江苏省2024高考物理一轮复习第十三章热学第1讲分子动理论内能教案

PAGEPAGE1第1讲分子动理论内能目标要求内容要求说明1.分子动理论扩散现象和布朗运动通过试验，估测油酸分子的大小．了解分子动理论的基本观点及相关的试验证据．通过试验，了解扩散现象．视察并能说明布朗运动．了解分子运动速率分布的统计规律，知道分子运动速率分布图象的物理意义.“饱和汽、未饱和汽和饱和汽压，相对湿度，熵”的内容不作要求.2.固体晶体和非晶体液晶了解固定的微观结构．知道晶体和非晶体的特点．能列举生活中的晶体和非晶体．通过实例，了解液晶的主要性质及其在显示技术中的应用．了解材料科学的有关学问及应用，体会它们的发展对人类生活和社会发展的影响．3.液体的表面张力视察液体的表面张力现象．了解表面张力产生的缘由．知道毛细现象．4.气体试验定律及微观说明通过试验，了解气体试验定律．知道志向气体模型．能用分子动理论和统计观点说明气体压强和气体试验定律．5.热力学定律知道热力学第确定律．通过有关史实，了解热力学第确定律和能量守恒定律的发觉过程，体会科学探究中的挫折和失败对科学发觉的意义．通过自然界中宏观过程的方向性，了解热力学其次定律．6.能量守恒定律理解能量守恒定律，能用能量守恒的观点说明自然现象．体会能量守恒定律是最基本、最普遍的自然规律之一．试验十五用油膜法估测油酸分子的大小试验十六探究等温状况下确定质量气体压强与体积的关系第1讲分子动理论内能一、分子动理论1．物体是由大量分子组成的(1)分子的大小①分子的直径(视为球模型)：数量级为10－10m；②分子的质量：数量级为10－26kg.(2)阿伏加德罗常数①1mol的任何物质都含有相同的粒子数．通常可取NA＝6.02×1023mol－1；②阿伏加德罗常数是联系宏观物理量和微观物理量的桥梁．2．分子永不停息地做无规则运动(1)扩散现象①定义：不同物质能够彼此进入对方的现象；②实质：扩散现象并不是外界作用引起的，也不是化学反应的结果，而是由分子的无规则运动产生的物质迁移现象，温度越高，扩散现象越明显．(2)布朗运动①定义：悬浮在液体或气体中的小颗粒的无规则运动；②实质：布朗运动反映了液体或气体分子的无规则运动；③特点：颗粒越小，运动越明显；温度越高，运动越猛烈．(3)热运动①分子的永不停息的无规则运动叫做热运动；②特点：分子的无规则运动和温度有关，温度越高，分子运动越激烈．3．分子间同时存在引力和斥力(1)物质分子间存在空隙，分子间的引力和斥力是同时存在的，实际表现出的分子力是引力和斥力的合力；(2)分子力随分子间距离变更的关系：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，但斥力比引力变更得快；(3)分子力与分子间距离的关系图线(如图1所示)图1由分子间的作用力与分子间距离的关系图线可知：①当r＝r0时，F引＝F斥，分子力为零；②当r＞r0时，F引＞F斥，分子力表现为引力；③当r＜r0时，F引＜F斥，分子力表现为斥力；④当分子间距离大于10r0(约为10－9m)时，分子力很弱，可以忽视不计．自测1(多选)(2024·河南郑州市质检)关于分子力和分子势能，下列说法正确的是()A．当分子力表现为引力时，分子之间只存在引力B．当分子间距离为r0时，分子之间引力和斥力均为零C．分子之间的斥力随分子间距离的减小而增大D．当分子间距离为r0时，分子势能最小答案CD解析分子力表现为引力时，分子之间的引力大于斥力，并非分子之间只存在引力，选项A错误；当分子间距离为r0时，分子之间引力和斥力相等，分子力为零，选项B错误；分子之间的斥力随分子间距离的减小而增大，选项C正确；当分子间距离为r0时，分子势能最小，选项D正确．二、温度和内能1．温度一切达到热平衡的系统都具有相同的温度．2．两种温标摄氏温标和热力学温标．关系：T＝t＋273.15K.3．分子的动能(1)分子动能是分子热运动所具有的动能；(2)分子热运动的平均动能是全部分子热运动动能的平均值，温度是分子热运动的平均动能的标记；(3)分子热运动的总动能是物体内全部分子热运动动能的总和．4．分子的势能(1)意义：由于分子间存在着引力和斥力，所以分子具有由它们的相对位置确定的能．