热学讲分子动理论与统计观点课件.ppt

1、 高三物理高考复习高三物理高考复习 第第1313章热章热 学学第第1 1讲讲 分子动理论分子动理论 内能内能 一、物体是由大量分子组成的一、物体是由大量分子组成的 1 1分子的体积很小，它的直径数量级是分子的体积很小，它的直径数量级是10101010m m.2 2分子质量很小，一般分子质量的数量级分子质量很小，一般分子质量的数量级是是1026kg.3阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数NA6.021023mol1，是联系微观世界和宏观世界的桥梁是联系微观世界和宏观世界的桥梁 二、分子永不停息地做无规则热运动二、分子永不停息地做无规则热运动 1分子永不停息做无规则运动的实验事实：分子永不停息做无规则运动

2、的实验事实：扩散现象扩散现象和和布朗运动布朗运动.2.扩散现象：相互接触的物质彼此进入对方扩散现象：相互接触的物质彼此进入对方的现象，温度越高，扩散的现象，温度越高，扩散.越快越快 3布朗运动的特点布朗运动的特点 (1)布朗运动是悬浮的布朗运动是悬浮的花粉颗粒花粉颗粒的运动，不的运动，不是分子的运动，而是分子运动的反映是分子的运动，而是分子运动的反映 (2)小颗粒做永不停息的无规则运动小颗粒做永不停息的无规则运动 (3)任何固体颗粒悬浮在液体内部都可以做布朗任何固体颗粒悬浮在液体内部都可以做布朗运动，颗粒越小，布朗运动越运动，颗粒越小，布朗运动越明显明显.(4)布朗运动在任何温度下都发生，但温

3、度越高，布朗运动在任何温度下都发生，但温度越高，布朗运动越布朗运动越明显明显.说明：说明：布朗运动既不是固体分子的运动，也不是布朗运动既不是固体分子的运动，也不是液体分子的运动，而是悬浮在液体中固体小颗粒液体分子的运动，而是悬浮在液体中固体小颗粒不停地无规则运动不停地无规则运动.4布朗运动与热运动的关系布朗运动与热运动的关系 布朗运动和热运动都是无规则运动，热运动是布朗运动和热运动都是无规则运动，热运动是产生布朗运动的原因，布朗运动是分子热运动的反产生布朗运动的原因，布朗运动是分子热运动的反映映 三、分子间存在着相互作用力三、分子间存在着相互作用力 1分子间同时存在引力和斥力，实际表现的分分子

4、间同时存在引力和斥力，实际表现的分子力是引力和斥力的合力子力是引力和斥力的合力 2分子间的引力和斥力都随分子间的距离的增分子间的引力和斥力都随分子间的距离的增大而大而减小减小，随分子间的距离的减小而，随分子间的距离的减小而增大增大，但但斥力的变化比引力的变化快斥力的变化比引力的变化快 3分子间作用力和分子间距离分子间作用力和分子间距离r的关系的关系 如图如图1311所示，所示，(r0表示引力和斥力相等时表示引力和斥力相等时的分子间距的分子间距.r=r0 (r0的数量级约为的数量级约为10-10m)当当rr0时，时，F引引F斥斥，分子力为，分子力为零零.当当rr0时，时，F引引F斥斥，分子力表现

5、为分子力表现为引力引力.当当rr0时，时，F引引rrr0 0 时时 f f引引ff斥斥 分子力表现为分子力表现为引力引力rrrr0 0 时时 f f引引fr0，分子力表现为引力时，随着分子间，分子力表现为引力时，随着分子间的距离增大，分子需要不断克服分子力做功，的距离增大，分子需要不断克服分子力做功，分子势能增大分子势能增大(3)rr0，分子力表现为斥力，随着分子间距离，分子力表现为斥力，随着分子间距离减小，分子需要不断克服分子力做功，分子势减小，分子需要不断克服分子力做功，分子势能增大能增大(4)分子势能的数值和其他势能一样，也具有相分子势能的数值和其他势能一样，也具有相对意义由图可知，选无

6、穷远处为零分子势能对意义由图可知，选无穷远处为零分子势能时，分子势能可以大于零，可以小于零，也可时，分子势能可以大于零，可以小于零，也可以等于零以等于零 物体体积改变，物体的分子势能必定发生改物体体积改变，物体的分子势能必定发生改变大多数物质是体积越大，分子势能越大；也变大多数物质是体积越大，分子势能越大；也有少数反常物质有少数反常物质(如冰、铸铁等如冰、铸铁等)，体积大，分子，体积大，分子势能反而小势能反而小 3内能的决定因素内能的决定因素 物体的内能与物体的温度、体积、物态和物体的内能与物体的温度、体积、物态和分子数有关分子数有关 一般说来物体的内能决定因素可从两个方一般说来物体的内能决定

