1、第十二章 热热 学学 课程标准课程标准 1了解分子动理论的基本观点及相关的实验证据。了解分子动理论的基本观点及相关的实验证据。 2通过实验，了解扩散现象。观察并能解释布朗运动。了解分子运动通过实验，了解扩散现象。观察并能解释布朗运动。了解分子运动 速率的统计分布规律，知道分子运动速率分布图像的物理意义。速率的统计分布规律，知道分子运动速率分布图像的物理意义。 3了解固体的微观结构。知道晶体和非晶体的特点。能列举生活中的了解固体的微观结构。知道晶体和非晶体的特点。能列举生活中的 晶体和非晶体。通过实例，了解液晶的主要性质及其在显示技术中的应晶体和非晶体。通过实例，了解液晶的主要性质及其在显示技术
2、中的应 用。用。 4了解材料科学的有关知识及应用，体会它们的发展对人类生活和社了解材料科学的有关知识及应用，体会它们的发展对人类生活和社 会发展的影响。会发展的影响。 5观察液体的表面张力现象。了解表面张力产生的原因。知道毛细现观察液体的表面张力现象。了解表面张力产生的原因。知道毛细现 象。象。 6通过实验，了解气体实验定律，知道理想气体模型，能用分子动理通过实验，了解气体实验定律，知道理想气体模型，能用分子动理 论和统计观点解释气体压强和气体实验定律。论和统计观点解释气体压强和气体实验定律。 7知道热力学第一定律。通过有关史实，了解热力学第一定律和能量知道热力学第一定律。通过有关史实，了解热
3、力学第一定律和能量 守恒定律的发现过程，体会科学探索中的挫折和失败对科学发现的意义。守恒定律的发现过程，体会科学探索中的挫折和失败对科学发现的意义。 8理解能量守恒定律，能用能量守恒的观点解释自然现象。体会能量理解能量守恒定律，能用能量守恒的观点解释自然现象。体会能量 守恒定律是最基本、最普遍的自然规律之一。守恒定律是最基本、最普遍的自然规律之一。 9通过自然界中宏观过程的方向性，了解热力学第二定律。通过自然界中宏观过程的方向性，了解热力学第二定律。 10了解自然界中存在多种形式的能量。知道不同形式的能量可互相转了解自然界中存在多种形式的能量。知道不同形式的能量可互相转 化，在转化过程中能量总
4、量保持不变，能量转化是有方向性的。化，在转化过程中能量总量保持不变，能量转化是有方向性的。 11知道利用能量是人类生存和社会发展的必要条件之一，人类利用的知道利用能量是人类生存和社会发展的必要条件之一，人类利用的 能量来自可再生能源和不可再生能源。能量来自可再生能源和不可再生能源。 12知道合理使用能源的重要性，具有可持续发展观念，养成节能的习知道合理使用能源的重要性，具有可持续发展观念，养成节能的习 惯。惯。 13收集资料，讨论能源的开发与利用所带来的环境污染问题，认识环收集资料，讨论能源的开发与利用所带来的环境污染问题，认识环 境污染的危害，思考科学境污染的危害，思考科学 技术技术 社会社
5、会 环境协调发展的关系，具有环境保环境协调发展的关系，具有环境保 护的意识和行动。护的意识和行动。 命题热点命题热点 (1)分子动理论、内能。分子动理论、内能。 (2)固体和液体的性质。固体和液体的性质。 (3)气体实验定律及理想气体状态方程。气体实验定律及理想气体状态方程。 (4)气体的图像问题。气体的图像问题。 (5)热力学定律。热力学定律。 (6)气体实验定律与热力学定律的综合。气体实验定律与热力学定律的综合。 第1讲 分子动理论 内能 1 知识梳理双基自测 2 核心考点重点突破 3 2年高考1年模拟 1 知识梳理双基自测 1物体是由大量分子组成的 (1)分子很小： 直径数量级为_ m。
6、 质量数量级为_ kg。 (2)分子数目特别大： 阿伏加德罗常数NA_ mol1。 知识点知识点1 分子动理论的基本观点分子动理论的基本观点 10 10 10 26 10 27 6.021023 2分子的热运动 (1)扩散现象：由于分子的无规则运动而产生的物质迁移 现象。温度越_，扩散越快。 (2)布朗运动：在高倍显微镜下看到的悬浮在液体中的 _的永不停息地无规则运动。其特点是： 永不停息，_运动。 颗粒越小， 运动越_。 温度越高，运动越_。 高高 固体颗粒固体颗粒 无规则无规则 明显明显 激烈激烈 3分子间的相互作用力 (1)分子间同时存在相互作用的 _。实际表现出的分子 力是_的合力。
