2021版高三物理一轮复习课件选修33热学第1讲分子动理论内能.ppt

1、高考导航高考导航考点内容考点内容要求要求全国卷三年考情分析全国卷三年考情分析201720182019分子动理论与统分子动理论与统计观点计观点分子动理论的基本观点和实验依据分子动理论的基本观点和实验依据卷卷T33(1):分子动理分子动理论、温度论、温度T33(2):活塞封闭的两部活塞封闭的两部分气体的状态变化分气体的状态变化卷卷T33(1):内能、热内能、热力学第一定律力学第一定律T33(2):热气球的受力平热气球的受力平衡衡卷卷T33(1):pV图象、图象、热力学第一定律热力学第一定律T33(2):水银封闭气体的水银封闭气体的状态变化状态变化卷卷T33(1):VT图象、图象、热力学第一定律热力

2、学第一定律T33(2):理想气体实验定理想气体实验定律律卷卷T33(1):实际气体实际气体的内能的内能T33(2):查理定律、盖查理定律、盖吕萨克定律吕萨克定律卷卷T33(1):pV图象、图象、热力学第一定律热力学第一定律T33(2):玻意耳定律玻意耳定律卷卷T33(1):热力学第一定热力学第一定律、压强及其相关知识律、压强及其相关知识T33(2)气体定律的应用气体定律的应用卷卷T33(1):气体压强的微气体压强的微观解释、观解释、pV图象图象T33(2):力的平衡条件、玻力的平衡条件、玻意耳定律的应用意耳定律的应用卷卷T33(1):用油膜法估算用油膜法估算分子大小的实验分子大小的实验T33(

3、2):气体实验定律的应气体实验定律的应用用阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数气体分子运动速率的统计分布气体分子运动速率的统计分布温度、内能温度、内能固体、液体与气固体、液体与气体体固体的微观结构、晶体和非晶体固体的微观结构、晶体和非晶体液晶的微观结构液晶的微观结构液体的表面张力现象液体的表面张力现象气体实验定律气体实验定律理想气体理想气体饱和蒸汽、未饱和蒸汽、饱和汽压饱和蒸汽、未饱和蒸汽、饱和汽压相对湿度相对湿度热力学定律与能热力学定律与能量守恒量守恒热力学第一定律热力学第一定律能量守恒定律能量守恒定律热力学第二定律热力学第二定律实验实验用油膜法估测分子的大小用油膜法估测分子的大小(说明说明:要求会

4、正确使用温度计要求会正确使用温度计)第第1讲分子动理论内能讲分子动理论内能一、分子动理论一、分子动理论1.物体是由大量分子组成的物体是由大量分子组成的(1)分子的大小分子的大小分子直径分子直径:数量级是数量级是_m;分子质量分子质量:数量级是数量级是1026 kg;测量方法测量方法:_法。法。(2)阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数:1 mol任何物质所含有的粒子数任何物质所含有的粒子数,NA_mol1。知识要点知识要点1010油膜油膜6.0210232.分子热运动分子热运动:一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动。一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动。(1)扩散现象扩散现象:相互接触的不同物

5、质彼此进入对方的现象。温度相互接触的不同物质彼此进入对方的现象。温度_,扩散扩散_,可在固体、液体、气体中进行。可在固体、液体、气体中进行。(2)布朗运动布朗运动:悬浮在液体悬浮在液体(或气体或气体)中的微粒的无规则运动中的微粒的无规则运动,微粒微粒_,温度温度_,布朗运动越显著。布朗运动越显著。越高越高越快越快越小越小越高越高3.分子力分子力:分子间同时存在引力和斥力分子间同时存在引力和斥力,且都随分子间距离的增大而且都随分子间距离的增大而_,随分子间距离的随分子间距离的减小而增大减小而增大,但总是斥力变化得较快。但总是斥力变化得较快。(1)rr0,F引引F斥斥,F0。(2)rr0,F引引F

6、斥斥,F为为_。(3)rr0,F引引F斥斥,F为为_。图图1减小减小引力引力斥力斥力二、温度二、温度1.意义意义:宏观上表示物体的冷热程度宏观上表示物体的冷热程度(微观上表示物体中分子平均动能的大小微观上表示物体中分子平均动能的大小)。2.两种温标两种温标(1)摄氏温标和热力学温标的关系摄氏温标和热力学温标的关系T_。(2)绝对零度绝对零度(0 K):是低温极限是低温极限,只能接近不能达到只能接近不能达到,所以热力学温度无负值。所以热力学温度无负值。三、内能三、内能1.分子动能分子动能(1)意义意义:分子动能是分子动能是_所具有的能。所具有的能。(2)分子平均动能分子平均动能:所有分子动能的平

