（全國(guó)通用版）2019版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第十三章 熱學(xué) 第34講 分子動(dòng)理論 內(nèi)能學(xué)案

《（全國(guó)通用版）2019版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第十三章 熱學(xué) 第34講 分子動(dòng)理論 內(nèi)能學(xué)案》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（全國(guó)通用版）2019版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第十三章 熱學(xué) 第34講 分子動(dòng)理論 內(nèi)能學(xué)案（16頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 第34講　分子動(dòng)理論　內(nèi)能 考綱要求 考情分析 命題趨勢(shì) 1.微觀量的估算Ⅰ 2．分子力、分子勢(shì)能與分子間距的關(guān)系Ⅰ 3．物體的內(nèi)能Ⅰ 2017·北京卷，13 2017·江蘇卷，12 2016·全國(guó)卷Ⅲ，33(1) 高考對(duì)本部分知識(shí)的考查主要以選擇題或填空題形式出現(xiàn)，且為選考內(nèi)容．高考只要求理解物理概念和物理規(guī)律的確切含義，理解物理規(guī)律的適用條件 1．分子動(dòng)理論的基本觀點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)依據(jù)、阿伏加德羅常數(shù) (1)物體是由大量分子組成的 ①分子的大小 a．分子的直徑(視為球模型)：數(shù)量級(jí)為_(kāi)_10－10__m； b．分子的質(zhì)量：數(shù)量級(jí)為10－26 kg．

2、 ②阿伏加德羅常數(shù) a．1 mol的任何物質(zhì)都含有相同的粒子數(shù)．通?？扇A＝__6.02×1023__mol－1； b．阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀物理量和微觀物理量的橋梁． (2)分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) ①擴(kuò)散現(xiàn)象 a．定義：__不同__物質(zhì)能夠彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象； b．實(shí)質(zhì)：擴(kuò)散現(xiàn)象并不是外界作用引起的，也不是化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果，而是由分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的物質(zhì)遷移現(xiàn)象，溫度__越高_(dá)_，擴(kuò)散現(xiàn)象越明顯． ②布朗運(yùn)動(dòng) a．定義：懸浮在液體中的__小顆粒__的永不停息地?zé)o規(guī)則運(yùn)動(dòng)； b．實(shí)質(zhì)：布朗運(yùn)動(dòng)反映了__液體分子__的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)； c．特點(diǎn)：顆粒越__小__，運(yùn)動(dòng)越

3、明顯，溫度越__高_(dá)_，運(yùn)動(dòng)越劇烈． ③熱運(yùn)動(dòng) a．分子永不停息地做__無(wú)規(guī)則__運(yùn)動(dòng)叫做熱運(yùn)動(dòng)； b．特點(diǎn)：分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)和溫度有關(guān)，溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)越激烈． (3)分子間同時(shí)存在引力和斥力 ①物質(zhì)分子間存在空隙，分子間的引力和斥力是__同時(shí)__存在的，實(shí)際表現(xiàn)出的分子力是引力和斥力的__合力__； ②分子力隨分子間距離變化的關(guān)系：分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而__減小__，隨分子間距離的減小而__增大__，但斥力比引力變化得__快__； ③分子力與分子間距離的關(guān)系圖線由分子間的作用力與分子間距離關(guān)系圖線(如圖所示)可知： a．當(dāng)r＝r0時(shí)，F(xiàn)引＝F斥，分子

4、力為_(kāi)_零__； b．當(dāng)r>r0時(shí)，F(xiàn)引>F斥，分子力表現(xiàn)為_(kāi)_引力__； c．當(dāng)r

5、子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能的__總和__． (4)分子的勢(shì)能 ①意義：由于分子間存在著引力和斥力，所以分子具有由它們的__相對(duì)位置__決定的能． ②分子勢(shì)能的決定因素 a．微觀上：決定于__分子間距離__和分子排列情況， b．宏觀上：決定于__體積__和狀態(tài)． (5)物體的內(nèi)能 ①概念理解：物體中所有分子的熱運(yùn)動(dòng)__動(dòng)能__與__分子勢(shì)能__的總和，是狀態(tài)量； ②決定因素：對(duì)于給定的物體，其內(nèi)能大小由物體的__溫度__和__體積__決定，即由物體內(nèi)部狀態(tài)決定； ③影響因素：物體的內(nèi)能與物體的位置高低、運(yùn)動(dòng)速度大小__無(wú)關(guān)__． ④改變物體內(nèi)能的兩種方式：__做功__和__熱傳遞__．

6、 1．判斷正誤 (1)溫度越高，擴(kuò)散現(xiàn)象越明顯．(　√　) (2)布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)．(　×　) (3)分子間的引力和斥力都隨分子間距的減小而增大．(　√　) (4)－33 ℃＝240 K．(　√　) (5)物體溫度降低，其分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大．(　×　) (6)當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時(shí)，分子勢(shì)能隨分子間距離的增大而增大．(　√　) (7)物體溫度不變，其內(nèi)能一定不變．(　×　) 2．鉆石是首飾和高強(qiáng)度鉆頭、刻刀等工具中的主要材料．設(shè)鉆石的密度為ρ (kg/m3)，摩爾質(zhì)量為M (g/mol)，阿伏加德羅常數(shù)為NA，已知1克拉＝0.2克，則(　C　) A．a(chǎn)克拉