7、(2)如图所示 说明：随r的减小，f引、f斥都增大， f斥增加得快。 引力和斥力都随分子间距离的减小而引力和斥力都随分子间距离的减小而_；随分子间距离的增；随分子间距离的增 大而大而_；斥力比引力变化快；斥力比引力变化快。 引力和斥力引力和斥力 引力和斥力引力和斥力 增大增大 减小减小 (3)分子力F与分子间距离r的关系(r0的数量级为1010 m)。 距离距离 分子力分子力 F F-r 图像图像 rr0 F 引引_F斥斥 F0 rr0 F引引_F斥斥 F 为引力为引力 r10r0 F引引F斥斥0 F0 1温度：两个系统处于_时，它们必定具有某 个共同的热学性质，把表征这一“共同热学性质”的物
8、理量 叫作温度。一切达到热平衡状态的系统都具有_的温度。 温度标志着物体内部大量分子做无规则运动的_。 知识点知识点2 温度是分子平均动能的标志温度是分子平均动能的标志 内能内能 热平衡热平衡 相同相同 剧烈程度剧烈程度 2摄氏温标和热力学温标： 单位单位 规定规定 关系关系 摄氏温标摄氏温标(t) 在标准大气压下，冰的熔点是在标准大气压下，冰的熔点是 _，水的，水的_是是100 Tt273.15 K Tt 热力学温标热力学温标 (T) K 零下零下_即为即为0 K 0 沸点沸点 273.15 3分子的动能： (1)分子动能是_所具有的动能。 (2)分子热运动的平均动能是所有分子热运动的动能的
9、平 均值，_是分子热运动的平均动能的标志。 (3)分子热运动的总动能是物体内所有分子热运动动能的 _。 4分子的势能： (1)意义：由于分子间存在着引力和斥力，所以分子具有 由它们的_决定的能。 分子热运动分子热运动 温度温度 总和总和 相对位置相对位置 (2)分子势能的决定因素： 微观上决定于_和分子排列情况； 取r处为零势能处，分子势能Ep与分子间距离r的关系如图 所示，当rr0时分子势能最小。 宏观上决定于_。 分子间的距离分子间的距离 体积体积 5物体的内能： (1)等于物体中所有分子的热运动_和_ 的总和，是状态量。对于给定的物体，其内能大小由物体的 _和_决定。 (2)改变物体内能
10、有两种方式：_和_。 动能动能 分子势能分子势能 温度温度 体积体积 做功做功 热传递热传递 一、堵点疏通 1布朗运动是固体小颗粒中固体分子的运动。 ( ) 2分子间同时存在引力与斥力，分子力是二者合力的表现。 ( ) 3温度、分子动能、分子势能或内能只对大量分子才有意义。 ( ) 4任何物体都有内能。 ( ) 5当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而 增大。 ( ) 二、对点激活 1根据分子动理论，下列说法正确的是 ( ) A一个气体分子的体积等于气体的摩尔体积与阿伏加德 罗常数之比 B显微镜下观察到的墨水中的小炭粒所做的不停的无规 则运动，就是分子的运动 C分子间的相互作用力一
11、定随分子间距离的增大而减小 D分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大 D 解析 由于气体分子的间距大于分子直径，故气体分子 的体积小于气体的摩尔体积与阿伏加德罗常数之比，故A错误； 显微镜下观察到的墨水中的小炭粒所做的不停的无规则运动， 是布朗运动，它是分子无规则运动的体现，但不是分子的运 动，故B错误；若分子间距离从平衡位置开始增大，则引力与 斥力的合力先增大后减小，故C错误；若分子间距是从小于平 衡距离开始变化，则分子力先做正功再做负功，故分子势能 先减小后增大，故D正确。 2两个分子由距离很远(r109m)逐渐靠拢到很难再靠近 的过程中，分子间作用力的大小将 ( ) A先减小后增
