选修3 第1章 分子动理论 知识问答式 学案（附章末测试）（有解析）

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选修3第1章分子动理论
一、分子动理论
问题1.什么是扩散现象？有哪些特点？
答：不同物质能够彼此进入对方的现象；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 .
问题2、什么是布朗运动？有哪些运动特点？
答： ①定义：悬浮在液体中的小颗粒的永不停息的无规则运动；
②实质：布朗运动反映了液体分子的无规则运动；
③特点：颗粒越小，运动越小；温度越高，运动越剧烈 .
问题3、什么是热运动？
答 ①分子的永不停息的无规则运动叫做热运动 ；
②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.
问题4、物质分子间的引力和斥力有什么特点？
答：（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（观察图像可知）；(图像横轴是分子间距，纵轴上半部分是斥力，下半部分是引力。)
(3)由分子间的作用力与分子间距离的关系图线(如图1所示)可知：
①当r＝r0时，F引＝F斥，分子力为0；
②当r＞r0时，F引＞F斥，分子力表现为引力；
③当r＜r0时，F引＜F斥，分子力表现为斥力 ；
④当分子间距离大于10r0(约为10－9 m)时，分子力很弱，可以忽略不计 .
问题5.什么是温度？热力学温标与摄氏温度有什么关系？
答：一切达到热平衡的系统都具有相同的温度.
两种温标：摄氏温标和热力学温标.关系：T＝t＋273.15 K.
问题6.什么分子的动能？什么决定分子动能？
答：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；
问题7、什么是分子的势能？
答(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的排列情况；
②宏观上：决定于体积和状态.
问题8、什么是物体的内能 ？有哪些影响因素？改变物体内能的两种方式是什么？
答(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.
问题9、内能和机械能的区别有哪些？
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 在一定条件下可相互转化
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
第一章 分子动理论 章末检测
一、选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分)
1．下列现象中，不能用分子动理论来解释的是(　　)
A．白糖放入热水杯中，杯中的水会变甜 B．大风吹起时，地上的尘土飞扬
C．一滴红墨水滴入一杯水中，过一会杯中的水变成了红色 D．把两块纯净的铅块用力压紧，两块铅合在了一起
2．以下关于分子动理论的说法中正确的是(　　)
A．－2 ℃时水已经结为冰，部分水分子已经停止了热运动
B．分子势能随分子间距离的增大，一定减小
C．分子间的引力与斥力都随分子间的距离的增大而减小
D．扩散和布朗运动的实质是相同的，都是分子的无规则运动
3．下列说法中正确的是(　　)
A．因为空气分子间存在斥力，所以用打气筒给自行车打气时，要用力才能压缩空气
B．用手捏面包，面包体积会缩小，这是分子间有间隙的缘故
C．打开酒瓶后可嗅到酒的气味，说明分子在做无规则的运动
D．热力学温度升高1 K大于摄氏温度升高1 ℃
4．酒精和水混合后体积减小表明(　　)
A．分子间有相互作用力 B．分子间有空隙 C．分子永不停息地运动 D．分子是微小的
5．根据分子动理论，下列说法正确的是(　　)
A．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
B．显微镜下观察到的墨水中的小炭粒所做的不停的无规则运动，就是分子的运动
C．分子间相互作用的引力和斥力一定随分子间距离的增大而增大
D．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大
6．关于温度和内能，下列说法正确的是(　　)
A．分子质量不同的物质如果温度相同，物体分子的平均动能也相同 B．物体的内能变化时，它的温度一定改变
C．同种物质，温度高的内能肯定比温度低的内能大 D．物体的内能等于物体的势能和动能的总和
7．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．氧气分子的体积和氧气的密度
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
8．(多选)若已知阿伏加德罗常数、物质的摩尔质量、摩尔体积，则可以估算出(　　)
A．固体物质分子的大小和质量 B．液体物质分子的大小和质量
C．气体分子的大小和质量 D．气体分子的质量和分子间的平均距离
图1 图2
10．(多选)图1中甲、乙两图分别表示两个分子之间分子力和分子势能随分子间距离变化的图象．由图象判断以下说法中正确的是(　　)
A．当分子间距离为r0时，分子力和分子势能均最小且为零
B．当分子间距离r>r0时，分子力随分子间距离的增大而增大
C．当分子间距离r>r0时，分子势能随分子间距离的增大而增大
D．当分子间距离r二、填空题(本题共2小题，每小题5分，共10分)
11．为保护环境和生态平衡，在生产活动中严禁污染水源．在某一水库中，一艘快艇在水面上匀速行驶，速度为8 m/s.油箱突然破裂，柴油迅速流入水中，从漏油开始到船员堵住漏油处共用1.5分钟．漏出的油在水面上形成宽约100 m的长方形油层，漏出油的体积为1.44×10－3 m3，则该油层的厚度约为分子直径的________倍．(油分子的直径约为10－10 m)
12．“用油膜法估测分子的大小”的实验的方法及步骤如下：
①向体积V油＝1 mL的油酸中加酒精，直至总量达到V总＝500 mL；
②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入n＝100滴时，测得其体积恰好是V0＝1 mL；
③先往边长为30～40 cm的浅盘里倒入2 cm深的水，然后将________均匀地撒在水面上；
④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状；
⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图2所示，数出轮廓范围内小方格的个数N，小方格的边长l＝20 mm.
