第11章试题解析51

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1、1 第十一章热学学案 51 分子动理论一、概念规律题组1关于分子下列说法正确的是() A物体是由大量分子组成的B不同分子的直径一般不同，但数量级基本一致C质量相等的不同种物质含有相同的分子数D分子的质量之比一定等于它们的摩尔质量之比2某气体的摩尔质量为M，摩尔体积为V，密度为 ，每个分子的质量和体积分别为m 和 V0，则阿伏加德罗常数NA 可表示为 () ANAV V0BNAV mCNAM mDNAM V03关于分子的热运动，以下叙述正确的是() A布朗运动就是分子的热运动B布朗运动是分子的无规则运动，同种物质的分子的热运动激烈程度相同C气体分子的热运动不一定比液体分子激烈D物体运动的速度越大

2、，其内部的分子热运动就越激烈4两个分子从靠近得不能再近的位置开始，使二者之间的距离逐渐增大，这一过程中关于分子间的相互作用力的下述说法中正确的是() A分子间的引力和斥力都在减小B分子间的斥力在减小，引力在增大C分子间相互作用的合力在逐渐减小D分子间相互作用的合力，先减小后增大，再减小到零二、思想方法题组5当氢气和氧气的质量和温度都相同时，下列说法中正确的是() A两种气体分子的平均动能相等B氢气分子的平均速率大于氧气分子的平均速率C两种气体分子热运动的总动能相等D两种气体分子热运动的平均速率相等6用 r 表示两分子间的距离，Ep 表示两个分子间相互作用的势能，当rr0时，两个分子间引力等于斥

3、力，设两分子间距离很远时，Ep0，则 () A当 10r0r r0时， Ep 随 r 的增大而增大B当 rr0时， Ep 随 r 的减小而增大C当 rr0时， Ep 最小D当 r r0时， Ep0 2 一、微观量估算的基本方法1微观量：分子体积V0、分子直径d、分子质量m0. 2宏观量：物体的体积V、摩尔体积Vm、物体的质量m、摩尔质量M、物体的密度.3关系【例 1】 用放大 600 倍的显微镜观察布朗运动，估计放大后的小颗粒(碳)体积为 0.1 109m3，碳的密度为2.25103kg/m3，摩尔质量是1.2102kg/mol ，阿伏加德罗常数为6.021023 mol1，则：(1)该小碳粒

4、含分子数约为多少个？(取一位有效数字) (2)假设小碳粒中的分子是紧挨在一起的，试估算碳分子的直径针对训练1)某同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验前，查阅数据手册得知：油酸的摩尔质量M0.283 kg mol1，密度 0.895103 kg m3.若 100 滴油酸的体积为1 mL，则 1 滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是多少？(取 NA 6.021023mol1，球的体积 V 与直径 D 的关系为V1 6D3，结果保留一位有效数字) 3 二、布朗运动的理解1研究对象：悬浮在液体、气体中的小颗粒2特点：永不停息；无规则；颗粒越小，现象越明显；温度越高，运动越激烈；肉眼看不到3成因：

5、布朗运动是由于液体分子无规则运动对小颗粒撞击力的不平衡引起的，是分子无规则运动的反映特别提示1布朗运动不是固体分子的运动，也不是液体分子的运动，而是小颗粒的运动，是液体分子无规则运动的反映2布朗运动中的颗粒很小，肉眼看不见，需用显微镜才能观察到【例 2】 关于布朗运动的下列说法中，正确的是() A布朗运动就是分子的无规则运动B布朗运动是组成固体颗粒的分子无规则运动的反映C布朗运动是液体或气体分子无规则运动的反映D观察时间越长，布朗运动就越显著E阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃的运动就是布朗运动针对训练2图 1 做布朗运动实验，得到某个观测记录如图1 所示图中记录的是() A分子无规则运动

6、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三、分子力与分子势能图 2 1分子间的相互作用力与分子间距离的关系4 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2 所示(1)当 rr0时， F引F斥，F0. (2)当 rr0时， F引和 F斥都随距离的增大而减小，但F引F斥，F 表现为引力(4)当 r10r0(109m)时， F引和 F斥都已经十分微弱，可以认为分子间没有相互作用力(F0)2分子势能与分子间距离的关系分子势能随着物体体积的变化而变化，与分子间距离的关系为：图 3

7、 (1)当 rr0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 r0 为斥力， Fr0时，分子间的斥力小于引力，分子力表现为引力当rr0时，合力为零，当r 时，分子间相互作用力为零所以分子力的变化是先减小后增大，再减小到零故A、D 正确 5AB因温度是气体分子平均动能的标志，所以选项A 正确因为氢气分子和氧气分子的质量不同，且M(H)rr0时 Ep 随 r 增大而增大，故A 正确当 rr0时， Ep 随 r 的减小而增大，B 正确当 r r0时， Ep 最小，故C 正确注意区分 “分子势能最小 ”和 “分子势能为零 ”是两个不同的概念， “最小 ”不一定是9 “等

8、于零 ”；反之， “等于零 ”也不一定是 “最小 ” 自然，由于分子势能数值的相对性，也可以取 “分子势能最小”的位置作为 “分子势能为零”的位置如右图，故D 错误 思维提升1分子动理论的内容：(1)物体是由大量分子组成的，分子很小， 直径： 1010 m，质量：1026 kg.(2)分子永不停息地做无规则运动，这种运动称为热运动体现：扩散现象、布朗运动 (3)分子间存在相互作用的引力与斥力分子力是二者的合力，二者都随分子间距离的增大而减小，但斥力变化较快2阿伏加德罗常数是联系宏观世界与微观世界的桥梁3温度是分子平均动能的标志【核心考点突破】例 1 (1)51010个(2)2.61010 m

