2017_2018学年高中物理第一章分子动理论课件(打包6套)粤教版选修3_3

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名称 2017_2018学年高中物理第一章分子动理论课件(打包6套)粤教版选修3_3
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资源类型 教案
版本资源 粤教版
科目 物理
更新时间 2018-03-17 13:02:04

文档简介

课件33张PPT。第一章 章末总结内容索引
知识网络
题型探究
达标检测
知识网络分子动理论分子动理论的基本观点物体是由大量
分子组成的分子的大小数量级直径: 10-10 m质量:一般为10-26 kg阿伏加德
罗常数NA= NA= =6.02×1023 mol-1油膜法测定分子的大小d=分子永不停
息地做无规
则运动实验依据: 扩散现象、布朗运动运动特点永不停息且 无规则温度越高,运动越 剧烈分子动理论分子动理论
的基本观点分子间存在着
相互作用力 和 同时存在,分子力指引力
和斥力的合力
r=r0时,F引=F斥,分子力为___
rr>r0时,F引>F斥,分子力表现为____
r≥10r0时,分子力几乎为零可以忽略零斥力引力引力斥力分子动理论物体的内能分子平均动能:由温度决定分子势能:由分子间相对位置决定所有分子做热运动的动能和分子势能的总和物体内能决定因素:温度、体积、物质的量等气体分子运动的统计规律分子速率按“中间多、两头少”的规律分布温度升高,分子的平均速率增大分子沿各个方向运动的机会相等
题型探究一、微观量的估算阿伏加德罗常数NA是联系宏观物理量和微观物理量的桥梁.若物质的摩尔质量记为M,摩尔体积记为Vm,则有:
(1)分子的质量m0= .
(2)固体、液体中分子的体积:V0= = .
气体中分子所占的空间:V0= .
(3)质量为m的物体所含分子数:N= NA.
体积为V的物体所含分子数:N= NA.例1 已知金刚石的密度为ρ=3.5×103 kg/m3,现有体积为4.0×10-8 m3的一小块金刚石,它有多少个碳原子?假如金刚石中的碳原子是紧密地挨在一起的,试估算碳原子的直径.(保留两位有效数字)解析答案答案 7.0×1021个 2.2×10-10 m解析 先求金刚石的质量:这块金刚石的摩尔数:这块金刚石所含的碳原子数:N=nNA=1.17×10-2×6.02×1023≈7.0×1021(个)一个碳原子的体积:用油膜法估测分子的大小的实验原理是:把一滴酒精
稀释过的油酸溶液滴在水面上,酒精溶于水或挥发,
在水面上形成一层油酸薄膜,薄膜可认为是单分子油
膜,如图1所示.将水面上形成的油膜形状画到坐标纸
上,计算出油膜的面积,根据纯油酸的体积V和油膜的面积S,计算出油膜的厚度d= ,即油酸分子的直径.二、对用油膜法估测分子的大小的理解图1例2 在“用油膜法估测分子的大小”实验中,有下列实验步骤:
①往边长约为40 cm的浅盘里倒入约2 cm深的水,待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上.
②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待薄膜形状稳定.
③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油膜的面积,根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小.
④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下量筒内每增加一定体积时的滴数,由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积.
⑤将玻璃板放在浅盘上,然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上.完成下列填空:
(1)上述步骤中,正确的顺序是___________.(填写步骤前面的序号)
(2)将1 cm3的油酸溶于酒精,制成300 cm3的油酸酒精溶液,测得1 cm3的油酸酒精溶液有50滴.现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上,测得所形成的油膜的面积是0.13 m2.由此估算出油酸分子的直径为_________m.(结果
保留1位有效数字)解析答案④①②⑤③5×10-10解析 每滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积为:
V= × cm3= cm3= ×10-6 m3分子力随分子间距离的变化图象与分子势能随分子间距离的变化图象非常相似,但却有着本质的区别.
1.分子力曲线
分子间作用力与分子间距离的关系曲线如图2甲所示,纵轴表示分子力F,斥力为正,引力为负,正负表示力的方向;横轴表示分子间距离r,其中r0为分子间的平衡距离,此时引力与斥力大小相等.三、分子力曲线和分子势能曲线的比较和应用图22.分子势能曲线
分子势能随分子间距离变化的关系曲线如图乙所示,纵轴表示分子势能Ep,分子势能有正负,但正负反映其大小,正值一定大于负值;横轴表示分子间距离r,其中r0为分子间的平衡距离,此时分子势能最小.
3.曲线的比较
图甲中分子间距离r=r0处,对应的是分子力为零,而在图乙中分子间距离r=r0处,对应的是分子势能最小,但不为零.例3 (多选)图3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√图3A.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 都逐渐增大解析答案√解析 由题图可知,当分子间距离为r0时,分子力和分子势能均达到最小,但此时分子力为零,而分子势能小于零;
当分子间距离r>r0时,分子力随分子间距离的增大先增大后减小,此时分子力做负功,分子势能增大;
当分子间距离r2.物体的内能是指组成物体的所有分子热运动的动能与分子势能的总和.
(1)由于温度越高,分子平均动能越大,所以物体的内能与温度有关.
(2)由于分子势能与分子间距离有关,而分子间距离与物体体积有关,因此物体的内能与物体的体积有关.四、分子热运动和物体的内能(3)由于物体所含物质的量不同,分子数目不同,分子势能与分子动能的总和不同,所以物体的内能与物质的量也有关系.
总之,物体的内能与物体的温度、体积和物质的量都有关系.例4 下列关于分子热运动和热现象的说法正确的是
A.气体如果失去了容器的约束就会散开,这是因为气体分子之间存在势
能的缘故
B.一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气,其分子平均动能增加
C.一定量气体的内能等于其所有分子热运动的动能和分子势能的总和
D.如果气体温度升高,那么每一个分子热运动的速率都增加解析答案√解析 气体分子间的距离比较大,甚至可以忽略分子间的作用力,分子势能也就不存在了,所以气体在没有容器的约束下散开是分子无规则热运动的结果,选项A错.
100 ℃的水变成同温度的水蒸气,分子的平均动能不变,所以选项B错误.
根据内能的定义可知选项C正确.
如果气体的温度升高,分子的平均动能增大,热运动的平均速率也增大,这是统计规律,但就每一个分子来讲,速率不一定增加,故选项D错误.
