江苏专用2020版高考物理新增分大一轮复习第十二章热学第1讲分子动理论内能讲义含解析.pdf

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1、分子动理论 内能分子动理论 内能 考试内容范围及要求高考统计高考命题解读 内容要求说明2015201620172018 64.分子动 理论的基 本观点 阿伏加德 罗常数 T12A(3) 65.布朗运 动 T12A(2) 66.分子热 运动速率 的统计分 布规律 T12A(2)T12A(2) 67.温度 内能 68.气体压 强的微观 解释 T12A(2) 69.晶体和 非晶体 晶体的微 观结构 T12A(1) 70.液晶 71.液体的 表面张力 对浸润 和不 浸润现 象、毛 细现象 的解 释不作 要求 72.气体实T12A(3)T12A(1) 1.考查方式 从近几年高考 题来看，对于 热学内容的

2、考 查，形式比较 固定，一般第 (1)问为选择 题，第(2)问为 填空题，第(3) 问为计算题， 主要是对热学 单一知识点从 不同角度设计 问题. 2.命题趋势 试题将坚持立 足基本概念， 贴近教材和教 学实际，情境 接近生活经 历，关注社会 问题，亲近自 然，体现“从 生活走向物 理，从物理走 向社会”的课 程理念.试题 关注学科素 养，引导学以 致用，引导高 中教学注重培 验定律 73.理想气 体 74.热力学 第一定律 T12A(2)T12A(3)T12A(1)T12A(3) 75.饱和汽 未饱和汽 饱和汽压 相对湿度 T12A(1)T12A(1) 76.能源与 可持续发 展 实验十一：

3、 用油膜法 估测分子 的大小 养学生应用知 识解决实际问 题的能力. 第 1 讲 分子动理论 内能第 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 分子的直径(视为球模型)：数量级为 1010m； 分子的质量：数量级为 1026kg. (2)阿伏加德罗常数 1mol 的任何物质都含有相同的粒子数.通常可取NA6.021023mol1； 阿伏加德罗常数是联系宏观物理量和微观物理量的桥梁. 自测1 已知铜的摩尔质量为M(kg/mol)， 铜的密度为(kg/m3)， 阿伏加德罗常数为NA(mol1)， 下列说法正确的是( ) A.1 个铜原子的质量为N A

4、M B.1 个铜原子的质量为 M NA C.1 个铜原子所占的体积为MN A D.1 个铜原子所占的体积为M NA 答案 B 解析 1mol 铜的质量等于NA个铜原子的质量之和， 所以一个铜原子的质量为m， A 错误， B M NA 正确 ； 1mol 铜的体积为，这是NA个铜原子所占体积的总和，所以每个铜原子所占的体积为 M ，C、D 错误. M NA 2.分子永不停息地做无规则运动 (1)扩散现象 定义：不同物质能够彼此进入对方的现象； 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 定义：悬

5、浮在液体或气体中的小颗粒的永不停息的无规则运动； 实质：布朗运动反映了液体或气体分子的无规则运动； 特点：颗粒越小，运动越明显；温度越高，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； 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. 自测2 如图1是观察布朗运动时每隔30s记录1次的微粒位置连线图， 开始时微粒在位置1， 以后的位置依次是 2、3、4、，由此图得到的下列结论中正确的是( ) 图 1 A.此图反映了观察时间内微粒的运动轨迹 B.此图只是间接地反映了液体分子的运动是无规则运动 C.若在第 75s 再观察一次，微粒应处于位置 3 和位置 4 连线的中点

6、 D.微粒在从位置 7 到位置 8 的这 30s 内运动得最快 答案 B 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化的关系 ： 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，但斥力比引力变化得快； (3)分子力与分子间距离的关系图线 由分子间的作用力与分子间距离关系图线(如图 2 所示)可知： 图 2 当rr0时，F引F斥，分子力为零； 当rr0时，F引F斥，分子力表现为引力； 当rr0时，F引F斥，分子力表现为斥力； 当分子间距离大于 10r0(

7、约为 109m)时，分子力很弱，可以忽略不计. 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：Tt273.15K. 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所有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. 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决定的能. (2)分子势能的决定因素 微观上：决定于分子间距离和分子排列情况； 宏观上：决定于体积和状态. 5.物体的内能