(2)分子势能的确定因素①微观上：确定于分子间距离和分子排列状况；②宏观上：确定于体积和状态．5．物体的内能(1)概念理解：物体中全部分子热运动的动能和分子势能的总和，是状态量；(2)确定因素：对于给定的物体，其内能大小由物体的温度和体积确定，即由物体内部状态确定；(3)影响因素：物体的内能与物体的位置凹凸、运动速度大小无关；(4)变更物体内能的两种方式：做功和热传递．自测2(多选)(2024·湖北鄂南中学、华师一附中等八校第一次联考)关于分子动理论和物体的内能，下列说法正确的是()A．某种物体的温度为0℃，说明该物体中分子的平均动能为零B．物体的温度上升时，分子的平均动能确定增大，但内能不确定增大C．当分子间的距离增大时，分子间的引力和斥力都增大，但引力增大得更快，所以分子力表现为引力D．两个铅块相互挤压后能紧连在一起，说明分子间有引力答案BD解析某种物体的温度是0℃，不是物体中分子的平均动能为零，故A错误；温度是分子平均动能的标记，故物体的温度上升时，分子的平均动能确定增大，内能的多少还与分子势能及物质的多少有关，所以内能不确定增大，故B正确；当分子间的距离增大时，分子间的引力和斥力均减小，斥力减小得快，故C错误；两个铅块相互挤压后能紧连在一起，说明分子间有引力，故D正确．1．求解分子直径时的两种模型(对于固体和液体)(1)把分子看成球形，d＝eq\r(3,\f(6V0,π)).(2)把分子看成小立方体，d＝eq\r(3,V0).提示：对于气体，利用d＝eq\r(3,V0)算出的不是分子直径，而是气体分子间的平均距离．2．宏观量与微观量的相互关系(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Vmol、物体的质量m、摩尔质量M、物体的密度ρ.(3)相互关系①一个分子的质量：m0＝eq\f(M,NA)＝eq\f(ρVmol,NA).②一个分子的体积：V0＝eq\f(Vmol,NA)＝eq\f(M,ρNA)(注：对气体，V0为分子所占空间体积)；③物体所含的分子数：N＝eq\f(V,Vmol)·NA＝eq\f(m,ρVmol)·NA或N＝eq\f(m,M)·NA＝eq\f(ρV,M)·NA.例1(2024·湖北武汉市四月调研)如图1是某教材封面的插图，它是通过扫描隧道显微镜拍下的照片：48个铁原子在铜的表面排列成圆圈，构成了“量子围栏”．为了估算铁原子直径，查到以下数据：铁的密度ρ＝7.8×103kg/m3，摩尔质量M＝5.6×10－2kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023mol－1.若将铁原子简化为球体模型，铁原子直径的表达式D＝________，铁原子直径约为________m(结果保留一位有效数字)．图1答案eq\r(3,\f(6M,πρNA))3×10－10解析每个铁原子的体积：V0＝eq\f(M,ρNA)，将铁原子看成球体，则V0＝eq\f(1,6)πd3，联立解得d＝eq\r(3,\f(6M,πρNA))，代入数据：d＝eq\r(3,\f(6×5.6×10－2,3.14×7.8×103×6.0×1023))m≈3×10－10m.变式1(2024·江苏通州区、海门市、启东市联考)某一体积为V的密封容器，充入密度为ρ、摩尔质量为M的志向气体，阿伏加德罗常数为NA.则该容器中气体分子的总个数N＝________.现将这部分气体压缩成液体，体积变为V0，此时分子中心间的平均距离d＝________.(将液体分子视为立方体模型)答案eq\f(ρVNA,M)eq\r(3,\f(V0M,ρVNA))解析气体的质量：m＝ρV气体分子的总个数：N＝nNA＝eq\f(m,M)NA＝eq\f(ρV,M)NA该部分气体压缩成液体，分子个数不变设每个液体分子的体积为V1，则N＝eq\f(V0,V1)又V1＝d3联立解得：d＝eq\r(3,\f(V0M,ρVNA)).拓展点试验：用油膜法估测油酸分子的大小1．试验原理试验采纳使油酸在水面上形成一层单分子油膜的方法估测分子的大小．当把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时，油酸就在水面上散开，其中的酒精溶于水，并很快挥发，在水面上形成如图2甲所示形态的一层纯油酸薄膜．