达标检测1.(用油膜法估测分子的大小)在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中,关于油膜面积的测量方法,下列做法正确的是
A.油酸酒精溶液滴入水中后,应让油膜尽可能地散开,再用刻度尺去量
油膜的面积
B.油酸酒精溶液滴入水中后,应让油膜尽可能地散开,再用刻度尺去量
没有油膜的面积
C.油酸酒精溶液滴入水中后,应立即将油膜的轮廓画在玻璃板上,再利
用坐标纸去计算油膜的面积
D.油酸酒精溶液滴入水中后,应让油膜尽可能地散开,再把油膜的轮廓
画在玻璃板上,然后用坐标纸去计算油膜的面积解析答案1234√解析 油酸酒精溶液滴在水面上,油膜会散开,待稳定后,再在玻璃板上画下油膜的轮廓,用坐标纸计算油膜的面积.故D正确.12342.(物体的内能)(多选)1 g 100 ℃的水和1 g 100 ℃的水蒸气相比较,下述说法中正确的是
A.分子的平均动能与分子的总动能都相同
B.分子的平均动能相同,分子的总动能不同
C.内能相同
D.1 g 100 ℃的水的内能小于1 g 100 ℃的水蒸气的内能答案解析1234√√解析 在相同的温度下,分子的平均动能相同,又1 g水与1 g水蒸气的分子数相同,因而分子总动能相同,A正确,B错误.
当从100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气的过程中,分子距离变大,要克服分子引力做功,因而分子势能增加,所以1 g 100 ℃的水的内能小于1 g 100 ℃水蒸气的内能,C错误,D正确.34123.(分子力与分子势能)如图4所示为两分子间距离与分子
势能之间的关系图象,则下列说法中正确的是
A.当两分子间距离r=r1时,分子势能为零,分子间相互作
用的引力和斥力也均为零
B.当两分子间距离r=r2时,分子势能最小,分子间相互作用的引力和斥力
也最小
C.当两分子间距离r<r1时,随着r的减小,分子势能增大,分子间相互作
用的引力和斥力也增大
D.当两分子间距离r>r2时,随着r的增大,分子势能增大,分子间相互作
用的引力和斥力也增大答案解析图4√1234解析 当两分子间距离r=r1时,分子势能为零,但r<r0,分子力表现为斥力,选项A错误;
由于r2=r0,分子势能最小,分子间相互作用的引力和斥力相等但不是最小,选项B错误;
当r>r2时,由图象可以看出分子势能随着r的增大而增大,而分子间相互作用的引力和斥力逐渐减小,选项D错误.2413答案解析4.(阿伏加德罗常数的相关计算)已知氧气分子质量m=5.3×10-26 kg,标准状况下氧气的密度ρ=1.43 kg/m3,阿伏加德罗常数NA=6.02×1023 mol-1,求:
(1)氧气的摩尔质量;答案 3.2×10-2 kg/mol 解析 氧气的摩尔质量为
M=NA·m=6.02×1023×5.3×10-26 kg/mol≈3.2×10-2 kg/mol.1234(2)标准状况下氧气分子间的平均距离;答案解析答案 3.3×10-9 m解析 标准状况下氧气的摩尔体积Vm= ,所以每个氧分子所占空间
V0= = ,而每个氧分子占有的体积可以看成是边长为a的立方体,即V0=a3,则a3= ,2314(3)标准状况下1 cm3的氧气中含有的氧分子数.(结果保留两位有效数字)答案解析答案 2.7×1019个解析 1 cm3氧气的质量m′=ρV′=1.43×1×10-6 kg=1.43×10-6 kg
则1 cm3氧气中含有的氧分子个数2314课件30张PPT。第一章 第一节 物体是由大量分子组成的目标定位
1.知道物体是由大量分子组成的.
2.知道分子的球体模形和立方体模型,知道分子直径的数量级.
3.知道阿伏加德罗常数,会用它进行相关的计算和估算.内容索引
知识探究
题型探究
达标检测
知识探究一、分子的大小(1)我们知道组成物体的分子是很小的.成年人做一次深呼吸,大约能吸入1.2×1022个分子.那么分子到底有多小?答案答案 多数分子大小的数量级为10-10 m.(2)组成物体的分子真的是球形吗?答案 不是.分子实际的结构很复杂,不同物体的分子形状各异.1.热学中的分子与化学上讲的不同,它是构成物质的分子、原子、离子等微粒的统称,因为这些微粒在热运动时遵从相同的规律.
2.一般分子直径的数量级是 m.
3.分子的两种模型
(1)球体模型:固体、液体中分子间距较小,可认为分子是一个挨着一个紧密排列的球体,分子体积V0和直径d的关系为V0= .10-10(2)立方体模型:气体中分子间距很大,一般建立立方体模型.如图1所示,将每个气体分子看成一个质点,气体分子位于立方体中心,每个分子占据的空间V0和分子间距d的关系为V0= .图1d3二、阿伏加德罗常数及微观量的估算1毫升水的质量是1 g,大约有24滴,请结合化学知识估算:
(1)每滴水中含有多少个水分子?答案答案 每滴水的质量为m= g,水的摩尔质量M=18 g·mol-1,阿伏加德罗常数NA=6.02×1023 mol-1.则每滴水中水分子个数N= ≈1.4×1021个.(2)每个水分子质量为多少?答案答案 每个水分子的质量m0= ≈3.0×10-26 kg.(3)每个水分子体积为多少?每个水分子的直径为多少?答案 水的摩尔体积Vm= ,则每个水分子的体积V0= = ≈3.0×
10-29 m3.代入球的体积公式V0= 可解得:d≈3.9×10-10 m.阿伏加德罗常数:NA=6.02×1023 mol-1
它是联系宏观世界和微观世界的桥梁.它把摩尔质量M、摩尔体积Vm、物质的质量m、物质的体积V、物质的密度ρ等宏观量,跟单个分子的质量m0、单个分子的体积V0等微观量联系起来,如图2所示.
其中密度ρ= = ,但要切记对单个分子ρ= 是没有物理意义的.图21.分子的质量:m0= .
2.固体、液体中分子的体积:V0= = .
气体中分子所占的空间:V0= .
3.质量为m的物体所含分子数:N= .
4.体积为V的物体所含分子数:N= .
题型探究例1 关于分子,下列说法中正确的是
A.分子看作小球是分子的简化模型,实际上,分子的形状并不真的都是
小球
B.所有分子大小的数量级都是10-10 m
C.“物体是由大量分子组成的”,其中“分子”只包含分子,不包括原
子和离子
D.分子的质量是很小的,其数量级一般为10-10 kg一、分子的大小√答案解析解析 将分子看作小球是为研究问题方便而建立的简化模型,故A选项正确.
一些有机物质的分子大小的数量级超过10-10 m,故B选项错误.
“物体是由大量分子组成的”,其中“分子”是分子、原子、离子的统称,故C选项错误.
