高一分子动理论讲义教师版.docx

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高一分子动理论讲义教师版

一、知识梳理

分子动理论

1、物体是由大量分子组成的

（1）分子模型：

型可以把单个分子看做一个立方体，或是一个小球。

通常情况下把分子看做小球。

①对液体、固体来说，分子紧密排列。

在估算分子直径时，设想分子是一个球体。

在估算分子间距离时，设想分子是一个正方体，正方体的边长即为分子间距。

②气体分子不是紧密排列的，所以上述微观模型对气体不适用，但上述微观模型可用来估算气体分子间的距离。

（2）阿伏加德罗常数：

NA=6.02×1023mol-1。

它是微观世界的—个重要常数，是联系微观物理量和宏观物理量的桥梁。

①已知固体和液体（气体不适用）的摩尔体积Vmol和一个分子的体积v，则NA=。

②已知物质的质量和摩尔质量，则物质的分子数n=NA．

2、分子在永不停息的做无规则运动

（1）分子的无规则运动和物体的温度有关，温度越高，分子运动的越剧烈。

体现：

扩散现象、布朗运动等。

◆布朗运动的成因及其意义。

布朗运动是悬浮在液体（或气体）中的微粒的无规则运动。

折线不是运动轨迹。

这种运动并不是分子的运动，而是由于微粒受到分子撞击力不平衡所致，故它能反映分子的运动特征，即布朗运动的意义：

①布朗运动的永不停止，说明分子运动是永不停止的。

②布朗运动路线无规则，说明分子运动是无规律的。

③布朗运动随温度的升高而越加剧烈，说明分子的无规律运动剧烈程度与温度有关。

（2）分子速率的统计分布

①气体分子的速率分布，表现出“中间多，两头少”的统计分布规律

②温度一定时，某种气体分子的速率分布是确定的，温度升高，气体分子的平均速率增大，但不是每个分子的速率都增大。

3、分子之间的相互作用

分子之间存在着相互作用的引力f引和相互作用的f斥，实际表现出来的分子力F是分子引力f引和分子斥力f斥的合力。

f引和f斥是同时存在的，它们的大小与分子间距离有关，且都随分子间距离的增大而减小，只不过斥力减小得更快些。

当r＞ro，f斥＜f引分子力F表现为引力

当r＝ro，f斥＝f引分子力F＝0

当r＜ro，f斥＞f引分子力F表现为斥力

这里ro的数量级约为10-10米。

分子力属短程力，当分子间的距离的数量级大于10-9米时，已经变得十分微弱，可以认为分子力为零。

一、利用阿伏伽德罗常数计算物质的微观物理量

教学指导：

此类题目跟化学中的计算很是相似，学生如果化学还不错解决这类问题难度不大，注意基础公式的转换，这部分内容也不是很难，例题由老师讲解，变式训练由学生独立完成。

例1、体积为V的油滴，落在平静的水面上，扩展成面积为S的单分子油膜，则该油滴的分子直径约为。

已知阿伏伽德罗常数为NA，油的摩尔质量为M，则一个油分子的质量为。

【解析】解：

单分子油膜法，用油滴体积与面积的比值，根据总质量除以阿伏伽德罗常数可得结果

【答案】，

变式练习1某物质的密度为ρ，摩尔质量为μ，阿伏伽德罗常数为NA，则单位体积该物质中所含的分子个数为（）

（A）（B）（C）μ（D）ρ

【答案】D

变式练习2、利用单分子油膜法可以粗测分子的大小和阿伏加德罗常数，如果已知体积为V的一滴油在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S，这种油的摩尔质量为M，密度为ρ，则阿伏加德罗常数NA可表示为（）

