《優(yōu)化探究（新課標(biāo)）2020屆高三物理一輪復(fù)習(xí) 第11章 熱學(xué) 第1講 分子動(dòng)理論 內(nèi)能（實(shí)驗(yàn) 用油膜法估測分子的大?。┲芴嵘菥殹酚蓵?huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《優(yōu)化探究（新課標(biāo)）2020屆高三物理一輪復(fù)習(xí) 第11章 熱學(xué) 第1講 分子動(dòng)理論 內(nèi)能（實(shí)驗(yàn) 用油膜法估測分子的大?。┲芴嵘菥殻?頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、分子動(dòng)理論 內(nèi)能（實(shí)驗(yàn) 用油膜法估測分子的大?。?
[隨堂反饋]
1．下列說法正確的是( )
A．液體中懸浮微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)稱為布朗運(yùn)動(dòng)
B．液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)稱為布朗運(yùn)動(dòng)
C．物體從外界吸收熱量，其內(nèi)能一定增加
D．物體對(duì)外界做功，其內(nèi)能一定減少
解析：懸浮在液體中的固體小微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)稱為布朗運(yùn)動(dòng)，A正確，B錯(cuò)誤．改變物體內(nèi)能的方式有兩種：做功和熱傳遞，C、D錯(cuò)誤．
答案：A
2．(2020·安順質(zhì)檢)下列四幅圖中，能正確反映分子間作用力f和分子勢能Ep隨分子間距離r變化關(guān)系的圖線是( )
解析：分子間引力和斥力的合力為分子力，分子力在r＝r0時(shí)為零，當(dāng)r>
2、r0時(shí)分子力表現(xiàn)為引力，當(dāng)r
3、微觀上講，分子運(yùn)動(dòng)快慢是有差別的，各個(gè)分子運(yùn)動(dòng)的快慢無法跟蹤測量，而溫度的概念是建立在統(tǒng)計(jì)規(guī)律的基礎(chǔ)上的，在一定溫度下，分子速率大小按一定的統(tǒng)計(jì)規(guī)律分布，當(dāng)溫度升高時(shí)，說明分子運(yùn)動(dòng)激烈，平均動(dòng)能增大，但并不是所有分子的動(dòng)能都增大；物體的運(yùn)動(dòng)速度越大，說明物體的動(dòng)能越大，這并不能代表物體內(nèi)部分子的熱運(yùn)動(dòng)，則物體的溫度不一定高，所以選C.
答案：C
4．在“用油膜法估測分子大小”實(shí)驗(yàn)中，
(1)某同學(xué)操作步驟如下：
①取一定量的無水酒精和油酸，制成一定濃度的油酸酒精溶液；
②在量筒中滴入一滴該溶液，測出它的體積；
③在蒸發(fā)皿內(nèi)盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散開穩(wěn)定；
④在
4、蒸發(fā)皿上覆蓋透明玻璃，描出油膜形狀，用透明方格紙測量油膜的面積．
改正其中的錯(cuò)誤是：_____________________________________________.
(2)若油酸酒精溶液體積濃度為0.10%，一滴溶液的體積為4.8×10－3 mL，其形成的油膜面積為40 cm2，則估測出油酸分子的直徑為________m.
解析：(1)②由于一滴溶液的體積太小，直接測量時(shí)相對(duì)誤差太大，應(yīng)用微小量累積法減小測量誤差．
③液面上不撒痱子粉時(shí)，滴入的油酸酒精溶液在酒精揮發(fā)后剩余的油膜不能形成一塊完整的油膜，油膜間的縫隙會(huì)造成測量誤差增大，甚至使實(shí)驗(yàn)失?。?
(2)由油膜的體積等于
5、一滴油酸酒精溶液內(nèi)純油酸的體積可得d＝＝ m＝1.2×10－9 m.
答案：(1)②在量筒中滴入n滴該溶液，③在水面上先撒上痱子粉 (2)1.2×10－9
5．在壓強(qiáng)不太大、溫度不太低的情況下，氣體分子本身大小比分子間距小得多，可以忽略分子大?。?dú)獾哪栙|(zhì)量為2.8×10－2 kg/mol，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下摩爾體積是22.4 L.
