2020年高考物理一轮复习热点题型专题29分子动理论.doc免费

PAGE 1 2020年高考物理一轮复习热点题型专题29分子动理论 题型一　微观量估算的“两种建模方法” 题型二　布朗运动与分子热运动 题型三　分子动能、分子势能和内能 题型一　微观量估算的“两种建模方法” 1.求解分子直径时的两种模型(对于固体和液体) (1)把分子看成球形，d＝eq \r(3,\f(6V0,π)). (2)把分子看成小立方体，d＝eq \r(3,V0). 提醒：对于气体，利用d＝eq \r(3,V0)算出的不是分子直径，而是气体分子间的平均距离. 2.宏观量与微观量的相互关系 (1)微观量：分子体积V0、分子直径d、分子质量m0. (2)宏观量：物体的体积V、摩尔体积Vmol、物体的质量m、摩尔质量M、物体的密度ρ. (3)相互关系 ①一个分子的质量：m0＝eq \f(M,NA)＝eq \f(ρVmol,NA). ②一个分子的体积：V0＝eq \f(Vmol,NA)＝eq \f(M,ρNA)(注：对气体，V0为分子所占空间体积)； ③物体所含的分子数：N＝eq \f(V,Vmol)·NA＝eq \f(m,ρVmol)·NA或N＝eq \f(m,M)·NA＝eq \f(ρV,M)·NA. 【例题1】(2019·湖南省长沙市雅礼中学模拟二)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. 【答案】　(1)3×1025个　(2)4×10－10 m 【解析】　(1)V＝1.0×103 cm3，水的物质的量n＝eq \f(ρV,M) 水分子数：N＝nNA 则得N＝eq \f(ρV,M)NA＝eq \f(1.0×103×1.0×103×10－6,1.8×10－2)×6×1023个≈3×1025个. (2)建立水分子的球模型. 每个水分子的体积为V0＝eq \f(V,N)＝eq \f(V,\f(ρV,M)NA)＝eq \f(M,ρNA) 又V0＝eq \f(1,6)πd3 故得水分子直径d＝eq \r(3,\f(6M,πρNA))， 联立解得d≈4×10－10 m. 【例题2】氙气灯在亮度、耗能及寿命上都比传统灯有优越性.某轿车的灯泡的容积V＝1.5 mL，充入氙气的密度ρ＝5.9 kg/m3，摩尔质量M＝0.131 kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6×1023 mol－1，试估算灯泡中：(结果均保留一位有效数字) (1)氙气分子的总个数； (2)氙气分子间的平均距离. 【答案】　(1)4×1019个　(2)3×10－9 m 【解析】　(1)设氙气的物质的量为n，则n＝eq \f(ρV,M)， 氙气分子的总个数N＝eq \f(ρV,M)NA ＝eq \f(5.9 kg/m3×1.5×10－6 m3,0.131 kg/mol)×6×1023mol－1 ≈4×1019个. (2)每个分子所占的空间为V0＝eq \f(V,N) 设分子间平均距离为a，则有V0＝a3， 则a＝eq \r(3,\f(V,N))≈3×10－9 m. 题型二　布朗运动与分子热运动 1.布朗运动 (1)研究对象：悬浮在液体或气体中的小颗粒； (2)运动特点：无规则、永不停息； (3)相关因素：颗粒大小、温度； (4)物理意义：说明液体或气体分子做永不停息的无规则的热运动. 2.扩散现象：相互接触的物体分子彼此进入对方的现象. 产生原因：分子永不停息地做无规则运动. 3.扩散现象、布朗运动与热运动的比较 现象 扩散现象 布朗运动 热运动 活动 主体 分子 微小固体颗粒 分子 区别 分子的运动，发生在固体、液体、气体任何两种物质之间 比分子大得多的微粒的运动，只能在液体、气体中发生 分子的运动，不能通过光学显微镜直接观察到 共同点 ①都是无规则运动；②都随温度的升高而更加激烈 联系 扩散现象、布朗运动都反映分子做无规则的热运动 【例题1】(多选)(2018·河北省“名校联盟”质量监测一)下列选项正确的是(　　) A.液体温度越高，悬浮颗粒越小，布朗运动越剧烈 B.布朗运动是指悬浮在液体中固体颗粒的分子的无规则运动 C.液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的 D.扩散现象是由物质分子无规则运动产生的 E.当分子间距增大时，分子间的引力和斥力都减小 【答案】　ADE 【解析】　温度越高，分子运动越剧烈，悬浮在液体中的颗粒越小，撞击越容易不平衡，则它的布朗运动就越显著，A正确；布朗运动是悬浮微粒的