第一章分子动理论

3-3高考考纲解读（CJZ编写）1第一章：分子动理论与统计观点一、考点分析：一、分子的大小：1、分子的模型：（1）对固体、液体：由于固体、液体的分子是一个挨一个排列，无间隙，故一般把固、液体分子视为球体模型。（2）对气体：由于气体分子间距很大，约为分子大小的10倍，把每个气体分子占据的空间视为立方体，分子处于这个立方体的中心。（而不能对气体单个分子进行分析）2、分子大小：直径数量级为10-10m。二、阿伏加德罗常数：1、定义：1mol物质所含有的分子数为阿伏伽德罗常数，用NA表示，即molNA/1002.623（个）。2、规律：（1）、摩尔质量M和分子质量m0的关系：0mNMA（2）、摩尔体积Vm和分子体积（或分子占据体积）V0关系：0VNVAm（3）、摩尔质量M和摩尔体积Vm关系：mVM▲对固体、液体：分子的体积V0即是分子本身的体积；而对气体：V0指的是气体分子所占据空间的体积，而不是气体分子本身体积，气体分子占据空间V0约为气体分子体积的1000倍。三、分子热运动：1、扩散现象：（1）定义：物质分子迁移（进入对方）的现象。（2）成因：由于分子的无规则运动而产生。（3）决定因素：①温度：温度越高，扩散现象越明显。②浓度：进入对方分子的浓度越低，扩散现象越明显。▲固体、液体和气体都能发生扩散现象。2、布朗运动：（1）定义：布朗运动是悬浮在液体或气体中固体颗粒的运动；它不是分子的运动，也不是分子热运动；但反映了分子的（热）运动。3-3高考考纲解读（CJZ编写）2图2（2）成因：周围液体或气体分子对颗粒不平衡的撞击而产生。（3）决定因素：①温度：温度越高，布朗运动越明显。②颗粒大小：悬浮颗粒越小，布朗运动越明显。▲做布朗运动的颗粒很小，肉眼无法看见，须用显微镜才能观察，所以肉眼看到的运动都不是布朗运动。3、分子永不停息做无规则热运动（分子动理论）实验事实有两个：①扩散运动②布朗运动。四、分子间的相互作用力1、分子力：分子间同时存在引力和斥力，这两个力的合力称为分子间作用力。2、分子间作用力与距离的关系：（1）关系图：如图1（2）特点：①0rr时，斥引ff，分子力F为引力。②0rr时，斥引ff，分子力F=0。③0rr时，斥引ff，分子力F为斥力。④010rr时，00斥引；ff，分子力F=0。▲分子间的引力和斥力总是同时存在的。▲分子间的引力和斥力都随分子间距离变大而变小，随距离变小而变大。五、物体的内能：1、分子动能：分子由于永不停息做无规则运动而具有的动能叫分子动能；而物体内所有分子动能的平均值称为分子平均动能（无法研究每个分子的具体动能）。（1）温度是分子平均动能的唯一标志。即温度升高，分子平均动能增大，温度降低，分子平均动能减少，温度不变，分子平均动能不变。※（2）温度相同的不同种类物质的分子平均动能相同，但它们的平均速率并不相同。（由221vmEk得，kE同，m不同，v也不同）2、分子势能：组成物质的分子间存在相互作用力，分子间具有由它们相对位置决定的势能叫分子势能。（1）分子势能曲线图（如图2所示）：①当rr0时，分子力表现为引力，随着r的增大，分子引力做负功，分子势能增大；②当rr0时，分子力表现为斥力，随着r的减小，分子斥力做负功，分子势能增大；③当r＝r0时，分子势能最小，为负值，因为选两分子相距无穷远处分子势能为零。（2）决定因素：物体的体积3、物体的内能：物体中所有分子做热运动的动能和分子势能总和。（1）决定因素：①温度②体积③分子数图13-3高考考纲解读（CJZ编写）3六、理想气体：1、定义：当气体分子间距较大（010rr），气体分子间的分子力为零，这样没有相互作用力的气体叫做理想气体。2、流动性：由于理想气体没有分子作用力，气体分子可以自由移动位置，故气体可以充满它能达到的整个空间。3、内能：理想气体内能只含分子动能，（理想气体分子势能0pE）。故其内能U大小只跟气体温度T有关。温度升高，内能增大；温度降低，内能减少；温度变，内能不变。七、气体分子运动速率的统计分布：1、规律：对任何温度，气体分子速率总体上呈现出“中间多，两头少”的规律。即在一定状态下，气体的大多数分子的速率都在某个数值附近，速率离开这个数值越远，具有这种速率的分子就越少。