7、鉆石所含有的分子數(shù)為 B．a(chǎn)克拉鉆石所含有的分子數(shù)為 C．每個(gè)鉆石分子直徑的表達(dá)式為(單位為m) D．每個(gè)鉆石分子直徑的表達(dá)式為(單位為m) 解析　a克拉鉆石物質(zhì)的量為n＝，所含分子數(shù)為N＝nNA＝，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；鉆石的摩爾體積為V＝(單位為m3/mol)，每個(gè)鉆石分子體積為V0＝＝，設(shè)鉆石分子直徑為d，則V0＝π3，聯(lián)立解得d＝(單位為m)．選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤． 3．(多選)關(guān)于對(duì)內(nèi)能的理解，下列說(shuō)法正確的是(　AD　) A．系統(tǒng)的內(nèi)能是由系統(tǒng)的狀態(tài)決定的 B．做功可以改變系統(tǒng)的內(nèi)能，但是單純地對(duì)系統(tǒng)傳熱不能改變系統(tǒng)的內(nèi)能 C．不計(jì)分子之間的分子勢(shì)能，質(zhì)量和溫度相同的氫氣和

8、氧氣具有相同的內(nèi)能 D．1 g 100 ℃水的內(nèi)能小于1 g 100 ℃水蒸氣的內(nèi)能 一　微觀量的估計(jì) 1．求解分子直徑時(shí)的兩種模型(對(duì)于固體和液體) (1)把分子看成球形，d＝． (2)把分于看成小立方體，d＝ 提醒：對(duì)于氣體，利用d＝算出的不是分子直徑，而是氣體分于間的平均距離． 2．宏觀量與微觀量的相互關(guān)系 (1)微觀量：分子體積V0、分子直徑d、分子質(zhì)量m0． (2)宏觀量：物體的體積V、摩爾體積Vmol、物體的質(zhì)量m、摩爾質(zhì)量M、物體的密度ρ． (3)相互關(guān)系 ①一個(gè)分子的質(zhì)量：m0＝＝； ②一個(gè)分子的體積：V0＝＝；(注：對(duì)氣體V0為分子所占空間體積

9、) ③物體所含的分子數(shù)：n＝NA＝NA或n＝NA＝NA． 微觀量的求解方法 (1)分子的大小、分子體積、分子質(zhì)量屬微觀量，直接測(cè)量它們的數(shù)值非常困難，可以借助較易測(cè)量的宏觀量結(jié)合摩爾體積、摩爾質(zhì)量等來(lái)估算這些微觀量，其中阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀量和微觀量的橋梁和紐帶． (2)建立合適的物理模型，通常把固體、液體分子模擬為球形或小立方體形．氣體分子所占據(jù)的空間則建立立方體模型． [例1](2018·浙江紹興質(zhì)檢)空調(diào)在制冷過(guò)程中，室內(nèi)空氣中的水蒸氣接觸蒸發(fā)器(銅管)液化成水，經(jīng)排水管排走，空氣中水分越來(lái)越少，人會(huì)感覺(jué)干燥．若有一空調(diào)工作一段時(shí)間后，排出液化水的體積V＝1.0×103

10、 cm3，已知水的密度ρ＝1.0×103 kg/m3、摩爾質(zhì)量M＝1.8×10－2 kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.0×1023 mol－1.試求：(結(jié)果均保留一位有效數(shù)字) (1)該液化水中含有水分子的總數(shù)N； (2)一個(gè)水分子的直徑d． 解析　(1)水的摩爾體積為 Vmol＝＝ m3/mol＝1.8×10－5 m3/mol， 則水分子數(shù)為N＝NA≈3×1025(個(gè))． (2)將水分子看作球體模型，則有 ＝π3， 則水分子的直徑為d＝≈4×10－10 m． 答案　(1)3×1025個(gè)　(2)4×10－10 m 　二　分子熱運(yùn)動(dòng)與布朗運(yùn)動(dòng) 布朗運(yùn)動(dòng)與分子熱運(yùn)動(dòng)的比較

11、 布朗運(yùn)動(dòng) 分子熱運(yùn)動(dòng) 共同點(diǎn) 都是無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，都隨溫度的升高而變得更加劇烈 不同點(diǎn) 小顆粒的運(yùn)動(dòng) 分子的運(yùn)動(dòng) 使用光學(xué)顯微鏡觀察 使用電子顯微鏡觀察 聯(lián)系 布朗運(yùn)動(dòng)是由于小顆粒受到周?chē)肿訜徇\(yùn)動(dòng)的撞擊力而引起的，反映了分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) [例2](2017·江蘇卷)(1)甲圖和乙圖是某同學(xué)從資料中查到的兩張記錄水中炭粒運(yùn)動(dòng)位置連線的圖片，記錄炭粒位置的時(shí)間間隔均為30 s，兩方格紙每格表示的長(zhǎng)度相同．比較兩張圖片可知：若水溫相同，__甲__(選填“甲”或“乙”)中炭粒的顆粒較大；若炭粒大小相同，__乙__(選填“甲”或“乙”)中水分子的熱運(yùn)動(dòng)較劇烈．

