分子动理论一轮复习doc.docx
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高三一轮复习第十一章热学
第1讲分子动理论
年级：
46级学科：
物理时间：
2015.1.8班级：
姓名:
一、分子动理论
1.物体是由大量分子组成的
（1）分子的大小①分子直径：
数量级是m；②分子质量：
数量级是1（r26kg;
③测量方法：
油膜法.
（2）阿伏加德罗常数1mol任何物质所含有的粒子数，从=moT1.
2.分子热运动一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动.
（1）扩散现象相互接触的不同物质彼此进入对方的现象.温度，扩散越快，
可在固体、液体、气体中进行.
（2）布朗运动悬浮在液体（或气体）中的微粒的无规则运动，微粒,温度
，布朗运动越显著.
3.分子力分子间同时存在引力和斥力，且都随分子间距离的增大而_，随分子间
距离的减小而增大，但总是斥力变化得较快.
二、温度
1.意义：
宏观上表示物体的冷热程度（微观上标志物体中分子平均动能的大小）.
2.两种温标
（1）摄氏温标和热力学温标的关系r=.
（2）绝对零度（0K）:
是低温极限，只能接近不能达到，所以热力学温度无负值.
三、内能
1.分子动能
（1）意义：
分子动能是所具有的动能；
（2）分子平均动能所有分子动能的平均值.是分子平均动能的标志.
2.分子势能由分子间决定的能，在宏观上分子势能与物体_有关，
在微观上与分子间的有关.
3.物体的内能
（1）内能：
物体中所有分子的与的总和.
（2）决定因素：
、和物质的量.
1.关于分子，下列说法中正确的是（）
A.把分子看成球形是对分子的简化模型，实际上分子的形状并不真的都是球形
B.所有分子的直径都相同
C.不同分子的直径一般不同，但数量级基本一致
D.测定分子大小的方法有多种，油膜法只是其中的一种方法
2.下列关于布朗运动的说法，正确的是（）
A.布朗运动是液体分子的无规则运动
B.液体温度越高，悬浮粒子越小，布朗运动越剧烈
C.布朗运动是由于液体各部分的温度不同而引起的
D.布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的
3.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
4.关于热力学温度与摄氏温度，下列说法正确的是（）
A.一33.15°C=240KB.温度变化1°C，也就是温度变化1K
C.摄氏温度和热力学温度的零度是相同的
D.温度由f°C升到2t°C时，对应的热力学温度由厂K升至2厂K
5.关于物体的内能，下列说法中正确的是（）
A.温度升高时，每个分子的动能都增大B.温度升高时，分子的平均动能增大
C.机械能越大，分子的平均动能就越大D.机械能越大，物体的内能就越大
6.下列有关温度的各种说法中正确的是（）
A.温度低的物体内能小B.温度低的物体，其分子运动的平均速率也必然小
C.做加速运动的物体，由于速度越来越大，因此物体分子的平均动能越来越大
D.0°C的铁和0°C的冰，它们的分子平均动能相同考
微观量的估算
1.微观量：
分子体积‘分子直径么分子质量狐
2.宏观量：
物体的体积K摩尔体积K、物体的质量/77、摩尔质量狀物体的密度P.
3.关系
（1）分子的质靈：
仰=
（2）分子的体积：
16=
（3）物体所含的分子数：
/V==或•从•从.
4.两种模型
（1）球体模型直径为6/=.
（2）立方体模型边长为#
1/
特别提醒：
（1）固体和液体分子都可看成是紧密堆积在一起的.分子的体积1/。
=#，
仅适用于固体和液体，对气体不适用.
（2）对于气体分子，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.