根据以上信息，回答下列问题：(1)步骤③中应填写：________________.
(2)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V′是______ mL. (3)油酸分子直径是________ m.
第一章 分子动理论 章末总结答案
一、选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分)
1．答案　B解析　白糖放入热水杯中，水变甜．说明糖分子在永不停息的做无规则运动，故A正确；大风吹起时，地上的尘土飞扬，是物体在运动，属于机械运动，故B错误；一滴红墨水滴入一杯水中，过一会杯中的水变成了红色，说明分子在永不停息的做无规则运动，故C正确；把两块纯净的铅块用力压紧后，两个铅块的底面分子之间的距离比较大，表现为引力，使两个铅块结合在一起，用一定的拉力才能拉开．故D正确．
2．答案　C解析　－2 ℃时水已经结为冰，虽然水分子热运动剧烈程度降低，但不会停止热运动，A错误；当分子从r＜r0开始运动时，分子势能随分子间距离的增大(当r＜r0)先减小，(当r＞r0)后增大，B错误；分子间的引力与斥力都随分子间的距离的增大而减小，C正确；扩散和布朗运动都是分子无规则运动的证据，但扩散是分子的运动，布朗运动是悬浮微粒的运动，二者实质不同，D错误．
3．答案　C解析　空气中分子距离较大，分子力为零，用打气筒给自行车打气时，要用力才能压缩空气，那是气体压强作用的结果，故A错误；面包之间的空隙，属于物体之间的空隙，不是分子间的间隙，故B错误；正是由于分子在做无规则运动，我们才能闻到酒的气味，故C正确；热力学温度和摄氏温度只是零点选取不同，每度的大小是相同的，故D错误．
4．答案　B解析　酒精与水混合后，由于酒精分子进入了水分子间的空隙内，故总体积在减小，故本现象说明分子间是有空隙的．
5．答案　D解析　由于气体分子的间距大于分子直径，故气体分子的体积小于气体的摩尔体积与阿伏加德罗常数之比，故A错误；显微镜下观察到的墨水中的小炭粒所做的不停的无规则运动，是布朗运动，它是分子运动的体现，但不是分子的运动，故B错误；分子间的引力和斥力随分子间距离的增大而减小，故C错误；若分子间距是从小于平衡位置开始变化，则分子力先做正功再做负功，故分子势能先减小后增大，故D正确．
6．答案　A解析　温度是物体分子平均动能的标志，所以温度相同，则物体分子的平均动能相同，A正确；内能是物体中所有分子的热运动的动能与分子势能的总和，宏观上与物质的量、物体的温度及体积有关，所以物体的内能变化，温度不一定改变，B、C、D错误．
7．答案　C解析　已知氧气的密度和阿伏加德罗常数，可以求出单位体积氧气的质量，但求不出氧气的摩尔质量，故A错误；已知氧气分子的体积可以求出单位体积的分子数，已知氧气的密度可以求出单位体积的质量，知道单位体积的质量与分子个数，可以求出每个分子的质量，但求不出氧气的摩尔质量，故B错误；一摩尔氧气分子的质量是摩尔质量，一摩尔氧气含有阿伏加德罗常数个分子，已知氧气分子的质量和阿伏加德罗常数，可以求出氧气的摩尔质量，故C正确；已知氧气分子的体积和氧气分子的质量，求不出氧气的摩尔质量，故D错误．
8．答案　ABD解析　固体分子间隙很小，可以忽略不计，故固体物质分子的大小等于摩尔体积与阿伏加德罗常数的比值，固体物质分子的质量等于摩尔质量与阿伏加德罗常数的比值，故A可以；液体分子间隙很小，可以忽略不计，故液体物质分子的大小等于摩尔体积与阿伏加德罗常数的比值，液体物质分子的质量等于摩尔质量与阿伏加德罗常数的比值，故B可以；气体分子间隙很大，摩尔体积等于每个分子占据的体积与阿伏加德罗常数的乘积，故无法估算分子的体积，故C不可以；气体物质分子的质量等于摩尔质量与阿伏加德罗常数的比值，气体分子占据空间的大小等于摩尔体积与阿伏加德罗常数的比值，故可以进一步计算分子的平均间距，故D可以．
10．答案　CD
二、填空题(本题共2小题，每小题5分，共10分)
11．答案　200解析　油层长度L＝vt＝8×90 m＝720 m
油层厚度D＝ m＝2×10－8 m
则倍数n＝＝200倍．
12．答案　(1)痱子粉或细石膏粉 (2)2×10－5　(3)4.4×10－10
解析　(1)为了显示单分子油膜的形状，需要在水面上撒痱子粉或细石膏粉．
(2)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V′＝＝× mL＝2×10－5 mL.
(3)根据大于半个方格的算一个，小于半个方格的舍去，油膜形状占据的方格数大约为113个，
故面积S＝113×20×20 mm2＝4.52×104 mm2
油酸分子直径d＝＝ mm≈4.4×10－7 mm＝4.4×10－10 m.