人教版 (2019)选择性必修 第三册第一章 分子动理论综合与测试学案

章末总结

体系构建

① 剧烈 ② 两头少 ③ 撞击 ④ 温度 ⑤ 相对位置 ⑥ 物质的量 ⑦

综合提升

提升一分子微观量的计算

例1 （2021江苏如皋中学高二月考）假设在某材料表面镀银，镀层厚度为，银的摩尔质量为，密度为，阿伏加德罗常数为，求：

（1）银原子的直径；

（2）在面积为的表面上共镀有银原子的数目。

答案：（1）（2）

解析：（1）银原子的体积

又

解得银原子的直径

（2）在面积为的表面上共镀有银原子的数目

综合提升

1.分子的简化模型

（1）固体和液体分子模型:对于固体和液体,可认为分子紧密排列,分子间没有空隙,则为一个分子的体积,为摩尔体积）。

①球形分子模型:如图所示,则直径。

②立方体分子模型:认为每个分子占据一个相同的立方体空间,该立方体的边长即分子间的平均距离,边长 ,如图所示。

（2）气体分子模型:对于气体来说,由于气体分子间的距离远大于气体分子的直径,故通过立方体模型（不采用球形模型）,可以估算得到每个气体分子平均占有的空间,但无法得到每个气体分子的实际体积。设每个气体分子占据的空间可看成一个边长为、体积为的正方体。气体分子间距离 ,如图所示。

2.宏观量、微观量以及它们之间的关系

迁移应用

1.一个高约为，面积约为的两人办公室，若只有一人吸了一根烟。求：（保留两位有效数字）

（1）估算被污染的空气分子间的平均距离。

（2）另一个不吸烟者一次呼吸大约吸入多少个被污染过的空气分子。（人正常呼吸一次吸入气体，一根烟大约吸10次，标准状况下空气的摩尔体积，结果保留两位有效数字）

答案：（1）（2）个

解析：（1）吸烟者抽一根烟吸入气体的总体积为，含有空气分子数个个

办公室单位体积空间内含被污染的空气分子数为个/米个/米，每个被污染的分子所占体积为，所以平均距离

（2）被动吸烟者一次吸入被污染的空气分子数为个个

提升二分子力曲线和分子势能曲线的比较和应用

例2（多选）甲、乙两图分别表示两个分子之间的分子力和分子势能随分子间距离变化的图像。由图像判断以下说法中正确的是(      )

A.当分子间距离为时,分子力和分子势能均最小且为零

B.当分子间距离时,分子力随分子间距离的增大而增大

C.当分子间距离时,分子势能随分子间距离的增大而增大

D.当分子间距离时,随着分子间距离的减小,分子力和分子势能都逐渐增大

答案： ;

解析：由题图甲、乙可知,当分子间距离为时,分子力和分子势能均达到最小,但此时分子力为零,而分子势能不为零；当分子间距离时,分子力随分子间距离的增大先增大后减小,此时分子力做负功,分子势能增大；当分子间距离时,随着分子间距离逐渐减小,分子力逐渐增大,而此过程中分子力做负功,分子势能增大；由以上分析知选项、错误,、正确。

综合提升

分子力曲线和分子势能曲线的比较

迁移应用

1.如图所示为一分子势能随距离变化的图线，从图中分析可得到(      )

A.处为分子的平衡位置

B.处为分子的平衡位置

C.处，分子间的势能为最小值，分子间无相互作用力

D.若，越小，分子间势能越大，分子间仅有斥力存在

答案：

解析：当分子处于平衡位置时，分子力为零，分子势能最小；若，越小，分子间势能越大，分子间的引力和斥力都越大。

提升三物体的内能、分子热运动

例3 （多选）（2021湖北宜昌葛洲坝中学高二期中）关于分子动理论和物体的内能，下列说法正确的是(      )

A.某种物体的温度为，说明该物体中分子的平均动能为零

B.物体的温度升高时，分子的平均动能一定增大，但内能不一定增大

C.当分子间的距离增大时，分子间的引力和斥力都增大，但引力增大得更快，所以分子力表现为引力

D.两个铅块挤压后能紧连在一起，说明分子间有引力

答案： ;

解析：某种物体的温度是，不表示该物体中分子的平均动能为零，故项错误；温度是分子平均动能的标志，故物体的温度升高时，分子的平均动能一定增大，内能的多少还与物质的量及体积有关，所以内能不一定增大，故项正确；当分子间的距离增大时，分子间的引力和斥力均减小，斥力减小得快，故表现为引力，故项错误；两个铅块相互紧压后，它们会紧连在一起，是分子力作用的结果，说明了分子间有引力，故项正确。

综合提升

物体的内能与分子动能、分子势能的比较

迁移应用

1.（多选）把一个物体竖直下抛，下列哪种情况是在下落的过程中发生的（不考虑空气阻力）(      )

A.物体的动能增加，分子的平均动能也增加

B.物体的重力势能减少，分子势能却增加

C.物体的重力势能减少，分子的平均动能和分子势能都保持不变

D.物体的机械能保持不变

答案： ;

解析：物体下落的过程，不考虑空气阻力，只有重力做功，机械能不变；物体的温度和体积也没有发生变化，所以分子热运动的平均动能和分子势能都保持不变。

高考体验

1.（2020北京，10，3分）分子力随分子间距离的变化如图所示。将两分子从相距处释放，仅考虑这两个分子间的作用，下列说法正确的是(      )

A.从到分子间引力、斥力都在减小

B.从到分子力的大小先减小后增大

C.从到分子势能先减小后增大

D.从到分子动能先增大后减小

答案：

解析：从到分子间引力、斥力都在增加，但斥力增加得更快，故项错误；由图可知，在时分子力为零，故从到分子力的大小先增大后减小再增大，故项错误；分子势能在时最小，故从到分子势能一直减小，故项错误；从到，分子力先做正功后做负功，分子势能先减小后增大，故分子动能先增大后减小，故项正确。

2.（2020课标Ⅰ，33（1），5分）分子间作用力与分子间距的关系如图所示，时，。分子间势能由决定，规定两分子相距无穷远时分子间的势能为零。若一分子固定于原点，另一分子从距点很远处向点运动，在两分子间距减小到的过程中，势能（填“减小”“不变”或“增大”）；在间距由减小到的过程中，势能（填“减小”“不变”或“增大”）；在间距等于处，势能（填“大于”“等于”或“小于”）零。

答案：减小; 减小; 小于

解析：从距点很远处向点运动，两分子间距减小到的过程中，分子间作用力表现为引力，引力做正功，分子势能减小；在的过程中，分子间作用力仍然表现为引力，引力做正功，分子势能减小；在间距等于之前，分子势能一直减小，取无穷远处分子势能为零，则在处分子势能小于零。

3.（2019课标Ⅲ，33（1），5分）用油膜法估算分子大小的实验中，首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液，稀释的目的是。实验中为了测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积，可以。为得到油酸分子的直径，还需测量的物理量是。

答案：使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜; 把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中，测出油酸酒精溶液的滴数，得到一滴溶液中纯油酸的体积; 单分子层油膜的面积

解析：用油膜法估算分子大小，是用油膜厚度代表油酸分子的直径，所以要使油酸分子在水上面形成单分子层油膜；因为一滴溶液的体积很小，不能准确测量，故需测量较多的油酸酒精溶液的总体积，再除以滴数得到单滴溶液的体积，进而得到一滴溶液中纯油酸的体积；由可知，还需要测量单分子层油膜的面积。