高中物理教科版3第一章分子动理论与统计思想 第1章章末分层突破

章末分层突破[自我校对]①eq\f(V,S)②10－10③10－27～10－25④×1023mol－1⑤布朗运动⑥剧烈⑦合力⑧10－10⑨＝⑩<⑪斥⑫>⑬引分子微观量的估算阿伏伽德罗常数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，有关计算主要有：1．已知物质的摩尔质量M，借助于阿伏伽德罗常数NA，可以求得这种物质的分子质量m0＝eq\f(M,NA).2．已知物质的摩尔体积VA，借助于阿伏伽德罗常数NA，可以计算出这种物质的一个分子所占据的体积V0＝eq\f(VA,NA).3．若物体是固体或液体，可把分子视为紧密排列的球形分子，可估算出分子直径d＝eq\r(3,\f(6VA,πNA)).4．依据求得的一个分子占据的体积V0，可估算分子间距，此时把每个分子占据的空间看做一个小立方体模型，所以分子间距d＝eq\r(3,V0)，这时气体、固体、液体均适用．5．已知物体的体积V和摩尔体积VA，求物体的分子数N，则N＝eq\f(NAV,VA).6．已知物体的质量m和摩尔质量M，求物体的分子数N，则N＝eq\f(m,M)NA.(2023·西安高二检测)已知水的密度ρ＝×103kg/m3，水的摩尔质量M＝×10－(1)1g水中所含水分子数目；(2)水分子的质量；(3)水分子的直径．(取两位有效数字)【解析】(1)因为1mol任何物质中含有分子数都是NA，所以只要知道了1g水的物质的量n，就可求得其分子总数N.N＝nNA＝eq\f(m,M)NA＝eq\f(1×10－3,×10－2)××1023个＝×1022个．(2)水分子质量m0＝eq\f(M,NA)＝eq\f×10－2,×1023)kg＝×10－26kg.(3)水的摩尔体积V＝eq\f(M,ρ)，设水分子是一个挨一个紧密排列的，则一个水分子的体积V0＝eq\f(V,NA)＝eq\f(M,ρNA).将水分子视为球形，则V0＝eq\f(1,6)πd3，所以有：eq\f(1,6)πd3＝eq\f(M,ρNA)即有d＝eq\r(3,\f(6M,πρNA))＝eq\r(3,\f(6××10－2,××103××1023))m＝×10－10m【答案】(1)×1022个(2)×10－26kg(3)×10－用油膜法估测分子的大小用油膜法估测分子直径的实验原理是：油酸是一种脂肪酸，它的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1­1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d＝V/S，即油酸分子的直径．图1­1(2023·济南高二检测)“用油膜法估测分子的大小”的实验的方法及步骤如下：①向体积V油＝1mL的油酸中加酒精，直至总量达到V总＝500mL；②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入n＝100滴时，测得其体积恰好是V0＝1mL；③先往边长为30～40cm的浅盘里倒入2cm深的水，然后将________均匀地撒在水面上；④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状；⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图1­2所示，数出轮廓范围内小方格的个数N，小方格的边长l＝20mm.根据以上信息，回答下列问题：图1­2(1)步骤③中应填写：_____________________________________________；(2)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V′是________________mL；(3)油酸分子直径是________m.【解析】(1)为了显示单分子油膜的形状，需要在水面上撒痱子粉或石膏粉．(2)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V′＝eq\f(V0V油,nV总)＝eq\f(1,100)×eq\f(1,500)mL＝2×10－5mL.