第7章 章末综合提升-2021-2022学年高中物理选修3-3【名师导航】同步Word教参(人教版)

[体系构建] [核心速填] 1．物体是由大量分子组成的 (1)分子大小的数量级为10－10 m. (2)一般分子质量的数量级为10－26 kg. (3)阿伏加德罗常数：6.02×1023 mol－1. 2．分子永不停息地做无规则运动 (1)实验依据：扩散现象和布朗运动． (2)运动特点：①永不停息，无规则． ②温度越高，运动越激烈． 3．分子间存在相互作用力 (1)r＝r0时，F引＝F斥，分子力为零． (2)r＜r0时，F引＜F斥，分子力为斥力． (3)r＞r0时，F引＞F斥，分子力为引力． (4)r＝10r0时，F引→0，F斥→0，分子力为零． 4．温度和温标 (1)热平衡的标志：温度相同． (2)温度测量的理论依据：热平衡定律． (3)热力学温度与摄氏温度的关系：T＝t＋273.15 K. 5．内能 (1)分子的平均动能由温度决定． (2)分子势能由分子间相对位置决定． (3)物体的内能由温度、体积、物质的量及物态决定． 分子微观量的计算方法 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．已知物质的摩尔质量M，借助于阿伏加德罗常数NA，可以求得这种物质的分子质量m0＝. 2．已知物质的摩尔体积VA，借助于阿伏加德罗常数NA，可以计算出这种物质的一个分子所占据的体积V0＝. 3．若物体是固体或液体，可把分子视为紧密排列的球形分子，可估算出分子直径d＝. 4．依据求得的一个分子占据的体积V0，可估算分子间距，此时把每个分子占据的空间看作一个小立方体模型，所以分子间距d＝，这时气体、固体、液体均适用． 5．已知物体的体积V和摩尔体积VA，求物体的分子数N，则N＝. 6．已知物体的质量m和摩尔质量M，求物体的分子数N，则N＝NA. 【例1】　已知水的密度ρ＝1.0×103 kg/m3，水的摩尔质量M＝1.8×10－2 kg/mol.求： (1)1 g水中所含水分子数目； (2)水分子的质量； (3)水分子的直径．(取两位有效数字) [解析]　(1)因为1 mol任何物质中含有分子数都是NA，所以只要知道了1 g水的物质的量n，就可求得其分子总数N. N＝nNA＝NA＝×6.02×1023个＝3.3×1022个． (2)水分子质量 m0＝＝ kg＝3.0×10－26 kg. (3)水的摩尔体积V＝，设水分子是一个挨一个紧密排列的，则一个水分子的体积V0＝＝.将水分子视为球形，则V0＝πd3，所以有：πd3＝ 即有d＝＝ m ＝3.9×10－10 m. [答案]　(1)3.3×1022个　(2)3.0×10－26 kg　(3)3.9×10－10 m [一语通关] 分子动理论中宏观量与微观量之间的关系 由宏观量计算微观量，或由微观量计算宏观量，都要通过阿伏加德罗常数建立联系．所以说，阿伏加德罗常数是联系宏观量与微观量的桥梁． 1．一滴露珠的体积是12.0×10－4 cm3，已知水的密度是1.0×103 kg/m3，摩尔质量是18 g/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023 mol－1. (1)水的摩尔体积是多少？ (2)已知露珠在树叶上每分钟蒸发6.0×106个水分子，则这一滴露珠需要多少分钟蒸发完？ [解析]　(1)水的摩尔体积Vm＝＝ m3/mol＝1.8×10－5 m3/mol. (2)一滴露珠中含有的水分子总数为 n＝NA＝×6.0×1023个＝4.0×1019个 则这一滴露珠蒸发完所用时间为 t＝＝ min＝6.67×1012 min. [答案]　(1)1.8×10－5 m3/mol (2)6.67×1012 min 用油膜法估测分子的大小 用油膜法估测分子直径的实验原理是：油酸是一种脂肪酸，它的分子的一部分和水分子的亲和力很强．当把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时，酒精溶于水或挥发，在水面上形成一层油酸薄膜，薄膜可认为是单分子油膜，如图所示．将水面上形成的油膜形状画到坐标纸上，可以计算出油膜的面积，根据纯油酸的体积V和油膜的面积S，可以计算出油膜的厚度d＝V/S，即油酸分子的直径． 【例2】　“用油膜法估测分子的大小”的实验的方法及步骤如下： ①向体积V油＝1 mL的油酸中加酒精，直至总量达到V总＝500 mL； ②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入n＝100滴时，测得其体积恰好是V0＝1 mL； ③先往边长为30～40 cm的浅盘里倒入2 cm深的水，然后将________均匀地撒在水面上； ④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状； ⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，数出轮