12、(2)科學(xué)家可以運(yùn)用無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的規(guī)律來(lái)研究生物蛋白分子．資料顯示，某種蛋白的摩爾質(zhì)量為66 kg/mol，其分子可視為半徑為3×10－9 m的球，已知阿伏加德羅常數(shù)為6.0×1023 mol－1.請(qǐng)估算該蛋白的密度．(計(jì)算結(jié)果保留一位有效數(shù)字) 解析　(1)相同溫度和條件下，炭粒較大的其布朗運(yùn)動(dòng)的激烈程度較弱，炭粒在30 s始、末時(shí)刻所在位置連線的距離就較短，故甲圖中炭粒的顆粒較大；炭粒大小相同時(shí)，溫度越高，分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，做布朗運(yùn)動(dòng)的炭粒運(yùn)動(dòng)也越劇烈，故乙中水分子的熱運(yùn)動(dòng)較劇烈． (2)摩爾體積Vmol＝πr3NA[或Vmol＝(2r)3NA]， 由密度ρ＝，解得ρ＝， 代入數(shù)據(jù)

13、得ρ＝1×103 kg/m3(或ρ＝5×102 kg/m3,5×102～1×103 kg/m3都算對(duì))． 答案　(2)見(jiàn)解析 　三　分子與分子勢(shì)能 對(duì)分子勢(shì)能的理解 分子勢(shì)能與分子間的距離(宏觀表現(xiàn)為物體的體積)有關(guān)，分子勢(shì)能的大小隨距離的變化如圖所示，由圖可知： 1．當(dāng)分子力為零時(shí)，即r＝r0時(shí)，分子勢(shì)能不是零，而是最小． 2．當(dāng)r>r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力，隨著分子間距離增大，分子需要不斷克服分子力做功，分子勢(shì)能增大． 3．當(dāng)r

14、圖可知，選無(wú)窮遠(yuǎn)處為零分子勢(shì)能時(shí)，分子勢(shì)能可以大于零，可以小于零，也可以等于零；但如果選r＝r0處為零勢(shì)能點(diǎn)，則分子勢(shì)能只能大于零．但是無(wú)論選哪個(gè)位置為零勢(shì)能點(diǎn)，在r＝r0處分子勢(shì)能都是最小的． 5．物體體積改變，物體分子勢(shì)能必定發(fā)生改變． [例3](2017·福建福州市模塊驗(yàn)收測(cè)試)(多選)兩分子間的斥力和引力的合力F與分子間距離r的關(guān)系如圖中曲線所示，曲線與r軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為r0.相距很遠(yuǎn)的兩分子在分子力作用下，由靜止開(kāi)始相互接近．若兩分子相距無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)分子勢(shì)能為零，下列說(shuō)法正確的是(　ACE　) A．在r>r0階段，F(xiàn)做正功，分子動(dòng)能增加，勢(shì)能減小 B．在r

15、，分子動(dòng)能減小，勢(shì)能也減小 C．在r＝r0時(shí)，分子勢(shì)能最小，動(dòng)能最大 D．在r＝r0時(shí)，分子勢(shì)能為零 E．分子動(dòng)能和勢(shì)能之和在整個(gè)過(guò)程中不變 解析　由Ep－r圖可知：在r>r0階段，當(dāng)r減小時(shí)F做正功，分子勢(shì)能減小，分子動(dòng)能增加，故選項(xiàng)A正確；在r

16、規(guī)則運(yùn)動(dòng)，很難自然沉降到地面，吸入后對(duì)人體形成危害，礦物燃料燃燒是形成PM2.5的主要原因．下列關(guān)于PM2.5的說(shuō)法中正確的是(　D　) A．PM2.5的尺寸與空氣中氧分子的尺寸的數(shù)量級(jí)相當(dāng) B．PM2.5在空氣中的運(yùn)動(dòng)屬于分子熱運(yùn)動(dòng) C．PM2.5的運(yùn)動(dòng)軌跡只是由大量空氣分子對(duì)PM2.5無(wú)規(guī)則碰撞的不平衡決定的 D．PM2.5必然有內(nèi)能 解析　PM2.5的尺寸比空氣中氧分子的尺寸大得多，選項(xiàng)A錯(cuò)誤．PM2.5在空氣中的運(yùn)動(dòng)不屬于分子熱運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤．PM2.5的運(yùn)動(dòng)軌跡是由大量空氣分子對(duì)PM2.5無(wú)規(guī)則碰撞的不平衡和氣流的運(yùn)動(dòng)決定的，選項(xiàng)C錯(cuò)誤．PM2.5是物體顆粒有內(nèi)能，選項(xiàng)D