9、解析(1)设小颗粒边长为a，放大 600 倍后，则其体积为V(600a)30.1109m3. 实际体积为V a31016216m3质量为 mV1.01015 kg 含分子数为nm MmolNA1.010151.21026.021023个 5 1010个(2)将碳分子看成球体模型，则有V n4 3 (d 2)3d36得 d36V n3610162165 10103.14m2.61010 m 规范思维 微观量的估算问题的关键是：(1)牢牢抓住阿伏加德罗常数，它是联系微观物理量和宏观物理量的桥梁(2)估算分子质量时，不论是液体、固体还是气体，均可用(3)估算分子大小和分子间距时，对固体、 液体与气体

10、， 应建立不同的微观结构模型固体、液体分子可忽略分子间的间隙；固体、液体分子可建立球形模型，估算分子直径；气体分子可建立正方体模型，估算分子间距例 2 C布朗运动是布朗颗粒的运动，布朗颗粒是由很多固体分子组成的集体，A 错；布朗运动是由液体(或气体 )分子对布朗颗粒碰撞引起的，故布朗运动反映了液体(或气体 )分子运动的特点， 但不能反映自身分子运动的特点，B 错，C 对； 布朗运动与时间无关，D 错；尘埃的运动是空气对流引起的，不是布朗运动，E 错 规范思维 布朗颗粒是大量分子组成的，其大小人眼无法直接观察，但用光学显微镜能看到例 3 (1)B(2)D 解析(1)乙分子从a 到 b 再到 c

11、的过程中，分子之间均表现为引力，所以乙分子始终做加速运动， 且到达 c点时速度最大， 故 A 错误，B 正确，C 错误 乙分子由b 到 c 的过程，分子引力做正功，故两分子间的分子势能减小，从 c 到 d 的过程分子间为斥力，分子斥力做负功，分子间的势能增加，故D 错误10 (2)当两个接触面平滑的铅柱压紧时，接触面上的分子与分子间的距离非常小，分子之间的作用力表现为引力，使铅柱不脱落规范思维 解答此题应把握以下几点熟知分子力作用的范围及特点根据力和运动的关系分析分子速度和动能的变化由分子力做功的特点判断分子势能的变化针对训练 11101 m2解析一个油酸分子的体积由球的体积与直径的关系得分子

12、直径最大面积 S1108 m3D，代入数据，解得S1 101 m22D3.B4.C 思想方法总结1(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，仅适用于固体和液体，对气体，V0表示每个气体分子平均占有的空间体积(2)对于气体分子，d3V0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(3)在计算时要注意先建立分子球形模型或立方体模型2对布朗运动的理解要准确(1)布朗运动不是液体分子的运动，而是固体颗粒的运动，但它反映了液体分子的无规则运动 (理解时注意几个关联词：不是,，而是 ,，但 ,) (2)温度越高，悬浮颗粒越小，布朗运动越明显(3)产生原因：周围液体分子的无规

13、则运动对悬浮颗粒撞击的不平衡造成的(4)布朗运动是永不停止的注意布朗颗粒的限度是非常小的，不能用肉眼直接观察到(5)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3关于物体的内能，注意：(1)物体的体积越大，分子势能不一定就越大，如0的水结成 0 的冰后体积变大，但分子势能却减小了(2)理想气体分子间相互作用力为零，故分子势能忽略不计，一定质量的理想气体内能只与温度有关(3)机械能、内能是对宏观物体而言的，不存在某个分子内能、机械能的说法【课时效果检测】1D2.CD3.C4.AD5.B6.BC 11 7CD1 个铜原子的质量为，1 个铜原子占有的体积为.由

14、1个铜原子的体积大小即可计算1 m3铜所含原子的数目为1 单个铜原子体积，1 kg 铜所含原子的数目为1 单个铜原子质量.故 C、D 正确 8B 9C1 g 水的物质的量为1 18mol 1 g 水的分子数为1 18NA完成任务所需时间t1 1861023601085 00024365年 105年，故 C 正确， A、 B、D 错误 10(1)大引力(2)扩散无规则运动 (热运动 )增大解析(1)玻璃板接触水面，水分子与玻璃板下表面分子间存在相互作用力，将玻璃板向上提时，分子间表现为引力，故此时所需向上的拉力比玻璃板的重力大(2)红墨水滴入水杯中后，由于扩散作用，一会儿整杯水都变成红色扩散是分

15、子的热运动造成的 根据热力学第二定律，一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行11(1)7107 kg(2)31025个(3)4 1010 m 解析(1)由 p0S mg 得：mp0S g11057 14010kg7107 kg (2)水的摩尔体积为V0Mmol 1.81021.0103m3/mol1.8105 m3/mol 水分子数： n1031066.0210231.8105个31025个(3)建立水分子的球模型有1 6d3得水分子直径12 d361.81053.146.02 1023m41010 m 12(1)2.271018 kg(2)4.71043个(3)1.0 109 m 解析(1)月球的表面积S4R2，月球大气的重力与大气压力大小相等mgp0S，所以大气的总质量m4R2p0 g，代入数据可得m43.14 1.7106 21.61.0 105 kg 2.271018 kg. (2)月球大气层的分子数为2.2710182.91026.01023个4.71043个(3)可以认为每