第2课时实验十九：用油膜法估测油酸分子的大小实验二十：探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系-【创新大课堂】2026年高三物理一轮总复习

第十五章热学 :[例6]答案B 油酸溶液的体积将偏小，从而使油酸的体积偏 解析温度是分子平均动能的标志，温度升高，·小，最终导致所测分子直径偏小 第1课时分子动理论 内能 分子的平均动能增大，故热水分子的平均动能！考点二 固体和液体 比水蒸气的小，故A错误：内能与物质的量、温：1，注射器 考点 度、体积有关，相同质量的热水和水蒸气，热水： (一) 变成水落气，温度升高，分子总动能增加，体积3.力立 增大，分子间平均距离变大，分子总势能增大，·4，反比 1.(1)10-10 故热水的内能比相同质量的水蒸气的小，故B:思考 2.6.02×1023 正确：温度越高，分子热运动的平均速率越大， (1)为保证质量不变，即为保证气体密闭，应在 判断正误 45℃的热水中的分子平均速率比100℃的水 柱塞与注射器内壁间涂上润滑油，注射器内、外 1.×2./3.× 蒸气中的分子平均速率小，由于分子运动是无： 气体的压强差不宜过大 [例1]答案B 规则的，并不是每个分子的速率都小，故C错 (2)为保证等温变化，实验过程中不要用手握住 解析由于气体分子间的距离较大，所以气体！ 分子的体积V。远小于摩尔体积与阿伏加德罗：考点三 误：温度越高，分子热运动越刷烈，故D错误， 注射器有气体的部位.同时，改变体积过程应缓 慢，即应缓慢推、拉柱塞. 常教之比，即V。<,所以NA<,故A错思 V :[例2]答案(1)B(2)2.04×105(3)增大 误：阿伏加德罗常数等于气体的摩尔质量与气 由图可知，A线对应的最大比例的分子速率区 解析(])在实验误差允许范围内，题图乙中的 间内分子速率较小，故说明A是温度较低的分 拟合曲线为一条过原点的直线，说明在等温情 体分子质量之比，即NA M=Y,故B正确， 布图像，B线对应的最大比例的分子速率区间： 171017n0 C错误；气体密度与单个分子体积的乘积不等； 内分子平均速率大，说明对应的温度高，故B: 况下，一定质量的气体，p与立成正比.故选B 表示高温分布曲线： (2)若气体被压缩到V=10.0mL,则有 于单个气体分子的质量，故D错误 「例21答案C 在A、B两种不同情况下各分子速率区间的分 子数总和不变，则图线与横轴所围面积都应该， 7=10.0ml1=100×103ml-1,由题图乙 解析一次呼出的水蒸气的体积V*=6%V= 等于1，即相等 6%×3500×105m=2.1×101m,A错误：二考点四 可读出封闭气体压强为p=2.04×105Pa (3)某组同学进行实验时，一同学在记录数据时 次呼出的水蒸气的质量m=V水=0.6X2.1X1 1.(1)晶体非晶体单晶体多晶体(2)确定 漏掉了△V,则在计算pV乘积时，根据 10-1kg=1.26×10-1kg=0.126g,D错误：含 各向同性转化 p(Vo+△V)-bV=p△V 有的求分于的物质的量n=骨-05m0l=2.)⑧收缩 球②相切垂直③引力 可知他的计算结果与同组正确记录数据同学的 (2)②上升 下降 计算结果之差的绝对值会随力的增大而增大， 0.007m0l,B错误：含有的水分子的个数N=· ②光学各向异性 NA=0.007X6X109个三42X10个，C刻断正误流动推 [例3] 答案(1)B(2)>(3)p-立过原 正确 1.×2.×3.×4./ 点的倾斜直线 (二) [例7]答案C 解析(1)实验时应缓慢推拉活塞使气体与外 1.(1)不同(2)越高 解析石墨有规则的形状是晶体，石墨烯是石， 界发生热交换保持气体温度不变，A错误：本实 2.