^0空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发器（铜管）液化成水，经排水管排走，空气中水分越来越少，人会感觉干燥.某空调工作一段时间后，排出液化水的体积/=1.0X103cm3.已知水的密度p=1.0X103kg/m\摩尔质量^1.8X10-2kg/moI,阿伏加德罗常数M=6.0X1023moI'试求：
（结果均保留一位有效数字）
（1）该液化水中含有水分子的总数％
（2）—个水分子的直径d
［总结提升］微观量的求解方法
（1）分子的大小、分子体积、分子质量属微观量，直接测量它们的数值非常困难，可以借助较易测S的宏观ffl结合摩尔体积、摩尔质ffi等来估算这些微观12,其中阿伏加德罗常数是联系宏观量和微观量的桥梁和纽带.
（2）建立合适的物理模型，通常把固体、液体分子模拟为球形或小立方体形.气体分子所占据的空间则建立立方体模型.
1.已知地球的半径为6.4X103km，水的摩尔质量为1.8X1CT2kg/moI,阿伏加德罗常数为6.02X1023mor1.设想将1kg水均匀地分布在地球表面，则1cm2的地球表面上分布的水分子数目约为（）
A.7X103个B.7X106个
C.7X101。
个D.7X1012个
考
布朗运动与分子热运动
布朗运动
热运动
活动主体
固体小颗粒
分子
区别
是固体小颗粒的运动，是比分子大得多的分子团的运动，较大的颗粒不做布朗运动，但它本身的以及周围的分子仍在做热运动
是指分子的运动，分子无论大小都做热运动，热运动不能通过光学显微镜直接观察到
共同点
都是永不停息的无规则运动，都随温度的升高而变得更加激烈，都是肉眼所不能看见的
联系
布朗运动是由于小颗粒受到周围分子做热运动的撞击力而引起的，它是分子做无规则运动的反映
特别提醒：
（1）扩散现象直接反映了分子的无规则运动，并且可以发生在固体、液体、气体任何两种物质之间.
（2）布朗运动不是分子的运动，是液体分子无规则运动的反映.
例做布朗运动实验，得到某个观测记录如图.图中记录的是（）
A.分子无规则运动的情况
B.某个微粒做布朗运动的轨迹
C.某个微粒做布朗运动的速度一时间图线
D.按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线
2.下列有关扩散现象与布朗运动的叙述中，正确的是（）
A.扩散现象与布朗运动都能说明分子在做永不停息的无规则运动
B.扩散现象与布朗运动没有本质的区别
C.扩散现象突出说明了物质的迁移规律，布朗运动突出说明了分子运动的无规则性规律
D.扩散现象和布朗运动都与温度有关
分子间作用力与分子间距离的关系
分子间总是同时存在着相互作用的引力和斥力，“分子力”是引力与
斥力的合力.分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小、随分子间距离的减小而增大，但总是斥力变化得较快.如图所示.
（1）当广=/»。
时，厂引=厂斥,厂=0;
⑵当Kr。
时，和厂斥都随距离的减小而增大，但么i〈厂斥，厂表现为斥力；
⑶当r〉r。
时，和厂斥都随距离的增大而减小，但厂51〉厂斥，厂表现为引力；
⑷当r〉10nXl（r9m）时，和厂斥都已经十分微弱，可以认为分子间没有相互作用力（厂=0）.
例关于分子间的相互作用力，以下说法中正确的是（）
A.当分子间距离。
时，分子力为零，说明此时分子间既不存在引力，也不存在斥力
B.分子力随分子间距离的变化而变化，当时，随着距离的增大，分子间的引力和斥力都增大，但引力比斥力增大得快，故分子力表现为引力
C.当分子间的距离/。
时，随着距离的减小，分子间的引力和斥力都增大，但斥力比引力增大得快，故分子力表现为斥力
D.当分子间的距离r〉1（T9m时，分子间的作用力可以忽略不计
3.（2012■高考广东卷）清晨，草叶上的露珠是由空气中的水汽凝结成的水珠.这一物理过程中，水分子间的（）
A.引力消失，斥力增大B.斥力消失，引力增大
C.引力、斥力都减小D.引力、斥力都增大
考O）
分子力做功、分子势能、分子间距的关系
分子势能是由分子间相对位置而决定的势能，它随着物体体积的变化而变化，与分子间距离的关系为：
（1）
当r〉r。
时，分子力表现为引力，随着r的增大，分子引力做负功，
分子势能增大；
（2）当广＜〃。
时，分子力表现为斥力，随着r的减小，分子斥力做负功，
分子势能增大；
（3）当广=〃。
时，分子势能最小，但不为零，为负值，因为可选两分子相
距无穷远时分子势能为零.
