物理人教版选修3-3学案第七章分子动理论优化总结Word版含答案

本章优化总结微观量的计算和估算1．估算类问题的处理方法(1)突出主要因素，忽略次要因素，建立物理模型．(2)挖掘隐含条件．估算问题文字简明，显性条件少．对此类问题必须认真审题，仔细推敲，找出隐含条件．(3)适当选取数据，合理近似计算．2．阿伏加德罗常数NA的应用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，借助于阿伏加德罗常数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，借助于阿伏加德罗常数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)，这对气体、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．空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发器(铜管)液化成水，经排水管排走，空气中水分越来越少，人会感觉干燥．某空调工作一段时间后，排出液化水的体积V＝1.0×103cm3.已知水的密度ρ＝1.0×103kg/m3、摩尔质量M＝1.8×10－2kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023mol－1.试求：(结果均保留一位有效数字)(1)该液化水中含有水分子的总数N；(2)一个水分子的直径d.[解析](1)水的摩尔体积为Vm＝eq\f(M,ρ)＝eq\f(1.8×10－2,1.0×103)m3/mol＝1.8×10－5m3/mol水分子总数为N＝eq\f(VNA,Vm)＝eq\f(1.0×103×10－6×6.0×1023,1.8×10－5)个≈3×1025个．(2)建立水分子的球体模型，有eq\f(Vm,NA)＝eq\f(1,6)πd3，可得水分子直径：d＝eq\r(3,\f(6Vm,πNA))＝eq\r(3,\f(6×1.8×10－5,3.14×6.0×1023))m≈4×10－10m.[答案](1)3×1025个(2)4×10－10m1.已知阿伏加德罗常数为NA，某物质的摩尔质量为M，则该物质的分子质量和mkg水中所含氢原子数分别是()A．eq\f(M,NA)，eq\f(1,9)mNA×103 B．MNA，9mNAC．eq\f(M,NA)，eq\f(1,18)mNA×103 D．eq\f(NA,M)，18mNA解析：选A．某物质的摩尔质量为M，故其分子质量为eq\f(M,NA)；mkg水所含物质的量为eq\f(m×103,18)mol，故氢原子数为eq\f(m×103,18)×NA×2＝eq\f(mNA×103,9)，故A选项正确．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，但却有着本质的区别．现比较如下表：曲线项目分子力曲线分子势能曲线图象坐标轴纵坐标表示分子力，横坐标表示分子间距离纵坐标表示分子势能，横坐标表示分子间距离图象的意义横轴上方的虚线表示斥力，为正值；下方的虚线表示引力，为负值．分子力为引力与斥力的合力横轴上方的曲线表示分子势能为正值；下方的曲线表示分子势能为负值，且正值一定大于负值分子距离r＝r0时分子力为零分子势能最小，但不为零(多选)甲、乙两图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r0时，分子力和分子势能均最小且为零B．当分子间距离r>r0时，分子力随分子间距离的增大而增大C．当分子间距离r>r0时，分子势能随分子间距离的增大而增加D．当分子间距离r<r0时，分子间距离逐渐减小，分子力和分子势能都逐渐增加[解析]由题图可知，当分子间距离为r0时，分子力和分子势能均达到最小，但此时分子力为零，而分子势能不为零，是一负值，A错误；当分子间距离r>r0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，分子势能增加，B错误，C正确；当分子间距离r<r0时，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，分子势能增加，D正确．[答案]CD2.如图所示为一分子势能随距离变化的图线，从图中分析可得到()A．r1处为分子的平衡位置B．r2处为分子的平衡位置C．r→∞处，分子间的势能为最小值，分子间无相互作用力D．若r<r1，r越小，分子间势能越大，分子间仅有斥力存在解析：选B．当分子处于平衡位置时，分子力为零，分子势能最小，A、C错误，B正确；若r<r1，r越小，分子间势能越大，分子间的引力和斥力都越大，D错误．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，温度越高分子热运动越激烈．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的热运动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．(3)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．下列关于分子热运动和热现象的说法正确的是()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℃的水变成100℃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的热运动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，选项A错误；100℃的水变成同温度的水蒸气，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，速率不一定都增加，故选项D错误．[答案]C3.(多选)下列说法正确的是()A．质量相等、温度相同的物体，内能一定相等B．物体内能增大，分子运动的平均速率一定增大C．0℃的水和0℃的冰，分子运