7、因素可从两个方面判定：微观决定因素；宏观决定因素面判定：微观决定因素；宏观决定因素(1)微观决定因素微观决定因素：分子的势能、分子的：分子的势能、分子的平均动能、分子的个数平均动能、分子的个数(2)宏观决定因素宏观决定因素：物体的体积、物体的：物体的体积、物体的温度、物体所含物质的多少，即物质的量温度、物体所含物质的多少，即物质的量类别类别比较比较内能内能机械能机械能定义定义物体内所有分子的热物体内所有分子的热运动动能和分子势能运动动能和分子势能之和之和物体的动能、重力势能和物体的动能、重力势能和弹性势能的统称弹性势能的统称决定决定由物体内部状态决定由物体内部状态决定跟宏观运动状态、参考系跟宏

8、观运动状态、参考系和零势能点的选取有关和零势能点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不易测量不易测量容易测量容易测量本质本质分子的运动和相互作分子的运动和相互作用的结果用的结果宏观物体的运动和相互作宏观物体的运动和相互作用的结果用的结果物体的内能和机械能的比较物体的内能和机械能的比较(1)物体的体积越大，分子势能不一定就越物体的体积越大，分子势能不一定就越大，大，如如0的水结成的水结成0的冰后体积变大，的冰后体积变大，但分子势能却减小了但分子势能却减小了(2)理想气体分子间相互作用力为零，故分理想气体分子间相互作用力为零，故分子势能忽略不计，子势能忽略不计

9、，一定质量的理想气体的一定质量的理想气体的内能只与温度有关内能只与温度有关(3)内能是对物体的大量分子而言的，不存内能是对物体的大量分子而言的，不存在某个分子的内能的说法在某个分子的内能的说法知识理解：知识理解：2.气体能充满它所能到达的整个空间气体能充满它所能到达的整个空间气体的体积为容器的容积气体的体积为容器的容积3.在空间在空间,向各个方向运动的气体分子数目是向各个方向运动的气体分子数目是相等相等的的1.气体分子间的距离大约是分子直径的气体分子间的距离大约是分子直径的10倍左右，倍左右，可以把分子视为质点可以把分子视为质点五、气体分子运动的特点与统计规律五、气体分子运动的特点与统计规律:

10、对统计规律的理解对统计规律的理解(1)个别事物的出现具有偶然因素，但大量事物出个别事物的出现具有偶然因素，但大量事物出现的机会，却遵从一定的统计规律现的机会，却遵从一定的统计规律(2)从微观角度看，由于物体是由数量极多的分子从微观角度看，由于物体是由数量极多的分子组成的，这些分子并没有统一的运动步调，组成的，这些分子并没有统一的运动步调，单独来单独来看看，各个分子的运动都是不规则的，带有偶然性，各个分子的运动都是不规则的，带有偶然性，但从但从总体来看总体来看，大量分子的运动却有一定的规律，大量分子的运动却有一定的规律气体分子运动的特点与统计规律气体分子运动的特点与统计规律1.某一事件的出现纯粹

11、是偶然的，但某一事件的出现纯粹是偶然的，但的偶然事件都会表现出一定的整体规律，叫做的偶然事件都会表现出一定的整体规律，叫做统计规律统计规律.2.在一定温度下，不管个别分子怎样运动，在一定温度下，不管个别分子怎样运动，气体的多数分子的速率都在某个数值附近，表气体的多数分子的速率都在某个数值附近，表现出现出“”的分布规律的分布规律.大量大量中间多、两头少中间多、两头少3.气体压强的微观意义气体压强的微观意义（2）.影响气体压强的两个因素影响气体压强的两个因素:气体分子的平均动能气体分子的平均动能气体分子的密集程度气体分子的密集程度-温度温度-体积体积（1）产生原因）产生原因是大量分子频繁地碰撞器壁

