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1、第1讲分子动理论内能主干梳理 对点激活知识点分子动理论1物体是由大量分子组成的(1)分子的大小分子直径：数量级是1010 m；分子质量：数量级是1026 kg；测量方法：油膜法。(2)阿伏加德罗常数1 mol任何物质所含有的粒子数，NA6.021023 mol1。阿伏加德罗常数是联系宏观物理量与微观物理量的桥梁。2分子做永不停息的无规则运动(1)扩散现象定义：不同物质能够彼此进入对方的现象。实质：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，扩散现象越明显。(2)布朗运动定义：悬浮在液体中的微粒的永不停息的无规则运动。成因：液体分子无规则运动，对固体微粒
2、撞击作用不平衡造成的。特点：永不停息，无规则；微粒越小，温度越高，布朗运动越显著。结论：反映了液体分子的无规则运动。(3)热运动定义：分子永不停息的无规则运动。特点：温度越高，分子无规则运动越激烈。3分子间的相互作用力(1)引力和斥力同时存在，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，斥力比引力变化更快。(2)分子力随分子间距离的变化图象如图所示。(3)分子力的特点rr0时(r0的数量级为1010 m)，F引F斥，分子力F0；rr0时，F引r0时，F引F斥，分子力F表现为引力；r10r0时，F引、F斥都已十分微弱，可认为分子力F0。知识点温度、内能1温度一切达到热平衡的系统都具有相
3、同的温度。2两种温标摄氏温标和热力学温标。关系：Tt273.15 K。3分子的动能(1)分子动能是分子热运动所具有的动能；(2)平均动能是所有分子热运动的动能的平均值，温度是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总和。4分子的势能(1)定义：由于分子间存在着引力和斥力，所以分子具有由它们的相对位置决定的能。(2)分子势能的决定因素微观上决定于分子间距离；宏观上决定于物体的体积。5物体的内能(1)物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和叫物体的内能，内能是状态量。(2)对于给定的物体，其内能大小与物体的温度和体积有关。(3)物体的内能与物体的位置高低、
4、运动速度大小无关。(4)决定内能的因素微观上：分子动能、分子势能、分子个数。宏观上：温度、体积、物质的量(摩尔数)。(5)改变物体的内能有两种方式做功：当做功使物体的内能发生改变时，外界对物体做了多少功，物体内能就增加多少；物体对外界做了多少功，物体内能就减少多少。热传递：当热传递使物体的内能发生改变时，物体吸收了多少热量，物体内能就增加多少；物体放出了多少热量，物体内能就减少多少。知识点实验：用油膜法估测分子的大小1实验目的(1)了解本实验的实验原理及所需要的器材，了解实验的注意事项；(2)会正确测出一滴油酸酒精溶液中油酸的体积及形成油膜的面积；(3)会计算分子的大小，正确处理实验数据。2实
5、验原理如图所示，测出一滴油酸酒精溶液在水面上形成的单分子油膜面积，将油酸分子看成球形，用d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d就是油酸分子的直径。3实验器材清水、酒精、油酸、量筒、浅盘(边长约3040 cm)、注射器(或滴管)、玻璃板(或有机玻璃板)、彩笔、痱子粉(或石膏粉)、坐标纸、容量瓶(500 mL)。4实验步骤(1)用稀酒精溶液及清水清洗浅盘，充分洗去油污、粉尘，以免给实验带来误差。(2)配制油酸酒精溶液，取油酸1 mL，注入500 mL的容量瓶中，然后向容量瓶内注入酒精，直到液面达到500 mL刻度线为止，摇动容量瓶，使油酸充分在酒精中溶
6、解，这样就得到了500 mL含1 mL纯油酸的油酸酒精溶液。(3)用注射器或滴管将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，并记下量筒内增加一定体积VN时的滴数N。(4)根据V0算出每滴油酸酒精溶液的体积V0。(5)向浅盘里倒入约2 cm深的水，并将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上。(6)用注射器或滴管在水面上滴一滴油酸酒精溶液。(7)待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板(或有机玻璃板)放在浅盘上，并用彩笔在玻璃板上描画出油酸薄膜的形状。(8)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S(求面积时以坐标纸上边长为1 cm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，多于半个的算一个
7、)。(9)根据油酸酒精溶液的配制比例，算出一滴溶液中纯油酸的体积V，并代入公式d算出油酸薄膜的厚度d。(10)重复以上实验步骤，多测几次油酸薄膜的厚度，求平均值，即为油酸分子的直径大小。5注意事项(1)油酸酒精溶液配制后不要长时间放置，以免浓度改变，产生误差。(2)注射器针头高出水面的高度应在1 cm之内，当针头靠水面很近(油酸酒精溶液未滴下)时，会发现针头下方的粉层已被排开，这是由于针头中酒精挥发所致，不影响实验效果。(3)实验之前要训练好滴法。(4)待测油酸面扩散后又收缩，要在稳定后再画轮廓，扩散后又收缩有两个原因：一是水面受油酸液滴冲击凹陷后又恢复，二是酒精挥发后液面收缩。(5)当重做实