A．B．C．D．

【答案】A

二：

关于分子力的概念辨析

教法指导：

分子力是短程力，引力和斥力是同时存在的，同时增大同时减少，注意临界距离R0，例题由老师讲解，变式训练由学生独立完成。

例2、分子间的相互作用力由引力与斥力共同产生，并随着分子间距离的变化而变化。

则（）

（A）分子间引力随分子间距的增大而增大

（B）分子间斥力随分子间距的减小而增大

（C）分子间相互作用力随分子间距的增大而增大

（D）分子间相互作用力随分子间距的减小而增大

【解析】分子间相互作用力的特点，注意斥力和引力随距离的增大而减小，但相互作用力是斥力和引力的合力，随距离不是线性变化

【答案】Ｂ

变式训练1、甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于r轴上，甲、乙两分子间作用力与分子间距离关系图象如图中曲线所示，F＞0为斥力，F＜0为引力．a、b、c、d为r轴上四个特定的位置，现把乙分子从a处由静止释放，则（）

（A）乙分子从a到c一直加速

（B）乙分子从a到b加速，从b到c减速

（C）乙分子从a到c过程中，两分子间的分子势能一直增大

（D）乙分子从a到c过程中，两分子间的分子势能先减小后增加

【答案】Ａ

变式训练2、如图所示，纵坐标表示两个分子间引力、斥力的大小，横坐标表示两个分子之间的距离，图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系，e为两曲线的交点，则下列说法正确的是（）

（A）ab为引力曲线，cd为斥力曲线，e点横坐标的数量级为10-10m

（B）ab为斥力曲线，cd为引力曲线，e点横坐标的数量级为10-10m

（C）若两个分子间距离大于e点的横坐标，则分子间作用力表现为斥力

（D）若两个分子间距离越大，则分子势能亦越大

【答案】Ａ

三：

油膜法侧分子大小的实验

教法指导：

用油膜法估测分子的大小

估测分子的大小通常采用油膜法。

用油膜法测分子的直径有两个理想化近似条件：

①把在水面上尽可能分散开的油膜视为单分子油膜。

②把形成单分子油膜的分子视为紧密排列的球形分子，此时只须测出油滴的体积V，再测出油膜的面积S。

最后根据1滴油酸的体积V和油膜面积S就可以算出油膜的厚度（D=），即油酸分子的尺寸。

其线度的数量级为10-10m。

用不同的方法测出的分子大小并不完全相同，但是数量级是一致的。

除了一些高分子有机物之外，一般分子直径的数量级约为10-10m。

变式练习要求学生独立完成并且互相讲解。

例3、在“油膜法估测分子的直径”实验中，

（1）（多选题）该实验中的理想化假设是（）

（A）将油膜看成单分子层油膜（B）不考虑各油分子间的间隙

（C）不考虑了各油分子间的相互作用力（D）将油分子看成球形。

（2）（单选题）实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是（）

（A）可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓

（B）对油酸溶液起到稀释作用

（C）有助于测量一滴油酸的体积

（D）有助于油酸的颜色更透明便于识别

（3）某老师为本实验配制油酸酒精溶液，实验室配备的器材有：

面积为0.22m2的蒸发皿，滴管，量筒（50滴溶液滴入量筒体积约为1毫升），纯油酸和无水酒精若干等。

已知分子直径数量级为10－10m，则该老师配制的油酸酒精溶液浓度（油酸与油酸酒精溶液的体积比）至多为‰（保留两位有效数字）。

【解析】同步教学指导

【答案】

（1）ABD　

（2）B　（3）1.1

变式训练1体积为V的油滴，滴在平静的水面上，扩展成面积为S的单分子油膜，则该油滴的分子直径为①；已知阿伏伽德罗常数为NA，油的摩尔质量为M，则一个油分子的质量为②___。

【答案】；

变式训练2在《用油膜法估测分子大小》实验中所用的油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.6mL，用注射器测得1mL上述溶液为80滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，测得油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中正方形方格的边长为1cm，则：

①油酸膜的面积是___________cm2，

②实验测出油酸分子的直径是_____________m（结果保留两位有效

数字）.