(1)微粒(2)液体分子(3)小高 墨中提取出来的新材料，也有规则的形状是晶 验，只需测出气体压强和对应体积，不需要测出 3.(1)无规则 体，故A错误：石墨中的碳原子是一直运动的， 封闭气体的质量，B正确：推拉活塞时，不能用 判断正误 故B错误：石墨烯是晶体，在熔解过程中，温度 手握住整个注射器，避免气体与外界发生热交 1.×2./3.× 不变，故碳原子的平均动能不变，故C正确：石！ 换，C错误. ) 墨烯中的碳原子之间同时存在分子引力和分子 2.减小增大斥 (2)在p-V图像中，根据Y=C,可得V 斥力，故D错误，故选C. 3.合力(1)零(2)引力(3)斥力 :[例8]答案B CT,可知离坐标原点越远的等温线温度越高， 判断正误 解析因为液体表面张力的存在，水龟才能在 则有T>T. 1.×2.×3./ 水面上行走自如，故A错误：将棉线图中肥皂！ [例3]答案D 膜刺破后，扩成一个圆孔，是表面张力作用的结 (3)根据 =C,可得p=CT·立，为了能直观 解析这一现象是因为墨水中添加物的布朗运 果，故B正确：液晶显示器是利用液晶光学性质 地判断气体压强p与气体体积V的函数关系， 动，根本原因是分子的热运动，故A、B、C错误： 具有各向异性的特，点制成的，故C错误从题 温度越高，分子的热运动越剧烈，故将杯中的冷 应作出力立图像：对图线进行分析，如果在误 图丁中可以看出酱油与左边材料浸润，与右边 水换成热水，这一过程会进行的更迅速，故D 材料不浸润（不浸润液滴会因为表面张力呈球 差允许范围内该图线是一条过原点的倾斜直 正确， 形)，故D错误 线，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压 [例4]答案B 强与体积成反比. 解析 乙分子在x2时，分子势能最小，分子间！ 第2课时实验十九：用油膜法估测 距离为平衡距离，分子力为零，故加速度为零， 油酸分子的大小 [例4] 答案(1)AC(2)1(3)b6+V 此时速度最大，动能最大，故AC错误；由于乙 实验二十：探究等温情况下一定质量 解析(1)该气体发生等温变化，从注射器的刻 分子在沿工轴距离甲分子很远的地方由静止向 气体压强与体积的关系 度上读出体积，因此传感器A为压强传感器，A 甲分子运动，仅在分子间相互作用力下沿x轴考点一 正确：在步骤①中，将注射器与传感器A连接 运动，其分子势能和动能之和始终为零，在x,{ 前，应使注射器封住一定质量的气体，因此不应 处电势能为一E。,则此时动能等于E。,故B正！1.单分子 V 将活塞移至注射器最右端，B错误：操作中，不 确；在x2>x>x1范围内，随着距离减小，分子思考 可用手握住注射器封闭气体部分，是为了保持 势能增大，即分子力做负功，分子间的作用力表} (1)若实验过程中发现，撒入的爽身粉过多，导： 封闭气体的温度不变，C正确：若实验过程中不 现为斥力，故D错误.故选B. 致油酸分子未形成单分子层，则油膜面积的测： 慎将活塞拔出注射器，气体的质量发生变化，因 考点二 量值偏小，根据4-号计算得到的油酸分子直！ 此以上数据全部作废，应重新做实验，D错误， 1.温度 (2)作出图像为一条直线，根据玻意耳定律 3.(1)分子热运动(2)温度(3)总和 径将偏大； 4.(1)相对位置(2)①分子间距离②体积 (2)若实验中使用的油酸酒精溶液是经久置的，！ V=C可得V=C是，故x轴应为1 5.(1)动能分子势能(2)温度体积(3)无： 在溶液中的油酸浓度会变大，实际计算时仍按 (3)设石子体积为V1,若不考虑传感器和注射 关(4)做功传热 原来的浓度计算，计算出的油膜体积比实际小， 器连接处的软管容积带来的误差，对一定质量 思考 则计算得到的油酸分子直径将偏小. 