12、大 B先增大后减小 C先增大后减小再增大 D先减小后增大再减小 解析 根据分子间相互作用力的特点，两个分子由距离 很远逐渐靠拢到很难再靠近的过程中，分子间作用力先增大 后减小再增大，故C正确。 C 3关于温度和内能，下列说法正确的是 ( ) A分子质量不同的物质如果温度相同，物体分子的平均 动能也相同 B物体的内能变化时，它的温度一定改变 C同种物质，温度高的内能肯定比温度低的内能大 D物体的内能等于物体的势能和动能的总和 A 解析 温度是物体分子平均动能的标志，所以温度相同， 则物体分子的平均动能相同，A正确；内能是物体中所有分子 的热运动的动能与分子势能的总和，宏观上与物质的量、物 体的温
13、度及体积有关，所以物体的内能变化，温度不一定改 变，B、C、D错误。 2 核心考点重点突破 考点一考点一 微观量的估算微观量的估算 1两种分子模型两种分子模型 物质有固态、液态和气态三种状态，不同物态下应将分子看成不同物质有固态、液态和气态三种状态，不同物态下应将分子看成不同 的模型。的模型。 (1)固体、液体分子一个一个紧密排固体、液体分子一个一个紧密排 列， 可将分子看成球形或立方体形， 如图列， 可将分子看成球形或立方体形， 如图 所示， 分子间距等于小球的直径或立方体所示， 分子间距等于小球的直径或立方体 的棱长，所以的棱长，所以 d 3 6V (球体模型球体模型)或或 d3V(立方体
14、模型立方体模型)。 (2)气体分子不是一个一个紧密排列的，它们之间的距离很大，所以气体分子不是一个一个紧密排列的，它们之间的距离很大，所以 气体分子的大小不等于分子所占有的平均空间。如图所示，此时每个分气体分子的大小不等于分子所占有的平均空间。如图所示，此时每个分 子占有的空间视为棱长为子占有的空间视为棱长为 d 的立方体，所以的立方体，所以 d3V。 气体分子模型气体分子模型 2宏观量与微观量的转换桥梁宏观量与微观量的转换桥梁 作为宏观量的摩尔质量作为宏观量的摩尔质量 Mmol、摩尔体积、摩尔体积 Vmol、密度、密度 与作为微观量与作为微观量 的分子直径的分子直径 d、分子质量、分子质量
15、m、每个分子的体积、每个分子的体积 V0都可通过阿伏加德罗常都可通过阿伏加德罗常 数联系起来。如下所示。数联系起来。如下所示。 (1)一个分子的质量：一个分子的质量：mMmol NA 。 (2)一个分子所占的体积：一个分子所占的体积：V0Vmol NA (估算固体、液体分子的体积或气估算固体、液体分子的体积或气 体分子平均占有的空间体分子平均占有的空间)。 (3)1 mol 物质的体积：物质的体积：VmolMmol 。 (4)质量为质量为 M 的物体中所含的分子数：的物体中所含的分子数：n M MmolNA。 。 (5)体积为体积为 V 的物体中所含的分子数：的物体中所含的分子数：n V Mm
16、olNA。 。 例例1 (多选多选)已知阿伏加德罗常数为已知阿伏加德罗常数为 NA，某物质的摩尔质量为，某物质的摩尔质量为 M(kg/mol)，该物质的密度为，该物质的密度为 (kg/m3)，则下列叙述中正确的是，则下列叙述中正确的是 ( ) A1 kg 该物质所含的分子个数是该物质所含的分子个数是 NA B1 kg 该物质所含的分子个数是该物质所含的分子个数是NA M C该物质该物质 1 个分子的质量是个分子的质量是 NA D该物质该物质 1 个分子占有的空间是个分子占有的空间是 M NA E该物质的摩尔体积是该物质的摩尔体积是M BDE 解析解析 1 kg 该物质的物质的量为该物质的物质的
17、量为 1 M，所含分子数目为： ，所含分子数目为：nNA 1 M NA M ，故，故 A 错误，错误，B 正确；每个分子的质量为：正确；每个分子的质量为：m0 1 N M NA，故 ，故 C 错误；错误； 每个分子所占体积为：每个分子所占体积为：V0Vmol NA M NA，故 ，故 D 正确；该物质的摩尔体积为正确；该物质的摩尔体积为 M ，故，故 E 正确。正确。 变式训练变式训练 1(多选多选)若以若以 V 表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积， 表示在标准状态下水蒸气的密度，表示在标准状态下水蒸气的密度，M 表示水的摩表示水的摩尔质量，尔质量，M0表示一个