（4）
分子势能曲线如图所示.
例（2012•高考海南卷）两分子间的斥力和引力的合力厂与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为〜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〉r。
阶段，厂做正功，分子动能增加，势能减小
B.在阶段，厂做负功，分子动能减小，势能也减小
C.在时，分子势能最小，动能最大
D.在〃=〃。
时，分子势能为零
E.分子动能和势能之和在整个过程中不变
（1）根据分子力做功判断.分子力做正功，分子势能减小；分子力做负功，分子势能增加.
（2）利用分子势能与分子间距离的关系图线判断.但要注意此图线和分子力与分子间距离的关系图线形状虽然相似但意义不同，不要混淆.
4.（2013•高考福建卷）下列四幅图中，能正确反映分子间作用力f和分子势能石随分子间
考¥躁
物体的内能1.物体的内能与机械能的比较
内能
机械能
定义
物体中所有分子热运动动能与分子势能的总和
物体的动能、重力势能和弹性势能的统称
决定
因素
与物体的温度、体积、物态和分子数有关
跟宏观运动状态、参考系和零势能点的选取有关
量值
任何物体都有内能
可以为零
测量
无法测量
可测量
本质
微观分子的运动和相互作用的结果
宏观物体的运动和相互作用的结果
运动
形式
热运动
机械运动
联系
在一定条件下可以相互转化，能的总呈守恒
2.内能和热量的比较
内能
热量
区别
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态下有不同的内能
是过程量，它表示由于热传递而引起的内能变化过程中转移的能量
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数值上等于物体吸收或放出的热量.
例③下列说法正确的是（）
A.热ffi可能从低温物体传递到高温物体B.对物体做功不能使物体的温度升高
C.机械能大的物体内能一定大
D.温度相同的氢气和氮气，氢气分子和氮气分子的平均速率不同
E.温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大
［总结提升］分析物体的内能问题应当明确以下几点：
（1）内能是对物体的大量分子而言的，不存在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.
（4）温度是分子平均动能的标志，相同温度的任何物体，分子的平均动能相同.
5.（2014•惠州模拟）下列说法中正确的是（）
A.物体自由下落时速度增大，所以物体内能也增大B.物体的机械能为零时内能也为零
C.物体的体积减小温度不变时，物体内能一定减小
D.气体体积增大时气体分子势能一定增大
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实验：
用油膜法估测分子的大小
1.实验原理
油酸分子
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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，用十算出油膜的厚度，
其中/为一滴油酸溶液中所含油酸的体积，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
盛水浅盘、滴管（或注射器）、试剂瓶、坐标纸、玻璃板、痱子粉（或细石膏粉）、油酸酒精溶液、量筒、彩笔.
3.实验步骤
（1）取1mL（1cm3）的油酸溶于酒精中，制成200mL的油酸酒精溶液.
（2）往边长约为30〜40cm的浅盘中倒入约2cm深的水，然后将痱子粉（或细石膏粉）均匀地撒在水面上.
（3）用滴管（或注射器）向量筒中滴入Z7滴配制好的油酸酒精溶液，使这些溶液的体积恰
1
好为1mL，算出每滴油酸酒精溶液的体积V~nmL.
（4）用滴管（或注射器）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.
（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，算出油酸薄膜的面积.
（7）据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积K据一滴油酸的体积K和
V
薄膜的面积$算出油酸薄膜的厚度6/=-即为油酸分子的直径.比较算出的分子直径，
看其数量级（单位为m）是否为1O-10,若不是1（T1°需重做实验.