的气体根据玻意耳定律可得p(V一V1)=C,整 (1)tFE。 [例1]答案(1)3.0×102(2)8.3×10-1 理得V= C+V1,可得V1=b:若考虑该误差 (3)偏小 解析(1)由题图可读出超过半格的格数约为， 影响则表达式为(V十V。一V)=C,整理得 75小格，则油膜面积为 +V1-V。,可知V1-V。=h,故V1 V=C E S=75×20×20×10-6m2=3.0×10-2m2. (2)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积 6+Vo. (2)①负功增大②负功增大③最小 第3课时 气体的性质 L例5]答案C V=500×80mL=2.5×105mL 考点一 解析分子间距离大于。时，分子力表现为引 油酸分子的直径为 力，分子从无限远靠近到距离处过程中，引 V2.5×10-1 [例1]答案甲：p一 Mg 乙：p。+M+mg d= 力做正功，分子势能减小，在”。处分子势能最 3.0X10-m≈8.3X1010m. √5 小，分子间距离继续减小，分子力表现为斥力， (3)用注射器测得80滴油酸酒精的溶液为， 丙：po一pgh丁：p+十pgh戊：p-2pgh 分子力做负功，分子势能增大，C正确. 1mL,不小心错记录为81滴，则所得一滴酒精：己：p=p十g(2一h1一h3),=十pg(2一h1) 492高三总复习·物理 A.石墨是晶体，石墨烯是非晶体 A.甲图中水黾停在水面而不沉，是浮力作用的 B.石墨烯中的碳原子始终静止不动 结果 C.石墨烯熔化过程中碳原子的平均动能不变 B.乙图中将棉线圈中肥皂膜刺破后，扩成一个圆 D.石墨烯中的碳原子之间只存在引力作用 孔，是表面张力作用的结果 C.丙图液晶显示器是利用液晶光学性质具有各 [听课记录] 向同性的特点制成的 D.丁图中的酱油与左边材料不浸润，与右边材 料浸润 [听课记录] [例8]关于以下几幅图中现象的分析，下列说法 正确的是 温醫提示 请做课时分层检测（七十五） 第2课时 实验十九：用油膜法估测油酸分子的大小 实验二十：探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系 【目标要求】1.掌握用油膜法估测油酸分子大小的原理和方法.2.学会探究等温情况下一定质量气体压 强与体积的关系的实验原理、操作方法及误差分析，学会用图像法处理实验数据 考点一实验：用油膜法估测油酸分子的大小 1.实验原理 :3.实验过程 实验采用使油酸在水面上形成一层单分子油膜 (1)配制油酸酒精溶液，取纯油酸1mL,注入 的方法估测分子的大小.当把一滴用酒精稀释过 500L的容量瓶中，然后向容量瓶内注入酒精， 的油酸酒精溶液滴在水面上时，油酸就在水面上 直到液面到达500mL刻度线为止. 散开，其中的酒精溶于水，并很快挥发，在水面上 (2)用注射器（或滴管）将油酸酒精溶液一滴一滴 形成如图甲所示形状的一层纯油酸薄膜.如果算： 出一定体积的油酸在水面上形成的 油 地滴入量筒中，并记下量筒内增加一定体积V, 膜的面积，即可算出油酸分子的大小.用V表示 时的滴数n,算出每滴油酸酒精溶液的体积V。. 一滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积，用S表 (3)向浅盘里倒入约2cm深的水，并将爽身粉均 示单分子油膜的面积，用d表示油酸分子的直 匀地撒在水面上 径，如图乙所示，则d= (4)用注射器（或滴管）将一滴油酸酒精溶液滴在 浮在水面上的 水面上 爽身粉 油酸薄膜 油酸分子 (5)待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅 盘上，并将油酸膜的形状用彩笔画在玻璃板上. 