8、(1)概念理解：物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和，是状态量； (2)决定因素 ： 对于给定的物体，其内能大小由物体的温度和体积决定，即由物体内部状态决 定； (3)影响因素：物体的内能与物体的位置高低、运动速度大小无关； (4)改变物体内能的两种方式：做功和热传递. 自测 3 (2017南通市第一次调研)在分子间作用力表现为引力的情况下，当分子间的距离 增大时，分子间的引力(选填“增大”“减小”或“不变”)，分子势能(选填“增大”“减小” 或“不变”). 答案 减小 增大 三、实验：用油膜法估测分子的大小 1.实验原理 实验采用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

9、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 3 甲所示形状的一层纯油酸薄膜.如果算出一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 . V S 图 3 2.实验器材 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.实验步骤 (1)用稀酒精溶液及清水清洗浅盘，充分洗去油污、粉尘，以免给实验带来误差. (2)配制油酸酒精溶液，取纯

10、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， 并记下量筒内增加一定体积Vn 时的滴数n. (4)根据V0算出每滴油酸酒精溶液的体积V0. Vn n (5)向浅盘里倒入约 2cm 深的水，并将痱子粉或细石膏粉均匀地撒在水面上. (6)用注射器(或滴管)将一滴油酸酒精溶液滴在水面上. (7)待油酸薄膜的形状稳定后， 将玻璃板放在浅盘上， 并将油酸膜的形状用彩笔画在玻璃板上. (8

11、)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)根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 算出油酸薄膜的厚度d. V S (10)重复以上实验步骤，多测几次油酸薄膜的厚度，并求平均值，即为油酸分子的大小. 命题点一 阿伏加德罗常数的应用命题点一 阿伏加德罗常数的应用 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. 36V0 (2)把分子看成小立方体，d. 3 V0 提醒 对于气体，利用d算出

12、的不是分子直径，而是气体分子间的平均距离. 3 V0 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. (3)相互关系 一个分子的质量：m0. M NA Vmol NA 一个分子的体积：V0(注：对气体，V0为分子所占空间体积)； Vmol NA M NA 物体所含的分子数：NNANA或N NANA. V Vmol m Vmol m M V M 例 1 (2018南京市、盐城市一模)铁的密度7.8103 kg/m3、摩尔质量M5.6102 kg/mol，阿伏加德罗常数NA6

13、.01023mol1.可将铁原子视为球体，试估算：(结果均保留 一位有效数字) (1)1 克铁含有的分子数； (2)铁原子的直径大小. 答案 见解析 解析 (1)Nm11022个 NA M (2)，V0 d3 M Vmol 1 6 又NAV mol V0 d31010m 3 6M NA 变式 1 (2018南京市学情调研)氙气灯在亮度、耗能及寿命上都比传统灯有优越性.某轿 车的灯泡的容积V1.5mL，充入氙气的密度5.9kg/m3，摩尔质量M0.131 kg/mol，阿 伏加德罗常数NA61023mol1.试估算灯泡中：(结果均保留一位有效数字) (1)氙气分子的总个数； (2)氙气分子间的平

14、均距离. 答案 见解析 解析 (1)充入灯泡氙气的物质的量n，分子数NnNA41019个 V M VNA M (2)每个分子所占的空间为V0 ，则分子间平均距离a3109m V N 3V N 命题点二 布朗运动与分子热运动命题点二 布朗运动与分子热运动 1.布朗运动 (1)研究对象：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. 产生原因：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

15、热运动 活动 主体 分子微小固体颗粒分子 区别 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， 只能在液体、 气体中发生 分子的运动，不能通 过光学显微镜直接观 察到 共同点都是无规则运动；都随温度的升高而更加激烈 联系扩散现象、布朗运动都反映分子做无规则的热运动 例 2 (2017江苏单科12A(2)图 4 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

16、水分子的热运动较剧烈. 图 4 答案 甲 乙 解析 由题图可知，乙图中的炭粒运动剧烈，若水温相同，颗粒越小运动越剧烈，故甲中炭 粒的颗粒较大 ； 若炭粒大小相同，则水温越高，布朗运动越剧烈，故乙中水分子热运动较剧烈. 命题点三 分子力与分子势能命题点三 分子力与分子势能 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Ep0). 图 5 (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rr0时，分子势能最小. 例

17、 3 (2018南京市、盐城市二模)两分子间的作用力F与分子间距离r的关系如图 6 中曲 线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0，甲分子固定在坐标原点O，乙分子在分子力作用下 从图中a点由静止开始运动.在rr0阶段，乙分子的动能(选填“增大”“减小”或“先增 大后减小”)，两分子的势能(选填“增大”“减小”或“先减小后增大”). 图 6 答案 增大 减小 解析 由题图可知，在rr0阶段，分子间是引力作用，分子力对乙分子做正功，乙分子的 动能增大，两分子间的分子势能减小. 变式 2 (多选)图 7 为两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线.下列说法正确的 是( ) 图 7 A.当r大于r1

