【物理】2019届一轮复习人教版分子动理论、内能学案 20页

选修3－3‎ 第50课时　分子动理论、内能 考点1　微观量的计算 ‎1．分子的两种模型(如图所示)‎ ‎(1)球体模型直径d＝ 。(常用于固体和液体)‎ ‎(2)立方体模型边长d＝ 。(固体、液体、气体都适用)‎ 对于气体分子，d＝的值并非气体分子的大小，而是两个相邻的气体分子之间的平均距离。‎ ‎2．宏观量和微观量 ‎(1)宏观物理量：物体的质量m，体积V，密度ρ，摩尔质量Mmol，摩尔体积Vmol。‎ ‎(2)微观物理量：分子质量m0，分子体积V0，分子直径d。‎ ‎(3)宏观量、微观量以及它们之间的关系：‎ ‎[例1]　在标准状况下，有体积为V的水和体积为V的可认为是理想气体的水蒸气。已知水的密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，水的摩尔质量为MA，在标准状况下水蒸气的摩尔体积为 VA，求：‎ ‎(1)标准状况下水分子与水蒸气分子的平均动能的大小关系；‎ ‎(2)它们中各有多少个水分子。‎ 解析　(1)温度是分子平均动能的标志。标准状况下，水和水蒸气的温度相同，因此它们分子的平均动能相等。‎ ‎(2)对体积为V的水，质量为m＝ρV①‎ 分子个数为N＝NA②‎ 解①②得N＝NA 对体积为V的水蒸气，分子个数为N′＝NA。‎ 答案　(1)相等'(2)NA　NA 阿伏加德罗常数是宏观量与微观量之间联系的桥梁，注意弄清楚各量之间的关系式。‎ ‎(2017·大连模拟)(多选)某气体的摩尔质量为Mmol，摩尔体积为Vmol，密度为ρ，每个分子的质量和体积分别为m和V0，则阿伏加德罗常数NA不可表示为(　　)‎ A．NA＝ B．NA＝ C．NA＝ D．NA＝ 答案　CD 解析　阿伏加德罗常数NA＝＝＝，其中V为每个气体分子所占有的体积，而V0是气体分子的体积，故C错误；D中ρV0不是气体分子的质量，因而也是错误的。‎ 考点2　　布朗运动与分子热运动 ‎1．物体是由大量分子组成的：阿伏加德罗常数是联系宏观物理量与微观物理量的桥梁，1 mol的任何物质都含有相同的粒子数。通常可取NA＝6.02×1023_mol－1。‎ ‎2．分子永不停息地做无规则运动 ‎(1)扩散现象并不是外界作用引起的，也不是化学反应的结果，而是由物质分子的无规则运动产生的。温度越高，扩散越快。‎ ‎(2)布朗运动 ‎①布朗运动是固体颗粒(肉眼看不见)的运动，反映了液体内部分子的无规则运动。‎ ‎②微粒越小，布朗运动越明显；温度越高，布朗运动越剧烈。‎ ‎(3)热运动：分子永不停息的无规则运动叫做热运动。分子的无规则运动和温度有关，温度越高，分子无规则运动越剧烈。‎ ‎1．(人教版选修3－3 P7·T2改编)以下关于布朗运动的说法正确的是(　　)‎ A．布朗运动就是分子的无规则运动 B．布朗运动证明，组成固体小颗粒的分子在做无规则运动 C．一锅水中撒一点胡椒粉，加热时发现水中的胡椒粉在翻滚，这说明温度越高布朗运动越激烈 D．在显微镜下可以观察到煤油中小粒灰尘的布朗运动，这说明煤油分子在做无规则运动 答案　D 解析　布朗运动是固体颗粒在液体中的运动，反映了液体分子运动的无规则性，D正确，A、B错误。一锅水加热时，胡椒粉在水中翻滚是水流动的结果，不是布朗运动，C错误。‎ ‎2．下列现象中，叙述正确的是(　　)‎ A．把碳素墨水滴入清水中，稀释后，借助显微镜能够观察到布朗运动现象，这是碳分子无规则运动引起的 B．在一杯热水中放几粒盐，整杯水很快就会变咸，这是食盐分子的扩散现象 C．把一块铅和一块金表面磨光后紧压在一起，在常温下放置四五年，结果铅和金就互相渗入而连在一起，这是两种金属分别做布朗运动的结果 D．用手捏面包，面包体积会缩小，这是因为分子间有空隙 答案　B 解析　手捏面包，面包体积变小，是说明面包颗粒之间有间隙，而不是分子间有间隙，D错误；B、C都是扩散现象，B正确，C错误；A中做布朗运动的是碳颗粒(即多个碳分子的集结体)而不是碳分子，A错误。‎ ‎3．把萝卜腌成咸菜需要几天，而把萝卜炒成熟菜，使之有相同的咸味，只需几分钟，造成这种差别的原因是(　　)‎ A．盐的分子很小，容易进入萝卜中 B．盐分子间有相互作用的斥力 C．萝卜分子间有空隙，易扩散 D．炒菜时温度高，分子热运动激烈 答案　D 解析　萝卜腌成咸菜或炒成熟菜，具有了咸味，是由于盐分子扩散引起的，炒菜时温度高，分子热运动激烈扩散得快，故只有D正确。‎ 考点3　　分子力　分子势能及内能 ‎1．分子间的相互作用力 ‎(1)分子间同时存在相互作用的引力和斥力。实际表现出的分子力是引力和斥力的合力。‎ ‎(2)引力和斥力都随分子间距离的减小而增大；随分子间距离的增大而减小；斥力比引力变化快。‎ ‎(3)分子力F与分子间距离r的关系(r0的数量级为10－10 m)。‎ ‎2．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所有分子热运动的动能的平均值，温度是分子热运动的平均动能的标志。‎ ‎(3)分子热运动的总动能是物体内所有分子热运动动能的总和。‎ ‎3．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决定的能。‎ ‎(2)分子势能的决定因素 ‎①微观上——决定于分子间距离和分子排列情况；取r→∞‎ 处为零势能处，分子势能Ep与分子间距离r的关系如图所示，当r＝r0时分子势能最小。‎ ‎②宏观上——决定于体积和状态。‎ ‎4．物体的内能 ‎(1)等于物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和，是状态量。对于给定的物体，其内能大小由物体的温度和体积决定。‎ ‎(2)改变物体内能有两种方式：做功和热传递。‎ ‎5．温度：两个系统处于热平衡时，它们必定具有某个共同的热学性质，把表征这一“共同热学性质”的物理量叫做温度。一切达到热平衡状态的系统都具有相同的温度。温度标志物体内部大量分子做无规则运动的剧烈程度。‎ ‎6．摄氏温标和热力学温标 ‎[例2]　(多选)两个相邻的分子之间同时存在着引力和斥力，它们随分子之间距离r的变化关系如图所示。图中虚线是分子斥力和分子引力曲线，实线是分子合力曲线。当分子间距为r＝r0时，分子之间合力为零，则选项图中关于该两分子组成系统的分子势能Ep与两分子间距离r的关系曲线，可能正确的是(　　)‎ 解析　当分子间距r>r0时，分子间表现为引力，当分子间距r减小时，分子力做正功，分子势能减小，当rr2时，分子间的作用力表现为引力，当r