(1)估算氮?dú)夥肿娱g距；
(2)液氮的密度為810 kg/m3，假設(shè)液氮可以看成由立方體分子堆積而成，估算液氮分子間距．(保留一位有效數(shù)字)
解析：(1)由題知，氮?dú)獾捏w積V＝≈3.7×10－26 m3
氮?dú)夥肿娱g距L＝≈3×10－9 m
(2)設(shè)液氮分子
6、間距為L0，則摩爾體積Vmol＝NAL
由題知Mmol＝2.8×10－2 kg/mol
ρ＝
得L0＝4×10－10 m
答案：(1)3×10－9 m (2)4×10－10 m
[課時(shí)作業(yè)]
一、單項(xiàng)選擇題
1．下列關(guān)于分子運(yùn)動(dòng)和熱現(xiàn)象的說法正確的是( )
A．氣體如果失去了容器的約束就會(huì)散開，這是因?yàn)闅怏w分子之間存在勢能的緣故
B．一定量100 ℃的水變成100 ℃的水蒸氣，其分子平均動(dòng)能增加
C．一定量氣體的內(nèi)能等于其所有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能和分子勢能的總和
D．如果氣體溫度升高，那么每一個(gè)分子熱運(yùn)動(dòng)的速率都增加
解析：氣體分子間的距離比較大，甚至可以忽略分子間的作用力
7、，分子勢能也就不存在了，所以氣體在沒有容器的約束下散開是分子無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，選項(xiàng)A錯(cuò)誤.100 ℃的水變成同溫度的水蒸氣，分子的平均動(dòng)能不變，所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤．根據(jù)內(nèi)能的定義可知選項(xiàng)C正確．如果氣體的溫度升高，分子的平均動(dòng)能增大，熱運(yùn)動(dòng)的平均速率也增大，這是統(tǒng)計(jì)規(guī)律，但就每一個(gè)分子來講，速率不一定增加，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤．
答案：C
2．關(guān)于物體的內(nèi)能，下列說法中正確的是( )
A．水分子的內(nèi)能比冰分子的內(nèi)能大
B．物體所處的位置越高，分子勢能就越大，內(nèi)能越大
C．一定質(zhì)量的0 ℃的水結(jié)成0 ℃的冰，內(nèi)能一定減少
D．相同質(zhì)量的兩個(gè)同種物體，運(yùn)動(dòng)物體的內(nèi)能一定大于靜止物體的內(nèi)能
解
8、析：內(nèi)能是指組成物體的所有分子的熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能與分子勢能的總和，說單個(gè)分子的內(nèi)能沒有意義，選項(xiàng)A錯(cuò)誤．內(nèi)能與機(jī)械能是兩種不同性質(zhì)的能，它們之間無直接聯(lián)系，內(nèi)能與“位置”高低、“運(yùn)動(dòng)”還是“靜止”沒有關(guān)系，故選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤．一定質(zhì)量的0 ℃的水結(jié)成0 ℃的冰，放出熱量，使得內(nèi)能減小，故選項(xiàng)C正確．
答案：C
二、多項(xiàng)選擇題
3．若以μ表示水的摩爾質(zhì)量，V表示在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的摩爾體積，ρ表示在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的密度，NA表示阿伏加德羅常數(shù)，m0、V0分別表示每個(gè)水分子的質(zhì)量和體積，下面關(guān)系正確的有( )
A．NA＝ B．ρ＝
C．ρ< D．m0＝
解析：由于μ＝ρV，則NA＝＝
9、，變形得m0＝，故A、D正確；由于分子之間有空隙，所以NAV0r0時(shí)，隨著距離的增大，分子間的引力和斥力都增大，但引力比斥力增大的快，故分子力表現(xiàn)為引力
C．當(dāng)分子間的距離r
10、個(gè)分子間的距離變大時(shí)，分子引力增大，分子斥力減小
解析：分子間的引力和斥力同時(shí)存在，當(dāng)分子間的距離r＝r0時(shí)，引力等于斥力，分子力為零，故A錯(cuò)誤．分子力隨分子間的距離的變化而變化，當(dāng)r>r0時(shí)，分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小，斥力減小的更快，分子力表現(xiàn)為引力，故B錯(cuò)誤．當(dāng)分子間的距離r
