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1、选修3-3 第1节 分子动理论 内能,基础过关,考点研析,基础知识,一、分子动理论的基本内容 1.物体是由大量分子组成的 (1)分子很小 直径数量级为 . 质量数量级为10-2710-25 kg. (2)分子数目特别大,阿伏加德罗常数NA= mol-1.,基础过关 紧扣教材自主落实,10-10 m,6.021023,2.分子的热运动 (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 产生的.温度越高,扩散越快. (2)布朗运动 布朗运动是固体颗粒的运动,反映了液体内部 . 微粒越小,布朗运动越明显;温度越高,布朗运动 . (3)热运动:分子 叫做热运动.分子的无规则运
2、动和温度有关,温度越高,分子无规则运动 .,无规则运动,分子的无规则运动,越剧烈,永不停息的无规则运动,越剧烈,3.分子间的相互作用力 (1)引力和斥力 存在,都随距离的增大而 ,斥力变化更快.,(2)分子力的特点 r=r0时(r0的数量级为 ),F引=F斥,分子力F=0; rr0时,F引F斥,分子力F表现为 ; r10r0时,F引,F斥迅速减为零,分子力F=0.,同时,减小,10-10 m,斥力,引力,二、温度和物体的内能 1.两种温标:摄氏温标和 . 关系:T=t+ K. 2.分子的动能 (1)分子热运动的平均动能是所有分子的动能的平均值, 是分子热运动的平均动能的标志. (2)分子热运动
3、的总动能是物体内所有分子热运动动能的总和. 3.分子势能的决定因素 微观上决定于分子间距离; 宏观上决定于物体的体积.,热力学温标,273.15,温度,4.物体的内能 (1)内能:物体中 分子的热运动动能与分子势能的总和; (2)对于给定的物体,其内能大小由物体的 和 决定.,所有,温度,体积,(1)布朗运动是液体分子的无规则运动.( ) (2)温度越高,布朗运动越剧烈.( ) (3)一个气体分子的体积等于气体的摩尔体积与阿伏加德罗常数之比.( ) (4)分子动能指的是由于分子定向移动具有的能.( ) (5)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.( ) (6)内能相同的物体,
4、它们的分子平均动能一定相同.( ),过关巧练,1.思考判断,2.(多选)以下关于分子动理论的说法中正确的是( ) A.物质是由大量分子组成的 B.-2 时水已经结为冰,部分水分子已经停止了热运动 C.分子势能随分子间距离的增大,可能先减小后增大 D.分子间的引力与斥力都随分子间距离的增大而减小,ACD,解析:物质是由大量分子组成的,选项A正确;分子是永不停息地做无规则运动的,选项B错误;在分子间距离增大时,如果先是分子斥力做正功,后是分子引力做负功,则分子势能是先减小后增大的,选项C正确;分子间的引力与斥力都随分子间距离的增大而减小,但斥力变化得快,选项D正确.,3.(多选)关于分子热运动,下
5、列说法正确的是( ) A.布朗运动是指在显微镜中看到的液体分子的无规则运动 B.悬浮颗粒越大,同一时刻与它碰撞的液体分子越多,布朗运动越显著 C.扩散现象是分子无规则运动的结果,与物质的密度大小无关 D.扩散现象是物质分子的迁移,布朗运动是宏观微粒的运动,是两种完全不相同的运动,CD,解析:布朗运动是指在显微镜中看到的悬浮小颗粒的无规则运动,选项A错误;悬浮颗粒越大,液体分子对它的撞击作用的不平衡性越小,布朗运动越不明显,选项B错误;扩散现象是分子无规则运动的结果,与物质的密度大小无关,选项C正确;扩散现象是物质分子的迁移,布朗运动是宏观微粒的运动,来反映液体分子的运动,选项D正确.,考点一
6、微观量的估算,考点研析 核心探究重难突破,【典例1】 (2019江苏连云港模拟)科学家已创造出一种利用细菌将太阳能转化为液体燃料的“人造树叶”系统,使太阳能取代石油成为可能.假设该“人造树叶”工作一段 时间后,能将10-6g的水分解为氢气和氧气.已知水的密度=1.0103 kg/m3,摩尔质量M=1.810-2 kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6.01023mol-1.试求:(结果均保留一位有效数字) (1)被分解的水中含有水分子的总数N;,答案:(1)31016个,(2)一个水分子的体积V.,答案:(2)310-29 m3,微观量估算注意点,误区警示,(1)微观量的估算应利用阿伏加德罗常数
7、,依据分子数N与物质的量n之间的关系N=nNA,并结合密度公式进行分析计算. (2)对液体、固体物质可忽略分子之间的间隙;对气体物质,分子之间的距离远大于分子的大小,气体的摩尔体积与阿伏加德罗常数的比值不等于气体分子的体积,仅表示一个气体分子平均占据的空间大小.,AB,考点二 布朗运动与分子热运动,1.对布朗运动的理解 (1)研究对象:悬浮在液体、气体中的小颗粒. (2)特点:永不停息;无规则;颗粒越小,现象越明显;温度越高,运动越激烈;肉眼直接看不到. (3)成因:布朗运动是由于小颗粒周围的分子无规则运动对其撞击力的不平衡引起的,是分子无规则运动的反映.,2.扩散现象、布朗运动、分子热运动的
8、比较,【典例2】 (2019福建福州模拟)如图所示,是关于布朗运动的实验,下列说法正确的是( ) A.图中记录的是分子无规则运动的情况 B.图中记录的是微粒做布朗运动的轨迹 C.实验中可以看到,微粒越大,布朗运动越明显 D.实验中可以看到,温度越高,布朗运动越剧烈,D,解析:图中记录的是每隔若干时间微粒位置的连线,不是微粒的运动轨迹,也不是分子无规则运动的情况,且在此段时间内微粒的运动情况不得而知,虽然图示所反映的不是微粒的轨迹,但却可以看出其运动的无规则性,做布朗运动的微粒都很小,微粒做布朗运动的根本原因是各个方向的液体分子对它的碰撞不平衡,因此,只有微粒越小、温度越高时液体分子对它的碰撞越