假如算出确定体积的油酸在水面上形成的单分子油膜的面积，即可算出油酸分子的大小．用V表示一滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积，用S表示单分子油膜的面积，用d表示分子的直径，如图乙所示，则d＝eq\f(V,S).图22．试验器材盛水浅盘、注射器(或滴管)、容量瓶、坐标纸、玻璃板、痱子粉(或细石膏粉)、油酸酒精溶液、量筒、彩笔．3．试验步骤(1)用稀酒精溶液及清水清洗浅盘，充分洗去油污、粉尘，以免给试验带来误差．(2)配制油酸酒精溶液，取纯油酸1mL，注入500mL的容量瓶中，然后向容量瓶内注入酒精，直到液面达到500mL刻度线为止，摇动容量瓶，使油酸充分溶解在酒精中，这样就得到了500mL含1mL纯油酸的油酸酒精溶液．(3)用注射器(或滴管)将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，并登记量筒内增加确定体积Vn时的滴数n.(4)依据V0＝eq\f(Vn,n)算出每滴油酸酒精溶液的体积V0.(5)向浅盘里倒入约2cm深的水，并将痱子粉或细石膏粉匀称地撒在水面上．(6)用注射器(或滴管)将一滴油酸酒精溶液滴在水面上．(7)待油酸薄膜的形态稳定后，将玻璃板放在浅盘上，并将油酸膜的形态用彩笔画在玻璃板上．(8)将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面积S(求面积时以坐标纸上边长为1cm的正方形为单位计算轮廓内正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个)．(9)依据油酸酒精溶液的配制比例，算出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V，并代入公式d＝eq\f(V,S)算出油酸薄膜的厚度d.(10)重复以上试验步骤，多测几次油酸薄膜的厚度，并求平均值，即为油酸分子直径的大小．4．留意事项(1)注射器针头高出水面的高度应在1cm之内，当针头靠水面很近(油酸未滴下之前)时，会发觉针头下方的粉层已被排开，这是针头中酒精挥发所致，不影响试验效果．(2)待测油酸薄膜扩散后又会收缩，要在油酸薄膜的形态稳定后再画轮廓．扩散后又收缩有两个缘由：①水面受油酸液滴冲击凹陷后又复原；②酒精挥发后液面收缩．(3)当重做试验时，将水从浅盘的一侧边缘倒出，在这侧边缘会残留油酸，可用少量酒精清洗，并用脱脂棉擦去，再用清水冲洗，这样做可保持浅盘的清洁．(4)本试验只要求估测分子的大小，试验结果的数量级符合要求即可．例2(2024·全国卷Ⅲ·33(1))用油膜法估算分子大小的试验中，首先需将纯油酸稀释成确定浓度的油酸酒精溶液，稀释的目的是____________________________________________．试验中为了测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积，可以________________________________________________________________________________________________________________________________________________.为得到油酸分子的直径，还需测量的物理量是________________________________．答案使油酸在浅盘的水面上简单形成一块单分子层油膜把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中，测出1mL油酸酒精溶液的滴数，得到一滴溶液中纯油酸的体积单分子层油膜的面积解析试验前将油酸稀释，目的是使油酸在浅盘的水面上简单形成一块单分子层油膜．可以用累积法测量多滴溶液的体积后计算得到一滴溶液中纯油酸的体积．