11、中PM2.5濃度的監(jiān)測工作．PM2.5是指空氣中直徑等于或小于2.5 μm的懸浮顆粒物，其飄浮在空中做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，很難自然沉降到地面，吸入后對(duì)人體形成危害．礦物燃料燃燒是形成PM2.5的主要原因．下列關(guān)于PM2.5的說法中正確的是( )
A．PM2.5的尺寸與空氣中氧分子的尺寸的數(shù)量級(jí)相當(dāng)
B．PM2.5在空氣中的運(yùn)動(dòng)屬于分子熱運(yùn)動(dòng)
C．PM2.5的運(yùn)動(dòng)軌跡只是由大量空氣分子對(duì)PM2.5無規(guī)則碰撞的不平衡決定的
D．倡導(dǎo)低碳生活，減少煤和石油等燃料的使用，能有效減小PM2.5在空氣中的濃度
E．PM2.5必然有內(nèi)能
解析：PM2.5的尺寸是“微米尺度”，數(shù)量級(jí)為10－6 m，比空
12、氣中氧氣分子的尺寸大得多，故A錯(cuò)誤；PM2.5在空氣中的運(yùn)動(dòng)屬機(jī)械運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)軌跡除大量氣體分子的不平衡撞擊外，還有氣流的作用，故B、C錯(cuò)誤；倡導(dǎo)低碳生活減少煤和石油等燃料的使用能有效減少PM2.5在空氣中的濃度，PM2.5有質(zhì)量必有內(nèi)能，故D、E正確．
答案：DE
三、非選擇題
6．在“油膜法估測油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)中，有下列實(shí)驗(yàn)步驟：
①往邊長約為40 cm的淺盤里倒入約2 cm深的水，待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上．
②用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形狀穩(wěn)定．
③將畫有油膜形狀的玻璃板平放在坐標(biāo)紙上，計(jì)算出油膜的面積，根據(jù)油酸的體積和面積計(jì)算
13、出油酸分子直徑的大?。?
④用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下量筒內(nèi)每增加一定體積時(shí)的滴數(shù)，由此計(jì)算出一滴油酸酒精溶液的體積．
⑤將玻璃板放在淺盤上，然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上．
完成下列填空：
(1)上述步驟中，正確的順序是________．(填寫步驟前面的數(shù)字)
(2)將1 cm3的油酸溶于酒精，制成300 cm3的油酸酒精溶液；測得1 cm3的油酸酒精溶液有50滴．現(xiàn)取一滴該油酸酒精溶液滴在水面上，測得所形成的油膜的面積是0.13 m2.由此估算出油酸分子的直徑為________m．(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)
解析：(1)在“油膜法估測油酸分子的
14、大小”實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)先配制油酸酒精溶液，再往盤中倒入水，并撒痱子粉，然后用注射器將配好的溶液滴一滴在水面上，待薄膜形狀穩(wěn)定，再將玻璃板放于盤上，用彩筆描繪在玻璃板上，根據(jù)d＝計(jì)算．(2)一滴溶液中含油酸體積V＝× m3，故d＝5×10－10 m.
答案：(1)④①②⑤③(如果④放在③之前的其他位置也可) (2)5×10－10
7．已知銅的摩爾質(zhì)量M＝6.4×10－2 kg/mol，銅的密度ρ＝8.9×103 kg/m3，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.0×1023 mol－1.試估算：(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(1)一個(gè)銅原子的質(zhì)量．
(2)若每個(gè)銅原子可提供兩個(gè)自由電子，則3.0×10－5 m3的銅導(dǎo)體中有多少個(gè)自由電子？
解析：(1)原子的質(zhì)量m＝≈1.1×10－25 kg.
(2)銅塊的物質(zhì)的量n＝，
銅導(dǎo)體中含有自由電子數(shù)N＝2nNA≈5.0×1024 個(gè)．
答案：(1)1.1×10－25 kg (2)5.0×1024 個(gè)
