2017年高中物理 第一章 分子动理论章末整合提升教案 粤教版选修3-3

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1、第一章分子动理论一、阿伏加德罗常数的有关计算阿伏加德罗常数NA是联系宏观物理量和微观物理量的桥梁,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.计算分子质量m0=.2.计算一个分子所占据的体积V0=.3.若物体是固体或液体,可估算出分子直径d=.4.估算分子间距d=,这对气体、固体、液体均适用.5.计算物体的分子数N,N==·NA.例1 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

2、×103cm3.已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3、摩尔质量M=1.8×10-2kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6.0×1023mol-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 3×1025个 (2)4×10-10m解析 (1)水的摩尔体积为V0==m3/mol=1.8×10-5m3/mol,水分子数:N==≈3×1025(个).(2)建立水分子的球模型有=πd3,可得水分子直径:d==m≈4×10-10m.针对训练 已知铜的摩尔质量为NA,密度为ρ,阿伏加德

3、罗常数为NA,下列说法中正确的是(  )A.1个铜原子的质量为B.1个铜原子的质量为C.1个铜原子所占的体积为D.1个铜原子所占的体积为答案 B二、关于布朗运动的问题1.谁在动:液体(气体)中的固体小微粒,不是液体(气体)分子,也不是固体小微粒中的分子.2.为什么动:液体(气体)分子对固体小微粒撞击不平衡.3.动的特点:(1)微粒越小,温度越高越明显.(2)永不停息,无规则.4.说明了什么:间接反映了液体(气体)分子无规则的热运动.例2 关于布朗运动下列说法正确的是(  )A.悬浮在液体或气体中的小颗粒的运动就是分子的运动B.布

4、朗运动反映了液体或气体分子的无规则运动C.温度越低,布朗运动越明显D.小颗粒越小,布朗运动越明显答案 BD三、有关分子力、分子势能的问题1.分子间有相互作用的引力和斥力,当分子间距离变化时,分子力做功,从而引起分子势能的变化.2.分子力做正功,分子势能减小;分子力做负功,分子势能增加,r=r0时,分子势能最小.例3 如图1所示为物体分子间相互作用力与分子间距离之间的关系.下列判断中正确的是(  )图1A.当rr0时,r越小,则分子势能Ep越大C.当r=r0时,分子势能Ep最小D.当r

5、→∞时,分子势能Ep最小答案 AC解析 当rr0时,分子力表现为引力,r减小时分子力做正功,分子势能减小;当r=r0时,分子力为零,分子势能最小;当r→∞时,分子势能为零,但不是最小.故正确答案为A、C.四、实验:用油膜法估测分子大小1.原理:油酸在水面上形成一层单分子层薄膜,如图2,油膜的厚度等于分子直径:D=.图22.分子直径的数量级:10-10m.例4 在用油膜法估测分子的大小的实验中,具体操作如下:①取油酸1.0mL注入250mL的容量瓶内,然后向瓶中

6、加入酒精,直到液面达到250mL的刻度为止,摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解,形成油酸酒精溶液;②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒,记录滴入的滴数直到量筒达到1.0mL为止,恰好共滴了100滴;③在边长约40cm的浅水盘内注入约2cm深的水,将细石膏粉均匀地撒在水面上,再用滴管吸取油酸酒精溶液,轻轻地向水面滴一滴溶液,酒精挥发后,油酸在水面上尽可能地散开,形成一层油膜,膜上没有石膏粉,可以清楚地看出油膜轮廓;④待油膜形状稳定后,将事先准备好的玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上绘出油膜的形状;⑤将画有油膜形状的玻璃板放在边长为1.0cm的方

7、格纸上,算出完整的方格有67个,大于半格的有14个,小于半格的有19个.(1)这种估测方法是将每个分子视为,让油酸尽可能地在水面上散开,则形成的油膜可视为,这层油膜的厚度可视为油酸分子的.(2)利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸酒精溶液含纯油酸为m3,油膜面积为m2,求得的油膜分子直径为m.(结果全部保留2位有效数字)答案 (1)球形 单分子油膜 直径(2)4×10-11 8.1×10-3 4.9×10-9解析 (2)一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为V=×mL=4×10-5mL=4×10-11m3形成的油膜面积S=1×

8、(67+14)cm2=8.1×10-3m2油酸分子的直径d=≈4.9×10-9m.

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