8、验时，水从浅盘的一侧边缘倒出，在这侧边缘会残留油酸，可用少量酒精清洗，并用脱脂棉擦去，再用清水冲洗，这样可保持浅盘的清洁。(6)从浅盘的中央加痱子粉，使粉自动扩散至均匀，这是由以下两种因素所致：第一，加粉后水的表面张力系数变小，水将粉粒拉开；第二，粉粒之间的排斥。这样做比粉撒在水面上的实验效果好。(7)本实验只要求估算分子大小，实验结果数量级符合要求即可。(8)实验中所用的油酸及酒精都应取较纯药品，否则会影响结果。另外，实验中所有的容器必须洁净，不能有油污。(9)计算时注意单位和数量级，以及有效数字要求，细心求解、计算。一 思维辨析1只要知道气体的体积和阿伏加德罗常数，就可以算出分子的体积。(
9、)2扩散现象和布朗运动的剧烈程度都与温度有关，所以扩散现象和布朗运动也叫做热运动。()3相同质量和相同温度的氢气和氧气，氢气的内能大，氧气分子的平均动能大，氢气分子的平均速率大。()4在阳光照射下的教室里，眼睛直接看到的空气中尘埃的运动属于布朗运动。()5分子力随分子间距离的变化而变化，当rr0时，随着距离的增大，分子间的引力和斥力都增大，但引力比斥力增大的快，故分子力表现为引力。()6分子的动能与分子的势能的和叫做这个分子的内能。()7“用油膜法估测分子的大小”实验中油酸分子直径等于一滴混合溶液中纯油酸的体积除以相应油酸膜的面积。()8分子力减小时，分子势能也一定减小。()9物体的机械能减小
10、时，内能不一定减小。()10内能相同的物体，它们的分子平均动能一定相同。()答案1.2.3.4.5.6.7.89.10.二 对点激活1(人教版选修33P7T2改编)(多选)以下关于布朗运动的说法错误的是()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E扩散现象和布朗运动都证明分子在做永不停息的无规则运动答案ABC解析布朗运动反映了液体分子的无规则运动，它是固体颗粒的运动，不属于分子运动，故A、B错误；胡
11、椒粉的运动不是布朗运动，故C错误，正确的只有DE。2(多选)对内能的理解，下列说法正确的是()A物体的质量越大，物体的内能越大B物体的温度越高，物体的内能越大C同一个物体，内能的大小与物体的体积和温度有关D对物体做功，物体的内能可能减小E物体放出了热量，物体的内能可能不变答案CDE解析物体的内能是物体内所有分子的分子动能和分子势能的总和，与物体的温度、体积、分子总数(即物质的量)有关，故A、B错误，C正确；做功和热传递都能改变物体的内能，对物体做功，物体同时对外放热，物体的内能可能减小，D正确；物体放出了热量，同时对物体做功，物体的内能可能不变，E正确。3. (人教版选修33P9T4)如图所示
12、，把一块洗净的玻璃板吊在橡皮筋的下端，使玻璃板水平地接触水面。如果你想使玻璃板离开水面，向上拉橡皮筋的力必须大于玻璃板的重量。请解释为什么。答案因为玻璃板和水的分子间分子引力大于斥力。4. (人教版选修33P4T2)在做“用油膜法估测分子的大小”实验时，每104 mL油酸酒精溶液中有纯油酸6 mL。用注射器测得75滴这样的溶液为1 mL。把1滴这样的溶液滴入盛水的浅盘里，把玻璃板盖在浅盘上并描画出油酸膜轮廓，如图所示。图中正方形小方格的边长为1 cm。 (1)1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是多少？(2)油酸膜的面积是多少？(3)按以上数据，估算油酸分子的大小。答案(1)8106 mL(2)
13、114 cm2(3)71010 m解析(1)1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积V8106 mL。(2)数出图中轮廊内的方格数，面积大于半格的算一个，少于半格的不计，共114个方格，每个方格面积为1 cm2，故油酸膜的面积为S114 cm2。(3)单分子油酸膜的厚度等于油酸分子的直径：d7108 cm71010 m。5(人教版选修33P4T3)把铜分子看成球形，试估算铜分子的直径。已知铜的密度为8.9103 kg/m3，铜的摩尔质量为6.4102 kg/mol。答案2.841010 m解析铜的摩尔体积V，一个铜原子的体积V0V0联立得d2.841010 m。考点细研 悟法培优考点1微观量的估算1
14、分子模型物质有固态、液态和气态三种状态，不同物态下应将分子看成不同的模型。(1)固体、液体分子一个一个紧密排列，可将分子看成球形或立方体形，如图所示。分子间距等于小球的直径或立方体的棱长，所以d(球体模型)或d(立方体模型)。(2)气体分子不是一个一个紧密排列的，它们之间的距离很大，所以气体分子的大小等于每个分子所占据的平均空间。如图所示，此时每个分子占据的空间视为棱长为d的立方体，所以d。2微观量：分子体积V0、分子直径d、分子质量m。3宏观量：物体体积V、摩尔体积Vmol、物体的质量M、摩尔质量Mmol、物体的密度。4微观量与宏观量的关系(1)分子的质量：m。(2)分子的体积(或占据的空间)：V0对固体和液体，V0表示分子的体积；对气体，V0表示分子占据的空间。(3)物体所含的分子数：nNANA，或nNANA。例1(多选)钻石是首饰和高强度钻头、刻刀等工具中的主要材料，设钻石的密度为(单位为kg/m3)，摩尔质量为M(单位为g/mol)，阿伏加德罗常数为NA。已知1克拉0.2克，则()Aa克拉钻石所含有的分子数为Ba克拉钻石所含有的分子数为C每个钻石分子直径的表达式为 (单位为m)D每个钻石分子直径的表达式为 (单位为m)E每个钻石分子的质量为(单位为g)解题