分子质量的数量级一般为10-26 kg,故D选项错误.例2 现在已经有能放大数亿倍的非光学显微镜(如电子显微镜、场离子显微镜等),使得人们观察某些物质内的分子排列成为可能.如图3所示是放大倍数为3×107倍的电子显微镜拍摄的二硫化铁晶体的照片.据图可以粗略地测出二硫化铁分子体积的数量级为______ m3.(照片下方是用最小刻度为毫米的刻度尺测量的照片情况)答案解析图310-29解析 由题图可知,将每个二硫化铁分子看作一个小球,四个小球并排直径之和为4d′=4 cm,所以平均每个小球的直径d′=1 cm.
又因为题图是将实际大小放大了3×107倍拍摄的照片,
所以二硫化铁分子的小球直径为:d= = m≈3.33×10-10 m,
所以测出的二硫化铁分子的体积为:
V= πd3= ×3.14×(3.33×10-10 m)3≈1.9×10-29 m3.二、阿伏加德罗常数的应用例3 水的分子量是18,水的密度ρ=1.0×103 kg/m3,阿伏加德罗常数NA=6.02×1023 mol-1,则:
(1)水的摩尔质量M=___ g·mol-1或M=__________ kg·mol-1,水的摩尔体积Vm=__________ m3·mol-1.181.8×10-21.8×10-5解析 某种物质的摩尔质量用“g·mol-1”作单位时,其数值与该种物质的分子量相同,所以水的摩尔质量M=18 g·mol-1.如果摩尔质量用国际单位制的单位“kg·mol-1”,就要换算成M=1.8×10-2 kg·mol-1.水的摩尔体积Vm= = m3·mol-1=1.8×10-5 m3·mol-1.答案解析(2)水分子的质量m0=________ kg,水分子的体积V′=________ m3(保留一位有效数字).答案解析3×10-263×10-29解析 水分子的质量m0= = kg ≈3×10-26 kg.水分子的体积V′= = m3≈3×10-29 m3.(3)将水分子看作球体,其直径d=________ m(保留一位有效数字),一般分子直径的数量级是______ m.答案解析4×10-1010-10解析 将水分子看作球体就有 π( )3=V′,
水分子直径
d= = m≈4×10-10 m,
这里的“10-10”称为数量级,一般分子直径的数量级就是这个值.(4)36 g水中所含水分子个数n=________个.答案解析1.2×1024解析 36 g水中所含水分子个数
n= NA= ×6.02×1023个≈1.2×1024个(5)1 cm3的水中所含水分子个数n′=_________个.答案解析3.3×1022解析 1 cm3水中水分子的个数
n′= NA= 个≈3.3×1022个.针对训练 已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3 kg/m3和2.1 kg/m3,空气的摩尔质量为0.029 kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6.02×1023 mol-1,若潜水员呼吸一次吸入2 L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)答案解析答案 3×1022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ρ海和ρ岸,一次吸入空气的体积为V,
在海底吸入的分子数N海= NA,
在岸上吸入的分子数N岸= NA,
则有ΔN=N海-N岸= NA,
代入数据得ΔN≈3×1022个.
达标检测1.(分子的大小)纳米材料具有很多优越性,有着广阔的应用前景.边长为1 nm的立方体,可容纳液态氢分子(其直径约为10-10 m)的个数最接近于
A.102个 B.103个
C.106个 D.109个√答案解析123解析 1 nm=10-9 m,则边长为1 nm的立方体的体积
V=(10-9)3 m3=10-27 m3;
将液态氢分子看作边长为10-10 m的小立方体,则每个氢分子的体积
V0=(10-10)3 m3=10-30 m3,所以可容纳的液态氢分子的个数
N= =103(个).
液态氢分子可认为分子是紧挨着的,其空隙可忽略,对此题而言,建立立方体模型比球形模型运算更简洁.1232.(分子的大小与模型)关于分子,下列说法中正确的是
A.分子的形状要么是球形,要么是立方体
B.所有分子的直径都相同
C.不同分子的直径一般不同,但数量级基本一致
D.密度大的物质,分子质量一定大答案解析123解析 分子的结构非常复杂,它的形状并不真的都是小球,分子的直径不可能都相同,但数量级是一致的,所以C正确,A、B错误.
密度大指相同体积质量大,但分子个数不确定,无法比较分子质量大小,D错误.√3.(阿伏加德罗常数的应用)已知某气体的摩尔体积为22.4 L/mol,摩尔质量为18 g/mol,阿伏加德罗常数为6.02×1023 mol-1,由以上数据不可以估算出在标准状态下这种气体
A.每个分子的质量 B.每个分子的体积
C.每个分子占据的空间 D.分子之间的平均距离答案解析123√···解析 实际上气体分子之间的距离远比分子本身的直径大得多,即气
体分子之间有很大空隙,故不能根据V0= 计算分子体积,这样算得
的应是该气体每个分子所占据的空间;
可认为每个分子平均占据了一个小立方体空间, 即为相邻分子之间
的平均距离;
每个分子的质量显然可由m0= 估算,故答案选B.123课件33张PPT。第一章 第三节 分子的热运动目标定位
1.了解扩散现象及产生原因.
2.知道什么是布朗运动,理解布朗运动产生的原因.
3.知道什么是分子的热运动,理解分子热运动与温度的关系.内容索引
知识探究
题型探究
达标检测
知识探究一、扩散现象1.生活中常会见到下列几种现象:
(1)在墙角打开一瓶香水,很快整个房间都会弥漫着香气.
(2)滴一滴红色墨水在一盆清水中,过一段时间整盆水会变成浓度相同的红色.
(3)炒菜时,在锅里放一撮盐,整锅菜都会具有咸味.
以上现象说明什么问题?它们属于什么现象?答案答案 说明不同物质能够彼此进入对方.它们属于扩散现象.2.在上述(2)中,整盆水变为均匀的红色时,扩散现象停止了吗?答案答案 扩散现象不会停止.1.扩散现象:由于分子的 运动而产生的物质迁移现象.
2.影响扩散现象的因素:
(1)物态: 态物质的扩散现象最容易发生, 态物质次之, 态物质的扩散现象在常温下短时间内不明显.
(2)温度:温度越 ,扩散现象越显著.
(3)浓度差:当浓度差 (填“大”或“小”)时,扩散现象较为显著.
3.产生扩散现象的原因:扩散现象是分子 运动的直接结果,是分子 运动的宏观反映.无规则气液固无规则无规则大高二、布朗运动用显微镜观察放在水中的花粉,追踪几粒花粉,每隔30 s记下它们的位置,用折线分别依次连接这些点,如图1所示.
