第1章 分子动理论 单元复习归纳-【重难点手册】2024-2025学年高中物理选择性必修第三册（人教版）

重雅点手细高中物理选择性必修第三册) 单元复习归纳 微专题1微观量的估算 (2)一个分子所占的体积：V。= 米（估算 1.分子模型 固体、液体分子的体积或气体分子平均占有的 物质有固态、液态和气态三种情况，不同 空间) 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 (3)1mol物质的体积：Vm=M= 将分子看成球形或立方体形，如图所示.分子 (4)质量为M的物体中所含的分子数： 间距离等于小球的直径或立方体的棱长，所以 d-受（球体模型》减4-立方体模》 总N (5)体积为V的物体中所含的分子数： ov ”MV. 球体分子模型立方体分子模型 例①(2025·湖南岳阳一中高二检测)估 (2)气体分子不是一个一个紧密排列的， 算法是根据生活和生产中的一些物理数据对 它们之间的距离很大，所以气体分子的大小不 所求物理量的数值和数量级进行大致推算的 等于分子所占有的平均空间.如图所示，此时 一种近似方法.标准状况下，水蒸气的摩尔体 每个分子占有的空间视为棱长为d的立方体， 积V=22.4×10-3m3/mol,Na=6.02× 所以d=何. 103mol1,水的摩尔质量M=18g/mol,水的 密度p=1×103kg/m.请进行下列估算： (1)水蒸气分子的平均间距约为多少？ (2)水分子的直径约为多少？（以上结果 2.微观量：分子体积V。、分子直径d、分子 均保留1位有效数字) 质量m. 解析(1)对气体分子来说，由于分子不是 3.宏观量：物体体积V、摩尔体积Vl、物 紧密排列的，分子的体积远小于它所占有的空 体的质量M、摩尔质量Ml、物体的密度. 间的体积，所以分子所占有的空间的体积通常 4.宏观量与微观量的转换桥梁 以立方体模型来计算，水蒸气分子的平均间距 作为宏观量的摩尔质量Ma、摩尔体积 Vl、密度p与作为微观量的分子直径d、分子 4/22.4×10 L.=N、-N6.02X102m3X10-9m. 质量m、每个分子的体积V。都可通过阿伏加 (2)可以认为因体和液体分子紧密排列， 德罗常数联系起来.如下所示： 通常把分子看作球体，则分子体积为摩尔体积 V 宏观量 微观量→m =八=V。一微观每 与阿伏加德罗常量之比，即V,==M, NA PNA 1)一个分子的质量：m=二 设分子直径为d,则V。=言，所以d= 26 第一章 分子动理论么 36M 6×18×103 F V TONA V3.14X1.0X10×6.02×105m≈ 4×10-0m. 微专题2分子间的作用力、分子势能与分 子间距离的关系 解析若一分子固定于原，点O,另一分子 从距O点很远处向O点运动，在两分子间距减 名称 分子间的作用力F 分子势能E 小到2的过程中，分子间作用力做正功，势能减 E 小；由2减小到的过程中，分子间作用力仍做 与分子间 正功，势能减小：在间距为n处，势能小于0. 距离的关 系图像 答案减小：减小：小于 微专题了物体的内能 1内能的组成 F别和F后都随距离r增大，F做正功， 的增大而减小，随距分子势能减少， 物体的内能是物体中所有分子的热运动 离的减小而增大，F<r减小，F做负功 动能与分子势能的总和，分子总动能与分子数 F,F表现为斥力 分子势能增加 和平均动能有关.而平均动能只与温度有关， 随 分子势能与分子间的距离有关，分子间的距离 F和F斥都随距离r增大，F做负功 等于平衡距离时分子势能最小.当分子间距 间 的增大而减小，随距离 分子势能增加 距跑 r>ro 的减小而增大，F> r减小，F做正功 离大于。时，分子势能随距离的增大而增大： 变 F,F表现为引力 分子势能减少 当分子间距离小于时，分子势能随分子间距 化 的 离的增大而减小 分子势能最小，但 r=ro Fa=FF-0 不为0 2.改变内能的两种方式：做功和热传递. 例3（多选）下列说法中正确的是(). F和F都已十分 r>10r A.温度低的物体内能小 分子势能为0 109m 微弱，可以认为分子 间没有相互作用力 B.温度低的物体，其分子运动的平均动能 也必然小 例2（经典·全国I卷）分子间作用力F C.做加速运动的物体，由于速度越来越 与分子间距r的关系如图所示，r=时，F 大，因此物体分子的平均动能越来越大 0.分子间势能由r决定，规定两分子相距无穷 D.0℃的铁和0℃的冰，它们的分子平均 远时分子间的势能为0.若一分子固定于原点 动能相同 O,另一分子从距O点很远处向O点运动，在 解析决定物体内能的是物体中所含分子 两分子间距减小到2的过程中，势能 的物质的量、温度和体积三个因素.温度是分 (填“减小”、“不变”或“增大”)：在间距由2减 子平均动能的标志，温度低表明分子的平均动 小到的过程中，势能 (填“减小”、 能小，A错误，B正确：做加速运动的物体，其动 “不变”或“增大”)：在间距等于处，势能 能逐渐增大，但是物体的温度未必升高，所以 (填“大于”、“等于”或“小于”)0 分子的平均动能变化情况不能确定，C错误；温 27 国滩台手圆高中物理选择性必修第三册团 度表征了分子的平均动能，铁和冰的温度既然 (2)按以上实验数据估测油酸分子的直径 相同，则分子的平均动能必然相等，D正确。 为 m(保留2位有效数字). 答案BD (3)利用单分子油膜法可以粗测分子的大 微专题4用油膜法估测油酸分子的大小 小和阿伏加德罗常数.如果已知体积为V的一 用油膜法估测油酸分子的大小是将分子 滴油酸在水面上散开形成的单分子油膜的面 看成球体模型，将微观量测量转化为宏观量测 积为S,这种油的密度为，摩尔质量为M,则 量.实验前要准确测出1滴油酸溶液中纯油酸 阿伏加德罗常数的表达式为 的体积，实验后要尽可能准确地测出油酸薄膜 解析(1)根据图中描绘的轮廓，不足半格 的面积.由于是用宏观量测微观量，因此在计 舍去，大于半格算一格，共计115个方格，所以 算时需要估算，只要数量级符合要求就可以. 油膜的面积为115×1×1cm=115cm. 在解决相关问题时，要注意实验中的注意 (2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体 事项及数据的处理方法，特别是“数格子”的 方法 积为V=8×0ml=.5×10ml, 例④(2025·河南郑州外国语学校高二 月考)实验所用油酸酒精溶液的浓度为每 估测油酸分子的直径为。=背 10mL溶液中含有纯油酸6mL,用注射器测 7.5X106ml×10-2≈6.5×10°m. 得1mL上述溶液为80滴.把1滴该溶液滴入 115cm 盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在 (8)单个油分子的直径为山=吕，单个油 浅盘上，用笔在玻璃板上描出油膜的轮廓形 状，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸 分子的体积为=音学)广-专-惑。 3π8S=6S 如图所示，坐标中正方形方格的边长为1cm. M 摩尔体积为Vm= 阿伏加德罗常数为 NA-V_GM Vo o3. [答案(1)115（或116）.(2)6.5×10-10. (3)V=6MS (1)油酸膜的面积是 cm2. o. 28