17、正確． 2．(多選)下列五幅圖分別對(duì)應(yīng)五種說(shuō)法，其中正確的是(　BDE　) A．微粒運(yùn)動(dòng)就是物質(zhì)分子的無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，即布朗運(yùn)動(dòng) B．當(dāng)兩個(gè)相鄰的分子間距離為r0時(shí)，它們間相互作用的引力和斥力大小相等 C．食鹽晶體的物理性質(zhì)沿各個(gè)方向都是一樣的 D．小草上的露珠呈球形的主要原因是液體表面張力的作用 E．潔凈的玻璃板接觸水面，要使玻璃板離開(kāi)水面，拉力必須大于玻璃板的重力，其原因是水分子和玻璃分子之間存在吸引力 解析　微粒運(yùn)動(dòng)反映了液體分子的無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，微粒運(yùn)動(dòng)即布朗運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；當(dāng)兩個(gè)相鄰的分子間距離為r0時(shí)，它們間相互作用的引力和斥力大小相等，選項(xiàng)B正確；食鹽晶體的物

18、理性質(zhì)沿各個(gè)方向是不一樣的，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由于表面張力的作用，液體要收縮至表面積最小，所以小草上的露珠呈球形，選項(xiàng)D正確；潔凈的玻璃板接觸水面，由于水分子和玻璃分子之間存在吸引力，要使玻璃板離開(kāi)水面，拉力必須大于或等于玻璃板的重力與水分子和玻璃分子之間的引力之和，選項(xiàng)E正確． 3．(多選)運(yùn)用分子動(dòng)理論的相關(guān)知識(shí)，判斷下列說(shuō)法正確的是(　CDE　) A．氣體分子單位時(shí)間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù)僅與單位體積內(nèi)的分子數(shù)有關(guān) B．某氣體的摩爾體積為V，每個(gè)分子的體積為V0，則阿伏加德羅常數(shù)可表示為NA＝ C．陽(yáng)光從縫隙射入教室，從陽(yáng)光中看到的塵埃運(yùn)動(dòng)不是布朗運(yùn)動(dòng) D．生產(chǎn)半導(dǎo)體器件時(shí)需要在

19、純凈的半導(dǎo)體材料中摻入其他元素，這可以在高溫條件下利用分子的擴(kuò)散來(lái)完成 E．降低氣體的溫度，氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度就可減弱 解析　氣體分子單位時(shí)間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù)，與單位體積內(nèi)的分子數(shù)有關(guān)，還與分子平均速率有關(guān)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由于分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，氣體的體積可以占據(jù)很大的空間，故不能用摩爾體積除以分子體積得到阿伏加德羅常數(shù)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；布朗運(yùn)動(dòng)的微粒非常小，肉眼是看不到的，陽(yáng)光從縫隙射入教室，從陽(yáng)光中看到的塵埃運(yùn)動(dòng)是機(jī)械運(yùn)動(dòng)，不是布朗運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C正確；擴(kuò)散可以在固體中進(jìn)行，生產(chǎn)半導(dǎo)體器件時(shí)需要在純凈的半導(dǎo)體材料中摻入其他元素，這可以在高溫條件下利用分子的擴(kuò)散來(lái)完成，選項(xiàng)D正確；根

20、據(jù)溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志可知，降低氣體的溫度，氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度就可減弱，選項(xiàng)E正確． 4．(多選)(2017·浙江寧波質(zhì)檢)以下說(shuō)法正確的是(　CD　) A．溫度低的物體內(nèi)能一定小 B．溫度低的物體分子運(yùn)動(dòng)的平均速率小 C．溫度升高，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能一定增大，但并非所有分子的速率都增大 D．外界對(duì)物體做功時(shí)，物體的內(nèi)能不一定增加 解析　因?yàn)閮?nèi)能的大小與物體的溫度、質(zhì)量和體積都有關(guān)，如一杯熱水的內(nèi)能肯定小于一座冰山，溫度低的物體內(nèi)能不一定小，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度低的物體分子運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能一定小，但溫度低的物體內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)的平均速率不一定比溫度高的物

21、體內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)的平均速率小，這是因?yàn)闇囟鹊偷奈矬w分子可能質(zhì)量較小，其平均速率反而更大，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能越大，分子的平均速率增大，這是統(tǒng)計(jì)規(guī)律，具體到少數(shù)個(gè)別分子，其速率的變化不確定，因此仍可能有分子的運(yùn)動(dòng)速率是非常小，故選項(xiàng)C正確；外界對(duì)物體做功時(shí)，若同時(shí)散熱，由熱力學(xué)第一定律知物體的內(nèi)能不一定增加，故選項(xiàng)D正確． [例1](2017·福建廈門(mén)質(zhì)檢·6分)做布朗運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)，得到某個(gè)觀測(cè)記錄如圖所示．圖中記錄的是(　　) A．分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的情況 B．某個(gè)微粒做布朗運(yùn)動(dòng)的軌跡 C．某個(gè)微粒做布朗運(yùn)動(dòng)的速度－時(shí)間圖線 D．按等時(shí)間間隔依次記錄的某個(gè)運(yùn)動(dòng)

