【教案】粤教版高中物理选修（3-3）第一章《分子动理论》章末导学案.docxVIP

学案7　章末总结一、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＝3.5×103kg/m3，现有体积为4.0×10－8m3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　先求金刚石的质量：m＝ρV＝3.5×103×4.0×10－8kg＝1.4×10－4kg这块金刚石的摩尔数：n＝＝≈1.17×10－2mol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：V0＝＝m3≈5.7×10－30m3把金刚石中的碳原子看成球体，则由公式V0＝d3可得碳原子直径：d＝＝m≈2.2×10－10m答案　7.0×1021个　2.2×10－10m二、对用油膜法估测分子的大小的理解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，计算出油膜的厚度图1d＝，即油酸分子的直径．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40cm的浅盘里倒入约2cm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1cm3的油酸溶于酒精，制成300cm3的油酸酒精溶液，测得1cm3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0.13m2.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　(2)每滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积为：V＝×cm3＝cm3＝×10－6m3油酸分子的直径：d＝＝m≈5×10－10m.答案　(1)④①②⑤③　(2)5×10－10三、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．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．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　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rr0时，分子力随分子间距离的增大而增大C．当分子间距离rr0时，分子势能随分子间距离的增大而增大D．当分子间距离rr0时，随着分子间距离逐渐减小，分子力和分子势能都逐渐增大解析　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rr0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rr0时，随着分子间距离逐渐减小，分子力逐渐增大，而此过程中分子力做负功，分子势能增大，由此知选项C、D正确．答案　CD四、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，分子热运动越剧烈．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