18、时，分子间的作用力表现为引力 B.当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力 C.当r等于r2时，分子间的作用力为零 D.在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功 答案 BC 解析 结合题图可知，分子间距离由非常近到r1时，Ep减少，分子力做正功，分子力表现为 斥力 ； 当分子间距离由r1到r2时，Ep减小，分子力做正功，故分子力表现为斥力，A、D 错，B 对 ； 分子间距离由r2继续增大时，分子势能增加，说明分子力做负功，即分子力表现为引力， 故分子间距离为r2时，分子间作用力为零，C 对. 命题点四 分子平均动能与温度命题点四 分子平均动能与温度 对于温度微观意义(即温度是物体分子热

19、运动的平均动能的标志)的理解，要注意以下几个方 面： (1)研究一个分子热运动的动能是没有意义的， 因为它的动能在毫无规则地变化着， 我们无法 把握，也无需把握，因而一个分子的热运动代表不了温度. (2)温度代表着大量分子热运动的平均动能， 但这并不意味着温度高每个分子热运动的动能都 会大.关于气体的内能， 通常情况下气体分子间的势能可以不计， 即在通常情况下气体的内能 与气体的体积无关. (3)特别要注意同一温度下， 不同物质分子的平均动能都相同， 但由于不同物质的分子质量不 尽相同，所以分子运动的平均速率不尽相同. 例 4 (2018扬州市一模)给一定质量的 0的水加热， 在水的温度由 0

20、上升到 4的过程 中，水的体积随着温度的升高反而减小，我们称之为“反常膨胀”.查阅资料知道 ： 在水“反 常膨胀”的过程中，体积减小是由于水分子之间的结构发生了变化，但所有水分子间的总势 能是增大的.由此可知， “反常膨胀” 时， 水分子的平均动能(选填 “增大” “减小” 或 “不变” )， 吸收的热量(选填“大于”“小于”或“等于”)所有水分子的总势能增加量. 答案 增大 大于 解析 温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子的平均动能增大 ； 分子的平均动能增大， 所有水分子间的总势能增大，故内能是增大的；吸收的热量大于所有水分子的总势能增加量. 命题点五 对物体内能的理解命题点五 对物体

21、内能的理解 内能和机械能的区别 能量定义决定量值测量转化 内 能 物体内所有 分子的动能 和势能的总 和 由物体内部 分子微观运 动状态决定， 与物体整体 运动情况无 关 任何物体都 具有内能，恒 不为零 无法测量. 其变化量可 由做功和热 传递来量度 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 能面选取有 关，和物体内 部分子运动 情况无关 可以为零可以测量 在 一 定 条 件 下 可 相 互 转 化 例 5 (多选)下列关于温度及内能的说法中正确的是( ) A.温度是分子平均动能的标志，所以两个动能不同的分子相比，动能大的分子温度高 B.两

22、个不同的物体，只要温度和体积相同，内能就相同 C.质量和温度相同的冰和水，内能不同 D.一定质量的某种物质，即使温度不变，内能也可能发生变化 E.温度高的物体不一定比温度低的物体内能大 答案 CDE 解析 温度是大量分子热运动的客观体现，单个分子不能比较温度高低，A 错误；物质的内 能由温度、体积、物质的量及物态共同决定，故 B 错误，C 正确；一定质量的某种物质，温 度不变而体积发生变化时，内能也可能发生变化，D 正确；质量不确定，只知道温度的关系， 不能确定内能的大小，故 E 正确. 变式 3 (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

23、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 E.物体的内能与物体的温度、体积、物态和分子数有关 答案 BDE 命题点六 用油膜法估测分子的大小命题点六 用油膜法估测分子的大小 注意事项 (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 现针头下方的粉层已被排开，这是针头中酒精挥发所致，不影响实验效果. (2)待测油酸薄膜扩散后又会收缩，要在油酸薄膜的形状稳定后再画轮廓.扩散后又收缩有两 个原因：水面受油酸液滴冲击凹陷后又恢复；酒精挥发后液面收缩. (3)当重做实验时， 将水从