22、微粒位置的連線 [答題送檢]來(lái)自閱卷名師報(bào)告 錯(cuò)誤 致錯(cuò)原因 扣分 A 把布朗運(yùn)動(dòng)當(dāng)成分子的運(yùn)動(dòng)，錯(cuò)選A －6 B 把布朗運(yùn)動(dòng)當(dāng)成有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)，錯(cuò)選B [規(guī)范答題] [解析]　圖中軌跡不是微粒運(yùn)動(dòng)軌跡，是按等時(shí)間間隔依次記錄的某個(gè)運(yùn)動(dòng)微粒位置的連線，選項(xiàng)D正確． [答案]　D 1．(多選)墨滴入水，擴(kuò)而散之，徐徐混勻．關(guān)于該現(xiàn)象的分析正確的是(　BC　) A．混合均勻主要是由于炭粒受重力作用 B．混合均勻的過(guò)程中，水分子和炭粒都做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) C．使用炭粒更小的墨汁，混合均勻的過(guò)程進(jìn)行得更迅速 D．墨汁的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)是由于炭粒和水分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)引起的 解析　

23、 墨滴入水后在水中徐徐混勻是布朗運(yùn)動(dòng)，是因水分子對(duì)小炭粒撞擊的不均勻造成的，不是重力的作用，更不是炭粒和水分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)引起的，選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤，B正確．若炭粒更小，則布朗運(yùn)動(dòng)更劇烈，炭粒運(yùn)動(dòng)也更劇烈，因此混合過(guò)程更迅速，選項(xiàng)C正確． 2．(2017·江蘇南京市學(xué)業(yè)水平測(cè)試)(1)用長(zhǎng)度可放大600倍的顯微鏡觀察布朗運(yùn)動(dòng)．估計(jì)放大后的小炭粒體積為0.1×10－9 m3，炭的密度是2.25×103 kg/m3，摩爾質(zhì)量是1.2×10－2 kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)為6.0×1023 mol－1，則該小炭粒含分子個(gè)數(shù)約為多少個(gè)？(取一位有效數(shù)字) (2)已知水的密度ρ＝1.0×103 kg/

24、m3、摩爾質(zhì)量M＝1.8×10－2 kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.0×1023 mol－1.一滴露水的體積大約是6.0×10－5 cm3，它含有__2.0×1018__個(gè)水分子．如果一只極小的蟲(chóng)子來(lái)喝水，每分鐘喝進(jìn)6.0×107個(gè)水分子，那么它每分鐘喝進(jìn)水的質(zhì)量是__1.8×10－18__kg.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) 解析　(1)小炭粒體積V＝m3＝4.6×10－19 m3， 該小炭粒含分子個(gè)數(shù)為N＝NA， 代入數(shù)據(jù)得，N＝5×1010個(gè)． (2)水分子個(gè)數(shù)為N＝·NA＝×6.0×1023個(gè)＝2.0×1018個(gè)， 蟲(chóng)子喝進(jìn)水的質(zhì)量為m＝·M＝1.8×10－18kg． 答案

25、　(1)5×1010個(gè) 1．(多選)如圖為某實(shí)驗(yàn)器材的結(jié)構(gòu)示意圖，金屬內(nèi)筒和隔熱外筒間封閉了一定體積的空氣，內(nèi)筒中有水，在水加熱升溫的過(guò)程中，被封閉的空氣(　AB　) A．內(nèi)能增大 B．壓強(qiáng)增大 C．分子間引力和斥力都減小 D．所有分子運(yùn)動(dòng)速率都增大 解析　由于被封閉的空氣的質(zhì)量是一定的，因此在水加熱的過(guò)程中，通過(guò)熱傳遞，空氣的溫度升高，內(nèi)能增大，選項(xiàng)A正確；由于被封閉的空氣的體積不變，由＝C可知，空氣的溫度升高時(shí)，壓強(qiáng)增大，選項(xiàng)B正確；由于氣體分子是做雜亂無(wú)章的運(yùn)動(dòng)的，因此分子間的距離時(shí)而變大，時(shí)而變小，分子間的引力與斥力時(shí)而變小，時(shí)而變大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；氣體溫度升高，氣體分子

26、的平均速率增大，而不是所有氣體分子的速率都變大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 2．(多選)關(guān)于擴(kuò)散現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是(　ACD　) A．溫度越高，擴(kuò)散進(jìn)行得越快 B．?dāng)U散現(xiàn)象是不同物質(zhì)間的一種化學(xué)反應(yīng) C．?dāng)U散現(xiàn)象是由物質(zhì)分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的 D．?dāng)U散現(xiàn)象在氣體、液體和固體中都能發(fā)生 E．液體中的擴(kuò)散現(xiàn)象是由于液體的對(duì)流形成的 解析　根據(jù)分子動(dòng)理論，溫度越高，擴(kuò)散進(jìn)行得越快，故選項(xiàng)A正確；擴(kuò)散現(xiàn)象是由物質(zhì)分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，不是化學(xué)反應(yīng)，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤，C正確；擴(kuò)散現(xiàn)象在氣體、液體和固體中都能發(fā)生，故選項(xiàng)D正確；液體中的擴(kuò)散現(xiàn)象不是由于液體的對(duì)流形成的，是液體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，故選項(xiàng)E錯(cuò)