【答案】①115～120都对②6.3×10-10～6.5×10-10都对

（1.可针对学生不同的水平，选题时难易程度上要有区分；

2.可根据实际情况，通过竞赛的互动方式进行，并给予学生相应的鼓励与表扬）

【A组】

1．下列叙述正确的是（）

A．悬浮在液体中的固体微粒越大，布朗运动就越明显

B．物体的温度越高，分子热运动的平均动能越大

C．当分子间的距离增大时，分子间的引力变大而斥力减小

D．物体的温度随着科学技术的发达可以降低到绝对零度

2．若以μ表示水的摩尔质量，v表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ表示在标准状态下水蒸气的密度，NA为阿伏加德罗常数，m、v0分别表示每个水分子的质量和体积。

下列关系式中正确的是（）

A．NA＝　　B．ρ＝　C．m＝　　D．v0＝

4．温度都是0℃的10克冰和10克水比较，它们的（）

A．分子数相同，分子无规则运动的平均动能也相同

B．质量相同，温度相同，内能也相同

C．就分子的平均动能而言，水分子较大

D．水的内能比冰大

5．对于气体，下列说法正确的是（）

A．温度升高，气体中每个分子的动能都增大

B．在任一温度下，气体分子的速率分布呈现“中间多，两头少”的分布规律

C．在微观角度看，气体的压强取决于气体分子的平均动能和分子的密集程度

D．气体吸收热量，对外做功，则温度一定升高

6．设有甲、乙两分子，甲固定在0点，ro为其平衡位置间的距离，今使乙分子由静止开始只在分子力作用下由距甲0.5ro处开始沿x方向运动，则（）

A．乙分子的加速度先减小，后增大

B．乙分子到达ro处时速度最大

C．分子力对乙一直做正功，分子势能减小

D．乙分子一定在0.5ro～l0ro间振动

７．若某种实际气体分子之间的作用力表现为引力，下列关于一定质量的该气体内能的大小，与气体体积和温度关系的说法正确的是（）

A．如果保持其体积不变，温度升高，内能增大

B．如果保持其体积不变，温度升高，内能减少

C．如果保持其温度不变，体积增大，内能增大

D．如果保持其温度不变，体积增大，内能减少

8．已知阿伏加德罗常数为NA，空气的摩尔质量为M，室温下空气的密度为ρ（均为国际单位）。

则1kg空气含分子的数目为_____________；室温下相邻空气分子间的平均距离为_____________．

９．如图所示，在针管中有一定质量的气体，当温度不变时，用力压活塞使气体的体积减小，则管内气体的压强_____________（填“变大”或“变小”）按照气体分子热运动理论从微观上解释，这是因为：

__________________。

数字）.

１０、如图所示，用细线将一块玻璃板水平地悬挂在弹簧秤下端，并使玻璃板贴在水面上，然后缓慢提起弹簧秤，在玻璃板脱离水面的一瞬间，弹簧秤读数会突然增大，主要原因是（）

A．水分子做无规则热运动

B．玻璃板受到大气压力作用

C．水与玻璃间存在在万有引力作用

D．水与玻璃间存在分子引力作用

【答案】1．B易错点为选项C，分子间的引力斥力都随着分子间距的增大而减小，错因是概念不清。

2．AC在计算体积时要特别注意固液态的区别。

3．A由题意气体的初末状态相同，内能不变，所以在一系列的变化中做功的总值与热传递的大小应相等，所以A对；因W1W2Q1Q2数据不明确，所以无法判断他们的大小．

4．AD

5．BCD项的判断要注意改变内能有两种方式。

6．B乙分子由距甲0.5r0处开始沿x方向运动过程中分子力先为斥力后为引力，加速度先小后变大再减小，所以A错；在r0处加速度为0但速度最大，分子力对乙先做正功后做负功，最后不做功，乙分子没有受到回复力的作用故D错。

７．AC体积增大，分子力做负功，分子势能增大

８．NA/M；

９．增大；分子的平均动能不变，分子的密集程度增大

１０、Ｄ

【B组】

1．下列现象中能说明分子间存在斥力的是（）

（A）气体总是很容易充满容器（B）水的体积很难被压缩

（C）清凉油的气味很容易被闻到（D）两个铁块用力挤压不能粘合在一起

2．阿伏加德罗常数是NA，铜的摩尔质量是M，铜的密度是ρ，则下列说法中错误的是（）

A．1m3铜所含的原子数目是ρNA/MB