12、，就对器是大量分子频繁地碰撞器壁，就对器壁产生持续、均匀的压力所以从分壁产生持续、均匀的压力所以从分子动理论的观点看来，气体的压强就子动理论的观点看来，气体的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力上的平均作用力（微观因素（微观因素）(2)宏观因素宏观因素【例例】(2011年东莞高二检测年东莞高二检测)关于密闭容器中气体的压关于密闭容器中气体的压强，下列说法正确的是强，下列说法正确的是()A是由于气体分子相互作用产生的是由于气体分子相互作用产生的B是由于气体分子碰撞容器壁产生的是由于气体分子碰撞容器壁产生的C是由于气体的重力产生的是由于气体的重力产生

13、的D气体温度越高，压强就一定越大气体温度越高，压强就一定越大解析：选解析：选B.气体的压强是由容器内的大量分子撞击器壁气体的压强是由容器内的大量分子撞击器壁产生的，产生的，A、C错，错，B对气体的压强受温度、体积影响，对气体的压强受温度、体积影响，温度升高，若体积变大，压强不一定增大，温度升高，若体积变大，压强不一定增大，D错错【例例】下列关于气体分子运动的说法正确的是下列关于气体分子运动的说法正确的是()A分子除相互碰撞或跟容器壁碰撞外，可在空间自分子除相互碰撞或跟容器壁碰撞外，可在空间自由移动由移动B分子的频繁碰撞致使它做杂乱无章的热运动分子的频繁碰撞致使它做杂乱无章的热运动C分子沿各个方

14、向运动的机会相等分子沿各个方向运动的机会相等D分子的速率分布毫无规律分子的速率分布毫无规律解析：选解析：选ABC.分子的频繁碰撞使其做杂乱无章的无分子的频繁碰撞使其做杂乱无章的无规则运动，除碰撞外，分子可做匀速直线运动，规则运动，除碰撞外，分子可做匀速直线运动，A、B对大量分子运动遵守统计规律，如分子向各方向对大量分子运动遵守统计规律，如分子向各方向运动机会均等，分子速率分布呈运动机会均等，分子速率分布呈“中间多，两头少中间多，两头少”的规律，的规律，C对，对，D错错 六、温度和温标六、温度和温标 1温度温度 温度在宏观上表示物体的温度在宏观上表示物体的程度；程度；在微观上反应分子的在微观上反

15、应分子的的大小的大小 2两种温标两种温标(1)比较：摄氏温标和热力学温标两种比较：摄氏温标和热力学温标两种温标温度的零点不同，同一温度两种温标温标温度的零点不同，同一温度两种温标的数值不同，但它们表示的温度间隔是相的数值不同，但它们表示的温度间隔是相同的，即每一度的大小相同，即同的，即每一度的大小相同，即tT.(2)关系：关系：Tt273.15 K.冷热冷热平均动能平均动能 特别提醒：特别提醒：(1)热力学温度的零值是低温热力学温度的零值是低温极限，永远达不到，即热力学温度无负值极限，永远达不到，即热力学温度无负值(2)温度是大量分子热运动的集体行为，温度是大量分子热运动的集体行为，对个别分子

16、来说温度没有意义对个别分子来说温度没有意义【例例】下列关于热力学温标的说法下列关于热力学温标的说法不正确不正确的是的是()A热力学温度的零度是热力学温度的零度是273.15，叫绝对零度，叫绝对零度 B热力学温度的每一度的大小和摄氏温度是相同热力学温度的每一度的大小和摄氏温度是相同的的 C绝对零度是低温的极限，永远达不到绝对零度是低温的极限，永远达不到 D1就是就是1 K 解析：解析：热力学温度和摄氏温度的每一度大小是相同热力学温度和摄氏温度的每一度大小是相同的，两种温度的区别在于它们的零值规定不同，所的，两种温度的区别在于它们的零值规定不同，所以以A、B、C正确正确；据；据T(273.15t)

17、K知知1为为274.15 K，所以，所以D不正确不正确 答案：答案：D【例例】有甲、乙两种气体，如果甲气体内分子平有甲、乙两种气体，如果甲气体内分子平均速率比乙气体内平均速率大，则均速率比乙气体内平均速率大，则 ()A甲气体温度，一定高于乙气体的温度甲气体温度，一定高于乙气体的温度 B甲气体温度，一定低于乙气体的温度甲气体温度，一定低于乙气体的温度 C甲气体的温度可能高于也可能低于乙气体甲气体的温度可能高于也可能低于乙气体的温度的温度 D甲气体的每个分子运动都比乙气体每个分甲气体的每个分子运动都比乙气体每个分子运动的快子运动的快答案：答案：C 解析：解析：A项认为气体分子平均速率大，温项认为气

