2017粤教版高中物理选修(3-3)第一章《分子动理论》word章末导学案

1、学案 7 章末总结 曲塑 L 戕沖】0 - kB N = 6, U2 I - mini 1 Ml Vl) 实舲娥据：扒粧现象、布册込创 引和斥卫同时任狞护乃指引力和斥幻的合” r-r吋*沿=1屛，分于力为華 分子间存6 fir郴耳作用力r -r uhRj Fn,仔子h ftffl 为斥H r r时,內 F咔井予力盍现为引fi $叭1时仃 ”JL r冯零町以恕略 听有仆干做热ii勺的动忙H】彷子瞬陡的二Ki 物休内堆 ， 十 s 决追凶虫：隘茂、体积出曦的讥移 廿干衙各牛AIMJS动的机黄栩卷 温厦升高分子的平均速率增兀 归埔同婪专前 网竦醍駆技巧 一、微观量的估算 阿伏加德罗常数 NA是联系宏

2、观物理量和微观物理量的桥梁若物质的摩尔质量记为 M，摩 尔体积记为Vm,则有： 气体中分子所占的空间： Vo=*. (3)质量为m的物体所含分子数: m N = NA 体积为V的物体所含分子数： N = NA. V m 网络构建 彷子的上小 仆子动珅论的草本观点， 分子永不曙I.： |也做上规门I :石运动持戌代衲町皿 I謀度越高.运动進剧烈 Fl曲分iFfilMJ对位豎塾定 物休的内施 吒体分子显动的址【+规律 分子速唯茫中阖姒掏头曹”的呱津分血 专题整合 (1)分子的质量 M m0= NA. 固体、液体中分子的体积: Vo= Vm NA M pNA :例11已知金刚石的密度为 p= 3.5

3、X 103kg/m3，现有体积为4.0X 10_第3的一小块金刚石， 它有多少个碳原子？假如金刚石中的碳原子是紧密地挨在一起的， 试估算碳原子的直径.（保 留两位有效数字） 解析先求金刚石的质量: 3 8 4 m= pV= 3.5X 10 x 4.0X 10- kg= 1.4 x 10- kg 这块金刚石的摩尔数: _ 4 m 1.4x 10 kg 2 n= 飞 1.17x 10_ mol M 12x 10_ kg/mol 这块金刚石所含的碳原子数: N= nNA = 1.17X 10-2x 6.02x 10237.0 x 一个碳原子的体积: _ 8 V 4.0 x 10 3 厂 丁、/ “_

4、 30 3 V戸 N= 7m5.7x 10_ m 答案 7.0X 1021 个 2.2X 10- 10m 二、对用油膜法估测分子的大小的理解 用油膜法估测分子的大小的实验原理是：把一滴酒精稀释过的油酸溶液滴 在水面上，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1所示将水面上形成的油膜形状画到坐标纸上，计 d= V，即油酸分子的直径. S 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. 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. 算出油酸分子直径的大小. 1021（个） 把金刚石中的碳原子看成球体，则由公式 n 3 V0= 6d

5、可得碳原子直径: 10 m2.2 x 10 m 算出油膜的面积，根据纯油酸的体积 V和油膜的面积S,计算出油膜的厚度图 1 :例2】在“用油膜法估测分子的大小” 实验中，有下列实验步骤: 往边长约为40cm的浅盘里倒入约 将画有油计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计 6x 5.7x 10_30 3.14 3 d = 6V0 n 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. 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： 上述步骤中，正确的顺序是 _ （填写步骤前面的序号） 将1cm3

6、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 _ m（结果保留1位有效数字） 解析（2）每滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积为： 答案（1） （2）5 X 10 三、分子力曲线和分子势能曲线的比较和应用 分子力随分子间距离的变化图象与分子势能随分子间距离的变化图象非常相似, 2 分子势能曲线 分子势能随分子间距离变化的关系曲线如图乙所示，纵轴表示分子势能 Ep,分子势能有正 负，但正负反映其大小，正值一定大于负值；横轴表示分子间距离 r，其中为分子间的平

7、 衡距离，此时分子势能最小. 3. 曲线的比较 图甲中分子间距离 r = r。处，对应的是分子力为零，而在图乙中分子间距离 r=r处，对应 V= 1 300 乂 3 50Cm 1 15000 cm3 1 15000 x 106m3 油酸分子的直径: V諾贰10 6 d= S= 0.13 10 m 5 x 10 m. 但却有着本 质的区别. 1 分子力曲线 分子间作用力与分子间距离的关系曲线如图 为负，正负表示力的方向；横轴表示分子间距离 与斥力大小相等. F，斥力为正，引力 r，其中r。为分子间的平衡距离，此时引力 2甲所示，纵轴表示分子力 的是分子势能最小，但不为零. :例3 图3甲、乙两图

