《2018年高考物理一輪復(fù)習(xí) 專題52 分子動理論 油膜法估測分子大?。ㄖv）（含解析）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018年高考物理一輪復(fù)習(xí) 專題52 分子動理論 油膜法估測分子大?。ㄖv）（含解析）（10頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 專題52 分子動理論 油膜法估測分子大小 1.掌握分子動理論的基本內(nèi)容. 2.知道內(nèi)能的概念. 3.會分析分子力、分子勢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)量級為10－10 m. (2)一般分子質(zhì)量的數(shù)量級為10－26 kg. 2． 分子永不停息地做無規(guī)則熱運動 (1)擴散現(xiàn)象：由于分子的無規(guī)則運動而產(chǎn)生的物質(zhì)遷移現(xiàn)象．溫度越高，擴散越快． (2)布朗運動：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)則運動．布朗運動反映了液體內(nèi)部的分子的無規(guī)則運動．顆粒越小，運動越明顯；溫度越高，運動越劇烈． 3． 分子間存在著

2、相互作用力 (1)分子間同時存在引力和斥力，實際表現(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．分子的動能 (1)分子動能是分子熱運動所具有的動能； (2)分子熱運動的平均動能是所有分子熱運動的動能的平均值，溫度是分子熱運動的平均動能的標(biāo)志； (3)分子熱運動的總動能是物體內(nèi)所有分子熱運動動能的總和． 7．分子的勢能 (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位置決定的能． (2)

3、分子勢能的決定因素： 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動動能與分子勢能的總和，是狀態(tài)量． (2)對于給定的物體，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、運動速度大小無關(guān)(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”)． 考點一　分子動理論 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，對氣體不適用。 ③對于氣體分子，d＝的值并非氣體分子的大小，而是兩個相鄰的氣體分子之間的平均距離。 2.布朗運動與分子熱運動 布朗運動 熱運動 活動主體 固體小顆粒 分子 區(qū)別 是固體小顆粒的運動，是比分子大得多的分子團的運動，較大的顆粒不做布朗運動，但它本身的以及周圍的分子仍在做熱運動 是指分子的運動，分子無論大小都做熱運動，熱運動不能通過光學(xué)顯微鏡直接觀察到 共同點 都是永不停息的無規(guī)則運動，都隨溫度的升高而變得更

5、加激烈，都是肉眼所不能看見的 聯(lián)系 布朗運動是由于小顆粒受到周圍分子做熱運動的撞擊力而引起的，它是分子做無規(guī)則運動的反映 特別提醒： （1）擴散現(xiàn)象直接反映了分子的無規(guī)則運動，并且可以發(fā)生在固體、液體、氣體任何兩種物質(zhì)之間。 （2）布朗運動不是分子的運動，是液體分子無規(guī)則運動的反映 3.分子間作用力 分子間總是同時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，F(xiàn)引＝F斥，F(xiàn)＝0； (2)當(dāng)r

6、引r0時，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，F(xiàn)引和F斥都已經(jīng)十分微弱，可以認(rèn)為分子間沒有相互作用力(F＝0)。 ★重點歸納★ 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)于分子熱運動的說法中正確的是（　 ?。? A．布朗運動就是液體分子的熱運動 B．氣體如果失去了容器的約束就會散開，這是因為氣體分子之間存在斥力 C．對于一定量的理想氣體，如果壓強不變，體積增大，那么它的內(nèi)能一定減小 D．如果氣體溫度升高，分子平均動能會增加，但并不是所有分子的速率都增大

7、【答案】D 【名師點睛】本題是對分子運動的考查，要知道物質(zhì)是由分子構(gòu)成的，分子在永不停息地做無規(guī)則的運動；分子的無規(guī)則運動與溫度有關(guān)，溫度越高，分子運動越快；題目難度不大，屬于基礎(chǔ)知識的考查，需要有扎實的基本功。 ★針對練習(xí)1★如圖所示，甲分子固定在坐標(biāo)原點O，乙分子位于x軸上。甲分子對乙分子的作用力F與兩分子間距離關(guān)系如圖中曲線所示?，F(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過程中，分子力增大，分子間勢能增大 B．乙分子從a到c過程中，分子力先增大后減小，分子間勢能一直減小 C．乙分子從b到d過程中，分子力先減小后增大，分子間勢能一直增大 D．乙分子從c到d

8、過程中，分子力增大，分子間勢能減小 【答案】B 【解析】分子力做功等于分子勢能的減小量，從a到c的過程中，分子力為引力，做正功，故分子勢能減小，分子力先增大后減小，從c到d過程中，分子力為斥力，分子力做負功，故分子勢能增加，分子力減小，B正確； 【名師點睛】由圖可知分子間的作用力的合力，則由力和運動的關(guān)系可得出物體的運動情況，由分子力做功情況可得出分子勢能的變化情況． ★針對練習(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 【名師點睛】本題主要考察氣體阿伏伽德羅常數(shù)的計算，重點明確分子的體積并不是所占空間的體積．屬于基礎(chǔ)題目． 考點二　物體的內(nèi)能 1.分子勢能 分子勢能是由分子間相對位置而決定的勢能，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，分子力表現(xiàn)為引力，隨著r的增大，分子引力做負功，分子勢能增大； (2)當(dāng)r

10、力和分子勢能的特點和規(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)的分子勢能跟分子距離的關(guān)系圖，抓住關(guān)鍵點：分子間距等于r0 時分子勢能最小。 2.內(nèi)能的決定因素 (1)微觀決定因素：分子勢能、分子的平均動能和分子個數(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： (1)溫度是分子平均動能的標(biāo)志，而不是分子平均速率的標(biāo)志，它與單個分子的動能及物體的動能無任何關(guān)系； (2)內(nèi)能是一種與分子熱運動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動狀態(tài)無關(guān)，它取決于物質(zhì)的量、溫度、體積及

