一個(gè)．方格邊長(zhǎng)的單位越小，計(jì)算出的面積越精確。 （3）測(cè)量量筒內(nèi)溶液增加1 mL的滴數(shù)時(shí)，體積觀測(cè)不準(zhǔn)確會(huì)帶來(lái)很大誤差，注意正確的讀取體積的方法，應(yīng)選用內(nèi)徑小的量筒。 （4）油膜形狀的畫(huà)線不準(zhǔn)會(huì)帶來(lái)誤差。 ★典型案例★在“用油膜法估測(cè)分子大

16、小”實(shí)驗(yàn)中所用的油酸酒精溶液的濃度為1 000 mL溶液中有純油酸0. 6 mL，用注射器測(cè)得1 mL上述溶液為80滴，把1滴該溶液滴入盛水的淺盤(pán)內(nèi)，讓油膜在水面上盡可能散開(kāi)，測(cè)得油酸薄膜的輪廓形狀和尺寸如圖所示，圖中正方形方格的邊長(zhǎng)為1 cm，試求： (1）油酸膜的面積是 cm2 ; (2）實(shí)驗(yàn)測(cè)出油酸分子的直徑是 m;（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字） (3)實(shí)驗(yàn)中為什么要讓油膜盡可能散開(kāi)？ 。 【答案】(1)113115都對(duì)； （2)6.5×10-106.6×10-10都對(duì)；(3)這樣做的目的是為了讓油膜在水面上形成單分子薄膜．

17、 【名師點(diǎn)睛】此題考查了用油膜法測(cè)分子直徑的實(shí)驗(yàn)；求油膜面積時(shí)要注意，不到半個(gè)格的要舍去，超過(guò)半個(gè)格的算一個(gè)格，數(shù)出油膜輪廓的格數(shù)，然后乘以每一個(gè)格的面積得到油膜的面積；求油的體積時(shí)要注意，求的是純油的體積，不是溶液的體積。 ★針對(duì)練習(xí)1★在做“用油膜法估測(cè)分子大小”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，油酸酒精溶液的濃度為每1000mL溶液中有純油酸1mL，用注射器測(cè)得1mL上述溶液有200滴，把一滴該溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的淺盤(pán)里，待水面穩(wěn)定后，測(cè)得油酸膜的近似輪廓如圖所示，圖中正方形小方格的邊長(zhǎng)為1cm，則每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是________________mL，油酸膜的面積是___

18、_____________cm2。根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估測(cè)出油酸分子的直徑是________________m。(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字) 【答案】5.00×10－6 40.0 【名師點(diǎn)睛】在油膜法估測(cè)分子大小的實(shí)驗(yàn)中，讓一定體積的純油酸滴在水面上形成單分子油膜，估算出油膜面積，從而求出分子直徑，掌握估算油膜面積的方法：所圍成的方格中，面積超過(guò)一半按一半算，小于一半的舍去 ★針對(duì)練習(xí)2★某實(shí)驗(yàn)小組用油膜法估測(cè)油酸分子的大小，實(shí)驗(yàn)用油酸酒精溶液的濃度為每·1000ml溶液中含有純油酸1ml，1ml上述溶液有50滴，實(shí)驗(yàn)中用滴管吸收該油酸酒精溶液向浮有痱子粉的水面中央滴入一滴油

19、酸酒精溶液 （1）該實(shí)驗(yàn)中的理想化假設(shè)是 A．將油膜看出單分子層油膜 B．不考慮油分子間的間隙 C．不考慮油分子間的相互作用力 D．將油分子看成球形 （2）實(shí)驗(yàn)描出油酸薄膜輪廓如圖，已知每一個(gè)小正方形的邊長(zhǎng)為2cm，則該油酸薄膜的面積為_(kāi)_____（結(jié)果保留一位有效數(shù)字） （3）經(jīng)計(jì)算，油酸分子的直徑為_(kāi)__________m（結(jié)果保留一位有效數(shù)字） （4）實(shí)驗(yàn)時(shí)觀察到，油膜的面積會(huì)先擴(kuò)張后又收縮了一些，原因是________________________________ 【答案】（1）ABD（2）3×10-2m（3）（4）油酸酒精溶液中的酒精溶于水中 【解析】（1）在“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中，我們的實(shí)驗(yàn)依據(jù)是：①油膜是呈單分子層分布的；②把油酸分子看成球形；③不考慮分子之間的空隙，故ABD正確， 【名師點(diǎn)睛】掌握該實(shí)驗(yàn)的原理是解決問(wèn)題的關(guān)鍵，該實(shí)驗(yàn)中以油酸分子呈球型分布在水面上，且一個(gè)挨一個(gè)，從而可以由體積與面積相除求出油膜的厚度，從而求出分子直徑. - 10 -