2020年高考物理一轮复习第14章第61讲分子动理论内能学案（含解析）（选修3_3）.doc

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1、1第 61 讲 分子动理论 内能研读考纲明方向重读教材定方法(对应人教版选修 33 的页码及相关问题)1P 4问题与练习T 4，从题中数据能求出氧气分子的大小吗？提示：氧气分子间相距很大，所以由题给数据只能得出氧气分子占据的空间体积的平均值，不能求出氧气分子的体积。2P 6阅读“布朗运动”部分，布朗运动说明固体小颗粒的分子做无规则运动，这种说法对吗？提示：不对，布朗运动只能说明固体小颗粒周围的液体分子做无规则运动。3P 14图 7.51，两分子由相距无穷远逐渐靠近直到不可再靠近，它们之间的分子势能怎样变化？提示：开始分子力做正功，然后分子力做负功，所以分子势能先减小再增大。4P 25图 8.3

2、2，A 和 B 状态的压强哪个大？提示： ，而 VAV B，T Ar0阶段，F 做正功，分子动能增加，势能减小B在 rr0阶段，当 r 减小时 F 做正功，分子势能减小，分子动能增加，故 A 正确；在 rr2时，分子间的作用力表现为引力，当 rr0时，分子间表现为引力，当分子间距 r 减小时，分子力做正功，分子势能减小，当 rr0时，分子间表现为斥力，当分子间距 r 减小时，分子力做负功，分子势能增大，当 rr 0时，分子势能最小。但考虑取不同位置作为分子势能为零的点，B、C、E 三个图象可能是正确的。6(多选)两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近。在此过程中，下列说

3、法正确的是( )A分子力先增大，后一直减小B分子力先做正功，后做负功C分子动能先增大，后减小D分子势能先增大，后减小E分子势能和分子动能之和不变答案 BCE解析 当距离较远时，分子力表现为引力，靠近过程中分子力先增大后减小，分子力做正功，分子动能增大，分子势能减小；当距离减小至分子平衡距离时，引力和斥力相等，合力为零，分子动能最大，分子势能最小；当距离继续减小时，分子力表现为斥力，分子15力增大，斥力做负功，分子势能增大，分子动能减小，因为只有分子力做功，所以分子动能和分子势能之和不变，选项 B、C、E 正确。7测量分子大小的方法有很多，如油膜法、显微法。(1)在“用油膜法估测分子大小”的实验

4、中，用移液管量取 0.25 mL 油酸，倒入标注250 mL 的容量瓶中，再加入酒精后得到 250 mL 的溶液，然后用滴管吸取这种溶液，向小量筒中滴入 100 滴溶液，溶液的液面达到量筒中 1 mL 的刻度，再用滴管取配好的油酸溶液，向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下 2 滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜稳定后，放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜，如图甲所示。每个小正方形方格的大小为 2 cm2 cm。由图可以估算出油膜的面积是_cm 2，由此估算出油酸分子的直径是_m(结果保留一位有效数字)。(2)如图乙是用扫描隧道显微镜拍下的一个“量子围栏”的照片。这个量子围栏是由48 个铁原子在铜的

5、表面排列成直径为 1.43108 m 的圆周而组成的。由此可以估算出铁原子的直径约为_m(结果保留两位有效数字)。答案 (1)256 810 10 (2)9.410 10解析 (1)数油膜的正方形格数，大于半格的算一格，小于半格的舍去，得到油膜的面积 S642 cm2 cm256 cm2。溶液浓度为 ，每滴溶液体积为 mL，2 滴溶液中11000 1100所含油酸体积为 V210 5 cm3。油膜厚度即油酸分子的直径，d 810 10 m。VS(2)直径为 1.43108 m 的圆周周长为 Dd4.4910 8 m，可以估算出铁原子的直径约为 d m9.410 10 m。4.4910 848真

6、题模拟练8(2018全国卷)(多选)对于实际的气体，下列说法正确的是( )A气体的内能包括气体分子的重力势能B气体的内能包括分子之间相互作用的势能C气体的内能包括气体整体运动的动能D气体体积变化时，其内能可能不变E气体的内能包括气体分子热运动的动能答案 BDE16解析 气体的内能等于所有分子热运动的动能和分子之间势能的总和，故 A、C 错误，B、E 正确；根据热力学第一定律 UWQ 知道，改变内能的方式有做功和热传递，所以体积发生变化对外做功 W 时，如果吸热 QW，则内能不变，故 D 正确。9(2018北京高考)关于分子动理论，下列说法正确的是( )A气体扩散的快慢与温度无关B布朗运动是液体

7、分子的无规则运动C分子间同时存在着引力和斥力D分子间的引力总是随分子间距增大而增大答案 C解析 扩散的快慢与温度有关，温度越高，扩散的越快，故 A 错误；布朗运动为悬浮在液体中固体小颗粒的运动，不是液体分子的热运动，固体小颗粒运动的无规则性，是液体分子运动的无规则性的间接反映，故 B 错误；分子间斥力与引力同时存在，而分子力是斥力与引力的合力，分子间的引力和斥力都是随分子间距增大而减小，当分子间距小于平衡位置时，表现为斥力，即引力小于斥力，而分子间距大于平衡位置时，表现为引力，即斥力小于引力，但总是同时存在的，故 C 正确，D 错误。10(2017北京高考)以下关于热运动的说法正确的是( )A