18、表示一个 水分子的质量，水分子的质量，V0表示一个水分子的体积，表示一个水分子的体积，NA表示阿伏加德罗常数，则表示阿伏加德罗常数，则 下列关系式正确的是下列关系式正确的是 ( ) AVM BV0 V NA CM0 M NA D M NAV0 ENAV M0 ACE 解析解析 因因 表示在标准状态下水蒸气的密度，表示在标准状态下水蒸气的密度，M 表示水的摩尔质表示水的摩尔质 量，则在标准状态下水蒸气的摩尔体积为量，则在标准状态下水蒸气的摩尔体积为 VM ，选项，选项 A 正确；正确； V NA表示 表示 一个水分子平均占据的空间，不等于一一个水分子平均占据的空间，不等于一个水分子的体积，选项个
19、水分子的体积，选项 B 错误；错误； 一个水分子的质量为：一个水分子的质量为：M0 M NA，选项 ，选项 C 正确；正确； M NAV0表示水分子的密度， 表示水分子的密度， 选项选项 D 错误；错误； V 是水的摩尔质量， 则阿伏加德罗常数可表示为是水的摩尔质量， 则阿伏加德罗常数可表示为 NAV M0， ， 选项选项 E 正确。正确。 考点二考点二 布朗运动与分子的热运动布朗运动与分子的热运动 布朗运动布朗运动 热运动热运动 运动主体运动主体 固体小颗粒固体小颗粒 分子分子 区别区别 是比分子大得多的分子团体组成的是比分子大得多的分子团体组成的 固体小颗粒的运动，较大的颗粒不固体小颗粒的
20、运动，较大的颗粒不 做布朗运动，但它本身的以及周围做布朗运动，但它本身的以及周围 的分子仍在做热运动的分子仍在做热运动 分子不论大小都在分子不论大小都在 做热运动，分子热做热运动，分子热 运动不能通过光学运动不能通过光学 显微镜直接观察到显微镜直接观察到 特别提醒：区别布朗运动与热运动应注意以下两点： (1)布朗运动并不是分子的热运动。 (2)布朗运动可通过高倍显微镜观察，分子热运动不能用 显微镜直接观察。 布朗运动布朗运动 热运动热运动 联系联系 布朗运动是由于固体小颗粒受到周围分子做热运动的撞布朗运动是由于固体小颗粒受到周围分子做热运动的撞 击力而引起的，它是分子做无规则热运动的反映击力而
21、引起的，它是分子做无规则热运动的反映 相同点相同点 (1)都是永不停息的无规则的运动都是永不停息的无规则的运动 (2)都随温度的升高而变得更加剧烈都随温度的升高而变得更加剧烈 (3)都是肉眼不能直接看见的都是肉眼不能直接看见的 (多选)雾霾天气对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的 笼统表述，是特定气候条件与人类活动相互作用的结果。雾 霾中，各种悬浮颗粒物形状不规则，但可视为密度相同、直 径不同的球体，并用PM10、PM2.5分别表示直径小于或等于 10 m、2.5 m的颗粒物(PM是颗粒物的英文缩写)。 某科研机构对北京地区的检测结果表明，在静稳的雾霾 天气中，近地面高度百米的范围内，PM10的浓
22、度随高度的增 加略有减小，大于PM10的大悬浮颗粒物的浓度随高度的增加 明显减小，且两种浓度分布基本不随时间变化。 例例2 据此材料，以下叙述正确的是 ( ) APM10表示直径小于或等于1.0105 m的悬浮颗粒物 BPM10受到的空气分子作用力的合力始终大于其受到的 重力 CPM10和大悬浮颗粒物都在做布朗运动 DPM2.5浓度随高度的增加逐渐增大 EPM10必然有内能 答案 ACE 解析 PM10表示直径小于或等于1.0105 m的悬浮颗 粒物，A项正确；PM10悬浮在空气中，受到的空气分子作用 力的合力等于其所受到的重力，B项错误；由题意推断，D项 错误；PM10和大颗粒物的悬浮是由于
23、空气分子的撞击，故它 们都在做布朗运动，C项正确；所有物体的内能都不为0，E项 正确。 变式训练2(多选)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，水分子的热运动不会停止 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 E气体分子的热运动不一定比液体分子剧烈 BCE 解析 水流的速度是机械运动的速度，不同于水分子无 规则热运动的速度，A错误；分子永不停息地做无规则运动， B正确；温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的热运 动越剧烈，故C正确；水的温度升高，水分子的平均动能增大， 即水分子的平均运动速率增