水 (6)将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸 乙 上，算出油酸薄膜的面积S(求面积时以坐标纸 2.实验器材 上边长为1cm的正方形为单位计算轮廓内正方 盛水浅盘、注射器（或滴管）、容量瓶、坐标纸、玻 形的个数，不足半格的舍去，多于半格的算 璃板、爽身粉、量筒、彩笔等， 一个) 精品教辅·智慧人生 260 第十五章热学 (7)根据油酸酒精溶液的配制比例，算出一滴油： 用注射器向量筒内滴加80滴上述溶液，量筒中 酸酒精溶液中纯油酸的体积V,并代入公式 的溶液体积增加了1L,把1滴这样的溶液滴 d=S,算出油酸薄膜的厚度d 入盛水的浅盘里，把玻璃板盖在浅盘上并描出油 膜的轮廓，如图所示。 (8)重复以上实验步骤，多测几次油酸薄膜的厚： (1)已知每一个小正方形的边长为20mm,则该 度，并求平均值，即为油酸分子直径的大小。 油酸薄膜的面积为 m2(结果保留2位有 思考(1)若实验过程中发现，撒入的爽身粉过多，： 效数字) 导致油酸分子未形成单分子层，则计算得到的油： (2)油酸分子的直径是 m(结果保留2位 酸分子直径将 (选填“偏大”“偏小”或 有效数字). “不变”) (3)用注射器测得80滴油酸酒精的溶液为1L, (2)若实验中使用的油酸酒精溶液是经久置的， 不小心错记录为81滴，导致最终估测出的油酸 则计算得到的油酸分子直径将 (选填 分子直径 (选填“偏大”或“偏小”)。 “偏大”“偏小”或“不变”). [听课记录] [例1](2025·重庆高三月 考)巴蜀中学高二年级某 学习小组用油膜法估测油 酸分子的大小，实验中他 们向1ml.纯油酸中添加 酒精，配得油酸酒精溶液总体积为500mL,接着 考点二实验：探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系 1.实验器材：铁架台 橡胶套、压力表等： (如图所示). V上图像，把双曲线变为直线，说明p和V成反 p 比，如图乙所示.这是科学研究中常用的数据处 理的方法，因为一次函数反映的物理规律比较直 接，容易得出相关的对实验研究有用的参数. 压力表 B 3 柱塞 4.实验结论 《 空气柱 橡胶套 一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压 2.实验数据的获取 强p与体积V成 ,即pV=C. 空气的压强饣可以从仪器上方的压力表读出，空 思考本实验采用控制变量法，探究在气体质量和 气柱的长度！可以在玻璃管侧的刻度尺上读出， 温度不变的情况下（即等温过程），气体的压强和 空气柱的长度1与横截面积S的乘积就是它的 体积的关系. 体积V. (1)实验中为保证封闭气体质量不变，应该注意 把柱塞缓慢地向下压或向上拉，读取空气柱的长 什么？ 度与压强的几组数据， (2)实验中为保证封闭气体温度不变，应该注意 3.实验数据的处理 : 什么？ 在等温过程中，气体的压强和体积的关系在p-V 图像中呈现为双曲线的一支，如图甲所示.处理： 实验数据时，要通过变换，作 图像或者 261 精品教辅·智慧人生 高三总复习·物理 [例2](2023·山东卷·13)利用图甲所示实验装： (1)关于该实验，下列说法正确的是 置可探究等温条件下气体压强与体积的关系.将 A.实验时应快速推拉活塞以避免气体与外界发 带有刻度的注射器竖直固定在铁架台上，注射器 生热交换 内封闭一定质量的空气，下端通过塑料管与压强 B.无需测出封闭气体的质量 传感器相连.活塞上端固定一托盘，托盘中放入： C,推拉活塞时，应用手握住整个注射器以使装置 砝码，待气体状态稳定后，记录气体压强力和体 更稳定 积V(等于注射器示数V。