4.注意事项
（1）油酸酒精溶液的浓度应小于
（2）痱子粉的用量不要太大，并从盘中央加入，使粉自动扩散至均匀.
（3）测1滴油酸酒精溶液的体积时，滴入量筒中的油酸酒精溶液的体积应为整毫升数，应多滴几毫升，数出对应的滴数，这样求平均值误差较小.
（4）浅盘里水离盘口面的距离应较小，并要水平放置，以便准确地画出薄膜的形状，画线时视线应与板面垂直.
（5）要待油膜形状稳定后，再画轮廓.
（6）利用坐标纸求油膜面积时，以边长为1cm的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，不足半个的舍去，大于半个的算一个.
5.误差分析
（1）纯油酸体积的计算引起误差.
（2）油膜面积的测量引起误差主要是有两个方面：
1油膜形状的画线误差；
2数格子法本身是一种估算的方法，自然会带来误差.
例⑥在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：
1往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上.
2用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定.
3将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小.
4用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积.
5将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上.
完成下列填空：
（1）上述步骤中，正确的顺序是.（填写步骤前面的数字）
（2）将1cm3的油酸溶于酒精，制成300cm3的油酸酒精溶液；测得1cm3的油酸酒精溶
液有50滴.现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是0.13m2.由此估算出油酸分子的直径为（结果保留1位有效数字）
［方法总结］解决油膜法估测分子大小的思路
（1）理解分子模型，也就是理解油酸分子在水面上形成的薄膜厚度即分子直径.
（2）明确溶质和溶剂的关系，正确求出纯油酸体积K
（3）准确“数”出油膜的面积S⑷利用得分子直径.
6.用油膜法估测分子直径的实验中做了哪些科学的近似（）
A.把在水面上尽可能扩散开的油膜视为单分子油膜
B.把形成油膜的分子看做紧密排列的球形分子
C.将油膜视为单分子油膜，但需要考虑分子间隙
D.将油酸分子视为立方体模型
高考题组
1、关于温度的概念，下列说法中正确的是（）
A.温度是分子平均动能的标志，物体温度高，则物体的分子平均动能大
B.物体温度高，则物体每一个分子的动能都大C.某物体内能增大时，其温度一定升高
D.甲物体温度比乙物体温度高，则甲物体的分子平均速率比乙物体的大
2.（2013•高考新课标全国卷I）两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近.在此过程中，下列说法正确的是（）
A.分子力先增大，后一直减小B.分子力先做正功，后做负功
C.分子动能先增大，后减小D.分子势能先增大，后减小
E.分子势能和动能之和不变
3.（2010•高考江苏卷）已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3kg/m3和2.1kg/m3,空气的摩尔质量为0.029kg/moI,阿伏加德罗常数从=6.02X1023moI'若潜水员呼吸一次吸入2L空气，试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数.（结果保留一位有效数字）
二，模拟题组
1.（2014•山西四校联考）下列叙述正确的是（）
A.扩散现象说明了分子在不停地做无规则运动B.布朗运动就是液体分子的运动
C.分子间距离增大，分子间作用力一定减小
D.物体的温度越高，分子运动越激烈，每个分子的动能都一定增大
2.（2014•岳阳模拟）若以表示水的摩尔质量，/表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，
P表示在标准状态下水蒸气的密度，从表示阿伏加德罗常数，/T；、r分别表示每个水分子的质量和体积，下面关系错误的有（）
A."A=今B.p=~^vC.P々vD.
3.（2014■嘉定模拟）从微观的角度来看，一杯水是由大量水分子组成的，下列说法中正确的是（）
A.当这杯水静止时，水分子也处于静止状态B.每个水分子都在运动，且速度大小相等C.水的温度越高，水分子的平均动能越大D.这些水分子的动能总和就是这杯水的内能
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