【高考调研】2015高考物理总复习 1分子动理论课件 新人教版选修3-3

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1、,选修3-3 热学,第1单元 分子动理论,一、 物质是由大量分子组成的1分子的大小(1)直径的数量级为1010 m.【名师点拨】(1A 1010m)非常小,反之说明物质是由“大量”分子组成的,【学法指导】学习油膜法重在掌握这种测量方法及在其他方面知识的能力迁移,这里涉及到分子的模型球形这一设想符合卢瑟福的原子结构模型有些参考书上说,也可以看成立方体模型这是早期,人们还没有揭示原子结构模型,因此适应于解决问题,即使使用现代的扫描隧道电子显微镜,我们也无法真正看到分子的形状,(3)分子质量的数量级为1026kg.2分子间是有空隙的(1)实验依据之一:水和酒精混合混合后体积小于原来体积之和原因:由于

2、分子重新分布,原来的分子间的空隙有一部分被分子占据了的缘故注意不要理解成“互钻”,而是重新分布(2)实验依据之二:物体可以被压缩(特别是气体)对于固、液可以认为V总Vi,对气体不成立,【答案】B【易错】A、D项,错误点在于审题不对,忘记研究对象是“气体”,3阿伏加德罗常数物质是由大量分子组成的分子数目极多,用阿伏加德罗常数表示NA6.021023mol1,估算时取61023mol1.阿伏加德罗常数是联系微观物理量和宏观物理量的桥梁此处所指的微观物理量:分子的体积V0,分子的直径D、分子的质量m;宏观量是指:物质的体积V、摩尔体积VA,物质的质量M,摩尔质量MA、物质的密度.【名师点拨】所谓宏观

3、量是指可以用宏观测量仪器进行测量的物理量,否则为微观量,二、分子在永不停息地做无规则运动1实验依据:扩散现象和布朗运动2扩散现象相互接触的物体彼此进入对方的现象3布朗运动(1)概念:1827年英国植物学家布朗用显微镜观察水中悬浮的花粉,发现这些花粉颗粒不停地无规则运动,这种现象后来叫布朗运动,(2)布朗微粒:三个相同概念:“小颗粒”“微粒”“布朗微粒”微粒(小,小到肉眼看不见在显微镜下能看到)凡是能用肉眼直接看到的粒子所做的运动,都不能称为布朗运动布朗微粒的大小约106m,分子直径约1010m.说明布朗微粒中包含大量的分子(约1021个分子)(3)布朗运动不只是在液体中,在静止的气体中也能形成

4、布朗运动该知识点是对布朗运动的外延,在此注意必须是“静止”气体流动气体属对流,不是布朗运动,要区分开,【例2】有时我们在较暗的房间里,观察到阳光射入的光柱中有悬浮在空气里的颗粒在飞舞着,这可以说是布朗运动吗?为什么?【答案】不是布朗运动的微粒肉眼不能直接观察到,这种运动是空气的对流占主导因素,(4)布朗运动不是分子的运动,而是分子运动的反映布朗运动的主体是“布朗微粒”,不是分子运动布朗微粒虽小,但它又比分子大许多倍,在显微镜下(光学显微镜)是观察不到分子的从布朗运动的成因上分析,是小颗粒受到分子撞击的不平衡性造成的故布朗运动不是分子运动,但却是分子运动的间接反映,【例3】做布朗运动实验,得到某

5、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,【解析】布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动,而非分子的运动,故A项错误;既然无规则,所以微粒没有固定的运动轨迹,故B项错误;对于某个微粒而言在不同时刻的速度大小和方向均是不确定的,所以无法确定其在某一个时刻的速度,故也就无法描绘其速度时间图线,故C项错误,D项正确【答案】D【名师点拨】本题易错选B项,(5)影响布朗运动的因素:颗粒越小,布朗运动越显著温度越高,布朗运动越显著,【例4】(2012全国)下列关于布朗运动的说法,正

6、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,【解析】布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的运动,A项错误;它是因为液体分子从各个方向对悬浮颗粒撞击作用的不平衡引起的,C项错误,D项正确;液体温度越高,悬浮颗粒越小,布朗运动越激烈,B项正确【答案】BD,三、分子间同时存在着引力和斥力1分子力即分子引力和斥力的合力2实验依据拉伸、压缩物体都要用力,实际上都是克服分子力3短程力分子是一种性质力、具有短程力的特点即分子间距达分子直径的10倍时,分子力很小,