7、均值。所有分子动能的平均值。_是分子平均动能的标志。是分子平均动能的标志。t273.15 K分子做热运动分子做热运动温度温度2.分子势能分子势能(1)意义意义:由于分子间存在着引力和斥力由于分子间存在着引力和斥力,所以分子具有由它们的所以分子具有由它们的_决定的决定的能。能。(2)分子势能的决定因素分子势能的决定因素微观上微观上:决定于决定于_和分子排列情况。和分子排列情况。宏观上宏观上:决定于决定于_和状态。和状态。图图2相对位置相对位置分子间距离分子间距离体积体积3.物体的内能物体的内能(1)概念理解概念理解:物体中所有分子的热运动的物体中所有分子的热运动的_与与_的总和的总和,是状态量。

8、是状态量。(2)决定因素决定因素:对于给定的物体对于给定的物体,其内能大小由物体的其内能大小由物体的_和和_决定决定,即由物体即由物体内部状态决定。内部状态决定。(3)物体的内能与物体的位置高低、运动速度大小物体的内能与物体的位置高低、运动速度大小_。(4)改变内能的方式改变内能的方式动能动能分子势能分子势能温度温度体积体积无关无关1.(多选多选)(2019河北省河北省“名校联盟名校联盟”质量监测一质量监测一)下列选项正确的是下列选项正确的是()A.液体温度越高液体温度越高,悬浮颗粒越小悬浮颗粒越小,布朗运动越剧烈布朗运动越剧烈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布朗运动是指

9、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.当分子间距增大时当分子间距增大时,分子间的引力和斥力都减小分子间的引力和斥力都减小基础诊断基础诊断解析解析温度越高温度越高,分子运动越剧烈分子运动越剧烈,悬浮在液体中的颗粒越小悬浮在液体中的颗粒越小,撞击越容易不平衡撞击越容易不平衡,则它的布朗运动就越显著则它的布朗运动就越显著,A正确正确;布朗运动是悬浮微粒的无规则运动布朗运动是悬浮微粒的无规则运动,不是分子的不是分子的无规则运动无规则运动,B错误

10、错误;扩散现象是由物质分子无规则运动产生的扩散现象是由物质分子无规则运动产生的,液体中的扩散现象液体中的扩散现象是由于液体分子的无规则运动引起的是由于液体分子的无规则运动引起的,C错误错误,D正确正确;当分子间距增大时当分子间距增大时,分子间的分子间的引力和斥力都减小引力和斥力都减小,E正确。正确。答案答案ADE2.(多选多选)关于分子间相互作用力的以下说法中正确的是关于分子间相互作用力的以下说法中正确的是()C.当分子间的距离当分子间的距离rr0时时,随着距离的随着距离的增大增大,分子间的引力和斥力都增大分子间的引力和斥力都增大,但引力比斥力增大得快但引力比斥力增大得快,故故分子力表现为引力

11、分子力表现为引力解析解析分子间的引力和斥力同时存在分子间的引力和斥力同时存在,当分子间的距离当分子间的距离rr0时时,引力等于斥力引力等于斥力,分分子力为零子力为零,故故A错误错误;分子力随分子间距离的变化而变化分子力随分子间距离的变化而变化,当当rr0时时,分子间的引力分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小和斥力都随分子间距离的增大而减小,斥力减小得更快斥力减小得更快,分子力表现为引力分子力表现为引力,故故B错误错误;当分子间的距离当分子间的距离rr0时时,随着距离的减小随着距离的减小,分子间的引力和斥力都增大分子间的引力和斥力都增大,但斥但斥力比引力增大得快力比引力增大得快,分子力表

12、现为斥力分子力表现为斥力,故故C正确正确;当分子间的距离当分子间的距离r109m时时,分分子间的作用力可以忽略不计子间的作用力可以忽略不计,故故D正确正确;当两个分子间的距离变大时当两个分子间的距离变大时,分子引力与分子引力与分子斥力都减小分子斥力都减小,只是斥力减小得快而已只是斥力减小得快而已,因此因此E项正确。项正确。答案答案CDE3.(多选多选)下列有关热现象和内能的说法中正确的是下列有关热现象和内能的说法中正确的是 ()A.把物体缓慢举高把物体缓慢举高,其机械能增加其机械能增加,内能不变内能不变B.盛有气体的容器做加速运动时盛有气体的容器做加速运动时,容器中气体的内能必定会随之增大容器