24、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)本实验只要求估测分子的大小，实验结果的数量级符合要求即可. (5)本实验中处理数据要注意两点 ： 一是根据体积比计算出一定体积的油酸酒精溶液中纯油酸 的体积；二是计算油酸薄膜面积时，必须遵循“数格子法”的原则，即不足半个的舍去，多 于半个的算一个. 例 6 (2018金陵中学等三校四模)用油膜法测定分子的直径，1mL 的油酸加入酒精中配制 成 1000mL 的油酸酒精溶液，1mL 油酸酒精溶液通过滴管实验测得为 80 滴，取 1 滴油酸酒精 溶液滴在撒有痱子粉的浅水槽中

25、，待油膜界面稳定后测得油膜面积为 260cm2. (1)则油酸分子的直径约为 m；(结果保留一位有效数字) (2)按照一定比例配制的油酸酒精溶液置于一个敞口容器中， 如果时间偏长， 会影响分子尺寸 测量结果导致测量值(选填“偏大”或“偏小”). 答案 见解析 解析 (1)测得油膜面积S260cm22.6102m2， 每一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为 ： V mL1.251011 m3，所以油酸分子的直径d m51010m. 1 1 000 1 80 V S 1.25 1011 2.6 102 (2)置于一个敞口容器中，如果时间偏长，酒精挥发，导致油酸浓度增大，因此出现直径偏小. 变式 4

26、(2018南京市三模)在“用油膜法估测分子大小”的实验中，将 1mL 的油酸溶于酒 精，制成 500mL 的油酸酒精溶液；测得 1mL 的油酸酒精溶液有 100 滴；将 1 滴油酸酒精溶液 滴入事先洒有均匀痱子粉的水槽中，待油膜充分散开后，在玻璃板上描出油膜的轮廓，随后 把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图 8 所示，坐标纸上正方形小方格的边长为 2cm，则一滴 油酸酒精溶液中的纯油酸的体积为 m3；油酸分子的直径为 m.(结果均保留一位有效数字) 图 8 答案 21011 61010 1.(多选)关于布朗运动，下列说法中正确的是( ) A.布朗运动就是热运动 B.布朗运动的激烈程度与悬浮颗粒的大

27、小有关，说明分子的运动与悬浮颗粒的大小有关 C.布朗运动虽不是分子运动，但它能反映分子的运动特征 D.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 答案 CD 解析 布朗运动间接反映了液体分子永不停息地做无规则运动，布朗运动不是分子运动，所 以不叫热运动，因此 A 错误，C 正确；悬浮颗粒越小，布朗运动越显著，这是由于悬浮颗粒 周围的液体分子对悬浮颗粒撞击的不平衡引起的，不能说明分子的运动与悬浮颗粒的大小有 关，B 错误；温度越高，布朗运动越激烈，说明温度越高，分子运动越激烈，D 正确. 2.(多选)关于分子间相互作用力与分子间势能，下列说法正确的是( ) A.在 10r0

28、距离范围内，分子间总存在着相互作用的引力 B.分子间作用力为零时，分子间的势能一定是零 C.当分子间作用力表现为引力时，分子间的距离越大，分子势能越小 D.两个分子间的距离变大的过程中，分子间引力变化总是比斥力变化慢 答案 AD 解析 在 10r0距离范围内，分子间总存在着相互作用的引力和斥力，选项 A 正确；分子间作 用力为零时，分子间的势能最小，但不是零，选项 B 错误；当分子间作用力表现为引力时， 随分子间距离的增大，克服分子力做功，故分子势能增大，选项 C 错误；两个分子间的距离 变大的过程中，分子间引力变化总是比斥力变化慢，选项 D 正确. 3.下列说法中正确的是( ) A.物体温度

29、降低，其分子热运动的平均动能增大 B.物体温度升高，其分子热运动的平均动能增大 C.物体温度降低，其内能一定增大 D.物体温度不变，其内能一定不变 答案 B 解析 温度是物体分子平均动能的标志， 所以物体温度升高， 其分子热运动的平均动能增大， A 错，B 对 ； 影响物体内能的因素有温度、体积和物质的量及物态，所以只根据温度的变化情 况无法判断内能的变化情况，C、D 错. 4.(2018南通等六市一调)油膜法估测分子的大小实验中，某实验小组用 1mL 的油酸配置了 500mL 的油酸酒精溶液，用滴管、量筒测得n滴油酸酒精溶液体积为V，一滴溶液在水槽中最 终形成的油膜面积为S，则油酸分子直径为