27、誤． 3．(多選)兩個(gè)相距較遠(yuǎn)的分子僅在分子力作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，直至不再靠近．在此過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是(　BCE　) A．分子力先增大，后一直減小 B．分子力先做正功，后做負(fù)功 C．分子動(dòng)能先增大，后減小 D．分子勢(shì)能先增大，后減小 E．分子勢(shì)能和動(dòng)能之和不變 解析　由分子動(dòng)理論的知識(shí)可知，當(dāng)兩個(gè)相距較遠(yuǎn)的分子相互靠近，直至不能再靠近的過(guò)程中，分子力先是表現(xiàn)為引力且先增大后減小，之后表現(xiàn)為分子斥力，一直增大，所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤；分子引力先做正功，然后分子斥力做負(fù)功，分子勢(shì)能先減小后增大，分子動(dòng)能先增大后減小，所以選項(xiàng)B、C正確，D錯(cuò)誤．因?yàn)橹挥蟹肿恿ψ龉?，所以分子?shì)能和分子動(dòng)能的

28、總和保持不變，選項(xiàng)E正確． 4．已知地球大氣層的厚度h遠(yuǎn)小于地球半徑R，空氣平均摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA，地面大氣壓強(qiáng)為p0，重力加速度大小為g.由此估算地球大氣層空氣分子總數(shù)和空氣分子之間的平均距離． 解析　可認(rèn)為地球大氣層對(duì)地球表面的壓力是由其重力引起的，即mg＝p0S＝p0×4πR2，故大氣層的空氣質(zhì)量m＝，空氣分子總數(shù)N＝NA＝，由于h?R，則大氣層的總體積V＝4πR2h，每個(gè)分子所占空間設(shè)為一個(gè)棱長(zhǎng)為a的正方體，則有Na3＝V，可得分子間的平均距離a＝． 答案　　 課時(shí)達(dá)標(biāo)　第34講 [解密考綱]掌握分子動(dòng)理論的基本內(nèi)容；知道內(nèi)能的概念；會(huì)分析分子力、分子勢(shì)能隨

29、分子間距離的變化． 1．關(guān)于物體的內(nèi)能，以下說(shuō)法正確的是(　C　) A．不同物體，溫度相等，內(nèi)能也相等 B．所有分子的勢(shì)能增大，物體內(nèi)能也增大 C．溫度升高，分子平均動(dòng)能增大，但內(nèi)能不一定增大 D．只要兩物體的質(zhì)量、溫度、體積相等，兩物體的內(nèi)能一定相等 解析　不同物體，溫度相等，分子平均動(dòng)能相等，分子動(dòng)能不一定相等，不能說(shuō)明內(nèi)能也相等，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；所有分子的勢(shì)能增大，不能反映分子動(dòng)能如何變化，不能確定內(nèi)能也增大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；兩物體的質(zhì)量、溫度、體積相等，但其物質(zhì)的量不一定相等，不能得出內(nèi)能相等．選項(xiàng)D錯(cuò)誤，C正確． 2．(多選)霧霾天氣造成城市里大面積低能見(jiàn)度的情況．在早上或夜間

30、相對(duì)濕度較大的時(shí)候，形成的是霧；在白天氣溫上升、濕度下降的時(shí)候，逐漸轉(zhuǎn)化成霾．這種現(xiàn)象既有氣象原因，也有污染排放原因.2013年1月9日以來(lái)，全國(guó)中東部地區(qū)陷入嚴(yán)重的霧霾和污染中，中央氣象臺(tái)將大霧藍(lán)色預(yù)警升級(jí)至黃色預(yù)警，13日10時(shí)北京甚至發(fā)布了北京氣象史上首個(gè)霧霾橙色預(yù)警．從東北到西北，從華北到中部導(dǎo)致黃淮、江南地區(qū)，都出現(xiàn)了大范圍的重度和嚴(yán)重污染．下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是(　BD　) A．霧霾天氣時(shí)，空氣中的微粒做布朗運(yùn)動(dòng) B．霧霾天氣時(shí)，空氣中的微粒做機(jī)械運(yùn)動(dòng) C．一定質(zhì)量0 ℃水的分子勢(shì)能比0 ℃冰的分子勢(shì)能小 D．一定質(zhì)量0 ℃水的分子勢(shì)能比0 ℃冰的分子勢(shì)能大 解析　布朗運(yùn)

31、動(dòng)是懸浮在液體或氣體中的固體小顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，霧霾中的微粒在空氣流動(dòng)下有規(guī)律地做機(jī)械運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；0 ℃的水放出熱量凝結(jié)成0 ℃的冰，所以一定質(zhì)量0 ℃水的分子勢(shì)能比0 ℃冰的分子勢(shì)能大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確． 3．氣體能夠充滿密閉容器，說(shuō)明氣體分子除相互碰撞的短暫時(shí)間外(　C　) A．氣體分子可以做布朗運(yùn)動(dòng) B．氣體分子的動(dòng)能都一樣大 C．相互作用力十分微弱，氣體分子可以自由運(yùn)動(dòng) D．相互作用力十分微弱，氣體分子間的距離都一樣大 解析　氣體能充滿密閉容器的原因是：氣體分子間的距離大于10－10 m，相互作用力十分微弱，氣體分子做無(wú)規(guī)則的自由運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C正確；布朗運(yùn)動(dòng)研