8、水流速度越大，水分子的热运动越剧烈B水凝结成冰后，水分子的热运动停止C水的温度越高，水分子的热运动越剧烈D水的温度升高，每一个水分子的运动速率都会增大答案 C解析 分子热运动的剧烈程度由温度决定，温度越高，热运动越剧烈，与物体的机械运动无关，选项 A 错误，C 正确。水凝结成冰后，温度降低，水分子热运动的剧烈程度减小，但不会停止，选项 B 错误。水的温度升高，水分子运动的平均速率增大，但并不是每一个水分子的运动速率都增大，选项 D 错误。11(2016北京高考)雾霾天气是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述，是特定气候条件与人类活动相互作用的结果。雾霾中，各种悬浮颗粒物形状不规则，但可视为

9、密度相同、直径不同的球体，并用 PM10、PM2.5 分别表示球体直径小于或等于 10 m、2.5 m 的颗粒物(PM 是颗粒物的英文缩写)。某科研机构对北京地区的检测结果表明，在静稳的雾霾天气中，近地面高度百米的范围内，PM10 的浓度随高度的增加略有减小，大于 PM10 的大悬浮颗粒物的浓度随高度的增加明显减小，且两种浓度分布基本不随时间变化。据此材料，以下叙述正确的是( )APM10 表示直径小于或等于 1.0106 m 的悬浮颗粒物BPM10 受到的空气分子作用力的合力始终大于其所受到的重力CPM10 和大悬浮颗粒物都在做布朗运动DPM2.5 的浓度随高度的增加逐渐增大答案 C解析 P

10、M10 的直径小于或等于 10106 m1.010 5 m，A 错误；处于静稳态的颗17粒受力平衡，B 错误；布朗运动是悬浮颗粒物的无规则运动，C 正确；根据题意不能判断PM2.5 的浓度随高度的增加而增大，D 错误。12(2015全国卷)(多选)关于扩散现象，下列说法正确的是( )A温度越高，扩散进行得越快B扩散现象是不同物质间的一种化学反应C扩散现象是由物质分子无规则运动产生的D扩散现象在气体、液体和固体中都能发生E液体中的扩散现象是由液体的对流形成的答案 ACD解析 温度越高，分子的热运动越剧烈，扩散进行得越快，选项 A、C 正确；扩散现象是一种物理现象，不是化学反应，选项 B 错误；扩

11、散现象在气体、液体和固体中都能发生，选项 D 正确；液体中的扩散现象是由液体分子的无规则运动而产生的，选项 E 错误。13(2018潍坊模拟)在“用油膜法估测油酸分子直径”的实验中，某同学按如下操作：a在量筒中滴入一滴已配制好的油酸酒精溶液，测出其体积；b在装有水、撒适量痱子粉的浅盘中滴入一滴已配制好的溶液，使薄膜形状稳定；c将玻璃板放在浅盘上，将油膜形状描绘在玻璃板上；d将玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸体积和面积计算出油酸分子的直径。(1)其中有操作错误的步骤是_。(2)已知油酸酒精溶液中油酸体积占比为 k，N 滴油酸溶液体积为 V，一滴油酸溶液形成油膜的面积为 S，则油酸

12、分子的直径为_。答案 (1)a (2)kVNS解析 (1)要测出一滴油酸酒精溶液的体积，即在量筒中滴入 N 滴油酸酒精溶液，测出其体积为 V，则一滴该溶液的体积为 V1 ，故有操作错误的步骤是 a。VN(2)一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为 V0 ，一滴油酸酒精溶液形成的油膜面积kVN为 S，那么油酸分子直径为 d 。kVNS14(2017江苏高考)(1)图甲和乙是某同学从资料中查到的两张记录水中炭粒运动位置连线的图片，记录炭粒位置的时间间隔均为 30 s，两方格纸每格表示的长度相同。比较两张图片可知：若水温相同，_(选填“甲”或“乙”)中炭粒的颗粒较大；若炭粒大小相同，_(选填“甲”或“乙”

13、)中水分子的热运动较剧烈。18(2)科学家可以运用无规则运动的规律来研究生物蛋白分子。资料显示，某种蛋白的摩尔质量为 66 kg/mol，其分子可视为半径为 3109 m 的球，已知阿伏加德罗常数为6.01023 mol1 。请估算该蛋白的密度。(计算结果保留一位有效数字)答案 (1)甲 乙 (2)110 3 kg/m3(或 5102 kg/m3，510 2110 3 kg/m3都算对)解析 (1)由题图可看出，图乙中炭粒无规则运动更明显，表明甲图中炭粒更大或水分子运动不如乙图中剧烈。(2)摩尔体积 V r 3NA43由密度 ，解得 MV 3M4 r3NA代入数据得 110 3 kg/m3。19