24、大，但不是每一个水分子的运动 速率都增大，D错误；温度是分子热运动剧烈程度的反映，温 度越高，分子热运动越剧烈，与物体运动的速度无关，由于 气体和液体的温度高低不确定，所以气体分子的热运动不一 定比液体分子激烈，E正确。 1分子力、分子势能与分子间距的关系 取r处为零势能处 (1)当rr0时，分子力为引力，当r增大时，分子力做负功， 分子势能增加。 (2)当rr0时，分子力为斥力，当r减小时， 分子力做负功，分子势能增加。 (3)当rr0时，分子势能最小。 考点三考点三 分子力分子力、分子势能与物体的内能分子势能与物体的内能 2对内能概念的进一步说明 (1)内能是对物体的大量分子而言的，不存在
25、某个分子内 能的说法。 (2)决定内能大小的因素为温度、体积、分子数，还与物 态有关系。 (3)通过做功或热传递可以改变物体的内能。 3内能和热量的比较 内能内能 热量热量 区别区别 是状态量，状态确定系统的内能是状态量，状态确定系统的内能 随之确定。一个物体在不同的状随之确定。一个物体在不同的状 态下有不同的内能态下有不同的内能 是过程量，它表示由于热是过程量，它表示由于热 传递而引起的内能变化过传递而引起的内能变化过 程中转移的能量程中转移的能量 联系联系 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
26、量数值上等于物体吸收或放出的热量 (多选)如图甲所示是分子间作用力与分 子间距之间的关系，分子间作用力表现为斥力 时为正，一般地，分子间距大于10r0时，分子间 作用力就可以忽略；如图乙所示是分子势能与 分子间距之间的关系，a是图线上一点，ab是在 a点的图线切线。下列说法中正确的有 ( ) A分子势能选择了无穷远处或大于10r0处 为零势能参考点 例例3 B图甲中阴影部分面积表示分子势能差值，与零势能点 的选取有关 C图乙中Oa的斜率大小表示分子间距离在该间距时的分 子间作用力大小 D图乙中ab的斜率大小表示分子间距离在该间距时的分 子间作用力大小 E理想气体分子间距一般大于10r0，所以总
27、分子势能视 为不变 答案 ADE 解析 综合题设及题图信息可知，分子势能选择了无穷 远处或大于10r0处为零势能参考点，故A正确；图甲阴影部分 面积表示分子势能差值，势能差值与零势能点的选取无关， 所以B错误；分子势能与分子间距图像中，图线切线的斜率的 大小表示分子间作用力大小，所以C错误，D正确；理想气体 分子间距一般大于10r0，分子间作用力忽略不计，分子势能不 变，选取无穷远处为零势能点，则分子势能为零，所以总分 子势能视为不变，且分子势能为零，所以E正确。 变式训练3(多选)关于物体的内能，下列叙述中正确 的是 ( ) A温度高的物体比温度低的物体内能大 B物体的内能不可能为零 C内能
28、相同的物体，它们的分子平均动能一定相同 D内能不相同的物体，它们的分子平均动能可能相同 E物体的内能与物体的分子数有关 BDE 解析 温度高低反映分子平均动能的大小，但由于物体 分子数目等其他影响内能的因素可能不同，故无法反映内能 的大小，选项A错误；由于分子都在做永不停息的无规则运动， 因此，任何物体的内能都不可能为零，选项B正确；内能相同 的物体，它们的分子平均动能不一定相同，选项C错误；内能 不同的两个物体，它们的温度可以相同，即它们的分子平均 动能可以相同，选项D正确；物体的内能与物体的分子数有关， 故选项E正确。 考点四考点四 实验：用油膜法估测分子的大小实验：用油膜法估测分子的大小