(1)从图中可看出花粉微粒运动的特点是什么?答案答案 花粉微粒的运动是无规则的.图1(2)花粉微粒为什么会做这样的运动?答案答案 花粉微粒受到液体分子不平衡的撞击作用,在某一瞬间,微粒在某个方向受到的撞击作用较强,在下一瞬间,微粒受到另一方向的撞击作用较强,这样就引起了花粉微粒的无规则运动.(3)这种运动反映了什么?答案 这种运动反映了液体分子运动的无规则性.1.布朗运动:悬浮在液体或气体中的 的无规则运动.
2.产生布朗运动的原因:
受到液体或气体分子 撞击.
3.影响布朗运动的因素:
(1)悬浮的微粒越 ,布朗运动越明显.
(2)温度越 ,布朗运动越激烈.微粒悬浮微粒高小不平衡4.注意:
(1)布朗运动是悬浮在液体或气体中 的运动,而不是固体分子的运动,也不是液体或气体分子的运动,但它反映了 的______
运动.
(2)布朗运动是永不停息的,说明液体或气体分子的运动是 的.固体颗粒液体或气体永不停息无规则1.阳光从狭缝中射入教室,透过阳光看到飞舞的尘埃,这些尘埃颗粒的运动是布朗运动吗?答案 不是.布朗颗粒很小,只能在显微镜下观察,无法用肉眼直接看到.答案2.图1中的折线是微粒的运动轨迹吗?答案 折线是微粒每隔30 s所处位置的连线.在每个30 s内,微粒的运动轨迹都是无规则的,不一定和线段重合.三、热运动在扩散现象中,温度越高,扩散越快;在布朗运动中,温度越高,布朗运动越明显.而这两种现象又都反映了分子的运动,那么分子的运动与温度有什么关系呢?分子的运动又有哪些特点?答案答案 温度越高,分子的运动越激烈.
特点:(1)永不停息;(2)无规则.1.温度越高,分子的运动越 .物理学中把物体内部大量分子的无规则运动叫 .
2.热运动的特点是:(1) ;(2) .永不停息热运动激烈无规则3.布朗运动和热运动的区别与联系:
区别:布朗运动是悬浮微粒的运动,而悬浮微粒是很多固体分子组成的一个“集体”,虽然肉眼看不到,但可以在显微镜下看到;热运动即使在显微镜下也看不到.
联系:(1)都在做 的 运动,都是温度越 运动越激烈.
(2)周围液体或气体分子的热运动是布朗运动产生的原因,布朗运动反映了液体或气体分子的热运动.永不停息高无规则高速运动的物体,其内部分子的热运动一定更激烈,对吗?答案答案 不对.物体宏观运动的速度大小与分子的热运动无关.
题型探究例1  (多选)如图2所示,一个装有无色空气的广口瓶倒扣在装有红棕色二氧化氮气体的广口瓶上,中间用玻璃板隔开,当抽去玻璃板后所发生的现象(已知二氧化氮的密度比空气的密度大),下列说法正确的是一、扩散现象图2A.过一段时间可以发现上面瓶中的气体变成了淡红棕色
B.二氧化氮由于密度较大,不会跑到上面的瓶中,所以上
面瓶不会出现淡红棕色
C.上面的空气由于重力作用会到下面的瓶中,于是将下面瓶
中的二氧化氮排出了一小部分,所以会发现上面瓶中的瓶
口处显淡红棕色,但在瓶底处不会出现淡红棕色
D.由于气体分子在运动着,所以上面的空气会运动到下面的瓶中,下面
的二氧化氮也会自发地运动到上面的瓶中,所以最后上下两瓶气体的
颜色变得均匀一致√答案解析√解析 由于扩散现象,上面的空气分子与下面的二氧化氮分子会彼此进入对方,直到最后混合均匀,颜色变得一致,应选A、D.例2 关于布朗运动,下列说法中正确的是
A.布朗运动就是分子的无规则运动
B.悬浮微粒在水中的无规则运动是由于水分子对它无规则的撞击引起的
C.悬浮微粒在水中的无规则运动是由于微粒内部分子无规则运动引起的
D.悬浮微粒在水中的无规则运动是由于水的流动引起的二、布朗运动答案解析√解析 布朗运动是悬浮在液体中的微粒做的无规则运动,是液体分子无规则运动的反映,故A错误;
悬浮微粒周围有大量的水分子,水分子在做无规则的运动,会撞击微粒,撞击的力不平衡时会引起微粒的运动,故B正确,C、D错误.例3 下列关于热运动的说法中,正确的是
A.分子热运动是指扩散现象和布朗运动
B.分子热运动是物体被加热后的分子运动
C.分子热运动是单个分子做永不停息的无规则运动
D.分子热运动是大量分子做永不停息的无规则运动
E.热运动与物体的宏观运动实质是相同的三、热运动答案解析√解析 分子热运动是指大量分子做无规则运动,不是单个分子做无规则运动,物体被加热、不被加热,其分子都在进行着热运动,故B、C错误,D正确.
扩散现象和布朗运动证实了分子的热运动,但热运动不是指扩散现象和布朗运动,A错误.
热运动描述的是组成物质的分子永不停息的无规则运动,这种运动具有无规则性,与温度有关,温度升高,分子热运动的剧热程度加剧,而物体的宏观运动描述的是组成物体的分子集体的宏观运动情况,描述的是物体的机械运动,与热运动无关,E错误.
达标检测1.(扩散现象)在下列给出的四种现象中,属于扩散现象的有
A.雨后的天空中悬浮着许多小水珠
B.海绵吸水
C.把一块铅和一块金的接触面磨平、磨光后,紧紧地压在一起,几年后
会发现铅中有金
D.将大米与玉米混合均匀,大米与玉米“你中有我,我中有你”√答案12342.(布朗运动)在观察布朗运动时,从微粒在a点开始计时,每隔30 s记下微粒的一个位置,得到b、c、d、e、f、g等点,然后用直线依次连接.如图3所示,则
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.微粒在75 s末时的位置一定在cd的中点
D.微粒在75 s末时的位置可能在cd连接以外的某一点答案解析1234√图3解析 图中记录的是每隔30 s微粒位置的连线,不是微粒运动的轨迹,也不是分子的无规则运动,而是微粒的无规则运动,故选项A、B错误;
微粒做布朗运动,它在任意一小段时间内的运动都是无规则的,题中观察到的各点,只是某一时刻微粒所在的位置,在两个位置所对应的时间间隔内微粒并不一定沿直线运动,故D正确,C错误.12343.(热运动)对分子的热运动,以下叙述中正确的是
A.分子的热运动就是布朗运动
B.热运动是分子的无规则运动,同种物质的分子的热运动激烈程度相同
C.气体分子的热运动不一定比液体分子激烈
D.物体运动的速度越大,其内部分子的热运动就越激烈√答案解析1234解析 分子的热运动是分子的无规则运动,而布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运动,不是分子的运动,故A错.
