2018版高中物理 第七章 分子动理论章末总结学案(新人教版)选修3-3.doc

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1、第七章分子动理论章末总结一、阿伏加德罗常数的相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．若物质的摩尔质量记为M，摩尔体积记为V，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　一个房间的地面面积是15m2，房间高3m．已知标准状况下，空气的平均摩尔质量是2.9×10－2kg/mol.通常用空气湿度表示空气中含有的水蒸气的情况，若房间内所有水蒸气凝结

2、成水后的体积为103cm3，已知水的密度为ρ＝1.0×103kg/m3，水的摩尔质量Mmol＝1.8×10－2kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023mol－1，求：(结果均保留两位有效数字)(1)房间内空气的质量为________kg；(2)房间中有________个水分子；(3)估算一个水分子的直径为________m.答案　(1)58　(2)3.3×1025　(3)3.9×10－10解析　(1)将房间内状态看成标准状况，此时每摩尔空气占有体积22.4L，由已知条件可知房间内空气的物质

3、的量为：n1＝＝mol≈2×103mol所以房间内空气的质量为：m＝n1M＝2×103×2.9×10－2kg＝58kg即房间内空气质量为58kg.(2)水的摩尔体积为：Vmol＝所以房间内水分子个数为N＝NA＝个≈3.3×1025个即房间内水分子的个数为3.3×1025个．(3)建立水分子的球形模型可知πd3＝所以d＝≈3.9×10－10m即一个水分子的直径约为3.9×10－10m.二、实验：用油膜法估测分子的大小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

4、发，在水面上形成一层油酸薄膜，薄膜可认为是单分子层膜，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d＝，即油酸分子的直径．图1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

5、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__________

6、__m．(结果保留1位有效数字)答案　(1)④①②⑤③　(2)5×10－10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.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

7、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．若取r≥10r0处，分子力为零，则该处分子势能为零．例3　如图3所示为两分子系统的分子势能Ep与两分子间距离r的关系曲线．下列说法正确的是(　　)图3

8、A．当r大于r1时，分子间的作用力表现为引力B．当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力C．当r等于r2时，分子间的作用力为零D．当r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功答案　BC解析　由题图可知：分子间距离为r2时分子势能最小，此时分子间的距离为平衡距离，分子间的作用力为零，故C正确；当0r2时分子力表现为引力，故A错误，B正确；在r由r1变到r2的过程中，分子力为斥力，分子间距离增大，分子间的作用力做正功