内容正文:
2024年高考物理一轮大单元综合复习导学练
专题69 分子动理论、固体与液体
导练目标
导练内容
目标1
分子的大小
目标2
扩散现象、布朗运动和热运动
目标3
分子力和分子势能
目标4
用油膜法估测分子大小
目标5
固体和液体
【知识导学与典例导练】
1、 分子的大小
1.两种分子模型
物质有固态、液态和气态三种情况,不同物态下应将分子看成不同的模型。
(1)固体、液体分子一个一个紧密排列,可将分子看成球形或立方体形,如图所示,分子间距等于小球的直径或立方体的棱长,所以d=(球体模型)或d=(立方体模型)。
(2)气体分子不是一个一个紧密排列的,它们之间的距离很大,所以气体分子的大小不等于分子所占有的平均空间,如图所示,此时每个分子占有的空间视为棱长为d的立方体,所以d=。
提醒:对于气体,利用d=得到的不是分子直径,而是气体分子间的平均距离。
2.微观量与宏观量间的关系
微观量:分子体积V0、分子直径d、分子质量m0。
宏观量:物体的体积V、摩尔体积Vm、物体的质量m、摩尔质量M、物体的密度ρ。
(1)分子的质量:m0=。
(2)分子的体积:V0=(适用于固体和液体)。
(3)物体所含的分子数:N=·NA=·NA或N=·NA=·NA。
【例1】如图所示为食盐晶体结构中钠离子和氯离子的空间分布的示意图,图中相邻离子的中心用线连起来了,组成了一个个大小相等的立方体。已知食盐的密度为,食盐的摩尔质量为M,阿伏加德罗常数NA,食盐晶体中两个最近的钠离子中心间的距离为( )
A. B.
C. D.
【例2】某气体的摩尔质量是M,标准状态下的摩尔体积为V,阿伏加德罗常数为NA,下列叙述中正确的是( )
A.该气体在标准状态下的密度为
B.该气体每个分子的质量为
C.每个气体分子在标准状态下的体积为
D.该气体单位体积内的分子数为
2、 扩散现象、布朗运动和热运动
1.扩散现象、布朗运动与热运动的比较
现象
扩散现象
布朗运动
热运动
活动
主体
分子
固体微小颗粒
分子
区别
是分子的运动,发生在任何两种物质之间
是比分子大得多的颗粒的运动,只能在液体、气体中发生
是分子的运动,不能通过光学显微镜直接观察到
共同
点
(1)都是无规则运动;(2)都随温度的升高而更加激烈
联系
扩散现象、布朗运动都反映了分子做无规则的热运动
2.气体分子的速率分布
气体分子的速率呈“中间多、两头少”分布。
【例3】对下列实验或现象的理解正确的是( )
A.甲图中烧热的铁针垂直插入涂有石蜡的薄板,出现石蜡圆形熔化区域说明薄板是非晶体
B.乙图是扩散现象,酱油的色素分子进入蛋清的快慢与温度无关
C.丙图描绘的是花粉颗粒在液体中的运动轨迹
D.丁图是某种气体分子速率正态分布的图线,其对应温度T1<T2
3、 分子力和分子势能
分子力变化
分子势能变化
①分子斥力、引力同时存在;
②当r>r0时,r增大,斥力引力都减小,斥力减小更快,分子力变现为引力;
③当r<r0当,r减小,斥力引力都增加,斥力增加更快,分子力变现为斥力;
④当r=r0时,斥力等于引力,分子力为零。
①当r=r0时,分子势能最小;
②当r>r0时,r逐渐减小,分子势能逐渐减小;
③当r<r0当,r逐渐减小,分子势能逐渐增加。
【例4】分子力F随分子间距离r的变化如图所示,将两分子从相距r=r2处释放,仅考虑这两个分子间的作用,下列说法正确的是( )
A.从r = r2到r = r0,分子间作用力表现为斥力
B.从r = r2到r = r1,分子力的大小先减小后增大
C.从r = r2到r = r0,分子势能先减小后增大
D.从r = r2到r = r1,分子动能先增大后减小
【例5】规定无穷远分子势能为0,则两分子势能随距离关系如下图所示,下列选项正确的是( )
A.分子间距离为时,分子力表现为引力
B.分子间距离由减小为的过程中,分子力大小不断增大
C.分子间距离由无穷远减小为的过程中,分子势能逐渐增大
D.分子间距离由增大为无穷远的过程中,分子力大小一直减小
4、 用油膜法估测分子大小
【例6】(1)在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中,如图所示,理想的油膜形状非常接近圆形,下列选项中会影响油膜形状规整程度的是 。
A.注射器针管较大,但没有超出实验要求的范围
B.滴入油酸酒精溶液时,注射器针头明显偏离浅盘中央
C.操作不仔细,缺乏耐心,如撒粉不均匀,水面还未平静就滴入油酸酒精溶液
(2)在一次实验中得到了如图所示的油膜,如果按此油膜来计算分子直径,测量结果相对真实值会 (填“偏大”、“偏小”或“无误差”)。
5、 固体和液体
1.晶体与非晶体的对比