9、不平衡,布朗运动才越激烈,选项D正确.,【针对训练】 (多选)墨滴入水,扩而散之,徐徐混匀.关于该现象的分析正确的是( ) 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,混合均匀的过程进行得更迅速 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,BC,解析:墨滴入水后碳粒的运动是布朗运动,是由于受水分子撞击不平衡引起的,是水分子无规则运动的反映,碳粒越小,布朗运动越明显,综上所述,选项A,D错误,选项B,C正确.,考点三 分子力、分子势能与分子间距离的关系,分子力、分子势能与分子间距离关系图线 分子力F、分子势能Ep与分
10、子间距离r的关系图线如图所示(取无穷远处分子势能Ep=0).,(1)当rr0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rr0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.,【典例3】 (2019山东济南质检)如图所示,甲分子固定于坐标原点O,乙分子从无穷远a点处由静止释放,在分子力的作用下靠近甲.图中b点合外力表现为引力,且为数值最大处,d点是分子靠得最近处.则下列说法正确的是( ) A.乙分子在a点势能最小 B.乙分子在b点动能最大 C.乙分子在c点动能最大 D.乙分子在d点加速度为零,C,解析:乙分子由a运动
11、到c,分子力表现为引力,分子力做正功,动能增大,分子势能减小,所以乙分子在c点分子势能最小,动能最大,选项A,B错误,C正确;由题图可知,乙分子在d点时受到分子斥力,所以乙分子在d点的加速度不为零,选项D错误.,【针对训练】 (2019黑龙江牡丹江质检)(多选)两分子间的距离为r0时,其合力为零,图中能反映分子势能Ep与分子间的距离r变化关系的有( ),AC,解析:当rr0时分子力表现为引力,当r增大时,分子力做负功,分子势能增大.所以当r=r0时,分子势能最小,若选无穷远处分子势能为零,则当r=r0时,分子势能Ep0,选项A正确.若选r=r0时分子势能为零,选项C正确.,考点四 物体的内能,
12、1.物体的内能与机械能的比较,2.内能的变化,3.几点注意 (1)温度是分子平均动能的标志. (2)温度、分子动能、分子势能或内能只对大量分子才有意义. (3)任何物体都有内能. (4)体积增大分子势能不一定增大(如水变成冰). (5)理想气体的分子力为零、分子势能为零,因此一定质量的理想气体的内能只由温度决定.,【典例4】 (多选)关于物体的内能,下列叙述中正确的是( ) A.温度高的物体比温度低的物体内能大 B.物体的内能不可能为零 C.内能相同的物体,它们的分子平均动能一定相同 D.内能不相同的物体,它们的分子平均动能可能相同,BD,解析:温度高低反映分子平均动能的大小,但由于物体不同,
13、分子数目不同,所处状态不同,无法反映内能的大小,选项A错误;由于分子都在永不停息地做无规则运动,因此,任何物体内能不可能为零,选项B正确;内能相同的物体,它们的分子平均动能不一定相同,选项C错误;内能不同的两个物体,它们的温度可以相同,即它们的分子平均动能可以相同,选项D正确.,【针对训练】 (2019辽宁鞍山质检)若某种实际气体分子间的作用力表现为引力,则一定质量的该气体内能的大小与气体体积和温度的关系是( ) A.如果保持其体积不变,温度升高,内能增大 B.如果保持其体积不变,温度升高,内能减少 C.如果保持其温度不变,体积增大,内能不变 D.如果保持其温度不变,体积增大,内能减少,A,解
14、析:若保持气体的体积不变,则分子势能不变,温度升高,分子的平均动能变大,故气体的内能增大,选项A正确,B错误;若保持气体的温度不变,气体分子的平均动能不变,体积增大,分子间的引力做负功,分子势能增大,故气体的内能增大,选项C,D错误.,考点五 用油膜法估测分子的大小,【典例5】 (2019吉林长春质检)在“用油膜法估测分子的大小”的实验中,所用油酸酒精溶液的浓度为每104 mL溶液中有纯油酸6 mL,用注射器测得1 mL上述溶液为75滴.把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里,待水面稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用彩笔在玻璃板上描出油膜的轮廓,再把玻璃板放在坐标纸上,其形状和尺寸如图所示,坐标纸中正方形方
15、格的边长为1 cm.则:,(1)油酸薄膜的面积是 cm2. (2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是 mL.(取一位有效数字) (3)按以上实验数据估测出油酸分子直径约为 m.(取一位有效数字),解析:(1)面积超过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 cm2.,答案:(1)116 (2)810-6 (3)710-10,(1)上述步骤中有步骤遗漏或步骤不完整的,请指出: . . 上述实验步骤的合理顺序是 .,解析:(1)上述步骤中有步骤不完整的:C步骤中,要在水面上撒上痱子粉或细石膏粉;,答案:(1)见解析 CFBAED,(2)某同学实验中最终得到的计算结果和大多数同学的比较,数据偏大,对出现这种结果的原因,下列说法中可能正确的是 . A.错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算 B.计算油酸膜面积时,错将所有不完整的方格都作为完整方格处理 C.计算油酸膜面积时,只数了完整的方格数 D.水面上痱子粉撒得较多,油酸膜没有充分展开,答案:(2)ACD,点击进入 课时训练,