13、中气体的内能必定会随之增大C.电流通过电阻后电阻发热电流通过电阻后电阻发热,它的内能增加是通过它的内能增加是通过“做功做功”方式实现的方式实现的D.分子间引力和斥力相等时分子间引力和斥力相等时,分子势能最大分子势能最大E.分子间引力和斥力相等时分子间引力和斥力相等时,分子势能最小分子势能最小解析解析把物体缓慢举高把物体缓慢举高,外力做功外力做功,其机械能增加其机械能增加,由于温度不变由于温度不变,物体内能不变物体内能不变,选项选项A正确正确;物体的内能与物体做什么性质的运动没有直接关系物体的内能与物体做什么性质的运动没有直接关系,选项选项B错误错误;电电流通过电阻后电阻发热流通过电阻后电阻发热

14、,是通过电流是通过电流“做功做功”的方式改变电阻内能的的方式改变电阻内能的,选项选项C正正确确;根据分子间作用力的特点根据分子间作用力的特点,当分子间距离等于当分子间距离等于r0时时,引力和斥力相等引力和斥力相等,不管分子不管分子间距离从间距离从r0增大还是减小增大还是减小,分子间作用力都做负功分子间作用力都做负功,分子势能都增大分子势能都增大,故分子间距故分子间距离等于离等于r0时分子势能最小时分子势能最小,选项选项D错误错误,E正确。正确。答案答案ACE4.用放大用放大600倍的显微镜观察布朗运动。估计放大后的小颗粒倍的显微镜观察布朗运动。估计放大后的小颗粒(炭炭)体积为体积为0.1109

15、 m3,炭的密度是炭的密度是2.25103 kg/m3,摩尔质量是摩尔质量是1.2102 kg/mol,阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数为为6.021023 mol1,则该小炭粒所含分子数约为则该小炭粒所含分子数约为_个个(保留保留2位有效数字位有效数字)。由此可知布朗运动。由此可知布朗运动_(选填选填“是是”或或“不是不是”)分子的运动。分子的运动。答案答案5.21010不是不是1.宏观量与微观量的转换桥梁宏观量与微观量的转换桥梁作为宏观量的摩尔质量作为宏观量的摩尔质量Mmol、摩尔体积、摩尔体积Vmol、密度、密度与作为微观量的分子直径与作为微观量的分子直径d、分子质量分子质量m、分子体积、分

16、子体积V0可通过阿伏伽德罗常数联系起来。如图所示。可通过阿伏伽德罗常数联系起来。如图所示。阿伏加德罗常数及微观量的计算阿伏加德罗常数及微观量的计算2.分子模型分子模型3.常识性的数据常识性的数据:室温取室温取27,标准状况下的大气压标准状况下的大气压p076 cmHg、温度、温度T273 K、摩尔体积、摩尔体积V22.4 L。【例【例1】(多选多选)已知阿伏加德罗常数为已知阿伏加德罗常数为NA(mol1),某物质的摩尔质量为某物质的摩尔质量为M(kg/mol),该物该物质的密度为质的密度为(kg/m3),则下列叙述中正确的是则下列叙述中正确的是()答案答案BDE1.(多选多选)某气体的摩尔质量

17、为某气体的摩尔质量为M,摩尔体积为摩尔体积为Vm,密度为密度为,每个分子的质量和体积分别每个分子的质量和体积分别为为m和和V0,则阿伏加德罗常数则阿伏加德罗常数NA不可表示为不可表示为()答案答案BDE2.已知地球大气层的厚度已知地球大气层的厚度h远小于地球半径远小于地球半径R,空气平均摩尔质量为空气平均摩尔质量为M,阿伏加德罗常阿伏加德罗常数为数为NA,地面大气压强为地面大气压强为p0,重力加速度大小为重力加速度大小为g。由此可估算得。由此可估算得,地球大气层空气地球大气层空气分子总数为分子总数为_,空气分子之间的平均距离为空气分子之间的平均距离为_。1.布朗运动布朗运动(1)研究对象研究对