2、统计分布图：横坐标表示分子速率，纵坐标()f表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比。则气体分子速率总体上呈现出“中间多，两头少”的规律。▲注意：分子在任何温度都永不停息地做无规则运动，则分子的速率不能为零。二、考题训练：一~二、分子大小和阿伏加德罗常数：1、（2011惠州三调）对一定量的气体，下列说法正确的是（）A．气体的体积是所有气体分子的体积之和B．固体的体积是所有固体分子的体积之和C．气体的摩尔体积mV等于每个气体分子的体积0V与AN的乘积D．水的摩尔体积mV等于每个水分子体积0V与AN的乘积答案：C2、（1990全国高考）从下列哪一组数据可以算出阿伏伽德罗常数（）0)(vfv3-3高考考纲解读（CJZ编写）4(A)水的密度和水的摩尔质量(B)水的摩尔质量和水分子的体积(C)水分子的体积和水分子的质量(D)水分子的质量和水的摩尔质量答案；D3、(1996全国)只要知道下列哪一组物理量，就可以估算出气体中分子间的平均距离?()。(A)阿伏伽德罗常数、该气体的摩尔质量和质量(B)阿伏伽德罗常数、该气体的摩尔质量和密度(C)阿伏伽德罗常数、该气体的质量和体积(D)该气体的密度、体积和摩尔质量答案：B4、(04山东理综)若以M表示水的摩尔质量，v表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，为在标准状态下水蒸气的密度，AN为阿伏加德罗常数，m、△分别表示每个水分子的质量和体积，下面是四个关系式：()①mvNA②ANM③ANMm④ANv其中A．①和②都是正确的；B．①和③都是正确的；C．②和④都是正确的；D．①和④都是正确的。答案：B5、（2005江苏；双选）某气体的摩尔质量为M，摩尔体积为V，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可表示为()A、0VVNAB、mVNAC、mMNAD、0VMNA答案：BC6、(2006江苏)从下列哪一组物理量可以算出氧气的摩尔质量()A．氧气的密度和阿伏加德罗常数B．氧气分子的体积和阿伏加德罗常数C．氧气分子的质量和阿伏加德罗常数D．氧气分子的体积和氧气分子的质量答案：C三、分子热运动：1、（2008广东物）往一杯清水中滴入一滴红墨水，一段时间后，整杯水都变成了红色。这一现象在物理学中称为现象，是由于分子的而产生的。2、(2013北京高考).下列说法正确的是（）A.液体中悬浮颗粒的无规则运动称为布朗运动B液体中悬浮颗粒分子的无规则运动称为布朗运动C..液体分子的无规则运动称为布朗运动D、布郎运动说明了液体分子做无规则运动答案：AD解析：布朗运动不是液体分子的运动，而是小颗粒的运动；3、（2009年北京卷）做布朗运动实验，得到某个观测记录如图。图中记录的是（）A．分子无规则运动的情况3-3高考考纲解读（CJZ编写）5B．某个微粒做布朗运动的轨迹C．某个微粒做布朗运动的速度——时间图线D．按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线答案：D解析：布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，而非分子的运动，故A项错误；既然无规则所以微粒没有固定的运动轨迹，故B项错误，对于某个微粒而言在不同时刻的速度大小和方向均是不确定的，所以无法确定其在某一个时刻的速度，故也就无法描绘其速度-时间图线，故C项错误；故只有D项正确。4、(2012全国理综)下列关于布朗运动的说法，正确的是（）A．布朗运动是液体分子的无规则运动B.液体温度越高，悬浮粒子越小，布朗运动越剧烈C．布朗运动是由于液体各个部分的温度不同而引起的D.布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的【解析】布朗运动是液体内悬浮粒子的运动，不是液体分子的无规则运动。