(3)根据大于半个方格的算一个，小于半个方格的舍去，油膜形状占据方格数大约为115个，故面积S＝115×20×20mm2＝×104油酸分子直径d＝eq\f(V′,S)＝eq\f(2×10－5×103,×104)mm≈×10－7mm＝×10－10【答案】(1)痱子粉或石膏粉(2)2×10－5(3)×10－10在计算方格的格数时，可以画一个最大的内接矩形，先求出矩形内的格数，再数矩形外轮廓内多于半个的格数和整格数.1.(单选)雾霾天气是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述，是特定气候条件与人类活动相互作用的结果．雾霾中，各种悬浮颗粒物形状不规则，但可视为密度相同、直径不同的球体，并用PM10、分别表示球体直径小于或等于10μm、μm的颗粒物(PM是颗粒物的英文缩写)．某科研机构对北京地区的检测结果表明，在静稳的雾霾天气中，近地面高度百米的范围内，PM10的浓度随高度的增加略有减小，大于PM10的大悬浮颗粒物的浓度随高度的增加明显减小，且两种浓度分布基本不随时间变化．据此材料，以下叙述正确的是()A．PM10表示直径小于或等于×10－6mB．PM10受到的空气分子作用力的合力始终大于其受到的重力C．PM10和大悬浮颗粒物都在做布朗运动D．的浓度随高度的增加逐渐增大【解析】PM10直径小于或等于10μm，即×10－5m，选项A错误；PM10悬浮在空中，表明空气分子作用力的合力与其重力平衡，选项B错误；PM10和大悬浮颗粒物的大小符合做布朗运动条件，选项C正确；据题中材料不能判断【答案】C2．关于扩散现象，下列说法正确的是()【导学号：74320236】A．温度越高，扩散进行得越快B．扩散现象是不同物质间的一种化学反应C．扩散现象是由物质分子无规则运动产生的D．扩散现象在气体、液体和固体中都能发生E．液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的【解析】扩散现象与温度有关，温度越高，扩散进行得越快，选项A正确．扩散现象是由于分子的无规则运动引起的，不是一种化学反应，选项B错误，选项C正确，选项E错误．扩散现象在气体、液体和固体中都能发生，选项D正确．【答案】ACD3．(双选)墨滴入水，扩而散之，徐徐混匀．关于该现象的分析正确的是_______________．(双选，填正确答案标号)A．混合均匀主要是由于碳粒受重力作用B．混合均匀的过程中，水分子和碳粒都做无规则运动C．使用碳粒更小的墨汁，混合均匀的过程运行得更迅速D．墨汁的扩散运动是由于碳粒和水分子发生化学反应引起的【解析】墨滴入水，最后混合均匀，这是扩散现象，碳粒做布朗运动，水分子做无规则的热运动；碳粒越小，布朗运动越明显，混合均匀的过程进行得越迅速，选项B、C正确．【答案】BC4．在“用油膜法估测分子直径”实验中，下列说法正确的是()A．把油酸分子看成球形，是物理学中的一个理想化模型，因为分子并不真的是球形B．可将纯油酸直接滴入浅盘的水面上C．实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓D．把用酒精稀释过的油酸滴在水面上，待测油酸面扩散后又收缩的原因是水面受油酸滴冲击凹陷后恢复以及酒精挥发或溶于水E．若实验中撒的痱子粉过多，则油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积将偏小【解析】实验中，要先撒上痱子粉，再将油酸酒精溶液滴在痱子粉上，B错误；如果不加稀释，则形成的油膜面积很大，不便于测量，油酸可以溶于酒精，酒精易挥发又可溶于水，因此酒精的作用是稀释油酸溶液，C错误．【答案】ADE5．两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近．在此过程中，下列说法正确的是()A．分子力先增大，后一直减小B．分子力先做正功，后做负功C．分子动能先增大，后减小D．分子势能先增大，后减小E．分子势能和动能之和不变【解析】当距离较远时，分子力表现为引力，靠近过程中分子力做正功，动能增大，势能减小；当距离减小至分子平衡距离时，引力和斥力相等，合力为零，动能最大，势能最小；当距离继续减小时，分子力表现为斥力，继续靠近过程中，斥力做负功，势能增大，动能减小，因为只有分子力做功，所以动能和势能之和不变，选项B、C、E正确．【答案】BCE我还有这些不足：(1)(2)