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第七章 分子动理论
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物体是由大
分子的大小(1)分子的大小:d
;(2)分子直径的数量级:
备选答案]
量分子组成
阿伏加德罗常数NA=
mol-1
提示:将以下备选
答案前的字母填入
实验依据(1)扩散;(2)布朗运动
左侧正确的位置
分子永不停
A.物质的量
息地做无规
热运动:分子永不停息地做运动
则运动
B分子数量
运动特点:永不停息;无规则;温度越高,分子运动越剧烈
C.分子势能
r=r0,F斥=F引,分子力为
分子动理论
D.V/SE.10-10
分子间存在
相互作用力
r斥
F41,分子力表现为
F.602×1023
r>r,FFF引1,分子力表现为
G.t+273.15K
热平衡定律
H无规则温度
温度和温标
温标}().氏温标;(2)热力学温标;(3)关系:7
J零K.正
分子动能
是物体分子平均动能的标志
负
定义:由分子间作用力和分子间决定的势能
M相互位置
内能
分子势能
分子势能与分子力做功的关系:分子力做
功,分子势1N斥力0引力
能减小;分子力做功,分子势能增加
Q
决定因素(①)微观:分子间距离:(2)宏观:物体的体积
定义:物体中所有分子热运动的动能与的总和
[答案提示
物体的内能
DEFhJ PN
微观
、分子平均动能、分子间距离
决定因素
QOGI MKL
宏观:
温度、体积
C B A
知识体系网络构建
宏观把握·理清脉络
专题归纳,整合提升
归纳整合·深度升华
0
0
甲
乙
本章优化总结
微观量的计算和估算
1．估算类问题的处理方法
(1)突出主要因素，忽略次要因素，建立物理模型．
(2)挖掘隐含条件．估算问题文字简明，显性条件少．对此类问题必须认真审题，仔细推敲，找出隐含条件．
(3)适当选取数据，合理近似计算．
2．阿伏加德罗常数NA的应用
在已知宏观物理量的基础上往往可借助NA计算出某些微观物理量，有关计算主要有：
(1)已知物质的摩尔质量M，借助于阿伏加德罗常数NA，可以求得这种物质的分子质量m0＝.
(2)已知物质的摩尔体积VA，借助于阿伏加德罗常数NA，可以计算出这种物质的一个分子所占据的体积V0＝.
(3)若物体是固体或液体，可把分子视为紧密排列的球形分子，可估算出分子直径d＝.
(4)依据求得的一个分子占据的体积V0，可估算分子间距，此时把每个分子占据的空间看做一个小立方体模型，所以分子间距d＝，这对气体、固体、液体均适用．
(5)已知物体的体积V和摩尔体积VA，求物体的分子数N，则N＝.
(6)已知物体的质量m和摩尔质量M，求物体的分子数N，则N＝NA．
空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发器(铜管)液化成水，经排水管排走，空气中水分越来越少，人会感觉干燥．某空调工作一段时间后，排出液化水的体积V＝1.0×103 cm3.已知水的密度ρ＝1.0×103 kg/m3、摩尔质量M＝1.8×10－2 kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023 mol－1.试求：(结果均保留一位有效数字)
(1)该液化水中含有水分子的总数N；
(2)一个水分子的直径d.
[解析] (1)水的摩尔体积为
Vm＝＝ m3/mol＝1.8×10－5 m3/mol
水分子总数为
N＝＝个≈3×1025个．
(2)建立水分子的球体模型，有＝πd3，可得水分子直径：d＝＝ m≈4×10－10m.
[答案] (1)3×1025个 (2)4×10－10 m
1.已知阿伏加德罗常数为NA，某物质的摩尔质量为M，则该物质的分子质量和m kg水中所含氢原子数分别是( )
A．，mNA×103 B．MNA，9mNA
C．，mNA×103 D．，18mNA
解析：选A．某物质的摩尔质量为M，故其分子质量为；m kg水所含物质的量为 mol，故氢原子数为×NA×2＝，故A选项正确．
分子力曲线和分子势能曲线的比较和应用
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．现比较如下表：
曲线项目 分子力曲线 分子势能曲线
图象
坐标轴 纵坐标表示分子力，横坐标表示分子间距离 纵坐标表示分子势能，横坐标表示分子间距离
图象的意义 横轴上方的虚线表示斥力，为正值；下方的虚线表示引力，为负值．分子力为引力与斥力的合力 横轴上方的曲线表示分子势能为正值；下方的曲线表示分子势能为负值，且正值一定大于负值
分子距离r＝r0时 分子力为零 分子势能最小，但不为零
(多选)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加
D．当分子间距离r[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，而分子势能不为零，是一负值，A错误；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，分子势能增加，B错误，C正确；当分子间距离r[答案] CD
2.如图所示为一分子势能随距离变化的图线，从图中分析可得到( )
A．r1处为分子的平衡位置
B．r2处为分子的平衡位置
C．r→∞处，分子间的势能为最小值，分子间无相互作用力
D．若r解析：选B．当分子处于平衡位置时，分子力为零，分子势能最小，A、C错误，B正确；若r 分子热运动和物体的内能
1．分子热运动：分子热运动是永不停息且无规则的，温度越高分子热运动越激烈．大量分子的运动符合统计规律．扩散现象能直接说明分子在做无规则热运动，而布朗运动能间接说明分子在做无规则热运动．
2．物体的内能是指组成物体的所有分子的热运动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．
(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．
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的热运动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] 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错误；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，速率不一定都增加，故选项D错误．
[答案] C
3.(多选)下列说法正确的是( )
A．质量相等、温度相同的物体，内能一定相等
B．物体内能增大，分子运动的平均速率一定增大
C．0 ℃的水和0 ℃的冰，分子运动的平均速率相同
D．0 ℃的水结成0 ℃的冰，分子势能减小
解析：选CD．物体内能大小宏观上是由温度、体积和物质的量共同决定，故A错；物体内能增大，分子平均速率不一定增大，故B错；0 ℃的水和0 ℃的冰，温度相同，分子平均动能相同，平均速率相等，故C对；水结成冰，放出热量，分子势能减小，D对．
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