1、【 精品教育资源文库 】 第 50 课时 分子动理论、内能 考点 1 微观量的计算 1分子的两种模型 (如图所示 ) (1)球体模型直径 d 3 6V0 。 (常用于固体和液体 ) (2)立方体模型边长 d 3 V0。 (固体、液体、气体都适用 ) 对于气体分子， d 3 V0的值并非气体分子的大小，而是两个相邻的气体分子之间的平均距离。 2宏观量和微观量 (1)宏观物理量：物体的质量 m，体积 V，密度 ，摩尔质量 Mmol，摩尔体积 Vmol。 (2)微观物理量：分子质量 m0， 分子体积 V0，分子直径 d。 (3)宏观量、微观量以及它们之间的关系： 【 精品教育资源文库 】 例 1
2、 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 ，阿伏加德罗常数为 NA，水的摩尔质量为 MA，在标准状况下水蒸气的摩尔体积为 VA，求： (1)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)它们中各有多少个水分子。 解析 (1)温度是分子平均动能的标志。标准状况下，水和水蒸气的温度相同，因此它们分子的平均动能相等。 (2)对体积为 V 的水，质量为 m V 分子个数为 N mMANA 解 得 N VMANA 对体积为 V 的水蒸气，分子个数为 N VVANA。 答案 (1)相等 (2) VMANA VVANA 【 精品教育资源文库 】
3、 阿伏加德罗常数是宏观量与微观量之间联系的桥梁，注意弄清楚各量之间的关系式。 (2017 大连模拟 )(多选 )某气体的摩尔质量为 Mmol，摩尔体积为 Vmol，密度为 ，每个分子的质量和体积分别为 m 和 V0，则阿伏加德罗常数 NA不可表示 为 ( ) A NA Mmolm B NA V molm C NA VmolV0D NA MmolV0答案 CD 解析 阿伏加德罗常数 NA Mmolm V molm VmolV ，其中 V 为每个气体分子所占有的体积，而V0是气体分子的体积，故 C 错误； D 中 V 0不是气体分子的质量，因而也是错误的。 考点 2 布朗运动与分子热运动 1物体是
4、由大量分子组成的： 阿伏加德罗常数是联系宏观物理量与微观物理量的桥梁，1 mol 的任何物质都含有相同的粒子数。通常可取 NA 6.0210 23_mol 1。 2分子永不停息地做无规则运动 (1)扩散现象并不是外界作用引起的，也不是化学反应的结果，而是由物质分子的 无规则运动 产生的。温度越 高 ，扩散越快。 (2)布朗运动 布朗运动是固体颗粒 (肉眼看不见 )的运动，反映了液体内部 分子的无规则运动 。 微粒越 小 ，布朗运动越明显；温度越 高 ，布朗运动越剧烈。 (3)热运动：分子 永不停息的无规则运动 叫做热运动。分子的无规则运动 和温度有关，温度越 高 ，分子无规则运动越剧烈。 1
5、(人教版选修 3 3 P7T2 改编 )以下关于布朗运动的说法正确的是 ( ) A布朗运动就是分子的无规则运动 B布朗运动证明，组成固体小颗粒的分子在做无规则运动 C一锅水中撒一点胡椒粉，加热时发现水中的胡椒粉在翻滚，这说明温度越高布朗运动越激烈 D在显微镜下可以观察到煤油中小粒灰尘的布朗运动，这说明煤油分子在做无规则运动 答案 D 解析 布朗运动是固体颗粒在液体中的运动，反映了液体分子运动的无规则性， D 正确，A、 B 错误。一锅水加热时，胡椒粉在水中 翻滚是水流动的结果，不是布朗运动， C 错误。 2下列现象中，叙述正确的是 ( ) A把碳素墨水滴入清水中，稀释后，借助显微镜能够观察到布
6、朗运动现象，这是碳分子无规则运动引起的 【 精品教育资源文库 】 B在一杯热水中放几粒盐，整杯水很快就会变咸，这是食盐分子的扩散现象 C把一块铅和一块金表面磨光后紧压在一起，在常温下放置四五年，结果铅和金就互相渗入而连在一起，这是两种金属分别做布朗运动的结果 D用手捏面包，面包体积会缩小，这是因为分子间有空隙 答案 B 解析 手捏面包，面包体积变小，是说明面包颗粒之间有间隙，而不是分子间有间 隙，D 错误； B、 C 都是扩散现象， B 正确， C 错误； A 中做布朗运动的是碳颗粒 (即多个碳分子的集结体 )而不是碳分子， A 错误。 3把萝卜腌成咸菜需要几天，而把萝卜炒成熟菜，使之有相同
7、的咸味，只需几分钟，造成这种差别的原因是 ( ) A盐的分子很小，容易进入萝卜中 B盐分子间有相互作用的斥力 C萝卜分子间有空隙，易扩散 D炒菜时温度高，分子热运动激烈 答案 D 解析 萝卜腌成咸菜或炒成熟菜，具有了咸味，是由于盐分子扩散引起的，炒菜时温度高，分子热运动激烈扩散得快，故只有 D 正确。 考点 3 分子力 分子势能及 内能 1分子间的相互作用力 (1)分子间同时存在相互作用的 引力 和 斥力 。实际表现出的分子力是 引力 和 斥力 的合力。 (2)引力和斥力都随分子间距离的减小而 增大 ；随分子间距离的增大而 减小 ；斥力比引力变化快。 (3)分子力 F 与分子间距离 r 的关系
