2018版高中物理第一章分子運動論學案（打包6套）粵教版選修.zip,2018,高中物理,第一章,分子運動論,打包,粵教版,選修
第一章 分子運動論
章末總結(jié)
一、微觀量的估算
阿伏加德羅常數(shù)NA是聯(lián)系宏觀物理量和微觀物理量的橋梁．若物質(zhì)的摩爾質(zhì)量記為M，摩爾體積記為Vm，則有：
(1)分子的質(zhì)量m0＝.
(2)固體、液體中分子的體積：V0＝＝.
氣體中分子所占的空間：V0＝.
(3)質(zhì)量為m的物體所含分子數(shù)：N＝NA.
體積為V的物體所含分子數(shù)：N＝NA.
例1 已知金剛石的密度為ρ＝3.5×103 kg/m3，現(xiàn)有體積為4.0×10－8 m3的一小塊金剛石，它有多少個碳原子？假如金剛石中的碳原子是緊密地挨在一起的，試估算碳原子的直徑．(保留兩位有效數(shù)字)
答案 7.0×1021個 2.2×10－10 m
解析 先求金剛石的質(zhì)量：
m＝ρV＝3.5×103×4.0×10－8 kg＝1.4×10－4 kg
這塊金剛石的摩爾數(shù)：
n＝＝≈1.17×10－2 mol
這塊金剛石所含的碳原子數(shù)：
N＝nNA＝1.17×10－2×6.02×1023≈7.0×1021(個)
一個碳原子的體積：
V0＝＝ m3≈5.7×10－30 m3
把金剛石中的碳原子看成球體，則由公式V0＝d3可得碳原子直徑：
d＝ ＝ m≈2.2×10－10 m
二、對用油膜法估測分子的大小的理解
用油膜法估測分子的大小的實驗原理是：把一滴酒精稀釋過的油酸溶液滴在水面上，酒精溶于水或揮發(fā)，在水面上形成一層油酸薄膜，薄膜可認為是單分子油膜，如圖1所示．將水面上形成的油膜形狀畫到坐標紙上，計算出油膜的面積，根據(jù)純油酸的體積V和油膜的面積S，計算出油膜的厚度d＝，即油酸分子的直徑．
圖1
例2 在“用油膜法估測分子的大小”實驗中，有下列實驗步驟：
①往邊長約為40 cm的淺盤里倒入約2 cm深的水，待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上．
②用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形狀穩(wěn)定．
③將畫有油膜形狀的玻璃板平放在坐標紙上，計算出油膜的面積，根據(jù)油酸的體積和面積計算出油酸分子直徑的大小．
④用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下量筒內(nèi)每增加一定體積時的滴數(shù)，由此計算出一滴油酸酒精溶液的體積．
⑤將玻璃板放在淺盤上，然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上．
完成下列填空：
(1)上述步驟中，正確的順序是____________．(填寫步驟前面的序號)
(2)將1 cm3的油酸溶于酒精，制成300 cm3的油酸酒精溶液，測得1 cm3的油酸酒精溶液有50滴．現(xiàn)取一滴該油酸酒精溶液滴在水面上，測得所形成的油膜的面積是0.13 m2.由此估算出油酸分子的直徑為____________m．(結(jié)果保留1位有效數(shù)字)
答案 (1)④①②⑤③ (2)5×10－10
解析 (2)每滴油酸酒精溶液中所含純油酸的體積為：
V＝× cm3＝ cm3
＝×10－6 m3
油酸分子的直徑：d＝＝ m≈5×10－10 m.
三、分子力曲線和分子勢能曲線的比較和應(yīng)用
分子力隨分子間距離的變化圖象與分子勢能隨分子間距離的變化圖象非常相似，但卻有著本質(zhì)的區(qū)別．
1．分子力曲線
分子間作用力與分子間距離的關(guān)系曲線如圖2甲所示，縱軸表示分子力F，斥力為正，引力為負，正負表示力的方向；橫軸表示分子間距離r，其中r0為分子間的平衡距離，此時引力與斥力大小相等．
圖2
2．分子勢能曲線
分子勢能隨分子間距離變化的關(guān)系曲線如圖乙所示，縱軸表示分子勢能Ep，分子勢能有正負，但正負反映其大小，正值一定大于負值；橫軸表示分子間距離r，其中r0為分子間的平衡距離，此時分子勢能最小．
3．曲線的比較
圖甲中分子間距離r＝r0處，對應(yīng)的是分子力為零，而在圖乙中分子間距離r＝r0處，對應(yīng)的是分子勢能最小，但不為零．
例3 (多選)圖3甲、乙兩圖分別表示兩個分子之間分子力和分子勢能隨分子間距離變化的圖象．由圖象判斷以下說法中正確的是( )
圖3
A．當分子間距離為r0時，分子力和分子勢能均最小且為零
B．當分子間距離r>r0時，分子力隨分子間距離的增大而增大
C．當分子間距離r>r0時，分子勢能隨分子間距離的增大而增大
D．當分子間距離r
r0時，分子力隨分子間距離的增大先增大后減小，此時分子力做負功，分子勢能增大；當分子間距離r
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