18、象:悬浮在液体或气体中的小颗粒。悬浮在液体或气体中的小颗粒。(2)运动特点运动特点:无规则、永不停息。无规则、永不停息。(3)相关因素相关因素:颗粒大小、温度。颗粒大小、温度。(4)物理意义物理意义:说明液体或气体分子做永不停息的无规则的热运动。说明液体或气体分子做永不停息的无规则的热运动。2.扩散现象扩散现象:相互接触的物体分子彼此进入对方的现象。相互接触的物体分子彼此进入对方的现象。产生原因产生原因:分子永不停息地做无规则运动。分子永不停息地做无规则运动。布朗运动与分子热运动布朗运动与分子热运动3.扩散现象、布朗运动与热运动的比较扩散现象、布朗运动与热运动的比较现象现象扩散现象扩散现象布朗

19、运动布朗运动热运动热运动活动主体活动主体分子分子微小固体颗粒微小固体颗粒分子分子区别区别分子的运动分子的运动,发发生在生在固体、液体、气体固体、液体、气体任何两种物质之间任何两种物质之间比分子大得多的微粒的比分子大得多的微粒的运动运动,只只能在液体、气能在液体、气体中发生体中发生分子的运动分子的运动,不不能通能通过光学显微镜直接观过光学显微镜直接观察到察到共同点共同点都是无规律运动都是无规律运动;都随温度的升高而更加激烈都随温度的升高而更加激烈联系联系扩散现象、布朗运动都反映分子做无规则的热运动扩散现象、布朗运动都反映分子做无规则的热运动【例【例2】(多选多选)(2019山西五市联考山西五市联

20、考)小张在显微镜下观察水中小张在显微镜下观察水中悬浮的细微粉笔末的运动。从悬浮的细微粉笔末的运动。从A点开始点开始,他把粉笔末每隔他把粉笔末每隔20 s的的位置记录在坐标纸上位置记录在坐标纸上,依次得到依次得到B、C、D、J点点,把这些点把这些点连线形成如图连线形成如图4所示折线图所示折线图,则关于该粉笔末的运动则关于该粉笔末的运动,下列说法下列说法正确的是正确的是()A.该折线图是粉笔末的运动轨迹该折线图是粉笔末的运动轨迹B.粉笔末的无规则运动反映了水分子的无规则运动粉笔末的无规则运动反映了水分子的无规则运动C.经过经过B点后点后10 s,粉笔末应该在粉笔末应该在BC的中点处的中点处D.粉笔

21、末由粉笔末由B到到C的平均速度小于的平均速度小于C到到D的平均速度的平均速度E.若改变水的温度若改变水的温度,再记录一张图再记录一张图,则仅从图上不能确定记录哪一张图时的温度高则仅从图上不能确定记录哪一张图时的温度高图图4答案答案BDE1.(多选多选)(2015全国全国卷卷)关于扩散现象关于扩散现象,下列说法正确的是下列说法正确的是()A.温度越高温度越高,扩散进行得越快扩散进行得越快B.扩散现象是不同物质间的一种化学反应扩散现象是不同物质间的一种化学反应C.扩散现象是由物质分子无规则运动产生的扩散现象是由物质分子无规则运动产生的D.扩散现象在气体、液体和固体中都能发生扩散现象在气体、液体和固

22、体中都能发生E.液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的解析解析根据分子动理论根据分子动理论,温度越高温度越高,扩散进行得越快扩散进行得越快,故选项故选项A正确正确;扩散现象是由物扩散现象是由物质分子无规则运动产生的质分子无规则运动产生的,不是化学反应不是化学反应,故选项故选项C正确、正确、B错误错误;扩散现象在气体扩散现象在气体、液体和固体中都能发生、液体和固体中都能发生,故选项故选项D正确正确;液体中的扩散现象不是由于液体的对流液体中的扩散现象不是由于液体的对流形成的形成的,是液体分子无规则运动产生的是液体分子无规则运动产生的,故故E错误。错误。答案答案

23、ACD2.(多选多选)(2020福建省泉州市考前适应性模拟福建省泉州市考前适应性模拟)近期我国多个城市的近期我国多个城市的PM2.5数值突破数值突破警戒线警戒线,受影响最严重的是京津冀地区受影响最严重的是京津冀地区,雾霾笼罩雾霾笼罩,大气污染严重大气污染严重,PM2.5是指空气中是指空气中直径等于或小于直径等于或小于2.5微米的悬浮颗粒物微米的悬浮颗粒物,其漂浮在空中做无规则运动其漂浮在空中做无规则运动,很难自然沉降很难自然沉降到地面到地面,吸入后对人体形成危害。矿物燃料燃烧的排放是形成吸入后对人体形成危害。矿物燃料燃烧的排放是形成PM2.5的主要原因。的主要原因。下列关于下列关于PM2.5的