布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的，液体温度越高，悬浮粒子越小，布朗运动越剧烈。有个成语是“见微而知著”，对布朗运动而言，是“见著而知微”。【答案】BD四、分子间的相互作用力1、（2003江苏）下列涉及分子动理论的表述中，正确的是（）A.物质是由大量分子组成的B.物体内分子的无规则运动，在通常条件下也可能停止C.物体内分子之间的作用力一定表现为引力D.物体内分子之间的作用力一定表现为斥力答案：A解析：由分子动理论可知，物质是由大量分子组成的，物体内的分子在永不停息地做无规则运动，物体内分子之间既有引力，又有斥力，分子之间的作用力可能表现为引力或斥力，也可能不表现出分子力.所以，本题答案为A.2、（2008广东）如图8所示，把一块洁净的玻璃板吊在橡皮筋下端，使玻璃板水平接触水面。如果你想使玻璃板离开水面，必须用比玻璃板重力的拉力向上拉橡皮筋。原因是水分子和玻璃的分子间存在的作用。3、(2002广东)分子间同时存在吸引力和排斥力，下列说法正确的是（）A固体分子的吸引力总是大于排斥力B气体能充满任何容器是因为分子间的排斥力大于吸引力C分子间的吸引力和排斥力都随分子间距离的增大而减小D分子间的吸引力随分子间距离的增大而增大，而排斥力都随分子间距离的增大而减小4、（1993全国高考）分子间的相互作用力由引力f引和斥力f斥两部分组成，则()(A)f斥和f引是同时存在的(B)f引总是大于f斥，其合力总表现为引力(C)分子之间的距离越小，f引越小，f斥越大3-3高考考纲解读（CJZ编写）6(D)分子之间的距离越小，f引越大，f斥越小答案：A5、（2004广东）下列说法哪些是正确的（）A.水的体积很难被压缩，这是分子间存在斥力的宏观表现B.气体总是很容易充满容器，这是分子间存在斥力的宏观表现C.两个相同的半球壳吻合接触，中间抽成真空（马德堡半球），用力很难拉开，这是分子间存在吸引力的宏观表现D.用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，这是分子间存在吸引力的宏观表现6、（2012广东物理单选）清晨，草叶上的露珠是由空气中的水汽凝结成小水珠，这一物理过程中，水分子间的（）A引力消失，斥力增大B斥力消失，引力增大C引力、斥力都减小D引力、斥力都增大解析：水汽凝结成小水珠分子间距变小，所以分子间的引力、斥力都变小，故选D。7、（2011广东物理单选）.如图3所示,两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来,下面的铅柱不脱落,主要原因是（）A.铅分子做无规则热运动B.铅柱受到大气压力作用C.铅柱间存在万有引力作用D.铅柱间存在分子引力作用8、（2010四川卷）下列现象中不能说明分子间存在分子力的是（）A．两铅块能被压合在一起B．钢绳不易被拉断C．水不容易被压缩D．空气容易被压缩【答案】D【解析】空气容易压缩是因为分子间距大，而水不容易压缩是因为分子间距小轻微压缩都使分子力表现为斥力。ABC说明存在分子力。9、（2011东莞一模）物体能够被压缩，但又不能无限地压缩，这表明：①分子间有间隙②分子之间既有引力又有斥力③分子之间有斥力④分子在作无规则热运动。其中正确的是（）A．①和②B．②和④C．③和④D．①和③答案：D10、（2010上海物理）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3-3高考考纲解读（CJZ编写）7（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：B11、（2012汕头金山中学调研考试）如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与分子间距离的关系如图中曲线所示，F0为斥力，F0为引力，a、b、c、d为x轴上四个特定的位置，现把乙分子从a处由静止释放，则A.乙分子由a到b做加速运动，由b到c做减速运动B.乙分子由a到c做加速运动，到达c时速度最大C.乙分子由a到c的过程，动能先增大后减小D.乙分子由b到d的过程，两分子间的分子势能