7、可视为零,4分子力的特点分子力同时存在引力和斥力(这是其他性质力所没有的),且引力和斥力都与分子间距离有关,且距离的变化对斥力的影响大如图所示,当rr0时(约几个埃,1 1010m),f引f斥,分子力f0.当rr0时,f引f斥,分子力f表现为斥力当rr0时,f引f斥,分子力f表现为引力当r10r0时,f引、f斥迅速减弱,几乎为零,分子力f0.,【名师点拨】上面的情况下,f0是分子力表现为0,此时f引f斥,不是说没有引力和斥力了为斥力或引力,是分子力表现为斥力或引力此时,斥力和引力仍存在中分子力f0,此情况下,既无引力,也无斥力;正是分子力的作用使分子聚集在一起,而分子的无规则运动使它们趋于分散

8、,正是这两个因素决定了物体的气、液、固三种不同的状态,【例5】分子间同时存在的吸引力和排斥力,下列说法正确的是()A固体分子间的吸引力总是大于排斥力B气体能充满任何容器是因为分子间的排斥力大于吸引力C分子间的吸引力和排斥力都随分子间距离的增大而减小D分子间吸引力随分子间距离的增大而增大,而排斥力随距离的增大而减小,【解析】固体分子间距几乎等于平衡距离r0,引力与斥力平衡,A项错;气体分子间距离很大,引力和斥力可以认为零,气体能充满任何容器是分子热运动的结果,B项错;引力和斥力都随分子间距离的增大而减小,只是斥力减小得更快,C项对,D项错【答案】C【学法指导】对于理想气体来说,分子间没有引力和斥

9、力要能把固体、液体、气体分子间的距离与平衡距离r0联系起来,【答案】B,有人说水在任何温度下都能蒸发,这是在空气中发生的现象,因为空气的流动性,水的蒸发与凝结很难达到平衡状态,因此水可以一直在蒸发若在密闭环境中,达到平衡状态,0度时,水的蒸气压只有0.6 kPa.也就是在标准状况下,水的蒸气压不可能是101 kPa.,【例2】已知水的密度1.0103 kg/m3,水的摩尔质量M1.8102 kg/mol,求:(1)1 cm3的水中有多少个水分子?(2)估算一个水分子的直径多大?,【答案】3.310223.91010 m或3.11010 m(2)气体分子占据的空间体积:,【例3】求质量为2 g的

10、氢气在标准状态下氢气分子间的平均距离,【答案】3.3109 m,【名师点拨】无论是将分子看成球体还是立方体,都只是一种简化的模型,是一种近似处理的方法由于建立的模型不同,得出的结果稍有不同,但数量级都是1010;处理这类问题,我们遵循的原则是:在估算固体或液体分子线度或分子间距离时,一般采用球模型在估算气体分子间的距离时,一般采用立体模型;,一、分子力及其做功特点分子力属于短程力,做功与路径无关,因此分子力做正功,分子势能减小,分子力做负功,分子势能增加【例1】(2010全国)下图为两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线下列说法正确的是(),A当r大于r1时,分子间的作用力表现为引力B

11、当r小于 r1时,分子间的作用力表现为斥力C当r等于r2时,分子间的作用力为零D在r由r1变到r2的过程中,分子间的作用力做负功【解析】分子间距等于r0时分子势能最小,即r0r2.当r小于r1时分子力表现为斥力;当r大于r1小于r2时分子力表现为斥力;当r大于r2时分子力表现为引力,A项错,B、C项对在r由r1变到r2的过程中,分子斥力做正功,分子势能减小,D项错误. 【答案】BC,【触类旁通】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,F0表示斥力,F0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处静止释放,

12、则(),A乙分子从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,两分子间的分子势能一直增加D乙分子由b到d的过程中,两分子间的分子势能一直增加【解析】乙分子从a到d一直做加速运动,分子力做正功,分子势能减小,c到d做减速运动,分子力做负功,分子势能增大,在c点时速度最大;所以正确选项是B.【答案】B,【名师点拨】对Fx图象中包含的信息不能完全理解是造成失误的主要原因,而“图象问题”是近年高考的一个热点,这在复习中要引起重视分子势能的变化与分子力做功有关,这和重力势能的变化与重力做功有关完全类似,二、分子力和分子势能的图象【例2】(2013福建)下列四幅图中,能正确反映分子间作用力f和分子势能Ep随分子间距离r变化关系的图线是(),【解析】根据分子力、分子势能与分子之间距离关系可知,当rr0时,分子力为零,分子势能最小,由此可知B项正确【答案】B,

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