第01章 章末整合-【创新设计】2019版同步课堂讲义物理（鲁科版选修3-3）

章末整合 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＝1.0×103cm3.已知水的密度ρ＝1.0×103 kg/m3、摩尔质量M＝1.8×10－2 kg/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　(1)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＝ ＝ ＝4×10－10(m)． 针对训练　已知铜的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为N，下列说法中正确的是(　　)[来源:学.科.网Z.X.X.K] A．1个铜原子的质量为[来源:学+科+网Z+X+X+K] 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 对布朗运动需弄清4个问题： 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(　　)[来源:学科网ZXXK][来源:Z_xx_k.Com] 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．布朗运动反映了液体或气体分子的无规则运动[来源:学科网ZXXK] 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．[来源:Zxxk.Com] 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． [来源:学§科§网Z§X§X§K] 图1[来源:学&科&网] 【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(　　) A．当r<r0时，r越小，则分子势能Ep越大 B．当r>r0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→∞时，分子势能Ep最小 答案　AC 解析　当r<r0时，分子力表现为斥力，r减小时分子力做负功，分子势能增大；当r>r0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2 2．分子直径的数量级：10－10 m. 【例4】　在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤： ①往边长约为40 cm的浅盘里倒入约2 cm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在水面上，待薄膜形状稳定．[来源:学#科#网Z#X#X#K] 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________．(填写步骤前面的数字) (2)将1 cm3的油酸溶于酒精，制成300 cm3的油酸酒精溶液，测得1 cm3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0.13 m2.由此估算出油酸分子的直径为________m．(结果保留1位有效数字) 答案　(1)④①②⑤③　(2)5×10－10[来源:学科网] 解析　(1)在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，应先配制油酸酒精溶液，再往盘中倒入水，并撒痱子粉，然