分子无规则运动的激烈程度只与物体温度有关,物体温度越高,分子的热运动就越激烈,这种运动是物体内部分子的运动,属微观的范畴,与物体的宏观运动没有关系,也与物体的物态没有关系,故B、D错.12344.(分子热运动的综合理解)对下列相关物理现象的解释正确的是
A.放入菜汤的胡椒粉末最后会沉到碗底,胡椒粉末在未沉之前做的是布朗
运动
B.液体中较大的悬浮颗粒不做布朗运动,而较小的颗粒做布朗运动,说明
分子的体积很小
C.存放过煤的混凝土地面下一段深度内都有黑色颗粒,说明煤分子、混凝
土分子都在做无规则的热运动
D.高压下的油会透过钢壁渗出,说明分子是不停运动着的答案解析1234√解析 做布朗运动的微粒肉眼看不到,也不会停下来,A项错误;
做布朗运动的不是分子而是固体颗粒,布朗运动反映了分子在做永不停息的无规则运动,不能说明分子体积很小,B项错误;
C项属于扩散现象,说明分子都在做无规则的热运动,C项正确;
高压下的油会透过钢壁渗出,这属于物体在外力作用下的机械运动,不能说明分子是不停运动着的,D项错误.1234课件29张PPT。第一章 第二节 测量分子的大小目标定位
1.会用油膜法估测分子的大小.
2.体会通过测量宏观量估算微观量的方法.内容索引
知识探究
题型探究
达标检测
知识探究一、实验步骤1.用注射器取出已稀释好的油酸,缓缓推动活塞,使其一滴一滴地滴入量筒,记下量筒内增加一定体积V1时的滴数n,算出一滴稀释油酸的体
积V′= .再根据其中油酸的浓度η,算出一滴油酸中的纯油酸体积
V= .答案2.在水平放置的·浅盘中倒入约2 cm深的水,然后将痱子粉(或石膏粉)均匀地撒在水面上,再用注射器将稀释好的油酸滴一滴在水面上.V′η3.待油酸薄膜稳定后,将塑料盖板板平放到浅盘上,然后用彩笔将油膜的形状画在塑料盖板上.答案4.估算出油膜的面积S(以塑料盖板上的正方形为单位,计算轮廓内的正方形个数,不足半个的 ,多于半个的 ).舍去算一个5.油膜的厚度d可看作油酸分子的直径,即d= .1.实验中为什么用油酸而不用其他液体?答案 油酸能在水面上形成单分子层油膜,油酸分子的一端对水有很强的亲和力,被水吸引在水中,另一端对水没有亲和力,便冒出水面,油酸分子都是直立在水面上的,单分子油膜的厚度等于油酸分子的长度.若把分子当成小球,油膜的厚度也就等于分子的直径(如图所示).答案2.实验中为什么用酒精对油酸进行稀释?答案 用酒精对油酸进行稀释是为了获取更小体积的纯油酸,这样更有利于油酸在水面上形成单分子油膜.同时酒精易挥发,不影响测量结果.3.实验中为什么在水面上撒痱子粉?答案 撒痱子粉后,便于观察所形成的油膜的轮廓.答案二、注意事项1.油酸稀释好后,不要长时间放置,以免改变浓度,影响实验.
2.注射器针头高出水面的高度应在1 cm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,这是由于针头中酒精挥发所致,不影响实验效果.
3.待测油酸液面扩散后又收缩,要在稳定后再画轮廓.扩散后又收缩有两个原因:第一,水面受油酸滴冲击凹陷后又恢复;第二,酒精挥发后液面收缩.
4.做完实验后,把水从盘的一侧边缘倒出,并用少量酒精清洗,然后用脱脂棉擦去,最后用水冲洗,以保持盘的清洁.1.稀释油酸的实际浓度和理论值间存在偏差;
2.一滴稀释油酸的实际体积和理论值间存在偏差;
3.油酸在水面上的实际分布情况和理想中的“均匀”、“单分子纯油酸层”间存在偏差;
4.采用“互补法”(即不足半个的舍去,多于半个的算一个)计算获得的油膜面积与实际的油膜面积间存在偏差.三、误差分析
题型探究例1 用油膜法估测油酸分子的大小,实验器材有:浓度为0.05%(体积分数)的油酸酒精溶液、最小刻度0.1 mL的量筒、盛有适量清水的45 cm×50 cm浅盘、痱子粉、橡皮头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸.
(1)下面是实验步骤,请填写所缺的步骤C.
A.用滴管将浓度为0.05%油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下滴入
1 mL油酸酒精溶液时的滴数N
B.将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上,用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精
溶液,从低处向水面中央一滴一滴地滴入,直到油酸薄膜有足够大的面
积又不与器壁接触为止,记下滴入的滴数n一、实验原理及步骤C._______________________________________________________________
D.将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,以坐标纸上边长为1 cm的
正方形为单位,计算轮廓内正方形的个数,算出油酸薄膜的面积S cm2
答案 见解析 解析 由步骤D可知,步骤C应该是:将玻璃板放在浅盘上,用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上.答案解析(2)用已给的和测得的物理量表示单个油膜分子的直径大小为_______ cm.解析 d= = m= n×10-2 m= cm.答案解析例2 (多选)油膜法粗略测定分子直径的实验基础是
A.把油酸分子视为球形,其直径即为油膜的厚度
B.让油酸在水面上充分散开,形成单分子油膜
C.油酸分子的直径等于滴到水面上的油酸酒精溶液的体积除以油膜的面积
D.油酸分子直径的数量级是10-15 m√解析 油酸在水面上形成单分子油膜,将油酸分子视为球形,其分子直径即为膜的厚度,它等于滴在水面上的纯油酸的体积除以油膜的面积,而酒精已溶于水或挥发,故A、B对,C错.
油酸分子直径的数量级为10-10 m,故D错.答案解析√二、实验数据处理例3 在做“用油膜法估测分子的大小”实验中,油酸酒精溶液的浓度为104 mL溶液中有纯油酸6 mL.用注射器测得1 mL上述溶液中有液滴50滴.把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里,待油膜形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上描出油膜答案解析图1答案 2.32×10-2 m2 的轮廓,然后把玻璃板放在坐标纸上,其形状如图1所示,坐标纸中正方形小方格的边长为20 mm.