8、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中正确的是 ( ) A .当分子间距离为ro时，分子力和分子势能均最小且为零 B .当分子间距离rro时，分子力随分子间距离的增大而增大 C.当分子间距离rro时，分子势能随分子间距离的增大而增大 D .当分子间距离rro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；当分子间距离rro时，随着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 四、分子热运动和物体的内能 1. 分子热运动：分子热运动是永不停息且无规则的，温度

9、越高，分子热运动越剧烈.大量 分子的运动符合统计规律.扩散现象能直接说明分子在做无规则热运动， 而布朗运动能间接 说明分子在做无规则热运动. 2 .物体的内能是指组成物体的所有分子热运动的动能与分子势能的总和. (1) 由于温度越高，分子平均动能越大，所以物体的内能与温度有关. (2) 由于分子势能与分子间距离有关，而分子间距离与物体体积有关，因此物体的内能与物 体的体积有关. 由于物体所含物质的量不同，分子数目不同，分子势能与分子动能的总和不同，所以物 体的内能与物质的量也有关系. 总之，物体的内能与物体的温度、体积和物质的量都有关系. 例4下列关于分子热运动和热现象的说法正确的是 ( )

10、A .气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在势能的缘故 B .一定量100 C的水变成100C的水蒸气，其分子平均动能增加 C .一定量气体的内能等于其所有分子热运动的动能和分子势能的总和 D .如果气体温度升高，那么每一个分子热运动的速率都增加 解析 气体分子间的距离比较大，甚至可以忽略分子间的作用力，分子势能也就不存在了， 所以气体在没有容器的约束下散开是分子无规则热运动的结果, 温度的水蒸气，分子的平均动能不变，所以选项B错误根据内能的定义可知选项 C正确如 果气体的温度升高， 分子的平均动能增大，热运动的平均速率也增大， 这是统计规律，但就 每一个分子来讲，速率不一

11、定增加，故选项 D错误. 答案 C 自我 十;M 梅狐学习效杲 儒验底功快乐 1. （用油膜法估测分子的大小 ）在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，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，应让油膜尽可能地散开，再用刻度尺去量油膜的面积 B .油酸酒精溶液滴入水中后，应让油膜尽可能地散开，再用刻度尺去量没有油膜的面积 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，应让油膜尽可能地散开，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 答案 D 解析 油酸酒精溶液滴在水面

12、上，油膜会散开，待稳定后，再在玻璃板上画下油膜的轮廓， 用坐标纸计算油膜的面积故 D正确. 2. （物体的内能）1g100C的水和IglOOC的水蒸气相比较，下述说法中正确的是 （ ） A 分子的平均动能与分子的总动能都相同 B .分子的平均动能相同，分子的总动能不同 C内能相同 D IglOOC的水的内能小于 1g100 C的水蒸气的内能 答案 AD 解析 在相同的温度下，分子的平均动能相同， 又1g水与1g水蒸气的分子数相同， 因而分 子总动能相同，A正确，B错误.当从100C的水变成100C的水蒸气的过程中，分子距离 变大，要克服分子引力做功，因而分子势能增加，所以 1g100 C的水的

13、内能小于IglOOC水 蒸气的内能，C错误，D正确. 选项A错.100C的水变成同 3. （分子力与分子势能）如图4所示为两分子间距离与分子势能之间的关系图象，则下列说 法中正确的是 （ ） 图4 A 当两分子间距离 r =r1时，分子势能为零，分子间相互作用的引力和斥力也均为零 B 当两分子间距离 r = r2时，分子势能最小，分子间相互作用的引力和斥力也最小 C.当两分子间距离 力也增大 rv r1时，随着r的减小，分子势能增大，分子间相互作用的引力和斥 D 当两分子间距离 力也增大 r2时，随着r的增大，分子势能增大，分子间相互作用的引力和斥 答案 C 解析 当两分子间距离r = ri时

14、，分子势能为零，但 rv ro,分子力表现为斥力，选项 A错 误；由于2=0,分子势能最小，分子间相互作用的引力和斥力相等但不是最小，选项 B错 误；当r匕时，由图象可以看出分子势能随着 r的增大而增大，而分子间相互作用的引力 和斥力逐渐减小，选项 D错误. 4. (阿伏加德罗常数的相关计算 )已知氧气分子质量 m= 5.3X 1026kg,标准状况下氧气的密 度 p= 1.43kg/m3，阿伏加德罗常数 NA = 6.02X 1023moS 求： (1) 氧气的摩尔质量； (2) 标准状况下氧气分子间的平均距离； (3) 标准状况下1cm3的氧气中含有的氧分子数.(结果保留两位有效数字) 答案 (1)3.2 X 102kg/mol (2)3.3 X 109m (3) 2.7 X 1019 个 解析(1)氧气的摩尔质量为 M= NA m= 6.02X 1023X 5.3X 10-26 kg/mol 3.2 X0_2 kg/mol. 标准状况下氧气的摩尔体积 Vm = P，所以每