24、说法中正确的是的说法中正确的是()A.PM2.5的尺寸与空气中氧分子尺寸的数量级相当的尺寸与空气中氧分子尺寸的数量级相当B.PM2.5在空气中的运动属于布朗运动在空气中的运动属于布朗运动C.温度越低温度越低,PM2.5运动越剧烈运动越剧烈D.倡导低碳生活减少煤和石油等燃料的使用能有效减小倡导低碳生活减少煤和石油等燃料的使用能有效减小PM2.5在空气中的浓度在空气中的浓度E.PM2.5中颗粒小一些的中颗粒小一些的,其颗粒的运动比其他颗粒更为剧烈其颗粒的运动比其他颗粒更为剧烈解析解析PM2.5的直径等于或小于的直径等于或小于2.5微米微米,而空气中氧分子尺寸的数量级为而空气中氧分子尺寸的数量级为1

25、010 m,故两者大小不相当故两者大小不相当,选项选项A错误错误;PM2.5在空气中的运动属于布朗运动在空气中的运动属于布朗运动,选项选项B正确正确;温度越高温度越高,PM2.5活动越剧烈活动越剧烈,选项选项C错误错误;倡导低碳生活减少煤和倡导低碳生活减少煤和石油等燃料的使用能有效减小石油等燃料的使用能有效减小PM2.5在空气中的浓度在空气中的浓度,选项选项D正确正确;PM2.5中中颗粒小一些的颗粒小一些的,空气分子对颗粒撞击的越不平衡空气分子对颗粒撞击的越不平衡,其颗粒的运动比其他颗粒更其颗粒的运动比其他颗粒更为剧烈为剧烈,故故E正确。正确。答案答案BDE1.分子力及分子势能比较分子力及分子

26、势能比较分子动能、分子势能和内能分子动能、分子势能和内能分子力分子力F分子势能分子势能Ep图象图象随分子间随分子间距离的变距离的变化情况化情况rr0r增大增大,F先增大后减小先增大后减小,表表现为引力现为引力r增大增大,F做负功做负功,Ep增大增大rr0F引引F斥斥,F0Ep最小最小,但但不为零不为零r10r0引力和斥力都很微弱引力和斥力都很微弱,F0Ep02.分析物体内能问题的四点提醒分析物体内能问题的四点提醒(1)内能是对物体的大量分子而言的内能是对物体的大量分子而言的,不存在某个分子内能的说法。不存在某个分子内能的说法。(2)内能的大小与温度、体积、分子数和物态等因素有关。内能的大小与温

27、度、体积、分子数和物态等因素有关。(3)通过做功或热传递可以改变物体的内能。通过做功或热传递可以改变物体的内能。(4)温度是分子平均动能的标志温度是分子平均动能的标志,相同温度的任何物体相同温度的任何物体,分子的平均动能相同。分子的平均动能相同。3.物体的内能与机械能的比较物体的内能与机械能的比较内能内能机械能机械能定义定义物体中所有分子热运动的动能与分物体中所有分子热运动的动能与分子势能的总和子势能的总和物体的动能、重力势能和弹性势能的物体的动能、重力势能和弹性势能的统称统称决定因素决定因素与物体的温度、体积、物态和分子与物体的温度、体积、物态和分子数有关数有关跟宏观运动状态、参考系和零势能

28、点跟宏观运动状态、参考系和零势能点的选取有关的选取有关量值量值任何物体都有内能任何物体都有内能可以为零可以为零测量测量无法测量无法测量可测量可测量本质本质微观分子的运动和相互作用的结果微观分子的运动和相互作用的结果宏观物体的运动和相互作用的结果宏观物体的运动和相互作用的结果运动形式运动形式 热运动热运动机械运动机械运动联系联系在一定条件下可以相互转化在一定条件下可以相互转化,能能的总量守恒的总量守恒【例【例3】(多选多选)2018全国全国卷卷,33(1)对于实际的气体对于实际的气体,下列说法正确的是下列说法正确的是()A.气体的内能包括气体分子的重力势能气体的内能包括气体分子的重力势能B.气体