29、 1实验原理：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，利用油酸酒精溶液在平静的水面上形成单分子油膜， 将油酸分子看作球形， 测出一定体积油酸溶液在水面上形成的油膜面积，将油酸分子看作球形， 测出一定体积油酸溶液在水面上形成的油膜面积， 用用 dV S计算出油膜的厚度，其中 计算出油膜的厚度，其中 V 为一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体为一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体 积，积，S 为油膜面积，这个厚度就近似等于油酸分子的直径。为油膜面积，这个厚度就近似等于油酸分子的直径。 2实验器材：实验器材：盛水浅盘、滴管盛水浅盘、滴管(或注射器或注射器)、试剂瓶、坐标纸、玻璃、试剂瓶、坐标纸、玻璃
30、 板、痱子粉板、痱子粉(或细石膏粉或细石膏粉)、油酸酒精溶液、量筒、彩笔。、油酸酒精溶液、量筒、彩笔。 3实验步骤：实验步骤： (1)取取1 mL(1 cm3)的油酸溶于酒精中， 制成的油酸溶于酒精中， 制成200 mL的油酸酒精溶液。的油酸酒精溶液。 (2)往边长为往边长为 3040 cm 的浅盘中倒入约的浅盘中倒入约 2 cm 深的水，然后将痱子深的水，然后将痱子 粉粉(或细石膏粉或细石膏粉)均匀地撒在水面上。均匀地撒在水面上。 (3)用滴管用滴管(或注射器或注射器)向量筒中滴入向量筒中滴入 n 滴配制好的油酸酒精溶液，使滴配制好的油酸酒精溶液，使 这些溶液的体积恰好为这些溶液的体积恰好为
31、 1 mL 算出每滴油酸酒精溶液的体积算出每滴油酸酒精溶液的体积 V01 n mL。 。 (4)用滴管用滴管(或注射器或注射器)向水面上滴入一滴配制好的油酸酒精溶液，油向水面上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。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。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。积
32、。 (7)据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积 V，据一，据一 滴油酸的体积滴油酸的体积 V 和薄膜的面积和薄膜的面积 S，算出油酸薄膜的厚度，算出油酸薄膜的厚度 dV S，即为油酸 ，即为油酸 分子的直径。 比较算出的分子直径， 看其数量级分子的直径。 比较算出的分子直径， 看其数量级(单位为单位为 m)是否为是否为 10 10， ， 若不是若不是 10 10，需重做实验。 ，需重做实验。 4误差分析： (1)纯油酸体积的计算引起误差。 (2)油膜面积的计算造成误差。 油膜形状的边界画线造成误差。 数格子的个数所造成的误差。 在做“
33、用油膜法估测分子的大小”实验中，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上述溶液中有液滴50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，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 标纸中正方形小方格的 边长为20 mm，则： (1)油膜的面积是多少？ (2)每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积 例例4 答案 (1)2.32102 m2 (2)1.21011 m3 (3)5.210 10 m 解析解析 (1)油膜轮廓包围的方格数约油膜轮廓包围的方格数约 58 个，则油膜的面积个，则油膜的面积 S 58
34、(2010 3)2m2 2.3210 2m2。 。 (2)每滴溶液中含纯油酸的体积每滴溶液中含纯油酸的体积 V 1 50 6 104 mL 1.210 5 mL 1.210 11m3。 。 (3)油酸分子的直径油酸分子的直径 dV S 1.210 11 2.3210 2 m5.210 10 m。 。 油膜法估测分子直径的过程油膜法估测分子直径的过程 名师点拨名师点拨 (1)获得一滴油酸酒精溶液，并由配制浓度求出其中所含纯油酸的体获得一滴油酸酒精溶液，并由配制浓度求出其中所含纯油酸的体 积积 V。 (2)用数格子法用数格子法(不足半个的舍去，多于半个的算一个，即不足半个的舍去，多于半个的算一个，