18、体分子平均速率大，温度就高，这是对气体温度的微观本质的错度就高，这是对气体温度的微观本质的错误认识，气体温度是气体分子平均动能的误认识，气体温度是气体分子平均动能的标志，而分子的平均动能不仅与分子的平标志，而分子的平均动能不仅与分子的平均速率有关，还与分子的质量有关本题均速率有关，还与分子的质量有关本题涉及两种不同气体涉及两种不同气体(即分子质量不同即分子质量不同)，它，它们的分子质量无法比较因而无法比较两们的分子质量无法比较因而无法比较两种气体的温度的高低故种气体的温度的高低故A、B错，错，C正正确速率的平均值大，并不一定每个分子确速率的平均值大，并不一定每个分子速率都大，故速率都大，故D错

19、错 答案：答案：C【例例】摄氏温标：在摄氏温标：在1954年以前，标准温度的间隔是年以前，标准温度的间隔是用两个定点确定的它们是水在标准大气压下的沸用两个定点确定的它们是水在标准大气压下的沸点点(汽化点汽化点)和冰在标准大气压下与空气饱和的水相平和冰在标准大气压下与空气饱和的水相平衡时的熔点衡时的熔点(冰点冰点)摄氏温标摄氏温标(以前称为百分温标以前称为百分温标)是是由瑞典天文学家由瑞典天文学家A摄尔修斯设计的以冰点定作摄尔修斯设计的以冰点定作0，汽化点定作，汽化点定作100，因此在这两个固定点之间，因此在这两个固定点之间共为共为100，即一百等份，每等份代表，即一百等份，每等份代表1度，用度

20、，用1表表示，用摄氏温标表示的温度叫做摄氏温度摄氏温示，用摄氏温标表示的温度叫做摄氏温度摄氏温标用度作单位，常用标用度作单位，常用t表示热力学温标由英国科学表示热力学温标由英国科学家威廉家威廉汤姆逊汤姆逊(开尔文开尔文)创立，把创立，把273.15作为零作为零度的温标，叫做热力学温标度的温标，叫做热力学温标(或绝对温标或绝对温标)热力学温热力学温标用标用T表示，单位用表示，单位用K表示表示试回答：试回答：(1)热力学温标与摄氏温标之间热力学温标与摄氏温标之间的关系为的关系为_(2)如果可以粗略地取如果可以粗略地取273为绝对零度在一标准大气压为绝对零度在一标准大气压下，冰的熔点为下，冰的熔点为

21、_，即为，即为_ K，水的沸，水的沸点是点是_，即，即_ K.(3)如果物体的温度升高如果物体的温度升高1，那么，物体的温度将升高那么，物体的温度将升高_ K.Tt273.15 K02731003731 解析：解析：(1)摄氏温标冰点温度为摄氏温标冰点温度为0，汽化点温，汽化点温度作为度作为100，且用，且用t表示；而热力学温标是把表示；而热力学温标是把273.15作为零开尔文的，用作为零开尔文的，用T表示，所以热表示，所以热力学温标与摄氏温标之间的关系为力学温标与摄氏温标之间的关系为Tt273.15 K.(2)如果取如果取273为绝对零度，则为绝对零度，则T与与t关系为关系为Tt273 K显

22、然，在一标准大气压下，冰的显然，在一标准大气压下，冰的熔点为熔点为0，即为，即为273 K；水的沸点是；水的沸点是100，即为即为373 K.(3)因因Tt273.15 K，所以当，所以当t由由1增加到增加到2时，时，T就由就由1273.15 K274.15 K增加到增加到2273.15 K275.15 K，显然物体的温度升高，显然物体的温度升高1，温度升高，温度升高1 K.1.1.阿伏加德罗常数的应用阿伏加德罗常数的应用 问题：阿伏加德罗常数是联系微观与宏问题：阿伏加德罗常数是联系微观与宏观的纽带，在热学中如何利用阿伏加德罗常观的纽带，在热学中如何利用阿伏加德罗常数进行估算？数进行估算？解答

23、：解答：阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数NA把宏观摩尔质把宏观摩尔质量量Mmol与摩尔体积与摩尔体积Vmol跟微观量分子质量跟微观量分子质量m0与与分子体积分子体积V0联系了起来联系了起来 00,()()molAmolmolAmolMN mMVN VV它们的关系为：以上公式适用于估算固体或液体一个分子 或原子 的直径或质量在估算时忽略分子的间隙，建立理想化的微观结构模型，这是估算一个分子 或原子 的体积和直径数量级的基础 33 141.36dVrd球体模型：由于固体和液体分子间距离很小，因此可近似看做是紧密排列着的球体，若分子直径为，则其体积为 (2)正方体模型：设想固体和液体分子正方体模型：设想