8、 (r0的数量级为 10 10 m)。 【 精品教育资源文库 】 2分子的动能 (1)分子动能是 10分子热运动 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平均值，温度是 11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 12总和 。 3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 13相对位置 决定的能。 (2)分子势能的决定因素 微观上 决定于 14分子间距离 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 r r0时分子势能最 15小 。 宏观 上 决定
9、于 16体积 和状态。 4物体的内能 (1)等于物体中 17所有分子的热运动动能 与 18分子势能 的总和，是状态量。对于给定的物体，其内能大小由物体的 19温度 和 20体积 决定。 【 精品教育资源文库 】 (2)改变物体内能有两种方式： 21做功 和 22热传递 。 5温度：两个 系统处于 23热平衡 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 ” 的物理量叫做温度。一切达到热平衡状态的系统都具有相同的温度。温度标志物体内部大量分子做无规则运动的 24剧烈程度 。 6摄氏温标和热力学温标 例 2 (多选 )两个相邻的分子之间同时存在着引力和斥力，它们随分子之间距离
10、r 的变化关系如图所示。图中虚线是分子斥力和分子引力曲线，实线是分子合力曲线。当分子间距为 r r0时，分子之间合力为零，则选项图 中关于该两分子组成系统的分子势能 Ep与两分子间距离 r 的关系曲线，可能正确的是 ( ) 【 精品教育资源文库 】 解析 当分子间距 rr0时，分子间表现为引力，当分子间距 r 减小时，分子力做正功，分子势能减小，当 rr0时，分子间表现为斥力，当分子间距 r 减小时，分子力做负功，分子势能增大，当 r r0时，分子势能最低。但考虑取不同情况作为分子势能为零的点， B、 C、E 三个图象可能是正确的。 答案 BCE (1)理解分子力、分子势能与分子间距离的关系
11、，借助 F(Ep)r 图象记忆。 (2)利用分子力做功判断分子动能的变化，分子力做正功 ，分子势能减小，分子动能增加；分子力做负功，分子势能增加，分子动能减小。 1 (多选 )1 g 100 的水与 1 g 100 的水蒸气相比较，下述说法中正确的是 ( ) A分子的平均动能与分子的总动能都相同 B分子的平均动能相同，分子的总动能不同 C分子的总动能相同，但分子的势能总和不同 D内能相同 答案 AC 解析 温度相同则它们的分子平均动能相同；又因为 1 g 水和 1 g 水蒸气的分子数相同，因而它们的分子总动能相同， A 正确， B 错误；当 100 的水变成 100 的水蒸气时，要吸收热量，内
12、能增 加，由于分子的总动能相同，所以分子的势能总和变大， C 正确， D 错误。 2下列关于温度及内能的说法中正确的是 ( ) A温度是分子平均动能的标志，所以两个动能不同的分子相比，动能大的温度高 【 精品教育资源文库 】 B两个不同的物体，只要温度和体积相同，内能就相同 C质量和温度相同的冰和水，内能是相同的 D一定质量的某种物质，即使温度不变，内能也可能发生变化 答案 D 解析 温度是大量分子热运动的客观体现，单个分子不能比较温度大小， A 错误；物质的内能由温度、体积、物质的量共同决定，故 B、 C 均错误；一定质量的某种物质，温度不变而 体积发生变化时，内能也可能发生变化， D 正
13、确。 3分子势能与分子力随分子间距离 r 变化的情况如图甲所示。现将甲分子固定在坐标原点 O，乙分子只受两分子间的作用力沿 x 轴正方向运动，两分子间的分子势能 Ep与两分子间距离 x 的变化关系如图乙所示。设在移动过程中两分子所具有的总能量为 0，则 ( ) A乙分子在 P 点时加速度最大 B乙分子在 Q 点时分子势能最小 C乙分子在 Q 点时处于平衡状态 D乙分子在 P 点时分子动能最大 答案 D 解析 根据题意，乙分子的分子动能和两分子间的分子势能之和为零，所以当分子势能最小时，乙 分子的分子动能最大；当分子势能为零时，乙分子的分子动能也为零。再观察题图乙可知，乙分子在 P 点时分子势能
14、最小，乙分子的分子动能最大，此处分子力为零，加速度为零， A 错误、 D 正确。乙分子在 Q 点时分子势能为零，乙分子的分子动能也为零，分子动能最小，分子势能最大，此处，分子力不为零，加速度不为零， B、 C 错误。 考点 4 油膜法估算分子大小 1实验原理 如图所示，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 VS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积， S 为油膜面积，这个厚度就近似等于油酸分子的直径。 【 精品教育资源文库 】 2实验器材：盛水浅盘、滴管 (或注射器 )、试剂瓶、 坐标纸 、玻璃板、 痱子