29、的内能包括气体分子之间相互作用的势能气体的内能包括气体分子之间相互作用的势能C.气体的内能包括气体整体运动的动能气体的内能包括气体整体运动的动能D.气体的体积变化时气体的体积变化时,其内能可能不变其内能可能不变E.气体的内能包括气体分子热运动的动能气体的内能包括气体分子热运动的动能解析解析实际气体的内能包括气体分子间相互作用的势能和分子热运动的动能实际气体的内能包括气体分子间相互作用的势能和分子热运动的动能,所所以以B、E正确正确,A、C错误错误;对于一定质量的实际气体内能由温度和体积决定对于一定质量的实际气体内能由温度和体积决定,当气体当气体体积变化时影响的是气体的分子势能体积变化时影响的是

30、气体的分子势能,内能可能不变内能可能不变,所以所以D正确。正确。答案答案BDE1.根据分子动理论根据分子动理论,物质分子之间的距离为物质分子之间的距离为r0时时,分子所受的斥力和引力相等分子所受的斥力和引力相等,以下关以下关于分子力和分子势能的说法正确的是于分子力和分子势能的说法正确的是()A.当分子间距离为当分子间距离为r0时时,分子具有最大势能分子具有最大势能B.当分子间距离为当分子间距离为r0时时,分子具有最小势能分子具有最小势能C.当分子间距离大于当分子间距离大于r0时时,分子引力小于分子斥力分子引力小于分子斥力D.当分子间距离小于当分子间距离小于r0时时,分子间距离越小分子间距离越小

31、,分子势能越小分子势能越小解析解析可以根据分子力做功判断分子势能的变化可以根据分子力做功判断分子势能的变化,分子力做正功分子力做正功,分子势能减小分子势能减小,分子力做负功分子力做负功,分子势能增加。分子势能增加。rr0时时,分子力表现为引力分子力表现为引力,rr0时时,分子力表现为分子力表现为斥力斥力,当当r从无穷大开始减小从无穷大开始减小,分子力做正功分子力做正功,分子势能减小分子势能减小,当当r减小到减小到r0后继续减后继续减小时小时,分子力做负功分子力做负功,分子势能增加分子势能增加,所以在所以在r0处有最小势能。在处有最小势能。在rr0时时,r越大越大,分分子势能越大子势能越大,在在

32、rr0时时,r越小越小,分子势能越大。故分子势能越大。故B正确正确,A、C、D错误。错误。答案答案B2.(多选多选)将一个分子将一个分子P固定在固定在O点点,另一个分子另一个分子Q从图中的从图中的A点由点由静止释放静止释放,两分子之间的作用力与间距关系的图象如图两分子之间的作用力与间距关系的图象如图5所示所示,则下列说法正确的是则下列说法正确的是()A.分子分子Q由由A运动到运动到C的过程中的过程中,先加速再减速先加速再减速B.分子分子Q在在C点时分子势能最小点时分子势能最小C.分子分子Q在在C点时加速度大小为零点时加速度大小为零D.分子分子Q由由A点释放后运动到点释放后运动到C点左侧的过程中

33、点左侧的过程中,加速度先增大后减小再增大加速度先增大后减小再增大E.该图能表示固、液、气三种状态下分子力随分子间距变化的规律该图能表示固、液、气三种状态下分子力随分子间距变化的规律图图5解析解析分子分子Q由由A运动到运动到C的过程中的过程中,一直受引力作用一直受引力作用,速度一直增加速度一直增加,动能增加动能增加,分分子势能减小子势能减小,在在C点的分子势能最小点的分子势能最小,选项选项A错误错误,B正确正确;分子分子Q在在C点时受到的分子点时受到的分子力为零力为零,故故Q在在C点时加速度大小为零点时加速度大小为零,选项选项C正确正确;分子分子Q由由A点释放后运动到点释放后运动到C点点的过程中

34、的过程中,分子力为引力先增大后减小分子力为引力先增大后减小,然后到然后到C点左侧时分子力为斥力逐渐变大点左侧时分子力为斥力逐渐变大,故分子故分子Q由由A点释放后运动到点释放后运动到C点左侧的过程中点左侧的过程中,加速度先增大后减小再增大加速度先增大后减小再增大,选项选项D正确正确;题图只能表示固、液两种状态下分子力随分子间距变化的规律题图只能表示固、液两种状态下分子力随分子间距变化的规律,气体分子气体分子距离一般大于距离一般大于10r0,选项选项E错误。错误。答案答案BCD3.(多选多选)(2019陕西省宝鸡市质检二陕西省宝鸡市质检二)关于物体的内能关于物体的内能,下列说法正确的是下列说法正确