24、固体和液体分子(原原子或离子子或离子)是紧密排列着的正方体，那么分子是紧密排列着的正方体，那么分子间距离就是正方体的边长，因此一个分子的间距离就是正方体的边长，因此一个分子的体积就是体积就是V0L3.对于以上两种模型计算出的数量级是相对于以上两种模型计算出的数量级是相同的，但对于气体，由于气体分子间的距离同的，但对于气体，由于气体分子间的距离比较大，利用以上两模型无法求出气体分子比较大，利用以上两模型无法求出气体分子的直径，但可根据气体总体积和分子数求出的直径，但可根据气体总体积和分子数求出每个分子占有的空间和相邻两分子的间距每个分子占有的空间和相邻两分子的间距 【例例 1】：根 据 水 的

25、密 度 为根 据 水 的 密 度 为 1.0103kg/m3和水的摩尔质量和水的摩尔质量M1.8102kg，利用阿伏加德罗常数，估算水分子的质量和水利用阿伏加德罗常数，估算水分子的质量和水分子的直径分子的直径 解析：解析：每个水分子的质量每个水分子的质量moM/NA3.01026kg；水的摩尔体积；水的摩尔体积VM/，把水分子看做一个挨一，把水分子看做一个挨一个紧密排列的小球，则每个分子的体积为个紧密排列的小球，则每个分子的体积为V0V/NA，而根据球体积的计算公式，用而根据球体积的计算公式，用d表示水分子直径，表示水分子直径，V04r3/3d3/6，得，得d41010m.点评：点评：估算问题

26、是热学定量运算常遇到估算问题是热学定量运算常遇到的问题，也是近年考查的热点之一，常用什的问题，也是近年考查的热点之一，常用什么公式运算，怎样快捷估算都是大家复习时么公式运算，怎样快捷估算都是大家复习时要专项训练的要专项训练的 警示：警示：分不清固体、液体和气体的分子分不清固体、液体和气体的分子间距所对应的模型而出错间距所对应的模型而出错 2.2.分子热运动分子热运动 问题：分子很小，其直径数量级为问题：分子很小，其直径数量级为10101010m m，肉眼看不见，但是我们可以利用两种典型的现肉眼看不见，但是我们可以利用两种典型的现象采用转化法进行推测请描述推测的过程象采用转化法进行推测请描述推测

27、的过程 解答：解答：通过布朗运动与扩散能推测分子的通过布朗运动与扩散能推测分子的热运动特征虽然布朗运动与扩散是不同的现热运动特征虽然布朗运动与扩散是不同的现象，但也有象，但也有相同之处相同之处首先，它们都反映了分首先，它们都反映了分子永不停息的做无规则热运动；其次，扩散和子永不停息的做无规则热运动；其次，扩散和布朗运动都是随温度的升高而表现得越明显布朗运动都是随温度的升高而表现得越明显 其其不同之处不同之处是：扩散是两种不同物质接是：扩散是两种不同物质接触时，没有受到外力影响，而能彼此进入对触时，没有受到外力影响，而能彼此进入对方的现象，气体、液体、固体都有扩散现方的现象，气体、液体、固体都有

28、扩散现象扩散的快慢程度除和温度有关外，还与象扩散的快慢程度除和温度有关外，还与物体的密度差、溶液的浓度差有关物体的物体的密度差、溶液的浓度差有关物体的密度差密度差(或浓度差或浓度差)越大，温度越高，扩散进越大，温度越高，扩散进行得越快而布朗运动是悬浮在液体中的固行得越快而布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，其运动的剧烈程度体小颗粒的无规则运动，其运动的剧烈程度与微粒的大小和液体的温度有关与微粒的大小和液体的温度有关 【例例2】做布朗运动实验，得到某个观测记录如做布朗运动实验，得到某个观测记录如图图1313所示图中记录的是所示图中记录的是()A分子无规则运动的情况分子无规则运动的情况

