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1、专题一,专题二,专题三,专题一 估算分子的微观量 1.分子的微观量是指微观领域内不能直接测量的物理量,如分子的质量、分子的体积和分子的个数等,利用阿伏加德罗常数可实现对分子微观量的估算. 阿伏加德罗常数NA是联系宏观物理量和微观物理量的桥梁,在已知宏观物理量的基础上,往往可借助NA计算出某些微观物理量.,专题一,专题二,专题三,2.公式 假定物质的摩尔质量为M(kg/mol),摩尔体积为Vm(m3/mol),物体的质量为m(kg),体积为V(m3),密度为(kg/m3),分子体积或气体分子所占据的平均空间为V0(m3),分子质量为m0(kg),分子直径或气体分子之间的平均距离为d(m),N表示
2、物体所含分子数.,专题一,专题二,专题三,专题一,专题二,专题三,【例1】 由阿伏加德罗常数和一个水分子的质量、一个水分子的体积,不能确定的物理量有( ) A.1 mol水的质量 B.1 mol水蒸气的质量 C.1 mol水的体积 D.1 mol水蒸气的体积 解析:已知条件是一个水分子的质量和一个水分子的体积及阿伏加德罗常数,由一个水分子的质量乘阿伏加德罗常数可得1 mol水的质量,故A项能确定;又因为1 mol水蒸气的分子数应和1 mol水的分子数相同,所以1 mol水蒸气的质量和1 mol水的质量相同,B项也能确定;又由于已知一个水分子的体积,乘阿伏加德罗常数即可得到1 mol水的体积,C
3、项能确定;因为水分子和水蒸气的分子距离不同,所以D项不能确定. 答案:D,专题一,专题二,专题三,【例2】 某学校兴趣小组的同学,通过查找资料知道,月球半径R=1.7106 m,月球表面重力加速度g=1.6 m/s2。为开发月球的需要,设想在月球表面覆盖一层大气,使月球表面附近的大气压达到p0=1.0105 Pa,已知大气层厚度h=1.3103 m,比月球半径小得多,假设月球表面开始没有空气.试估算: (导学号51140013) (1)应在月球表面覆盖的大气层的总质量m; (2)月球表面大气层的分子数.,专题一,专题二,专题三,专题一,专题二,专题三,专题二 分子力曲线与分子势能曲线 分子力F
4、、分子势能Ep与分子间距离r的关系如图所示(取无穷远处分子势能为0),可以看出两条曲线非常相似,但却有着本质的区别,现比较如下: 1.分子间同时存在着引力和斥力,它们都随分子间距离的增大(减小)而减小(增大),但斥力比引力变化得快. 对外表现的分子力F是分子间引力和斥力的合力.,专题一,专题二,专题三,2.在rr0的范围内,随着分子间距离r的增大,分子力F是先增大后减小,而分子势能Ep一直增大. 3.当r=r0时分子处于平衡状态,此时分子间的引力、斥力同样存在,分子力F为零,分子势能Ep最小.,专题一,专题二,专题三,4.分子力曲线和分子势能曲线的比较.,专题一,专题二,专题三,专题一,专题二
5、,专题三,【例3】 甲、乙两图分别表示两个分子之间分子力和分子势能随分子间距离变化的图象,由图象判断以下说法正确的是( ) A.当分子间距离为r0时,分子力和分子势能均最小且为零 B.当分子间距离rr0时,分子力随分子间距离的增大而增大 C.当分子间距离rr0时,分子势能随分子间距离的增大而增大 D.当分子间距离rr0时,分子间距离逐渐减小,分子力和分子势能都逐渐增大,专题一,专题二,专题三,解析:由题图可知,当分子间距离为r0时,分子力和分子势能均达到最小,但此时分子力为零,而分子势能不为零,是一负值;当分子间距离rr0时,分子力随分子间距离的增大先增大后减小,此时分子力做负功,分子势能增大
6、;当分子间距离rr0时,分子间距离逐渐减小,分子力逐渐增大,而此过程中分子力做负功,分子势能增大,由此知选项C、D正确. 答案:CD,专题一,专题二,专题三,【例4】 根据分子动理论,物体分子间距离为r0时,此时分子所受引力和斥力大小相等,以下说法正确的是 ( ) A.当分子间距离等于r0时,分子具有最大势能,距离增大或减小时势能都变小 B.当分子间距离等于r0时,分子具有最小势能,距离增大或减小时势能都变大 C.分子间距离越大,分子势能越大;分子间距离越小,分子势能越小 D.分子间距离越大,分子势能越小;分子间距离越小,分子势能越大,专题一,专题二,专题三,解析:分子间距离为r0时,分子力为
7、0,距离增大,则为引力,分子力做负功,分子势能增大;距离减小,则为斥力,分子力也做负功,分子势能增大,可见r0处分子势能最小,A项错误,B项正确.而C、D项中未说明由r0处开始,则不正确,故只有B项正确. 答案:B,专题一,专题二,专题三,专题三 测量分子的大小 用油膜法估测分子大小的实验原理是:油酸是一种脂肪酸,其分子的一部分和水分子的亲和力很强.当把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时,酒精溶于水或挥发,在水面上形成一层油酸薄膜,薄膜可认为是单分子油膜,如图所示.将水面上形成的油膜形状画到坐标纸上,可以计算出油膜的面积,根据纯油酸的体积V和油膜的面积S,可以计算出油膜的厚度 ,即油酸分子的直径.,专题一,专题二,专题三,【例5】在“用油膜法估测分子的大小”实验中,关于油膜面积的测量方法,下列做法正确的是( ) A.油酸酒精溶液滴入水中后,应立即用刻度尺去测量油膜的面积 B.油酸酒精溶液滴入水中后,应让油膜尽可能地散开,再用刻度尺去测量油膜的面积 C.油酸酒精溶液滴入水中后,应立即将油膜的轮廓画在玻璃板上,再利用坐标纸去计算油膜的面积 D.油酸酒精溶液滴入水中后,应让油膜尽可能散开,再把油膜的轮廓画在玻璃板上,然后用坐标纸去计算油膜的面积 解析:在测量油膜面积时,应让油膜尽可能散开,然后再用玻璃板描下油膜的形状,用坐标纸通过数格数来计算油膜的面积,故D选项正确. 答案:D,