30、；实验中水面上撒的痱子粉太厚会导致分子直径 测量值(选填“偏大”或“偏小”) 答案 偏大 V 500nS 解析 一滴油酸酒精溶液中含有的油酸体积为，因一滴溶液在水槽中最终形成的油膜面 V 500n 积为S，所以油酸分子直径为d，痱子粉太厚会导致油酸在水面的扩散面积减 V 500n S V 500nS 小，从而测量的分子直径偏大. 5.(2018泰州中学等综合评估)石墨烯是目前发现的最薄、最坚硬、导电导热性能最强的一 种新型纳米材料.已知 1g 石墨烯展开后面积可以达到 2600m2，试计算每 1m2的石墨烯所含碳 原子的个数.阿伏加德罗常数NA6.01023mol1， 碳的摩尔质量M12g/m

31、ol.(计算结果保留 两位有效数字) 答案 1.91019个 解析 由题意可知， 已知 1g 石墨烯展开后面积可以达到 2600m2,1m2石墨烯的质量 ：mg， 1 2600 而 1m2石墨烯所含碳原子个数：nNA1.91019个 m M 1.(多选)关于扩散现象，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.扩散现象是由物质分子无规则运动产生的 D.扩散现象在气体、液体和固体中都能发生 答案 ACD 解析 根据分子动理论，温度越高，扩散进行得越快，故 A 正确；扩散现象是由物质分子无 规则运动产生的，不是化学反应，故 B 错误，C 正确；

32、扩散现象在气体、液体和固体中都能 发生，故 D 正确. 2.(多选)以下说法不正确的是( ) A.布朗运动是液体分子的运动，所以它能说明分子永不停息地做无规则运动 B.布朗运动反映了花粉小颗粒内部分子的无规则运动 C.温度越高分子无规则运动越剧烈 D.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 答案 ABD 3.(2018前黄中学检测)下列说法正确的是( ) A.布朗运动的无规则性反映了液体或气体分子运动的无规则性 B.悬浮在液体中的固体小颗粒越大，则其所做的布朗运动就越剧烈 C.物体的温度为 0时，物体的分子平均动能为零 D.布朗运动的剧烈程度与温度有

33、关，所以布朗运动也叫热运动 答案 A 解析 布朗运动的无规则性反映了液体或气体分子运动的无规则性，选项 A 正确；悬浮在液 体中的固体小颗粒越小， 则其所做的布朗运动就越剧烈， 选项 B 错误 ； 无论物体的温度为多少， 物体分子的平均动能永远不为零，选项 C 错误；布朗运动的剧烈程度与温度有关，但是布朗 运动不是分子运动，所以不叫热运动，选项 D 错误. 4.(2018扬州中学月考)雾霾天气是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述，是特定 气候条件与人类活动相互作用的结果.雾霾中， 各种悬浮颗粒物形状不规则， 但可视为密度相 同、直径不同的球体，并用 PM10、PM2.5 分别表示球体直径

34、小于或等于 10m、2.5m 的颗 粒物(PM 是颗粒物的英文缩写).某科研机构对北京地区的检测结果表明，在静稳的雾霾天气 中，近地面高度百米的范围内，PM10 的浓度随高度的增加略有减小，大于 PM10 的大悬浮颗 粒物的浓度随高度的增加明显减小，且两种浓度分布基本不随时间变化. 据此材料，以下叙述正确的是( ) A.PM10 表示直径小于或等于 1.0106m 的悬浮颗粒物 B.PM10 受到的空气分子作用力的合力始终大于其受到的重力 C.PM10 和大悬浮颗粒物都在做布朗运动 D.PM2.5 的浓度随高度的增加逐渐增大 答案 C 5.关于温度的概念，下述说法正确的是( ) A.温度是分子

35、平均动能的标志，物体温度越高，则分子的平均动能越大 B.温度是分子平均动能的标志，温度升高，则物体的每一个分子的动能都增加 C.当某物体内能增加时，该物体的温度一定升高 D.甲物体的温度比乙物体的温度高，则甲物体分子的平均速率比乙物体分子的平均速率大 答案 A 解析 温度是分子平均动能的标志，物体温度越高，则分子的平均动能就越大，所以选项 A 正确.温度升高，每一个分子的动能不一定全变大，而是分子的平均动能增加，选项 B 错误. 物体的内能是由两方面共同决定的，分子动能和分子势能，所以当物体内能增加时，单一地 说该物体的温度升高是错误的， 所以选项 C 错误.温度高的物体分子的平均动能大， 而