29、 B某个微粒做布朗运动的轨迹某个微粒做布朗运动的轨迹 C某个微粒做布朗运动某个微粒做布朗运动的速度的速度时间图线时间图线 D按等时间间隔依次记按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线录的某个运动微粒位置的连线 图图1313答案：答案：D 解析：解析：布朗运动是悬浮在液体中的固体小布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，而非分子的运动，颗粒的无规则运动，而非分子的运动，A项错项错误；对于某个微粒而言在不同时刻的速度大小误；对于某个微粒而言在不同时刻的速度大小和方向均是不确定的，所以无法确定其在某一和方向均是不确定的，所以无法确定其在某一个时刻的速度，故也就无法描绘其速度个时刻的速度，

30、故也就无法描绘其速度时间时间图线，图线，C项错误；项错误；D项正确项正确 答案：答案：D 点评：点评：布朗运动的特点：布朗运动的特点：(1)布朗运动是无规则的；布朗运动是无规则的；(2)布朗运动是永不停息的；布朗运动是永不停息的；(3)布朗微粒越小，运动越明显；布朗微粒越小，运动越明显；(4)温度越高，布朗运动越显著温度越高，布朗运动越显著 警示：警示：布朗运动中固体微粒的运动极不布朗运动中固体微粒的运动极不规则，实验得出的是每隔一定时间微粒所处规则，实验得出的是每隔一定时间微粒所处位置的连线，不是固体微粒的运动轨迹位置的连线，不是固体微粒的运动轨迹 3.3.分子力与分子间距的关系分子力与分子

31、间距的关系 问题：分子间距发生变化时，分子间的引问题：分子间距发生变化时，分子间的引力、斥力、它们的合力分子力都要变化，同时力、斥力、它们的合力分子力都要变化，同时分子力做功还将引发分子势能、分子动能的变分子力做功还将引发分子势能、分子动能的变化请详述之化请详述之 解答：解答：引力与斥力随分子间距增大而减引力与斥力随分子间距增大而减小，但斥力的变化比引力的变化要快小，但斥力的变化比引力的变化要快 由分子力曲线可知，当由分子力曲线可知，当rr0时，时，斥力小于引力，分子力表现为引力，且随着斥力小于引力，分子力表现为引力，且随着分子间距离增大先增大后减小分子间距离增大先增大后减小 取两分子间距取两

32、分子间距r时为零势能，当时为零势能，当rr0时，若分子间时，若分子间距减小，分子力做正功，分子动能增大，分距减小，分子力做正功，分子动能增大，分子势能减小，当子势能减小，当rr0时，分子势能最小，分时，分子势能最小，分子动能最大子动能最大【例例3】：根据分子动理论，设两个分子间的距离根据分子动理论，设两个分子间的距离为为r0时分子间的引力和斥力相等，以下关于分子力时分子间的引力和斥力相等，以下关于分子力与分子势能与它们间距离的关系，正确的是与分子势能与它们间距离的关系，正确的是()A若两分子间距离在若两分子间距离在r0的基础上增大，则分的基础上增大，则分子间的引力增大，斥力减小，分子力表现为引

33、力子间的引力增大，斥力减小，分子力表现为引力 B两分子间距离越大，分子力越小；分子间两分子间距离越大，分子力越小；分子间距离越小，分子力越大距离越小，分子力越大 C两分子间距离为两分子间距离为r0时，分子势能最小，在时，分子势能最小，在r0的基础上距离增大或减小，分子势能都变大的基础上距离增大或减小，分子势能都变大 D两分子间距离越大，分子势能越大；分子两分子间距离越大，分子势能越大；分子间距离越小，分子势能越小间距离越小，分子势能越小答案：答案：C 解析：解析：如左图所示，当两分子间的距离为如左图所示，当两分子间的距离为r0时，时，分子间的引力和斥力相等，分子力为零；若分子间分子间的引力和斥

34、力相等，分子力为零；若分子间距在距在r0的基础上增大，分子间的引力和斥力同时减的基础上增大，分子间的引力和斥力同时减小，因斥力减小得快，故分子力表现为引力，故选小，因斥力减小得快，故分子力表现为引力，故选项项A错误；从分子力随错误；从分子力随距离变化的图象可知，分距离变化的图象可知，分子力的变化不具有单调性，子力的变化不具有单调性，故选项故选项B错误；错误；右图为分子势能与分子间距的关系图象，由图右图为分子势能与分子间距的关系图象，由图象可知，两分子间距离为象可知，两分子间距离为r0时，分子势能最小，当时，分子势能最小，当分子间距离在分子间距离在r0的基础上增大时，分子间的作用力的基础上增大时