与塑料管容积△V之 (2)为了探究气体在不同温度时发生等温变化是 和)，逐次增加砝码质量，采集多组数据并作出拟 合曲线如图乙所示 否遵循相同的规律，他们进行了两次实验，得到 ↑p/×10Pa 的p-V图像如图乙所示，由图可知两次实验气 220 体的温度大小关系为T T2(选填“<” 200 “=”或“>”). 接计 18 算机 16 (3)为了能直观地判断气体压强p与气体体积V 140 的函数关系，应作出 (选填“饣-V”或 压强 12 传感器 “力”)图像，对图线进行分析，如果在误差允许 50607080901001 乙 /x10-3 mL) 范围内该图线是一条 ,就说明一定质量 回答以下问题： 的气体在温度不变时，其压强与体积成反比 (1)在实验误差允许范围内，图乙中的拟合曲线 听课记录] 为一条过原点的直线，说明在等温情况下，一定 质量的气体 A.p与V成正比 B.p与成正比 (2)若气体被压缩到V=10.0mL,由图乙可读出封 闭气体压强为 Pa(保留3位有效数字) [例4]某同学通过图甲所示的实验装置，利用玻 (3)某组同学进行实验时，一同学在记录数据时漏 意耳定律来测定一颗形状不规则的石子的体积. 掉了△V,则在计算V乘积时，他的计算结果与同 组正确记录数据同学的计算结果之差的绝对值会 注射器 随p的增大而 (填“增大”或“减小”) 听课记录] 0 石了 甲 实验步骤： ①将石子装进注射器，插入活塞，再将注射器通 过软管与传感器A连接； [例3](2025·湖南湘潭模拟)某实验小组用如图 ②移动活塞，通过活塞所在的刻度读取了多组气 甲所示实验装置来“探究等温情况下一定质量气 体体积数据V,同时记录对应的传感器数据； 体压强与体积的关系” ③建立直角坐标系 (1)在实验操作中，下列说法正确的是 ； 压力表 A.图甲中，传感器A为压强传感器 B.在步骤①中，将注射器与传感器A连接前，应 把注射器活塞移至注射器最右端位置 C.操作中，不可用手握住注射器封闭气体部分， 是为了保持封闭气体的温度不变 空气柱 橡胶套 D.若实验过程中不慎将活塞拔出注射器，应立即 将活塞插入注射器继续实验 精品教辅·智慧人生 262 第十五章热学 (2)为了在坐标系中获得直线图像，若取y轴： [听课记录] 为V,则x轴为 (选填“”或“p”): D (3)选择合适的坐标后，该同学通过描点作图，得 到的图像如图乙所示，若不考虑传感器和注射器 连接处的软管容积带来的误差，则石子的体积为 ;若考虑该误差影响，测得软管容积为 温馨提示 请做课时分层检测（七十六） V。,则石子的体积为 第3课时 气体的性质 【目标要求】1.掌握气体压强的计算方法.2.掌握气体实验定律的内容、适用条件，并会应用解决问题. 3.会分析气体状态变化的图像问题. 考点一气体压强的计算 1.活塞模型 如图所示是最常见的封闭气体的两种方式 mg 甲 求气体压强的基本方法：先对活塞进行受力分 析，然后根据平衡条件或牛顿第二定律列方程. 60 图甲中活塞的质量为m,活塞横截面积为S,外界 大气压强为·由于活塞处于平衡状态，所以 听课记录] p,S十mg=pS,则气体的压强为b=p,十号 图乙中的液柱也可以看成“活塞”，由于液柱处于 平衡状态，所以pS十mg=poS, 则气体压强为力=0一零=0一P液8h, 2.连通器模型 如图所示，U形管竖直放置. B 同一液体中的相同高度处压 强一定相等，所以气体B和A 的压强关系可由图中虚线联 系起来 则有pB十pgh2=pA,而pA=po十Pgh1· 所以气体B的压强为pB=po十pg(h1一h2), [例1]若已知大气压强为p,液体密度均为P,重 力加速度为g,图甲、乙中汽缸横截面积为S,不 ! 计摩擦力，下列图中各装置均处于静止状态，求 各装置中被封闭气体的压强， 263 精品教辅·智慧人生