36、不是平 均速率大，所以选项 D 错误. 6.(多选)下列说法中正确的是( ) A.分子的动能与分子的势能的和叫做这个分子的内能 B.物体的分子势能由物体的温度和体积决定 C.物体的速度增大时，其内能可能减小 D.物体做减速运动时其温度可能增加 答案 CD 7.(2018东台创新学校月考)分子间的相互作用力由引力与斥力共同产生，并随着分子间距 的变化而变化，则( ) A.分子间引力随分子间距的增大而增大 B.分子间斥力随分子间距的减小而增大 C.分子间相互作用力随分子间距的增大而增大 D.分子间相互作用力随分子间距的减小而增大 答案 B 解析 分子力和分子间距离的关系图象如图所示，故 B 正确.

37、 8.(多选)(2018江苏百校12月大联考)两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关 系如图 1 中曲线所示， 曲线与r轴交点的横坐标为r0， 若两分子相距无穷远时分子势能为零， 下列说法正确的是( ) 图 1 A.在rr0时，分子势能为零 B.在rr0阶段，若两分子间距离增大，则分子势能先减小后增加 C.在rr0阶段，若两分子间距离增大，则分子势能增加 D.在rr0阶段，若两分子间距离减小，则分子势能增加 答案 CD 9.(2017江苏省联盟 2 月大联考)用油膜法估测分子大小的实验步骤如下： 向体积为V1的纯油酸加入酒精，直到油酸酒精溶液总体积为V2； 用注射器吸取上述溶液，一滴一

38、滴地滴入小量筒，当滴入n滴时体积为V0； 先往边长为 30cm40cm 的浅盘里倒入 2cm 深的水； 用注射器往水面上滴一滴上述溶液，等油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在 浅盘上，并在玻璃板上描出油酸薄膜的轮廓； 将描有油酸薄膜轮廓的玻璃板，放在画有许多边长为a的小正方形的坐标纸上，读出轮廓 范围内正方形的总数为N. 上述过程中遗漏的步骤是；油酸分子直径的表达式是d. 答案 将痱子粉或细石膏粉均匀地撒在水面上 V0V1 nNV2a2 解析 在步骤中，应将痱子粉或细石膏粉均匀地撒在水面上； 油酸分子直径为：dV S 一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为：V V0 n V1 V2 油膜的面

39、积为：SNa2，联立解得：d V0V1 nNV2a2 10.(2018东台创新学校月考)油酸酒精溶液中每1000mL有油酸0.6mL， 用滴管向量筒内滴50 滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加 1mL.若把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，由于酒精 溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成的单分子油膜的形状如图 2 所示. 图 2 (1)若每一小方格的边长为 30mm，则油酸薄膜的面积为 m2； (2)每一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为 m3； (3)根据上述数据，估算出油酸分子的直径为 m. 答案 (1)4.95102 (2)1.21011 (3)2.41010 解析 (1)每个正方形的面积为S1(

40、30mm)29104m2， 面积超过正方形面积一半的正方形 的个数为 55 个，则油酸膜的面积约为：S55S1559104m24.95102m2； (2)每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积：VmL1.21011m3 0.6 1000 50 (3)把油酸分子看成球形， 且不考虑分子间的空隙， 则分子的直径为 ：d m2.4 V S 1.2 1011 4.95 102 1010m 11.(2019淮阴中学月考)已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为 1.3kg/m3和 2.1 kg/m3，空气的摩尔质量为 0.029kg/mol，阿伏加德罗常数NA6.021023mol1.若潜水员呼 吸一次吸

41、入 2L 空气， 试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数.(结果保 留一位有效数字) 答案 31022个 解析 设空气的摩尔质量为M，在海底和岸上的密度分别为海和岸，一次吸入空气的体 积为V，则有： 在海底吸入的空气分子数：n1NA 海V M 在岸上吸入的空气分子数：n2NA 岸V M 海底比岸上每呼吸一次多吸入的空气分子数为：nn1n2NA31022个. 海岸V M 12.(2018苏州市期初调研)已知水的密度为，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，一 滴水的直径为D.求： (1)这滴水中的分子数n； (2)水分子的直径d. 答案 (1) (2) NAD3 6M 3 6M NA 解析 (1)这滴水的质量m D3，这滴水中的分子数nNA. 1 6 m M NAD3 6M (2)水的摩尔体积Vmol，一个水分子的体积V0 d3，水分子的直径d. M Vmol NA 1 6 3 6M NA