(1)油膜的面积是多少?解析 用互补法数出在油膜轮廓范围内的格子数(面积大于半个方格的算一个,不足半个的舍去)为58个,油膜面积约为S=58×(0.02)2 m2=2.32×10-2 m2.(2)每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是多少?答案解析答案 1.2×10-11 m3解析 因为50滴油酸酒精溶液的体积为1 mL,且能求出溶液中含纯油酸的浓度为η= ,
故每滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为
V0= η= ×6×10-4 mL=1.2×10-11 m3.(3)根据上述数据,估测出油酸分子的直径.答案解析答案 5.2×10-10 m解析 把油膜的厚度视为油酸分子的直径,可估算出油酸分子的直径为D= = m≈5.2×10-10 m.针对训练 某同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验前,查阅
数据手册得知:油酸的摩尔质量M=0.283 kg·mol-1,密度ρ=0.895×103 kg·m-3.若100滴油酸的体积为1 mL,则1滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是多大?(取NA=6.02×1023 mol-1,球的体积V与直径D的关系为V= πD3,结果保留两位有效数字)答案 10 m2解析 一个油酸分子的体积V0= ,由球的体积与直径的关系得分子直径D= ,一滴油酸的体积为 ×10-6 m3=10-8 m3,
则面积S= ,解得:S=10 m2.答案解析测量分子
的大小
达标检测1.(实验原理及步骤)利用油膜法估测分子的大小,需要测量的物理量是
A.一滴油酸酒精溶液中纯油酸的质量和它的密度
B.一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积和它的密度
C.一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积和它散成油膜的最大面积
D.所形成油膜的厚度和它的密度√答案解析1234解析 用油膜法估测分子直径时,所用的计算公式是d= ,式中V、S分别表示一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积和它散成单分子油膜的面积.2.(实验原理及步骤)为了减小“用油膜法估测分子的大小”的误差,下列方法可行的是
A.用注射器取1 mL配制好的油酸酒精溶液,共可滴N滴,则每滴中含有油
酸 mL
B.把浅盘水平放置,在浅盘里倒入一些水,使水面离盘口距离小一些
C.先在浅盘中撒些痱子粉,再用注射器把油酸酒精溶液多滴几滴在水面上
D.用牙签把水面上的油膜尽量拨弄成矩形答案解析1234√解析  mL是一滴油酸酒精溶液的体积,乘以其中油酸的浓度才是油酸的体积,A项错;
B项的做法是正确的;
多滴几滴能够使测量形成油膜的油酸体积更精确些,但多滴以后会使油膜面积增大,可能使油膜这个不规则形状的一部分与浅盘的壁相接触,这样油膜就不是单分子油膜了,故C项错;
D项中的做法没有必要,并且牙签上沾有油酸,会使油酸体积测量误差增大.12343.(实验数据处理)在“用油膜法估测分子的大小”的实验中,在玻璃板上描出油膜的轮廓,然后把玻璃板放在坐标纸上,其形状如图2所示,坐标纸上正方形小方格的边长为10 mm,该油膜的面积是________ m2,若一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是4×10-6 mL,则油酸分子的直径是________ m.答案解析1234图28×10-35×10-10解析 正方形小方格的个数约为80个,油膜的面积为:
S=80×102 mm2=8×10-3 m2
油酸分子的直径为:d= = m=5×10-10 m.12344.(实验数据处理)将1 mL的纯油酸配成500 mL的油酸酒精溶液,待均匀溶解后,用滴管取1 mL油酸酒精溶液,让其自然滴出,共200滴,则每滴油酸酒精溶液的体积为_____ mL.现在让其中一滴落到盛水的浅盘内,待油膜充分展开后,测得油膜的面积为200 cm2,则估算油酸分子的直径是________m.1234答案解析0.0055×10-10解析 1 mL的纯油酸配成500 mL的油酸酒精溶液,溶液的体积百分比
浓度是 ,一滴溶液的体积是V= =0.005 mL,
一滴溶液所含油酸的体积V0= ×0.005 mL=10-11 m3,所以油酸分子
的直径d= = m=5×10-10 m.1234课件30张PPT。第一章 第五节 物体的内能
第六节 气体分子运动的统计规律目标定位
1.知道温度是分子平均动能的标志,明确分子势能与分子间距离的关系.
2.理解内能的概念及其决定因素.
3.知道气体分子运动的特点,了解气体分子速率按统计规律分布.内容索引
知识探究
题型探究
达标检测
知识探究一、分子动能分子处于永不停息的无规则运动中,因而具有动能.
(1)为什么研究分子动能的时候主要关心大量分子的平均动能?答案答案 分子动能是指单个分子热运动的动能,但分子是无规则运动的,因此各个分子的动能以及一个分子在不同时刻的动能都不尽相同,所以研究单个分子的动能没有意义,我们主要关心的是大量分子的平均动能.(2)物体温度升高时,物体内每个分子的动能都增大吗?答案答案 温度是大量分子无规则热运动的集体表现,含有统计的意义,对于单个分子,温度是没有意义的,所以物体温度升高时,某一个分子的动能可能减小,也可能不变.(3)物体做高速运动时,其分子的平均动能会增大吗?答案 分子的平均动能与宏观物体运动的动能无关.1.温度在宏观上是物体 程度的标志,在微观上是分子热运动的
的标志.
2.分子动能的理解
(1)由于分子热运动的速率大小不一,因而我们关心的是分子热运动的
动能.
(2)温度是大量分子 的标志,但对单个分子没有意义.同一温度
下,各个分子的动能不尽相同.冷热平均动能平均动能平均(3)分子的平均动能决定于物体的 .
(4)分子的平均动能与宏观上物体的运动速度 关.(填“有”或“无”).温度无二、分子势能功是能量转化的量度,分子力做功对应什么形式的能量变化呢?答案答案 分子力做功对应分子势能的变化.分子势能是由分子间相对位置决定的势能,它随物体体积的变化而变化,与分子间距离r的关系为:
1.当r>r0时,分子力表现为引力,r增大时,分子力做 (填“正”或“负”)
功,分子势能 (填“增大”或“减小”).
2.当r功,分子势能 (填“增大”或“减小”).
3.当r=r0时,分子势能 (填“最大”或“最小”).负增大增大最小负4.如果取两个分子间相距无限远时(此时分子间作用力可忽略不计)的分子势能为零,分子势能Ep与分子间距离r的关系可用如图1所示的实线表示(分子力F与分子间距离r的关系如图中虚线所示).图1三、内能1.内能:物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和.
2.任何物体在任何温度下都具有内能.因为一切物体都是由做永不停息的无规则运动的分子组成的.
3.内能的决定因素
(1)从微观上看,物体的内能大小由组成物体的分子 、分子热运动的
和分子间距离三个因素决定.