35、的是()A.相同质量的两种物质相同质量的两种物质,升高相同的温度升高相同的温度,内能的增加量一定相同内能的增加量一定相同B.物体的内能改变时温度不一定改变物体的内能改变时温度不一定改变C.内能与物体的温度有关内能与物体的温度有关,所以所以0 的物体内能为零的物体内能为零D.分子数和温度相同的物体不一定具有相同的内能分子数和温度相同的物体不一定具有相同的内能E.内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体解析解析相同质量的同种物质相同质量的同种物质,升高相同的温度升高相同的温度,吸收的热量相同吸收的热量相同,相同质量的不同种相同质量的不同种物质物质,升高相

36、同的温度升高相同的温度,吸收的热量不同吸收的热量不同,故故A错误错误;物体内能改变时温度不一定改变物体内能改变时温度不一定改变,比如零摄氏度的冰融化为零摄氏度的水比如零摄氏度的冰融化为零摄氏度的水,内能增加内能增加,故故B正确正确;分子在永不停息地做分子在永不停息地做无规则运动无规则运动,可知任何物体在任何状态下都有内能可知任何物体在任何状态下都有内能,故故C错误错误;物体的内能与分子数物体的内能与分子数、物体的温度和体积三个因素有关、物体的温度和体积三个因素有关,分子数和温度相同的物体不一定有相同的内分子数和温度相同的物体不一定有相同的内能能,故故D正确正确;发生热传递的条件是存在温度差发生

37、热传递的条件是存在温度差,与内能的大小无关与内能的大小无关,所以内能小的物所以内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体体也可能将热量传递给内能大的物体,故故E正确。正确。答案答案BDE1.基本原理与操作基本原理与操作实验实验:用油膜法估测分子的大小用油膜法估测分子的大小装置及器材装置及器材操作要领操作要领(1)干净干净:实验用具要擦洗干净。实验用具要擦洗干净。(2)适量适量:痱子粉和油酸的用量都不可太大痱子粉和油酸的用量都不可太大,否则不易成功。否则不易成功。(3)适宜适宜:油酸酒精溶液的浓度以小于油酸酒精溶液的浓度以小于0.1%为宜。为宜。(4)水平、垂直水平、垂直:浅盘要水平放置浅盘要水

38、平放置,以便准确地画出薄膜的形状以便准确地画出薄膜的形状,画线时视线应与板面垂直。画线时视线应与板面垂直。(5)稳定稳定:要待油膜形状稳定后再画轮廓。要待油膜形状稳定后再画轮廓。(6)数格数数格数:数出正方形的个数数出正方形的个数,不足半个的舍去不足半个的舍去,多于半个的算多于半个的算一个。一个。2.数据处理与误差分析数据处理与误差分析(2)误差分析误差分析纯油酸体积的计算引起误差。纯油酸体积的计算引起误差。油膜面积的计算造成误差。油膜面积的计算造成误差。a.油膜形状的边界画线造成误差。油膜形状的边界画线造成误差。b.数格子的个数所造成的误差。数格子的个数所造成的误差。【例【例4】2019全国

39、全国卷卷,33(1)用油膜法估算分子大小的实验中用油膜法估算分子大小的实验中,首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液液,稀释的目的是稀释的目的是_。实验中为了测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积实验中为了测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积,可以可以_。为得到油酸分子的直径为得到油酸分子的直径,还需测量的物理量是还需测量的物理量是_。解析解析用油膜法估测分子直径时用油膜法估测分子直径时,需使油酸在水面上形成单分子层油膜需使油酸在水面上形成单分子层油膜,为使油酸为使油酸尽可能地散开尽可能地散开,将油酸用酒精稀释。根据将油酸用酒精稀释

40、。根据VSd,要求得分子的直径要求得分子的直径d,则需要测出则需要测出油膜面积油膜面积,以及一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积以及一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积,这样需要测出一滴油酸酒精溶这样需要测出一滴油酸酒精溶液的体积液的体积,其方法可用累积法其方法可用累积法,即即1 mL油酸酒精溶液的滴数。油酸酒精溶液的滴数。答案答案使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜把油酸酒精溶液一使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中滴一滴地滴入小量筒中,测出测出1 mL油酸酒精溶液的滴数油酸酒精溶液的滴数,得到一滴溶液中纯油酸的得到一滴溶液中纯油酸的体积单分子层油膜的