油酸分子直径等于一滴溶液中纯油酸的体积与形成的单分子层油膜的面积之比，即d＝eq\f(V,S)，故除测得一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积外，还须要测量单分子层油膜的面积．变式2(2024·北京海淀区3月适应性练习)在做“用油膜法估测分子的大小”试验时，先配制好浓度(单位体积溶液中含有纯油酸的体积)为η的油酸酒精溶液，并得到1滴油酸酒精溶液的体积为V，用注射器在撒有匀称痱子粉的水面上滴1滴油酸酒精溶液，在水面上形成油酸薄膜，待薄膜形态稳定后测量出它的面积为S.关于本试验，下列说法正确的是()A．水面形成的油酸薄膜的体积为VB．撒痱子粉是为了便于确定油酸薄膜的轮廓C．依据d＝eq\f(V,S)可以估测油酸分子的直径D．依据d＝eq\f(V,ηS)可以估测油酸分子的直径答案B解析1滴油酸酒精溶液的体积为V，则1滴溶液中纯油酸的体积为ηV，故水面上形成的油酸薄膜的体积为ηV，故A错误；撒痱子粉是为了便于确定油酸薄膜的轮廓，便于测量油膜的面积，故B正确；油酸薄膜的体积为ηV，依据d＝eq\f(ηV,S)可以估测油酸分子的直径，故C、D错误．变式3在“用油膜法估测分子的大小”试验中，(1)(多选)该试验中的志向化假设是()A．将油膜看成单分子层油膜B．不考虑各油酸分子间的间隙C．不考虑各油酸分子间的相互作用力D．将油酸分子看成球形(2)试验中运用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是()A．可使油酸和痱子粉之间形成清楚的边界轮廓B．对油酸溶液起到稀释作用C．有助于测量一滴油酸的体积D．有助于油酸的颜色更透亮便于识别(3)某老师为本试验配制油酸酒精溶液，试验室配备的器材有：面积为0.22m2的蒸发皿、滴管、量筒(50滴溶液滴入量筒体积约为1毫升)、纯油酸和无水酒精若干．已知分子直径数量级为10－10m，则该老师配制的油酸酒精溶液浓度(油酸与油酸酒精溶液的体积比)至多为______‰(保留两位有效数字)．答案(1)ABD(2)B(3)1.1解析(3)依据题意可知，形成的油膜的面积不能超过蒸发皿的面积，当油膜面积等于蒸发皿的面积时，油酸酒精溶液浓度最大．一滴油酸的体积V0＝dS＝10－10m×0.22m2＝2.2×10－11m3，一滴油酸酒精溶液的体积V＝eq\f(1,50)cm3＝2×10－8m3，则此油酸酒精溶液的浓度至多为eq\f(V0,V)＝1.1‰.变式4(2024·湖南长沙市模拟)在“用油膜法估测分子的大小”的试验时，用注射器将一滴油酸酒精溶液滴入盛水的浅盘里，把玻璃板放在浅盘上并描画出油酸膜的轮廓，如图3.图中正方形小方格的边长为1cm，该油酸膜的面积是________m2，若一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是7×10－6mL，则油酸分子的直径是________m(计算结果保留1位有效数字)．图3答案1.16×10－2(1.14×10－2～1.18×10－2)6×10－10解析面积超过小正方形一半的正方形的个数为116个，则油酸膜的面积约为S＝116×10－4m2＝1.16×10－2m2；油酸分子直径d＝eq\f(V,S)＝eq\f(7×10－6×10－6,1.16×10－2)m≈6×10－10m.1．布朗运动(1)探讨对象：悬浮在液体或气体中的小颗粒；(2)运动特点：无规则、永不停息；(3)相关因素：颗粒大小、温度；(4)物理意义：说明液体或气体分子做永不停息的无规则的热运动．2．扩散现象：相互接触的物体分子彼此进入对方的现象．产生缘由：分子永不停息地做无规则运动．3．扩散现象、布朗运动与热运动的比较现象扩散现象布朗运动热运动活动主体分子微小固体颗粒分子区分分子的运动，发生在固体、液体、气体任何两种物质之间比分子大得多的微粒的运动分子的运动，不能通过光学显微镜干脆视察到共同点①都是无规则运动；②都随温度的上升而更加激烈联系扩散现象、布朗运动都反映分子做无规则的热运动例3(多选)下列选项正确的是()A．液体温度越高，悬浮颗粒越小，布朗运动越猛烈B．布朗运动是指悬浮在液体或气体中固体颗粒的分子的无规则运动C．液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的D．