第1章 分子动理论 章末优化提升-【勤径学升】2024-2025学年高中物理选择性必修第三册同步练测（人教版2019）

◆高中物理·选择性必修第三册（人载版） 章末优化提升 。网络构建 油膜法估测分子直径d昌 分子的大小 物体是由大量分子组成的 分子大小的数量级10"m 阿伏加德罗常数：6.02×10mol 扩散现象 实验依据 布朗运动 分子的热运动 永不停息，无规则 运动特点 温度越高，运动越剧烈 引力、斥力同时存在，分子力是指引力和斥力的合力 r<r。,F到<F斥，分子力表现为斥力，r。=10-m 分 分子间的作用力 r=roF=F斥，分子力为零 刻 规律 理 r>ro,F>F斥，分子表现为引力 r>10r。,F-0,F0,分子力为零 统计规律及其应用 气体分子运动速率分布规律：中间多、两头少 分子运动速率分布规律 气体压强的微观意义：大量分子频繁撞击容器壁， 与气体温度和密度有关 分子动能：温度是物体分子热运动的平均动能的标志 r<r。,E。随r减小而增加 内能 分子势能r一r。,E,最小，但不一定为零 r>r,E,随r的增大而增大 物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和 物体的内能 决定因素：分子数日、温度、体积、物态等 回考点聚焦 考点一分子微观量的估算 (3)若物体是固体或液体，可把分子视为 1,分子微观量的估算 紧密排列的球形分子，可估算分子直 (1)已知物质的摩尔质量M,借助于阿伏加 径d= 德罗常数V,可以求得这种物质的分子质 NπNA 量=兴 (4)依据求得的一个分子占据的体积△V,可 估算分子间距，此时把每个分子占据的空间 (2)已知物质的摩尔体积V,借助阿伏加 德罗常数N,可以计算出这种物质的一个 认为是一个小立方体模型，所以分子间距 分子所占据的体积△V。 d=△V,这对气体、周体、液体均适用。 18 第一章分子动理论 (5)已知物质的体积V和摩尔体积V,求 ：[例1门金刚石俗称“金刚钻”，也就是我们常 N V 物质分子数n,则n=V 说的钻石，它是一种由纯碳组成的矿物，也 是自然界中最坚硬的物质。已知金刚石的 (6)已知物质的质量m和摩尔质量M,求物 密度p=3500kg/m3。碳原子的摩尔质量 质的分子数n,则1=得N 为1.2×102kg/mol,现有一块体积V= 5.7×108m3的金刚石，阿伏加德罗常数 2.分子微观量估算的处理方法 为6.02×10mol厂1。求：（计算结果保留 (1)突出主要因素，忽略次要因素，建立物理 两位有效数字) 模型。 (1)它含有多少个碳原子？ ①液体、固体分子可以建立球模型，也可以 (2)假如金刚石中碳原子是紧密地堆在一 建立立方体模型：液体、固体分子紧密排列， 起的，把金刚石中的碳原子看成球体，试估 可以忽略分子间隙。在估算分子直径时，设 算碳原子的直径。 想分子是一个一个紧挨着的小球：在估算分 [解析](1)金刚石的质量： 子间距离时，设想每一个分子是一个立方 m=pV=3500×5.7×10-4kg=2.0× 体，立方体的边长即为分子间距离，若按球 104kg, 模型计算则分子间距即球心间距，等于球 碳的物质的量： 直径 ②气体分子不是紧密排列的，所以上述模型 n得-2.9×10mol=1.7×10mol、 对气体不适用，但上述模型可以用来估算气 金刚石所含碳原子数： 体每个分子平均所占据的空间体积，此时建 N=nVa=1.7×102×6.02×10=1.0× 立立方体模型，立方体的边长即为分子间平 102(个). 均距离。 (2)一个碳原子的体积： 说明：不同模型计算的结果不同，但数量级 是相同的，在此类热学估算问题中注重的是 V,==5.7义10gm=5.7X10-0m'. 数量级。 把金刚石中的碳原子看成球体，则由公式 (2)挖掘隐含条件、熟记常用参数。估算问 题文字简洁，显性条件少。对此类问题必须 V,=吾可得碳原子直径： 认真审题，仔细推敲，找出隐含条件，并充分 36V 6×5.7×10o m=2.2× 利用常用参数参与计算处理。 元 3.14 如阿伏加德罗常数N=6.02×103mol- 10-0m。 表述1mol任何物质其分子数均为6.02× [答案] (1)1.0×102个 (2)2.2× 103个：标准状况为0℃(273.15K)、一个 10-0m 标准大气压：物质的摩尔体积对应该物质分 考点二分子间作用力与分子势能的关系 子量（以“g”为单位）：标准状况下1ol气 1.分子间存在引力和斥力的证据 体的体积即摩尔体积为22.4L。 (1)分子之间存在着引力的证据：分子之间 (3)适当选取数据，合理近似计算。物理学 有间隙，但是固体、液体内大量分子却能聚 中的估算类问题准确度要求不是很高，计算 集在一起形成固定的形状或固定的体积，这 时可选取Na=6×10器mol1,室温取T 两方面的事实，使我们推理出分子之间一定 300K等。 存在着相互吸引力。 19 ◆高中物理·选择性必修第三册（人教版】 (2)分子之间存在着斥力的证据：固体和：[例2]甲、乙两图分别表示两个分子之间分 液体很难被压缩，即体积压缩到了一定程 子力和分子势能随分子间距离变化的图像。 度后再压缩也是很困难的：用力压缩固体 由图像判断，以下说法中正确的是() (或液体)时，物体内会产生反抗压缩的弹 力。这些事实都是分子之间存在斥力的 表现。 2.分子力与分子势能 项目 分子间相互作用力 分子势能E A.当分子间距离为r。时，分子力和分子势 能均最小且为零 B.当分子间距离r>r。时，分子力随分子间 与分子间距离 距离的增大而增大 的关系图像 C.当分子间距离r>r。时，分子势能随分子 间距离的增大而减小 D.当分子间距离<r。时，分子间距离逐渐 减小，分子力和分子势能都增加 Fm和F。都随距r增大，斥力做正 离的增大而减小，功，分子势能减 [解析]当分子间距离为。时，分子力为 r<r 随距离的减小而少。减小，斥力 0,分子势能最小但不为0，所以A错误：当 增大，F<FF做负功，分子势 表现为斥力 能增加 分子间距离>。时，由图像可知随分子间 距离的增大，分子力先增大后减小，所以B 错误：当分子间距离r>r。时，分子力为引 随分子 Fm和FG都随距 r增大，引力做负 力，分子间距离增大时，分子引力做负功，则 间距离 离的增大而减小， 功，分子势能增 的变化 r>r 随距离的减小面加。r藏小，引力 分子势能随分子间距离的增大而增大，所以 情况 增大，F>F·F做正功，分子势 C错误：当分子间距离r<r。时，分子间距离 表现为引力 能减少 逐渐减小，分子力越来越大，分子斥力做负 分子势能最小。 功，分子势能增加，则分子力和分子势能都 r=r F=FF=0 但不为零 增加，所以D正确。 F和F.都已十 [答案]D r>10r 分微弱，可以认为 (10·m)分子间没有相互 分子势能为零 作用力 提示、请完成《素能提升训练》章末检测卷 20