41、面积体积单分子层油膜的面积1.(多选多选)(2020陕西渭南一模陕西渭南一模)关于用关于用“油膜法油膜法”估测分子大小的实验估测分子大小的实验,下列说法正确下列说法正确的是的是()A.单分子油膜的厚度被认为是油酸分子的直径单分子油膜的厚度被认为是油酸分子的直径B.测量结果表明测量结果表明,分子直径的数量级是分子直径的数量级是1010 mC.实验时先将一滴油酸酒精溶液滴入水面实验时先将一滴油酸酒精溶液滴入水面,再把痱子粉撒在水面上再把痱子粉撒在水面上D.处理数据时将一滴油酸酒精溶液的体积除以油膜面积就算得油酸分子的直径处理数据时将一滴油酸酒精溶液的体积除以油膜面积就算得油酸分子的直径 E.实验时

42、实验时,先将先将1 cm3的油酸滴入的油酸滴入300 cm3的纯酒精中的纯酒精中,制成油酸酒精溶液制成油酸酒精溶液,再取一滴再取一滴该溶液滴在撒有痱子粉的水面上该溶液滴在撒有痱子粉的水面上,测量所形成的油膜面积测量所形成的油膜面积解析解析油膜是由单层的油酸分子组成的油膜是由单层的油酸分子组成的,因此单分子油膜的厚度被认为是油分子因此单分子油膜的厚度被认为是油分子的直径的直径,故故A正确正确;分子直径很小分子直径很小,其数量级是其数量级是1010 m,故故B正确正确;为了使油酸分子紧为了使油酸分子紧密排列密排列,实验时先将痱子粉均匀洒在水面上实验时先将痱子粉均匀洒在水面上,再把一滴油酸酒精溶液滴

43、在水面上再把一滴油酸酒精溶液滴在水面上,C错误错误;一滴油酸酒精溶液的体积并非为油酸体积一滴油酸酒精溶液的体积并非为油酸体积,要根据油酸酒精溶液中所含油酸要根据油酸酒精溶液中所含油酸的比例的比例,求出所含油酸体积求出所含油酸体积,故故D错误错误;实验时实验时,先将先将1 cm3的油酸滴入的油酸滴入300 cm3的纯酒的纯酒精中精中,制成油酸酒精溶液制成油酸酒精溶液,再取一滴该溶液滴在撒有痱子粉的水面上再取一滴该溶液滴在撒有痱子粉的水面上,测量所形成的测量所形成的油膜面积油膜面积,然后计算单分子油膜的厚度即可然后计算单分子油膜的厚度即可,故故E正确。正确。答案答案ABE2.测量分子大小的方法有很

44、多测量分子大小的方法有很多,如油膜法、显微法。如油膜法、显微法。(1)在用油膜法估测分子大小的实验中在用油膜法估测分子大小的实验中,用移液管量取用移液管量取0.25 mL 油酸油酸,倒入标注倒入标注250 mL的容量瓶中的容量瓶中,再加入酒精后得到再加入酒精后得到250 mL的溶液。然后用滴管吸取这种溶液的溶液。然后用滴管吸取这种溶液,向向小量筒中滴入小量筒中滴入100滴溶液滴溶液,溶液的液面达到量筒中溶液的液面达到量筒中1 mL的刻度的刻度,再用滴管取配好的再用滴管取配好的油酸溶液油酸溶液,向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下2滴溶液滴溶液,在液面上形成油酸薄膜在液面上形

45、成油酸薄膜,待油待油膜稳定后膜稳定后,放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜,如图如图6甲所示。坐标格的每甲所示。坐标格的每个小正方形大小为个小正方形大小为2 cm2 cm。由图可以估算出油膜的面积是。由图可以估算出油膜的面积是_cm2,由由此估算出油酸分子的直径是此估算出油酸分子的直径是_m(保留保留1位有效数字位有效数字)。图图6(2)图乙是用扫描隧道显微镜拍下的一个图乙是用扫描隧道显微镜拍下的一个“量子围栏量子围栏”的照片。这个量子围栏是的照片。这个量子围栏是由由48个铁原子在铜的表面排列成直径为个铁原子在铜的表面排列成直径为1.43108 m的圆周而组成的的圆周而组成的,由此可以估由此可以估算出铁原子的直径约为算出铁原子的直径约为_ m(结果保留结果保留2位有效数字位有效数字)。答案答案(1)256481010(2)9.41010