扩散现象是由物质分子无规则运动产生的答案AD解析温度越高，分子热运动越猛烈，悬浮在液体中的颗粒越小，撞击越简单不平衡，则布朗运动就越显著，A正确；布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动，不是分子的无规则运动，B错误；扩散现象是由物质分子无规则运动产生的，C错误，D正确．变式5(多选)下列说法正确的是()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．布朗运动的激烈程度与温度有关，这说明分子运动的激烈程度与温度有关D．扩散现象在气体、液体和固体中都能发生答案ACD变式6(多选)(2024·全国卷Ⅰ·33(1)改编)氧气分子在0℃和100℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变更分别如图4中两条曲线所示．下列说法正确的是()图4A．图中两条曲线下的面积相等B．图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形C．图中实线对应于氧气分子在100℃时的情形D．图中曲线给出了随意速率区间的氧气分子数目答案ABC解析依据图线的物理意义可知，曲线下的面积表示百分比的总和，所以图中两条曲线下的面积相等，选项A正确；温度是分子平均动能的标记，且温度越高，速率大的分子所占比例越大，所以图中实线对应于氧气分子平均动能较大的情形，虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形，选项B、C正确；依据曲线不能求出随意区间的氧气分子数目，选项D错误．变式7(多选)(2024·江苏卷·13A(1))在没有外界影响的状况下，密闭容器内的志向气体静置足够长的时间后，该气体()A．分子的无规则运动停息下来B．每个分子的速度大小均相等C．分子的平均动能保持不变D．分子的密集程度保持不变答案CD解析在没有外界影响的状况下，分子的无规则运动永不停息，分子的速率分布呈中间多两头少，不行能每个分子的速度大小均相等，选项A、B错误；依据温度是分子平均动能的标记可知，只要温度不变，分子的平均动能就保持不变，又由于体积不变，所以分子的密集程度保持不变，选项C、D正确．1．分子力、分子势能与分子间距离的关系分子力F、分子势能Ep与分子间距离r的关系图线如图5所示(取无穷远处分子势能Ep＝0)．图5(1)当r＞r0时，分子力表现为引力，当r增大时，分子力做负功，分子势能增加．(2)当r＜r0时，分子力表现为斥力，当r减小时，分子力做负功，分子势能增加．(3)当r＝r0时，分子势能最小.2．内能和机械能的区分能量定义确定因素量值测量转化内能物体内全部分子的动能和势能的总和由物体内部分子微观运动状态确定，与物体整体运动状况无关任何物体都具有内能，恒不为零无法测量，其变更量可由做功和热传递来量度在确定条件下可相互转化机械能物体的动能及重力势能和弹性势能的总和与物体宏观运动状态、参考系和零势能面的选取有关，和物体内部分子运动状况无关可以为零可以测量例4(多选)(2024·福建宁德市质检)分子力F与分子间距离r的关系如图6所示，曲线与横轴交点的坐标为r0，两个相距较远(r1)的分子仅在分子力作用下由静止起先运动，直至不能再靠近．在此过程中，下列说法正确的是()图6A．r＝r0时，分子动能最大B．r＝r0时，分子势能最大C．r>r0阶段，F做正功，分子动能增加，分子势能减小D．r<r0阶段，F做负功，分子动能减小，分子势能减小答案AC解析r＞r0阶段，分子力表现为引力，在两分子相互靠近的过程中，分子力做正功，分子动能增加，分子势能减小；在r＜r0阶段，分子力表现为斥力，在两分子相互靠近的过程中，分子力做负功，分子动能减小，分子势能增加；故在r＝r0时，分子势能最小，分子动能最大，故A、C正确，B、D错误．变式8(2024·江苏卷·13A(2))由于水的表面张力，荷叶上的小水滴总是球形的．在小水滴表面层中，水分子之间的相互作用总体上表现为________(选填“引力”或“斥力”)．