35、，分子间的作用力表现为引力，分子力做负功，分子势能增加，当减表现为引力，分子力做负功，分子势能增加，当减小分子间的距离时，分子间的作用力表现为斥力，小分子间的距离时，分子间的作用力表现为斥力，分子力做负功，分子势能增加，故可以判断选项分子力做负功，分子势能增加，故可以判断选项C是正确的；同时，分子势能的图象是正确的；同时，分子势能的图象不具有单调性，故选项不具有单调性，故选项D错误错误综述综述C项正确项正确答案：答案：C 点评：点评：固体在平衡时，分子间的引力与斥力大固体在平衡时，分子间的引力与斥力大小相等，处于平衡状态，而当我们对它施加作用力小相等，处于平衡状态，而当我们对它施加作用力而企图

36、把它拉长时，分子间的距离稍微变大而企图把它拉长时，分子间的距离稍微变大点，点，分子间的引力就大于斥力，从而分子间的作用力宏分子间的引力就大于斥力，从而分子间的作用力宏观上变成了引力，因此很难被拉断气体之所以充观上变成了引力，因此很难被拉断气体之所以充满整个容器，是因为气体分子间几乎没有相互作用满整个容器，是因为气体分子间几乎没有相互作用力，分子除了与其他分子发生碰撞以外，几乎做匀力，分子除了与其他分子发生碰撞以外，几乎做匀速直线运动，直到它们与器壁相碰同样，气体分速直线运动，直到它们与器壁相碰同样，气体分子对器壁有压强，这是气体分子与器壁碰撞过程中子对器壁有压强，这是气体分子与器壁碰撞过程中产

37、生的作用力，与气体分子间的斥力无关产生的作用力，与气体分子间的斥力无关 警示：警示：分子力曲线是由斥力曲线与引力曲分子力曲线是由斥力曲线与引力曲线合成而来，三者都是非线性关系分子力线合成而来，三者都是非线性关系分子力与距离轴有一个交点，表示的是两分子间受与距离轴有一个交点，表示的是两分子间受引力与斥力平衡的间距，数量级是引力与斥力平衡的间距，数量级是1010m.4.4.油膜法测量分子大小油膜法测量分子大小 问题：分子很小，但是人们通过建模放问题：分子很小，但是人们通过建模放大能测量出其直径，请简述具体方法大能测量出其直径，请简述具体方法 解答：解答：把一滴用酒精稀释过的油酸滴在把一滴用酒精稀释

38、过的油酸滴在水面上时，油酸就在水面上散开，其中的酒水面上时，油酸就在水面上散开，其中的酒精溶于水，并很快挥发，在水面上形成一个精溶于水，并很快挥发，在水面上形成一个单分子层油膜，如果把分子看成球形，单分单分子层油膜，如果把分子看成球形，单分子油膜的厚度就可认为等于油酸分子的直径，子油膜的厚度就可认为等于油酸分子的直径，如图如图1314所示是单分子油膜侧面的所示是单分子油膜侧面的示意图，如果事先测出油酸液滴的体积示意图，如果事先测出油酸液滴的体积V，再，再测出油膜的面积测出油膜的面积S，就可以估算出油酸分子的，就可以估算出油酸分子的直径直径 图图1314 【例例4】:在做在做“用油膜法估测分子的

39、大小用油膜法估测分子的大小”实验中，实验中，油酸酒精溶液的浓度为每油酸酒精溶液的浓度为每104mL溶液中有纯油酸溶液中有纯油酸6mL.用用注射器测得注射器测得1mL上述溶液中有液滴上述溶液中有液滴50滴把滴把1滴该溶液滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓，随后把玻璃板放在坐上，在玻璃板上描出油膜的轮廓，随后把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图标纸上，其形状如图1315所示，坐标中正方形小方所示，坐标中正方形小方格的边长为格的边长为20mm.求：求：(1)油酸膜的面积是多少？油酸膜的面积是多少？(2)每一

40、滴油酸酒精溶液中含每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是多少？有纯油酸的体积是多少？(3)根据上述数据，估测出油酸根据上述数据，估测出油酸分子的直径是多少？分子的直径是多少？图图1315 解析：解析：(1)求油酸膜的面积时，先数出求油酸膜的面积时，先数出“整整”方格的个数对剩余小方格的处理方方格的个数对剩余小方格的处理方法是：不足半个的舍去，多于半个的算一法是：不足半个的舍去，多于半个的算一个数一下共有个数一下共有59个小方格面积个小方格面积SnS059(20103)2m22.4102m2 4445112411310 210 mL6mL1mL6mL10 1mL5016 10mL 1.2 10m