32、究的是懸浮在液體或氣體中的固體微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，而不是液體分子或氣體分子的運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由于氣體分子的運(yùn)動(dòng)及相互的碰撞，會(huì)使分子間的距離和速率時(shí)刻發(fā)生變化，所以選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤． 4．(2017·上海嘉定區(qū)模擬)銅摩爾質(zhì)量為M，密度為ρ，阿伏加德羅常數(shù)為NA．1個(gè)銅原子所占的體積是(　A　) A． B． C． D． 解析　銅的摩爾體積Vmol＝，則一個(gè)銅原子所占的體積為V0＝＝，選項(xiàng)A正確． 5．(2017·廣東廣州檢測(cè))已知水銀的摩爾質(zhì)量為M，密度為ρ，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則水銀原子的直徑是(　A　) A． B． C． D． 解析　水銀的摩爾體積為V＝，水銀原

33、子的體積V0＝＝；把水銀原子看成球形，由V0＝πd3得水銀原子直徑d＝，選項(xiàng)A正確． 6．(2017·寧夏銀川模擬)(多選)體積相同的玻璃瓶A、B分別裝滿溫度為60℃的熱水和0℃的冷水(如圖所示)，下列說(shuō)法正確的是(　ACE　) A．由于溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，所以A瓶中水分子的平均動(dòng)能比B瓶中水分子的平均動(dòng)能大 B．由于溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)愈顯著，所以A瓶中水分子的布朗運(yùn)動(dòng)比B瓶中水分子的布朗運(yùn)動(dòng)更顯著 C．若把A、B兩只玻璃瓶并靠一起，則A、B瓶?jī)?nèi)水的內(nèi)能都將發(fā)生改變，這種改變內(nèi)能的方式叫熱傳遞 D．由于A、B兩瓶水的體積相等，所以A、B兩瓶中水分子的平均距離相等 E．已知

34、水的相對(duì)分子量是18，若B瓶中水的質(zhì)量為3 kg，水的密度為1.0×103 kg/m3，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.02×1023mol－1，則B瓶中水分子個(gè)數(shù)約為1.0×1026個(gè) 解析　溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，A的溫度高，故A的分子平均動(dòng)能大，故選項(xiàng)A正確；布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中固體顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，不是水分子的運(yùn)動(dòng)，兩瓶中不存在布朗運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；若把A、B兩只玻璃瓶并靠在一起，則A、B瓶?jī)?nèi)水的內(nèi)能都將發(fā)生改變，熱量會(huì)由A傳遞到B，這種改變內(nèi)能的方式叫熱傳遞，故選項(xiàng)C正確；分子平均距離與溫度有關(guān)，相同體積不同溫度時(shí)水分子的平均距離不同，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤；已知B瓶中水的質(zhì)量為m＝3 kg，

35、水的密度為ρ＝1.0×103 kg/m3，水的體積V＝＝3×10－3 m3，水的摩爾質(zhì)量M＝18 g/mol，一個(gè)水分子的體積V0＝＝≈3×10－29 m3，水分子的個(gè)數(shù)n＝＝1×1026個(gè)，故選項(xiàng)E正確． 7．(多選)如圖所示是分子間引力或斥力大小隨分子間距離變化的圖象，由此可知(　ACD　) A．a(chǎn)b表示引力圖線 B．cd表示引力圖線 C．當(dāng)分子間距離r等于兩圖線交點(diǎn)e的橫坐標(biāo)時(shí)，分子力一定為零 D．當(dāng)分子間距離r等于兩圖線交點(diǎn)e的橫坐標(biāo)時(shí)，分子勢(shì)能一定最小 E．當(dāng)分子間距離r等于兩圖線交點(diǎn)e的橫坐標(biāo)時(shí)，分子勢(shì)能一定為零 解析　在F－r圖象中，隨r增大，斥力變化快，所以a

36、b為引力圖線，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；兩圖象相交點(diǎn)e為分子所受的引力和斥力大小相等，即分子受力平衡位置，分子力為0，分子勢(shì)能最小，但不一定為0，故選項(xiàng)C、D正確，E錯(cuò)誤． 8．如圖所示，甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)，乙分子位于x軸上，甲分子對(duì)乙分子的作用力與兩分子間距離的關(guān)系如圖中曲線所示，F(xiàn)>0為斥力，F(xiàn)<0為引力，A、B、C、D為x軸上四個(gè)特定的位置，現(xiàn)把乙分子從A處由靜止釋放，下列四圖大致正確的是(　B　) 解析　根據(jù)牛頓第二定律可知，乙分子在C位置的分子力為零，分子的速率最大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；加速度與力的大小成正比，方向與力相同，故選項(xiàng)B正確；乙分子從A處由靜止釋放，分子勢(shì)能不可能增大