分子势能Ep和分子间距离r的关系图象如图7所示，能总体上反映小水滴表面层中水分子Ep的是图中________(选填“A”“B”或“C”)的位置．图7答案引力C解析在小水滴表面层中，分子之间的距离较大，水分子之间的作用力表现为引力．由于平衡位置对应的分子势能最小，在小水滴表面层中，分子之间的距离较大，所以能总体上反映小水滴表面层中水分子势能Ep的是题图中C的位置．例5(多选)(2024·全国卷Ⅱ·33(1)改编)对于实际的气体，下列说法正确的是()A．气体的内能包括气体分子的重力势能B．气体的内能包括气体分子之间相互作用的势能C．气体的内能包括气体整体运动的动能D．气体的体积变更时，其内能可能不变答案BD解析气体的内能不考虑气体自身重力的影响，故气体的内能不包括气体分子的重力势能，A项错误；实际气体的内能包括气体分子热运动的动能和分子势能两部分，B项正确；气体整体运动的动能属于机械能，不属于气体的内能，C项错误；气体体积变更时，分子势能发生变更，若气体温度也发生变更，则分子势能和分子动能的和可能不变，即内能可能不变，D项正确．变式9(2024·北京卷·15)下列说法正确的是()A．温度标记着物体内大量分子热运动的猛烈程度B．内能是物体中全部分子热运动所具有的动能的总和C．气体压强仅与气体分子的平均动能有关D．气体膨胀对外做功且温度降低，分子的平均动能可能不变答案A解析温度是分子平均动能的标记，A项正确；内能是物体内全部分子的分子动能和分子势能的总和，B项错误；气体压强不仅与分子的平均动能有关，还与分子的密集程度有关，C项错误；温度降低，则分子的平均动能变小，D项错误.1．(布朗运动现象)关于布朗运动的说法正确的是()A．温度越高布朗运动越猛烈，布朗运动就是热运动B．布朗运动反映了分子的热运动C．在室内看到尘埃不停地运动是布朗运动D．室内尘埃的运动说明分子做无规则运动答案B解析布朗运动是悬浮在液体或气体中的小颗粒受到液体或气体分子的作用而做的无规则运动，它反映了液体或气体分子的无规则热运动，A错误，B正确；能在液体或气体中做布朗运动的微粒都是很小的，这种微粒用肉眼不能干脆视察到，而尘埃颗粒较大，肉眼能视察到，尘埃的运动并不是布朗运动，也不能说明分子做无规则运动，C、D错误．2．(对热量和内能的理解)对于热量、功和物体的内能这三个物理量，下列叙述正确的是()A．热量、功、内能三者的物理意义相同B．热量和功都可以作为物体内能的量度C．热量、功、内能的单位确定不相同D．热量和功是由过程确定的，而内能是由物体的状态确定的答案D解析热量和功是物体内能变更的量度，而不是内能的量度，是过程量，而内能是状态量，A、B错，D对；它们的单位是相同的，C错．3．(布朗运动和热运动)(2024·江苏卷·12A(2))图8甲和乙是某同学从资料中查到的两张记录水中炭粒运动位置连线的图片，记录炭粒位置的时间间隔均为30s，两方格纸每格表示的长度相同．比较两张图片可知：若水温相同，________(选填“甲”或“乙”)中炭粒的颗粒较大；若炭粒大小相同，________(选填“甲”或“乙”)中水分子的热运动较猛烈．图8答案甲乙解析对比题图甲、乙两图特点可知，乙图中的炭粒无规则运动猛烈，若水温相同，颗粒越小运动越猛烈，故甲中炭粒的颗粒较大；若炭粒大小相同，则水温越高，布朗运动越猛烈，故乙中水分子热运动猛烈．4．(试验：用油膜法估测分子大小)某同学做“用油膜法估测分子的大小”的试验．已知每2500mL油酸酒精溶液中含有纯油酸1mL，用注射器测得每100滴这样的溶液为1mL，把一滴这样的溶液滴入撒有痱子粉的盛水浅盘里，把玻璃板盖在浅盘上并描画出的油酸膜轮廓如图9所示．图中正方形小方格的边长为1cm，则油酸膜的面积为________cm2，油酸分子直径为d＝________m(保留一位有效数字)．图9答案401×10－9解析数出方格纸中被实线圈起来的部分，可知油酸膜的面积约40cm2；一滴溶液中纯油酸的体积V＝eq\f(1,100)×eq\f(1,2500)cm3，所以d＝eq\f(V,S)＝eq\f(1,100×2500×40)cm＝1×10－9m.5．(微观量的估算)(2024·江苏卷·12A(3))科学家可以运用无规则运动的规律来探讨生物蛋白分子．