高考物理 一轮复习 分子动理论Word格式文档下载.docx
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对于气体,V0表示气体分子占据的空间.
③分子数:
n=.
(5).两种分子模型
(a)球体模型中的直径:
d=.
(b)立方体模型中的边长:
估算问题常用的常识性数据:
室温可取27℃,标准状况下的大气压p0=76cmHg、温度T=273K、摩尔体积V=22.4L.
例1某气体的摩尔质量为M,摩尔体积为V,密度为ρ,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可表示为( )
A.NA=
B.NA=
C.NA=
D.NA=
2.分子永不停息地做无规则热运动
(1)扩散现象:
相互接触的物体的分子或原子彼此进入对方的现象.温度越________,扩散越快.
(2)布朗运动:
在显微镜下看到的悬浮在液体中的颗粒的永不停息的无规则运动.布朗运动反映了____________的无规则运动,颗粒越______,运动越明显;
温度越________,运动越剧烈.
(3)扩散现象、布朗运动与热运动比较
现象
扩散
布朗运动
热运动
活动主体
分子
固体微小颗粒
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、布朗运动都反映分子做无规则的热运动
例2关于分子动理论的基本观点和实验依据,下列说法正确的是( )
A.布朗运动是用显微镜观察到的分子的运动
B.扩散现象证明,物质分子永不停息地做无规则运动
C.悬浮在液体中的微粒越大,布朗运动就越明显
D.多数分子大小的数量级为10-10m
3.分子力
(1)分子间同时存在着和,实际表现的分子力是________;
(2)引力和斥力都随着距离的增大而________,但分子间距变化相等时斥力比引力变化得_________;
(3)分子间的作用力随分子间距离r变化的关系如图所示:
当r<r0时,表现为______;
当r=r0时,分子力为______;
当r>r0时,表现为________;
当r>10r0时,分子力变得十分微弱,可忽略不计.
例3如图所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于x轴上,甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示,F>
0表示斥力,F<
0表示引力,a、b、c、d为x轴上四个特定的位置,现把乙分子从a处由静止释放,则( )
A.乙分子由a到b做加速运动,由b到c做减速运动
B.乙分子由a到c做加速运动,到达c时速度最大
C.乙分子由a到b的过程中,两个分子间的分子势能一直增加
D.乙分子由a到d的过程中,两个分子间的分子势能一直增加
二、物体的内能
1.分子的平均动能:
物体内所有分子动能的平均值.________是分子平均动能的标志,物体温度升高,表明分子热运动的____________增大.
2.分子势能:
与分子________有关.分子势能的大小随分子间距的变化曲线如图所示(规定分子间距无穷远时分子势能为零).
3.物体的内能:
物体中所有分子做热运动的________与________的总和.物体的内能跟物体的________、________及物体的、都有关系.
4.分子动能、分子势能、内能、机械能的比较
能量
分子动能
分子势能
内能
机械能
定义
分子无规则运动的动能
由分子间相对位置决定的势能
所有分子的热运动动能和分子势能的总和
物体的动能、重力势能和弹性势能的统称
决定因素
温度
分子间距
温度、体积、物质的量
跟宏观运动状态、参考系和零势能点的选取有关
备注
温度、内能等物理量只对大量分子才有意义,对单个或少量分子没有实际意义
例4(双选)两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示,曲线与r轴交点的横坐标为r0.相距很远的两分子在分子力作用下,由静止开始相互接近.若两个分子相距无穷远时分子势能为零,下列说法正确的是( )
A.在r>r0阶段,F做正功,分子动能增加,势能减小
B.在r<r0阶段,F做负功,分子动能减小,势能也减小
C.r=r0时,分子势能最小,动能最大
D.r=r0时,分子势能为零
三、用油膜法估测分子的大小
1.实验目的:
估测油酸分子的大小;
了解间接距测量微观量的原理、方法.
2.实验原理:
将油酸滴在水面上,让油酸尽可能散开,可认为油酸在水面上形成_________油膜层,如果把分子看作________,单层分子油膜的厚度就可以看作油酸分子的直径,如图所示,测出油酸的体积V和油膜的面积S,
就可以算出分子的直径d=________.
3.主要测量量及测量方法
(1)油膜体积的测定——积聚法:
由于一滴纯油酸中含有的分子数仍很大,形成的单层分子所占面积太大,不便于测量,故实验中先把油酸溶于稀释,测定其,再测出1mL油酸溶液的滴数,取其一滴用于实验,最后计算出一滴溶液中含有的体积作为油膜的体积.
(2)油膜面积的测定:
将画有油酸薄膜轮廓的有机玻璃板取下放在上,以边长为1cm的方格为单位,数出轮廓内(不足半格的舍去,超过半格的计为1格),计算出油膜的面积S.
【经典练习】
1.只要知道下列哪一组物理量,就可以估算出气体中分子间的平均距离()
A.阿伏伽德罗常数、该气体的摩尔质量和质量B.阿伏伽德罗常数、该气体的摩尔质量和密度
C.阿伏伽德罗常数、该气体的质量和体积D.该气体的密度、体积和摩尔质量
2.某物质的摩尔质量为M,密度为,阿伏伽德罗常数为N,则每个分子的质量为,单位体积所含的分子数为。
3.已知铜的密度为8.9×
103kg/m3,铜的原子量为64,质子和中子的质量均约为1.67×
10-27kg,则铜块中平均每个铜原子所占的空间体积约为多少?