(2)从宏观上看,物体的内能由物体的 、 和体积三个因素决定.
总数平均动能物质的量温度(3)理想气体的内能:理想气体忽略了气体分子的相互作用力和 能,
理想气体的内能是所有分子 的总和,只跟 有关.
4.内能与机械能的区别和联系
区别:与内能不同,机械能是由物体的机械运动速度、相对参考面的高度、物体形变大小等决定的能量,它是对宏观物体整体来说的.
联系:物体具有内能的同时也可以具有机械能.当物体的机械能增加时,内能 (填“一定”或“不一定”)增加,但机械能与内能之间可以相互转化.动能分子势温度不一定四、气体分子运动的统计规律1.由于物体是由大量分子组成的,这些分子并没有统一的运动步调,单独来看,各个分子的运动都是不规则的,带有 ,但从总体来看,大量分
子的运动服从一定的 .
2.气体分子沿各个方向运动的机会均等.
3.大量气体分子的速率分布呈现 的规律.
4.温度升高时,所有分子热运动的平均速率 ,即大部分分子的速率 ,
但也有少数分子的速率减小,这也是统计规律的体现.中间多、两头少统计规律偶然性增大增大
题型探究例1 (多选)关于分子的动能,下列说法中正确的是
A.物体运动速度大,物体内分子的动能一定大
B.物体的温度升高,物体内每个分子的动能都增大
C.物体的温度降低,物体内大量分子的平均动能一定减小
D.物体内分子的平均动能与物体做机械运动的速度大小无关一、分子动能√答案解析√解析 分子的动能与机械运动的速度无关,温度升高,分子的平均动能一定增大,但对单个分子来讲,其动能可能增大也可能减小.例2 甲、乙两分子相距较远(此时它们之间的分子力可以忽略),设甲固定不动,在乙逐渐向甲靠近直到不能再靠近的过程中,关于分子势能的变化情况,下列说法正确的是
A.分子势能不断增大
B.分子势能不断减小
C.分子势能先增大后减小
D.分子势能先减小后增大二、分子势能√解析 r>r0时,靠近时引力做正功,Ep减小;
r<r0时,靠近时斥力做负功,Ep增大.答案解析三、内能例3 下列说法正确的是
A.铁块熔化成铁水的过程中,温度不变,内能也不变
B.物体运动的速度增大,则物体中分子热运动的平均动能增大,物体
的内能增大
C.A、B两物体接触时有热量从物体A传到物体B,这说明物体A的内能
大于物体B的内能
D.A、B两物体的温度相同时,A、B两物体的内能可能不同,分子的平
均速率也可能不同答案解析√解析 解答本题的关键是对温度和内能这两个概念的理解.温度是分子热运
动的平均动能的标志,内能是所有分子动能和分子势能的总和,故温度不
变时,内能可能变化,A项错误.
两物体温度相同,内能可能不同,分子的平均动能相同,但由 知,
分子的平均速率 可能不同,故D项正确.
最易出错的是认为有热量从A传到B,A的内能肯定大,其实有热量从A传到
B,只说明A的温度高,内能大小还要看它们的总分子数和分子势能这些因
素,故C项错误.机械运动的速度与分子热运动的平均动能无关,故B项错误.
故正确答案为D.四、气体分子运动的统计规律例4 在一定温度下,某种气体的分子速率分布应该是
A.每个分子速率都相等
B.每个分子速率一般都不相等,速率很大和速率很小的分子数目都很少
C.每个分子速率一般都不相等,但在不同速率范围内,分子数的分布是
均匀的
D.每个分子速率一般都不相等,速率很大和速率很小的分子数目都很多答案解析√解析 本题考查理想气体的速率分布规律,解决本题的关键是要熟知气体分子速率分布曲线,由麦克斯韦气体分子速率分布规律知,气体分子速率大部分集中在某个数值附近,速率很大和速率很小的分子数目都很少,所以B正确.
达标检测1.(分子动能)下列关于物体的温度与分子动能的关系,说法正确的是
A.某物体的温度是0 ℃,说明物体中分子的平均动能为零
B.物体温度升高时,每个分子的动能都增大
C.物体温度升高时,分子平均动能增大
D.物体的运动速度越大,则物体的温度越高√答案解析1234解析 某种气体温度是0 ℃,物体中分子的平均动能并不为零,因为分子在永不停息地运动,A错;
当温度升高时,分子运动加剧,平均动能增大,但并不是每个分子的动能都增大,B错,C对;
物体的运动速度越大,物体的动能越大,这并不能代表物体内部分子的热运动越剧烈,所以物体的温度不一定高,D错.12342.(分子势能)(多选)图2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
A.当r大于r1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解析√√图21234解析 当r分子间作用力表现为斥力,因此选项B正确.
r1因此分子间作用力表现为斥力,所以选项A、D均错.
r=r2时分子间作用力为零,故选项C正确.34123.(内能)关于物体的内能,下列说法中正确的是
A.机械能可以为零,但内能永远不为零
B.温度相同、质量相同的物体具有相同的内能
C.温度越高,物体的内能越大
D.0℃的冰的内能与等质量的0℃的水的内能相等答案解析1234解析 机械能是宏观能量,当物体的动能和势能均为零时,机械能就
为零;而物体内的分子在永不停息地做无规则运动,且存在相互作用
力,所以物体的内能永不为零,A项对;
物体的内能与物质的量、温度和体积有关,B、C、D三项错误,故选A.√4.(气体分子运动的统计规律)如图3是氧气分子在不同
温度(0℃和100℃)下的速率分布图,由图可得
A.同一温度下,氧气分子呈现出“中间多、两头少”
的分布规律
B.随着温度的升高,每一个氧气分子的速率都增大
C.随着温度的升高,氧气分子中速率小的分子所占的比例增加
D.随着温度的升高,氧气分子的平均速率变小答案解析√图31234解析 温度升高后,并不是每一个气体分子的速率都增大,而是气体
分子的平均速率变大,并且速率小的分子所占比例减小,则B、C、D错误;
同一温度下,气体分子呈现出“中间多、两头少”的分布规律,A正确.2314课件26张PPT。第一章 第四节 分子间的相互作用力目标定位
1.通过实验知道分子间存在着相互作用力.
2.通过图象分析知道分子力与分子间距离的关系.
3.了解分子间作用力的本质.内容索引
知识探究
题型探究
达标检测
知识探究一、分子力的宏观表现1.为什么坚硬的固体很难被拉长?答案答案 这是分子间引力的宏观表现.2.为什么固体、液体很难被压缩?答案 这是分子间斥力的宏观表现.1.当外力欲使物体拉伸时,组成物体的大量分子间将表现为 力,以抗拒外界对它的拉伸.