资料显示，某种蛋白的摩尔质量为66kg/mol，其分子可视为半径为3×10－9m的球，已知阿伏加德罗常数为6.0×1023mol－1.请估算该蛋白的密度．(计算结果保留一位有效数字)答案1×103kg/m3解析摩尔体积V＝eq\f(4,3)πr3NA密度ρ＝eq\f(M,V)，解得ρ＝eq\f(3M,4πr3NA)代入数据得ρ≈1×103kg/m3.1．(多选)“墨滴入水，扩而散之，缓缓混匀”．关于该现象的分析正确的是()A．混合匀称主要是由于碳粒受重力作用B．混合匀称的过程中，水分子和碳粒都做无规则运动C．运用碳粒更小的墨汁，混合匀称的过程进行得更快速D．墨汁的扩散运动是由于碳粒和水分子发生化学反应而引起的答案BC解析依据分子动理论的学问可知，最终混合匀称是扩散现象，水分子做无规则运动，碳粒做布朗运动，由于布朗运动的猛烈程度与颗粒大小和温度有关，颗粒越小，运动越明显，所以运用碳粒更小的墨汁，布朗运动会更明显，则混合匀称的过程进行得更快速，故选B、C.2．(多选)(2024·陕西咸阳市质检)关于布朗运动，下列说法中正确的是()A．布朗运动是分子的运动，牛顿运动定律不再适用B．布朗运动是分子无规则运动的反映C．悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动是布朗运动D．布朗运动的激烈程度跟温度有关，所以布朗运动也叫做热运动答案BC解析布朗运动是悬浮颗粒的运动，这些颗粒不是微观粒子，牛顿运动定律仍适用，故A错误；悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动是布朗运动，是分子不停地做无规则运动的反映，其本身不是分子的热运动，故B、C正确，D错误．3．(多选)已知阿伏加德罗常数为NA(mol－1)，某物质的摩尔质量为M(kg/mol)，该物质的密度为ρ(kg/m3)，则下列叙述中正确的是()A．1kg该物质所含的分子个数是ρNAB．1kg该物质所含的分子个数是eq\f(1,M)NAC．该物质1个分子的质量是eq\f(ρ,NA)D．该物质1个分子占有的空间是eq\f(M,ρNA)答案BD解析1kg该物质的物质的量为eq\f(1,M)，所含分子数目为：n＝NA·eq\f(1,M)＝eq\f(NA,M)，故A错误，B正确；每个分子的质量为：m0＝eq\f(M,NA)，故C错误；每个分子所占空间为：V0＝eq\f(m0,ρ)＝eq\f(M,ρNA)，故D正确．4．(多选)下面说法中正确的有()A．布朗运动反映了液体分子在不停地做无规则热运动B．压缩密封在汽缸中确定质量的志向气体，随着不断地压缩，难度越来越大，这是因为分子间距离越小时分子间斥力越大C．对气体加热，气体的内能不确定增大D．物体温度上升，分子热运动加剧，全部分子的动能都会增加答案AC解析布朗运动反映了液体分子在不停地做无规则热运动，选项A正确；压缩密封在汽缸中确定质量的志向气体，随着不断地压缩，难度越来越大，这是因为体积减小时，压强变大，选项B错误；对气体加热，若气体对外做功，则气体的内能不确定增大，选项C正确；物体温度上升，分子热运动加剧，分子的平均动能会增加，但并非每个分子的动能都增加，选项D错误．5.(多选)(2024·山西省长治、运城、大同、朔州、阳泉五地市联考)小张在显微镜下视察水中悬浮的微小粉笔末的运动，从A点起先，他把粉笔末每隔20s的位置记录在坐标纸上，依次得到B、C、D等点，把这些点连线形成如图1所示折线图，则关于该粉笔末的运动，下列说法正确的是()图1A．该折线图是粉笔末的运动轨迹B．粉笔末的无规则运动反映了水分子的无规则运动C．经过B点后10s，粉笔末应当在BC的中点处D．若变更水的温度，再记录一张图，则仅从图上不能确定记录哪一张图时的温度高答案BD解析该折线图不是粉笔末的实际运动轨迹，布朗运动是无规则的，故A错误；粉笔末受到水分子的碰撞，做无规则运动，所以粉笔末的无规则运动反映了水分子的无规则运动，故B正确；由于运动的无规则性，所以经过B点后10s，我们不知道粉笔末在哪个位置，故C错误；由于运动的无规则性，所以我们无法仅从图上确定哪一张图的温度高，故D正确．6．(多选)(2024·河北唐山市质检)关于分子动理论和物体的内能，下列说法正确的是()A．