41、L50 6 10mL.1.2 10m.5.0 10 31.2 10m2.4m1.0VdSd由于中有纯油酸，则中有纯油酸而上述溶液有滴，故 滴溶液中具有纯油酸为由 知，油酸分子直径 点评：点评：解答本题的关键：一是换算出每滴油酸解答本题的关键：一是换算出每滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸的体积；二是会利用数格酒精溶液中含有的纯油酸的体积；二是会利用数格子的方法求解油分子膜的面积子的方法求解油分子膜的面积(数格子法是估测不数格子法是估测不规则形状面积的一种方法：将一玻璃板放在不规则规则形状面积的一种方法：将一玻璃板放在不规则形状面积的上方，在玻璃上画出不规则图形的轮廓，形状面积的上方，在玻璃上画出不规

42、则图形的轮廓，然后将其放在坐标纸上，数出不规则图形的轮廓包然后将其放在坐标纸上，数出不规则图形的轮廓包围的方格数；计算方格数时，不足半个格子的舍去，围的方格数；计算方格数时，不足半个格子的舍去，多于半个格子的算一个方格边长的单位越小，这多于半个格子的算一个方格边长的单位越小，这种方法求出的面积越精确种方法求出的面积越精确)警示：警示：解答本题的常见错误是将纯油酸的体积解答本题的常见错误是将纯油酸的体积换算错误避免错误的方法是认真审题，弄清溶质换算错误避免错误的方法是认真审题，弄清溶质溶剂的关系溶剂的关系 1.(单选单选)(2010上海卷上海卷)分子间的相互作用力由分子间的相互作用力由引力与斥力

43、共同产生，并随着分子间距的变化而变引力与斥力共同产生，并随着分子间距的变化而变化，则化，则()A分子间引力随分子间距的增大而增大分子间引力随分子间距的增大而增大 B分子间斥力随分子间距的减小而增大分子间斥力随分子间距的减小而增大 C分子间相互作用力随分子间距的增大而增大分子间相互作用力随分子间距的增大而增大 D分子间相互作用力随分子间距的减小而增大分子间相互作用力随分子间距的减小而增大答案：答案：B 解析：解析：本题考查分子间相互作用力随分本题考查分子间相互作用力随分子间距的变化图象的理解根据分子力和分子间距的变化图象的理解根据分子力和分子间距离关系图象，如图可知，选子间距离关系图象，如图可知

44、，选B.答案：答案：B 2.(单选单选)(2010福建卷福建卷)1859年麦克斯韦从理论上年麦克斯韦从理论上推导出了气体分子速率的分布规律，后来有许多实推导出了气体分子速率的分布规律，后来有许多实验验证了这一规律若以横坐标验验证了这一规律若以横坐标v表示分子速率，纵表示分子速率，纵坐标坐标f(v)表示各速率区间的分子数占总分子数的百分表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比下面四幅图中能正确表示某一温度下气体分子比下面四幅图中能正确表示某一温度下气体分子速率分布规律的是速率分布规律的是()答案：答案：D 解析：解析：本题考查知识的记忆，图象突出中间多本题考查知识的记忆，图象突出中间多两边少的特

45、点，答案选两边少的特点，答案选D.3.(多选多选)用单分子油膜法测出油分子用单分子油膜法测出油分子(视视为球形为球形)的直径后，还需要下列哪些物理量就的直径后，还需要下列哪些物理量就可以测定阿伏加德罗常数可以测定阿伏加德罗常数()A油的摩尔质量和密度油的摩尔质量和密度 B油的摩尔体积油的摩尔体积 C油滴的体积油滴的体积 D油滴的质量和油的摩尔质量油滴的质量和油的摩尔质量AB 4.(单选单选)学习了学习了“用油膜法估测分子的大用油膜法估测分子的大小小”的实验后，某校课外物理兴趣小组做了如的实验后，某校课外物理兴趣小组做了如下实验，将体积为下实验，将体积为1.2103cm3的石油滴在平的石油滴在平静的水面上，经过一段时间后，石油扩展为静的水面上，经过一段时间后，石油扩展为3m2的单分子油膜，请你估算一下石油分子的的单分子油膜，请你估算一下石油分子的直径为直径为()A6.01010m B4.01010mC4.0108m D4.01012m36101.2 1010m4.0 10m3VdS解析：答案：答案：B