铜原子的直径约为多少?
4.在“利用油膜法估测分子大小”的实验中,将V=1cm3的油酸(C17H33COOH)溶于酒精,制成V'
=200cm3的油酸酒精溶液.测出1cm3溶液有n=50滴。
取一滴溶液,滴在撒有滑石粉薄层的水面上,随着酒精溶于水,油酸在水面上形成面积S=0.2m2的单分子油膜.由此可估算出油酸分子的直径为____。
5.关于布朗运动,下列说法中正确的是()
A.图中记录的是分子无规则运动的情况
B.图中记录的是微粒做布朗运动的轨迹
C.实验可以看到,微粒越大,布朗运动越明显
D.实验可以看到,温度越高,布朗运动越激烈
6.关于布朗运动,下列论述正确的是()
A.它是液体分子的运动B.它是液体中微粒分子的运动
C.运动的快慢由液体的温度和微粒的大小决定D.它反映了分子的运动是永不停息的
7.将两块接触面洁净的铅块A、B压紧后悬挂起来,下面铅块B不下落,这说明()
A.A、B接触处分子无空隙,故粘在一起B.A、B接触处只有引力无斥力
C.A、B接触处分子引力大于斥力D.A、B接触处分子力大于B物的重力
8.两个分子相距较远时,可以忽略它们之间的分子力,若规定此时它们的分子势能为零,当分子间距离逐渐减小到不能再靠近的过程中()
A.分子势能逐渐减小,其值总是负的B.分子势能逐渐增大,其值总是正的
C.分子势能先减小后增大,其值先为负后为正D.分子势能先增大后减小,其值先为正后为负
9.一杯10℃的水和一盆10℃的水,下列说法中错误的是()
A.一盆水的热量比一杯水的热量多B.一盆水的内能比一杯水的内能多
C.它们的分子平均动能相同D.若它们降低同样的温度,一盆水的内能减少得多
10.两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来,下面的铅柱不脱落,主要原因是( )
A.铅分子做无规则热运动B.铅柱受到大气压力作用
C.铅柱间存在万有引力作用D.铅柱间存在分子引力作用
11.如图所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子沿x轴运动,两分子间的分子势能Ep与两分子间距离的变化关系如图中曲线所示.图中分子势能的最小值为-E0.若两分子所具有的总能量为0,则下列说法中正确的是( )
A.乙分子在P点(x=x2)时,加速度最大
B.乙分子在P点(x=x2)时,其动能为E0
C.乙分子在Q点(x=x1)时,处于平衡状态
D.乙分子的运动范围为x≥x1
固体、液体和气体
一、固体和液体
1.自然界中的固态物质可以分为晶体和________两种,晶体又分为单晶体和________.
2.晶体的微观结构:
晶体的形状和物理性质与非晶体不同,是因为在各种晶体中,原子(或分子、离子)都是按照规则排列的,具有空间上的________性.
3.液体的表面张力:
液体的表面张力使液面具有________的趋势,表面张力跟液面相切,跟这部分液面的分界线垂直.
4.液晶:
具有液体的________性,具有晶体的光学各向________性.
5.晶体和非晶体比较
6.单晶体的各向异性
由于晶体在不同方向上物质微粒的排列情况不同,引起晶体在不同方向上性质的不同.
单晶体具有各向性,并不是每一种晶体都能在各种物理性质上都表现出各向异性.例如云母、石膏晶体在导热性上表现出显著的各向异性——沿不同方向传热的快慢不同;
方铅矿晶体在导电性上表现出显著的各向异性——沿不同方向电阻率不同;
立方形的铜晶体在弹性上表现出显著的各向异性——沿不同方向弹性不同;
方解石晶体在光的折射上表现出各向异性——沿不同方向折射率不同.
例1下列说法中正确的是( )
A.蔗糖受潮后会粘在一起,没有确定的几何形状,它是非晶体
B.晶体具有各向异性的特点
C.液晶对不同颜色光的吸收强度随电场强度的变化而变化
D.液体的表面层就象张紧的橡皮膜而表现出表面张力,是因为表面层的分子分布比液体内部稀疏
二、气体
1.气体的状态参量
(1)压强:
气体压强是大量分子对器壁撞击的宏观表现,其决定因素有______和单位体积内的______数.
(2)体积:
气体分子所能达到的空间的体积,即气体所充满的容器的容积.
(3)温度:
宏观上温度表示物体的冷热程度,微观上温度是______________的标志.热力学温度与摄氏温度的关系:
T=(t+______)K.
2.气体分子运动的特点
(1)气体分子之间的距离大约是分子直径的________倍左右,气体分子之间的相互作用力十分微弱,可忽略不计;
(2)气体分子向各个方向运动的机会均等;
(3)大量分子的热运动速率分布表现为“______________________”的统计规律;
(4)温度一定时,某种气体分子速率分布是确定的,平均速率是确定的.温度升高时,气体分子的____________增大,但每个分子的速率都增大.
3.理想气体状态方程
(1)理想气体:
把在任何温