物体放出热量，其内能确定削减B．温度高的物体的内能确定大，但分子平均动能不确定大C．若两分子间的距离减小，则分子间的引力和分子间的斥力均增大D．若分子间的作用力表现为斥力，则分子间的势能随分子间距离的减小而增大答案CD解析依据热力学第确定律，ΔU＝W＋Q，若物体放出热量且外界对物体做功，物体内能不确定削减，选项A错误；温度高的物体的分子平均动能确定大，但内能不确定大，选项B错误；若两分子间的距离减小，则分子间的引力和分子间的斥力均增大，选项C正确；若分子间的作用力表现为斥力，则随分子间距离的减小，分子力做负功，分子间的势能增大，选项D正确．7．(多选)(2024·云南昭通市上学期期末)下列叙述中正确的是()A．布朗运动就是液体分子的无规则运动B．当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大C．对于确定质量的志向气体，温度上升时，压强可能减小D．已知水的密度和水的摩尔质量，则可以计算出阿伏加德罗常数答案BC解析布朗运动是悬浮的固体颗粒的无规则运动，是液体分子的无规则运动的表现，选项A错误；当分子力表现为引力时，分子间距离增大，分子力做负功，则分子势能增大，选项B正确；依据eq\f(pV,T)＝C可知，对于确定质量的志向气体，温度上升时，压强可能减小，选项C正确；已知水的密度和水的摩尔质量，可以求解水的摩尔体积，但是不能计算出阿伏加德罗常数，选项D错误．8．(多选)(2024·东北三省三校其次次联合模拟)下列关于内能的说法正确的是()A．系统的内能是由系统的状态确定的B．不计分子之间的分子势能，质量和温度相同的氢气和氧气具有相同的内能C．1g100℃水的内能小于1g100℃水蒸气的内能D．内能少的物体也可以自发地将一部分内能转移给内能多的物体答案ACD解析内能是指物体内部的全部分子所具有的分子动能和分子势能的总和，系统的内能是由系统的状态确定的，A正确；温度相同，则分子的平均动能相同，但是质量相同的氢气和氧气的分子数不相同，因此内能不相同，B错误；相同温度下的水变成水蒸气须要汲取热量，因此1g100℃的水的内能小于1g100℃的水蒸气的内能，C正确；内能包含分子势能和分子动能，内能少的物体可能温度高，内能多的物体可能温度低，D正确．9．(多选)下列说法正确的是()A．气体扩散现象表明气体分子间存在斥力B．对于同一志向气体，温度越高，分子平均动能越大C．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能都随分子间距离的减小而增大D．在阳光照耀下，可以视察到教室空气中飘舞的灰尘做无规则运动，灰尘的运动属于布朗运动答案BC解析气体扩散现象表明气体分子在永不停息地做无规则运动，选项A错误；对于同一志向气体，温度越高，分子平均动能越大，选项B正确；当分子力表现为斥力时，分子力随分子间距离的减小而增大，分子距离减小时，分子力做负功，分子势能增大，选项C正确；布朗运动无法用肉眼干脆视察到，灰尘的运动不属于布朗运动，选项D错误．10．(多选)(2024·陕西渭南市教学质检(二))下列说法正确的是()A．当某一密闭容器自由下落时，因完全失重，容器内密封的气体压强会变为零B．当物体运动的速度增大时，物体的内能确定增大C．地球四周大气压强的产生是由于地球对大气的万有引力D．当分子距离在确定范围内变大时，分子力可能增大答案CD解析封闭气体压强是因为大量气体分子频繁对器壁撞击产生的，容器自由下落，但内部分子仍在无规则运动，所以气体压强仍存在，A错误；物体的内能等于全部分子的动能加上全部分子的势能，分子平均动能与温度有关，势能与体积有关，当物体宏观速度增大时，温度和体积不确定变更，因此内能不确定变大，B错误；大气压强是地球对大气的万有引力作用在地球表面产生的，C正确；当分子间距从r0起先变大时，分子力先渐渐增大，后渐渐减小，D正确．11．(多选)(2024·贵州安顺市调研)关于物体的内能，下列说法正确的是()A．物体内部全部分子动能的总和叫做物体的内能B．物体被举得越高，其分子势能越大C．确定质量的0℃的冰溶化为0℃的水时，分子势能增加D．确定质量的志向气体放出热量，它的内能可能增加答案CD解析物体的内能包括分子动能和