2.当外力欲使物体压缩时,组成物体的大量分子间将表现为 力,以抗拒外界对它的压缩.
3.大量的分子能聚集在一起形成固体或液体,说明分子间存在 力.固体有一定的形状,液体有一定的体积,而固体分子、液体分子间有空隙,却没有紧紧地吸在一起,说明分子间还同时存在着 力.
引引斥斥二、分子间的作用力如图1所示,把一块洗净的玻璃板吊在弹簧测力计下面,使玻璃板水平地接触水面,若想使玻璃板离开水面,在拉出玻璃板时,弹簧测力计的示数与玻璃板的重力相等吗?为什么?答案图1答案 不相等.因为玻璃板和液面之间有分子引力,所以在使玻璃板拉出水面时弹簧测力计的示数要大于玻璃板的重力.1.在任何情况下,分子间总是同时存在着引力和斥力,而实际表现出来的分子力是分子引力和斥力的 .
2.分子间的引力和斥力都随分子间距离r的增大而 ,随分子间距离r的减小而 ,但斥力变化得 .合力减小快增大3.分子力与分子间距离变化的关系
(1)分子间距离r=r0(平衡距离)时,F引=F斥,分子力为 ,所以分子间
距离等于r0的位置叫 .
(2)当rF引,分子力F表现为 力.
(3)当r>r0时,F斥当r≥10r0时,F引和F斥都十分微弱,可认为分子力F= .
(4)分子力随分子间距离变化的图象如图2所示,当r离的增大而 ;当r>r0时,合力随分子间距离的增大先 后 .
零0引平衡位置斥图2减小增大减小4.分子力的实质 力,是由原子内部的
的相互作用引起的.分子间的作用力本质上是一种电磁带电粒子
题型探究例1 (多选)下列说法正确的是
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一、分子力的宏观表现答案解析√√解析 水是液体、铁是固体,正常情况下它们分子之间的距离都为r0,分子间的引力和斥力恰好平衡.当水被压缩时,分子间距离由r0略微减小,分子间斥力大于引力,分子力的宏观表现为斥力,其效果是水的体积很难被压缩;当用力拉铁棒两端时,铁棒发生很小的形变,分子间距离由r0略微增大,分子间引力大于斥力,分子力的宏观表现为引力,其效果为铁棒没有断,所以选项A、D正确.气体分子由于永不停息地做无规则运动,能够到达容器内的任何空间,所以很容易就充满容器,由于气体分子间距离远大于r0,分子间几乎无作用力,就是有作用力,也表现为引力,所以B错.
抽成真空的马德堡半球,之所以很难拉开,是由于球外大气压力对球的作用,所以C错.故正确答案为A、D.二、分子力的特点例2 (多选)关于分子间的相互作用力,下列说法中正确的是
A.分子力随分子间距的增大而减小
B.分子间的引力和斥力都随分子间距的增大而减小
C.分子间同时存在引力和斥力
D.当分子间距r>r0时,分子间只有引力答案解析√√解析 分子间同时存在引力和斥力,这两个力都随分
子间距的变化而变化,变化情况如图所示.
引力、斥力都随分子间距的增大而减小,但分子力(引
力与斥力的合力)却不是这样.
当分子间距r并随r的增大而减小;
当r>r0时,引力比斥力大,分子力表现为引力,随r的增大先增大后减小,通过上面的分析可知,B、C项是正确的,A、D项是不正确的.
故正确答案为B、C.三、分子力的功例3 分子甲和乙距离较远,设甲固定不动,乙分子逐渐向甲分子靠近,直到不能再近的这一过程中
A.分子力总是对乙做功
B.乙分子总是克服分子力做功
C.先是乙分子克服分子力做功,然后分子力对乙分子做正功
D.先是分子力对乙分子做正功,然后乙分子克服分子力做功答案解析√解析 如图所示,由于开始时分子间距大于r0,分子力表现为引力,因此分子乙从远处移到距分子甲r0处的过程中,分子力做正功;由于分子间距离小于r0时,分子力表现为斥力,因此分子乙从距分子甲r0处继续向甲移近时要克服分子力做功.故正确答案为D.
达标检测解析 破碎的玻璃放在一起,由于接触面的错落起伏,只有极少数分子
能接近到分子间有作用力的程度,因此,总的分子引力非常小,不足以
使它们连在一起.1.(分子力的宏观表现)“破镜难圆”的原因是
A.玻璃分子间的斥力比引力大
B.玻璃分子间不存在分子力的作用
C.一块玻璃内部分子间的引力大于斥力,而两块碎玻璃片之间,分子引
力和斥力大小相等,合力为零
D.两片碎玻璃之间,绝大多数玻璃分子间距离太大,分子引力和斥力都
可忽略,总的分子引力为零答案解析1234√2.(分子力的特点)(多选)两个分子之间的距离为r,当r增大时,这两个分子之间的分子力
A.一定增大 B.一定减小
C.可能增大 D.可能减小答案解析1234√√解析 分子间同时存在的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小,题设的r是大于r0(平衡距离)还是小于r0未知,增大多少也未知.
由图可知,分子间距离r在从无限小到无限大的区间内,分子力随r的增大是先减小后增大,再减小.12343.(分子力的特点)如图3所示,设有一分子位于图中的坐标原点O处不动,另一分子可位于x轴正半轴上不同位置处,图中纵坐标表示这两个分子间分子力的大小,两条曲线分别表示斥力或引力的大小随两分子间距离变化的关系,e为两曲线的交点,则
A.ab线表示引力,cd线表示斥力,e点的横坐标约为10-15 m
B.ab线表示斥力,cd线表示引力,e点的横坐标约为10-10 m
C.ab线表示引力,cd线表示斥力,e点的横坐标约为10-10 m
D.ab线表示斥力,cd线表示引力,e点的横坐标约为10-15 m√答案解析图31234解析 由于分子间斥力的大小随两分子间距离的变化比引力快,所以题图中曲线ab表示斥力,cd表示引力,e点引力和斥力平衡,分子间距离的数量级为10-10 m,所以B选项正确.1234解析 从a点到c点分子间的作用力表现为引力,分子间的作用力做正功,速度增加;
从c点到d点分子间的作用力表现为斥力,分子间的作用力做负功,速度减小,所以在c点速度最大.4.(分子力的功)如图4所示,甲分子固定于坐标原点O,乙分子从无穷远处静止释放,在分子间作用力的作用下靠近甲.图中d点是分子靠得最近的位置,则乙分子速度最大处可能是
A.a点 B.b点 C.c点 D.d点√答案解析图41234