35、即“四舍五四舍五 入入”法法)求出油膜面积求出油膜面积 S。 (3)由公式由公式 dV S计算结果。其中 计算结果。其中 V 和和 S 的单位均采用国际单位制中的单位均采用国际单位制中 的单位，即体积的单位，即体积 V 的单位是的单位是 m3，面积，面积 S 的单位是的单位是 m2。 3 2年高考1年模拟 1(2019 北京卷，15)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 A对：温度是分子平均动能的量度(标志)。B错：
36、 内能是物体内所有分子的分子动能和分子势能的总和。C错： 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。D错：温度降低，则分子的平均动能变小。 A 2 (2020 江苏模拟江苏模拟)某气体的摩尔质量为某气体的摩尔质量为 M， 分子质量为， 分子质量为 m， 若， 若 1 mol 该气体的体积为该气体的体积为 Vm，密度为，密度为 ，则关于气体分子的体积正确的是，则关于气体分子的体积正确的是(阿伏加阿伏加 德罗常数为德罗常数为 NA) ( ) Am B M mVm CNA M DNA m A 解析解析 本题考查气体分子体积的计算。 气体分子的质量等于气体分本题考查气体分子体积的计算
37、。 气体分子的质量等于气体分 子的体积乘分子密度，故气体分子体积为子的体积乘分子密度，故气体分子体积为 Vm ，A 正确，正确，D 错误；错误； M mVm 表示单位体积分子数，表示单位体积分子数，NA M 表示单位体积内分子个数，表示单位体积内分子个数，B、C 错误。错误。 3(2020 全国理综 33)分子间作用力F与分子间距r的关 系如图所示，rr1时，F0。分子间势能由r决定，规定两分 子相距无穷远时分子间的势能为零。若一分子固定于原点O， 另一分子从距O点很远处向O点运动，在两分子间距减小到r2 的过程中，势能_(填“减小”“不变”或“增大”)； 在间距由r2减小到r1的过程中，势能
38、_(填“减小”“不 变”或“增大”)；在间距等于r1处，势能_(填“大 于”“等于”或“小于”)零。 减小减小 减小减小 小于小于 解析 本题结合Fr图像分析分子间势能的变化情况。 若一分子固定于O点，另一分子从距O点很远处向O点运动， 在两分子间距减小到r2的过程中，分子间的作用力表现为引力， 引力做正功，势能减小；在间距由r2减小到r1的过程中，分子 间作用力仍表现为引力，引力仍做正功，势能继续减小；在 间距等于r1处势能最小且小于零。 4(2019 全国卷，33)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
39、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_。 使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜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油酸酒精溶液的滴油酸酒精溶液的滴 数，得到一滴溶液中纯油酸的体积数，得到一滴溶液中纯油酸的体积 单分子层油膜的面积单分子层油膜的面积 解析 用油膜法估测分子直径时，需使油酸在水面上形 成单分子层油膜，为使油酸尽可能地散开，将油酸用酒精稀 释。根据VSd，要求得分子的直径d，则需要测出油膜面积， 以及一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积。这样需要测出一滴 油酸酒精溶液的体积，其方法可用累积法，即1 mL油酸酒精 溶液的滴数。 谢谢观看