11、物態(tài)。 ★重點歸納★ 判斷分子勢能變化的兩種方法 方法一：根據(jù)分子力做功判斷：分子力做正功，分子勢能減小；分子力做負功，分子勢能增加． 方法二：利用分子勢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)能問題應(yīng)當(dāng)明確以下幾點 ①內(nèi)能是對物體的大量分子而言的，不存在某個分子內(nèi)能的說法． 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溫度是分子平均動能的標(biāo)志，相同溫度的任何物體，分子的平均動能相同． ★典型案例★下列說法正確的是 A．懸浮在液體中微粒越小，布朗運動越明顯 B．高溫下自行車爆胎現(xiàn)象說明輪胎

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 【名師點睛】該題涉及知識較多，重點掌握內(nèi)能的改變方式；壓強的微觀含義，布朗運動，關(guān)鍵是對知識點熟識，熱學(xué)這塊知識點較多，但不是很難，需要理解加記憶去學(xué)習(xí) ★針對練習(xí)1★對一定量的理想氣體，下列說法正確的是（ ） A．氣體體積是指所有氣體分子的體積之和 B．氣體分子的熱運動越劇烈，氣體的溫度就越高 C．當(dāng)氣體膨脹時，氣體的分子勢能減小，因而氣體的內(nèi)能一定減少 D．氣體的壓強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)的氣體對器壁沒有壓強 【答案】B 【名師點睛】此題考查的是熱學(xué)中的關(guān)于氣體的幾個知識點；要知道由于氣體分子間距較大，所以氣體的體積實際上是氣體運動占據(jù)的空間；由于氣體分子力近似為零，故分子力近似為零，分子勢能為零；氣體的壓強是由大量的氣體分子對器壁的頻繁的碰撞產(chǎn)生的。 ★針對練習(xí)2★1 g 100 ℃的水和1 g 100 ℃的水蒸氣相比較，下述說法中正確的是( ) A．分子的平均動能與分子的總動能都相同 B．分子的平均動能相同，分子的總動能不同 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】 分子動能與

14、溫度有關(guān)，溫度越高，分子運動越劇烈，分子動能越大，100℃的水與1g?100℃的水蒸氣溫度相同，故分子的平均動能相同和總動能都相同．故A正確，B錯誤；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錯誤，D正確．故選AD。 【名師點睛】此題考查了對內(nèi)能的里理解，要分析內(nèi)能的變化，需分析出分子動能和分子勢能的變化；內(nèi)能是物體內(nèi)部所有分子無規(guī)則運動的動能和分子勢能的總和，一切物體都有內(nèi)能；分子動能與溫度有關(guān)，溫度越高，分子運動越劇烈，分子動能越大。 考點三　實驗：油膜法估測分子大小 1.實驗原理 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.幾點說明： （1）酒精油酸溶液配制后長時間放置，溶液的濃度容易改變，會給實驗帶來較大誤差。 （2）利用小格子數(shù)計算輪廓面積時，輪廓的不規(guī)則性容易帶來計算誤差．為減小誤差，不足半個格子的舍去，多于半個格子的算一個．方格邊長的單位越小，計算出的面積越精確。 （3）測量量筒內(nèi)溶液增加1 mL的滴數(shù)時，體積觀測不準(zhǔn)確會帶來很大誤差，注意正確的讀取體積的方法，應(yīng)選用內(nèi)徑小的量筒。 （4）油膜形狀的畫線不準(zhǔn)會帶來誤差。 ★典型案例★在“用油膜法估測分子大

16、小”實驗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，用注射器測得1 mL上述溶液為80滴，把1滴該溶液滴入盛水的淺盤內(nèi)，讓油膜在水面上盡可能散開，測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為1 cm，試求： (1）油酸膜的面積是 cm2 ; (2）實驗測出油酸分子的直徑是 m;（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字） (3)實驗中為什么要讓油膜盡可能散開？ 。 【答案】(1)113115都對； （2)6.5×10-106.6×10-10都對；(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、 【名師點睛】此題考查了用油膜法測分子直徑的實驗；求油膜面積時要注意，不到半個格的要舍去，超過半個格的算一個格，數(shù)出油膜輪廓的格數(shù)，然后乘以每一個格的面積得到油膜的面積；求油的體積時要注意，求的是純油的體積，不是溶液的體積。 ★針對練習(xí)1★在做“用油膜法估測分子大小”的實驗時，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里，待水面穩(wěn)定后，測得油酸膜的近似輪廓如圖所示，圖中正方形小方格的邊長為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 【名師點睛】在油膜法估測分子大小的實驗中，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，面積超過一半按一半算，小于一半的舍去 ★針對練習(xí)2★某實驗小組用油膜法估測油酸分子的大小，實驗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，實驗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）該實驗中的理想化假設(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）實驗描出油酸薄膜輪廓如圖，已知每一個小正方形的邊長為2cm，則該油酸薄膜的面積為______（結(jié)果保留一位有效數(shù)字） （3）經(jīng)計算，油酸分子的直徑為___________m（結(jié)果保留一位有效數(shù)字） （4）實驗時觀察到，油膜的面積會先擴張后又收縮了一些，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“用油膜法估測分子的大小”的實驗中，我們的實驗依據(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， 【名師點睛】掌握該實驗的原理是解決問題的關(guān)鍵，該實驗中以油酸分子呈球型分布在水面上，且一個挨一個，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 -