37、到正值，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；分子動(dòng)能不可能為負(fù)值，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 9．物體由大量分子組成，下列說(shuō)法正確的是(　C　) A．分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，物體內(nèi)每個(gè)分子的動(dòng)能越大 B．分子間引力總是隨著分子間距離的減小而減小 C．物體的內(nèi)能跟物體的溫度和體積有關(guān) D．只有外界對(duì)物體做功才能增加物體的內(nèi)能 解析　分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，分子的平均動(dòng)能越大，但某一分子的動(dòng)能不一定大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；分子間引力總是隨分子間距離的減小而增大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；物體的內(nèi)能是所有分子動(dòng)能和分子勢(shì)能之和，分子動(dòng)能與溫度有關(guān)，分子勢(shì)能與體積有關(guān)，所以物體的內(nèi)能跟物體的溫度和體積有關(guān)，選項(xiàng)C正確；由熱力學(xué)第一定律知，做功和熱傳遞都可以

38、改變物體的內(nèi)能，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 10．(多選)如圖所示，電路與一絕熱密閉氣缸相連，R為電阻絲，氣缸內(nèi)有一定質(zhì)量的理想氣體，外界大氣壓恒定．閉合開(kāi)關(guān)后，絕熱活塞K緩慢且無(wú)摩擦地向右移動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是(　ADE　) A．氣體的內(nèi)能增加 B．氣體分子平均動(dòng)能不變 C．電熱絲放出的熱量等于氣體對(duì)外所做的功 D．氣體的壓強(qiáng)不變 E．氣體分子單位時(shí)間內(nèi)對(duì)器壁單位面積的撞擊次數(shù)減少 解析　活塞緩慢移動(dòng)，根據(jù)活塞的平衡條件可知，氣體的壓強(qiáng)不變，選項(xiàng)D正確；氣體的壓強(qiáng)不變，體積增大，氣體的溫度一定升高，氣體的內(nèi)能增加，氣體分子平均動(dòng)能增大，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；氣體的體積增大，氣體一定對(duì)外做

39、功，又內(nèi)能增加，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，電熱絲放出的熱量大于氣體對(duì)外所做的功，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；氣體溫度升高，分子平均動(dòng)能增大，而壓強(qiáng)又不變，說(shuō)明氣體分子單位時(shí)間內(nèi)對(duì)器壁單位面積撞擊次數(shù)減少，選項(xiàng)E正確． 11．下列現(xiàn)象中，最能恰當(dāng)?shù)卣f(shuō)明分子間有相互作用力的是(　C　) A．氣體容易被壓縮 B．高壓密閉的鋼管中的油從筒壁滲出 C．兩塊純凈的鉛塊緊壓后合在一起 D．滴入水中的墨汁微粒向不同方向運(yùn)動(dòng) 解析　“氣體容易被壓縮”說(shuō)明氣體分子之間的距離大；“高壓密閉的鋼管中的油從筒壁滲出”說(shuō)明鋼管分子之間有空隙；“兩塊純凈的鉛塊緊壓后合在一起”說(shuō)明分子間有相互作用力； “滴入水中的墨汁微粒向不同

40、方向運(yùn)動(dòng)”屬于液體的擴(kuò)散，說(shuō)明分子在做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)．故選項(xiàng)C正確． 12．(多選)下列說(shuō)法正確的是(　BDE　) A．PM2.5的尺寸與空氣中氧分子的尺寸的數(shù)量級(jí)相當(dāng) B．PM2.5在空氣中的運(yùn)動(dòng)屬于布朗運(yùn)動(dòng) C．溫度越低PM2.5活動(dòng)越劇烈 D．倡導(dǎo)低碳生活、減少煤和石油等燃料的使用能有效減小PM2.5在空氣中的濃度 E．PM2.5中顆粒小一些的，其顆粒的運(yùn)動(dòng)比其他顆粒更為劇烈 13．(多選)下列說(shuō)法正確的是(　BCE　) A．布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的運(yùn)動(dòng)，它說(shuō)明分子永不停息的做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng) B．氣體分子單位時(shí)間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù)，與單位體積內(nèi)的分子數(shù)及氣體分子的平均動(dòng)能都有關(guān) C．當(dāng)分子間的引力和斥力平衡時(shí)，分子勢(shì)能最小 D．如果氣體分子總數(shù)不變，溫度升高，氣體分子的平均動(dòng)能一定增大，因此壓強(qiáng)也增大 E．當(dāng)分子間距離增大時(shí)，分子間的引力和斥力都減小 14．(多選)根據(jù)分子動(dòng)理論，下列說(shuō)法正確的是(　BDE　) A．水和酒精混合后的體積小于原來(lái)體積之和，說(shuō)明分子間存在引力 B．在一定條件下，可以利用分子擴(kuò)散向半導(dǎo)體材料摻入其他元素 C．一個(gè)氣體分子的體積等于氣體的摩爾體積與阿伏加德羅常數(shù)之比 D．分子勢(shì)能隨著分子間距離的增大，可能先減小后增大 E．墨水中小炭粒在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，反映液體分子在做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) 16