2012【优化方案】精品课件：鲁科物理选修3-3第1章本章优化总结

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分子微观量的估算
分子微观量是指微观领域内不能直接测量的物理量，如分子的质量、分子的体积和分子的个数等，利用阿伏伽德罗常数可实现对分子微观量的估算．
阿伏伽德罗常数是联系微观物理量与宏观物理量的桥梁，涉及分子大小计算时，常用下列公式，高考也常在这些问题上设置题目．若：m：物质的质量，M：摩尔质量，m0：分子质量，V：物质的体积，VM：摩尔体积，V0：分子体积，NA：阿伏伽德罗常数，n：物质的量，N：分子总个数，ρ：物质的密度，d：分子直径或分子间距离，则有：
已知铜的密度为8.9×103 kg/m3，铜的原子量为64，质子和中子的质量各约为1.64×10－27 kg，则铜块中平均每个铜原子所占的空间体积为多少？铜原子的直径约为多少？
例1
【答案】　1.19×10－29 m3　2.83×10－10 m
　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：
两种曲线的比较
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1－1甲所示，纵轴表示分子力f；图象横轴上方的曲线表示斥力，下方的曲线表示引力，即正号表示斥力，负号表示引力；横轴表示分子间距离r，其中r0为分子间的平衡距离，此时引力与斥力相等．
图1－1
2．分子势能曲线
分子势能随分子间距离的变化关系曲线如图1－1乙所示，纵轴表示分子势能Ep；图象横轴上方的势能一定大于横轴下方的势能，即分子势能有正负，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，但不一定为零．若取r>10r0处分子力为零，则该处的分子势能为零．
如图1－2所示，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1－2
例2
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【精讲精析】　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；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；当分子间距离r【答案】　CD
物体的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．在其概念中有三个关键词：所有、分子动能、分子势能．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；由于分子势能与分子间距有关，所以物体的内能与体积有关；由于内能应包含所有分子的动能、势能，所以内能还与分子数目有关，即物体的物质的量．它们之间的决定关系可以用图形描述(图中箭头表示决定)．
物体的内能与状态量的关系
若某种实际气体分子之间的作用力表现为引力，则一定质量的该气体内能的大小与气体的体积和温度的关系是(　　)
例3
A．如果保持其体积不变，温度升高，内能不变
B．如果保持其体积不变，温度升高，内能减少
C．如果保持其温度不变，体积增大，内能增大
D．如果保持其温度不变，体积增大，内能减少
【精讲精析】　保持其体积不变，分子间距离不变，分子势能不变，温度升高，分子平均动能增大，内能增大，A、B错；如果保持其温度不变，分子热运动的平均动能不变，体积增大，分子之间的作用力表现为引力，分子势能增大，内能增大，C正确，D错．
【答案】　C
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