高中物理教科版3第一章分子動(dòng)理論與統(tǒng)計(jì)思想 第1章章末分層突破

章末分層突破[自我校對(duì)]①eq\f(V,S)②10－10③10－27～10－25④×1023mol－1⑤布朗運(yùn)動(dòng)⑥劇烈⑦合力⑧10－10⑨＝⑩<?斥?>?引分子微觀量的估算阿伏伽德羅常數(shù)NA是聯(lián)系宏觀物理量和微觀物理量的橋梁，在已知宏觀物理量的基礎(chǔ)上往往可借助NA計(jì)算出某些微觀物理量，有關(guān)計(jì)算主要有：1．已知物質(zhì)的摩爾質(zhì)量M，借助于阿伏伽德羅常數(shù)NA，可以求得這種物質(zhì)的分子質(zhì)量m0＝eq\f(M,NA).2．已知物質(zhì)的摩爾體積VA，借助于阿伏伽德羅常數(shù)NA，可以計(jì)算出這種物質(zhì)的一個(gè)分子所占據(jù)的體積V0＝eq\f(VA,NA).3．若物體是固體或液體，可把分子視為緊密排列的球形分子，可估算出分子直徑d＝eq\r(3,\f(6VA,πNA)).4．依據(jù)求得的一個(gè)分子占據(jù)的體積V0，可估算分子間距，此時(shí)把每個(gè)分子占據(jù)的空間看做一個(gè)小立方體模型，所以分子間距d＝eq\r(3,V0)，這時(shí)氣體、固體、液體均適用．5．已知物體的體積V和摩爾體積VA，求物體的分子數(shù)N，則N＝eq\f(NAV,VA).6．已知物體的質(zhì)量m和摩爾質(zhì)量M，求物體的分子數(shù)N，則N＝eq\f(m,M)NA.(2023·西安高二檢測(cè))已知水的密度ρ＝×103kg/m3，水的摩爾質(zhì)量M＝×10－(1)1g水中所含水分子數(shù)目；(2)水分子的質(zhì)量；(3)水分子的直徑．(取兩位有效數(shù)字)【解析】(1)因?yàn)?mol任何物質(zhì)中含有分子數(shù)都是NA，所以只要知道了1g水的物質(zhì)的量n，就可求得其分子總數(shù)N.N＝nNA＝eq\f(m,M)NA＝eq\f(1×10－3,×10－2)××1023個(gè)＝×1022個(gè)．(2)水分子質(zhì)量m0＝eq\f(M,NA)＝eq\f×10－2,×1023)kg＝×10－26kg.(3)水的摩爾體積V＝eq\f(M,ρ)，設(shè)水分子是一個(gè)挨一個(gè)緊密排列的，則一個(gè)水分子的體積V0＝eq\f(V,NA)＝eq\f(M,ρNA).將水分子視為球形，則V0＝eq\f(1,6)πd3，所以有：eq\f(1,6)πd3＝eq\f(M,ρNA)即有d＝eq\r(3,\f(6M,πρNA))＝eq\r(3,\f(6××10－2,××103××1023))m＝×10－10m【答案】(1)×1022個(gè)(2)×10－26kg(3)×10－用油膜法估測(cè)分子的大小用油膜法估測(cè)分子直徑的實(shí)驗(yàn)原理是：油酸是一種脂肪酸，它的分子的一部分和水分子的親和力很強(qiáng)．當(dāng)把一滴用酒精稀釋過(guò)的油酸滴在水面上時(shí)，酒精溶于水或揮發(fā)，在水面上形成一層油酸薄膜，薄膜可認(rèn)為是單分子油膜，如圖1-1所示．將水面上形成的油膜形狀畫(huà)到坐標(biāo)紙上，可以計(jì)算出油膜的面積，根據(jù)純油酸的體積V和油膜的面積S，可以計(jì)算出油膜的厚度d＝V/S，即油酸分子的直徑．圖1-1(2023·濟(jì)南高二檢測(cè))“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)的方法及步驟如下：①向體積V油＝1mL的油酸中加酒精，直至總量達(dá)到V總＝500mL；②用注射器吸?、僦信渲坪玫挠退峋凭芤?，把它一滴一滴地滴入小量筒中，當(dāng)?shù)稳雗＝100滴時(shí)，測(cè)得其體積恰好是V0＝1mL；③先往邊長(zhǎng)為30～40cm的淺盤(pán)里倒入2cm深的水，然后將________均勻地撒在水面上；④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形狀穩(wěn)定后，將事先準(zhǔn)備好的玻璃板放在淺盤(pán)上，并在玻璃板上描下油酸膜的形狀；⑤將畫(huà)有油酸膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，如圖1-2所示，數(shù)出輪廓范圍內(nèi)小方格的個(gè)數(shù)N，小方格的邊長(zhǎng)l＝20mm.根據(jù)以上信息，回答下列問(wèn)題：圖1-2(1)步驟③中應(yīng)填寫(xiě)：_____________________________________________；(2)1滴油酸酒精溶液中純油酸的體積V′是________________mL；(3)油酸分子直徑是________m.【解析】(1)為了顯示單分子油膜的形狀，需要在水面上撒痱子粉或石膏粉．(2)1滴油酸酒精溶液中純油酸的體積V′＝eq\f(V0V油,nV總)＝eq\f(1,100)×eq\f(1,500)mL＝2×10－5mL.(3)根據(jù)大于半個(gè)方格的算一個(gè)，小于半個(gè)方格的舍去，油膜形狀占據(jù)方格數(shù)大約為115個(gè)，故面積S＝115×20×20mm2＝×104油酸分子直徑d＝eq\f(V′,S)＝eq\f(2×10－5×103,×104)mm≈×10－7mm＝×10－10【答案】(1)痱子粉或石膏粉(2)2×10－5(3)×10－10在計(jì)算方格的格數(shù)時(shí)，可以畫(huà)一個(gè)最大的內(nèi)接矩形，先求出矩形內(nèi)的格數(shù)，再數(shù)矩形外輪廓內(nèi)多于半個(gè)的格數(shù)和整格數(shù).1.(單選)霧霾天氣是對(duì)大氣中各種懸浮顆粒物含量超標(biāo)的籠統(tǒng)表述，是特定氣候條件與人類(lèi)活動(dòng)相互作用的結(jié)果．霧霾中，各種懸浮顆粒物形狀不規(guī)則，但可視為密度相同、直徑不同的球體，并用PM10、分別表示球體直徑小于或等于10μm、μm的顆粒物(PM是顆粒物的英文縮寫(xiě))．某科研機(jī)構(gòu)對(duì)北京地區(qū)的檢測(cè)結(jié)果表明，在靜穩(wěn)的霧霾天氣中，近地面高度百米的范圍內(nèi)，PM10的濃度隨高度的增加略有減小，大于PM10的大懸浮顆粒物的濃度隨高度的增加明顯減小，且兩種濃度分布基本不隨時(shí)間變化．據(jù)此材料，以下敘述正確的是()A．PM10表示直徑小于或等于×10－6mB．PM10受到的空氣分子作用力的合力始終大于其受到的重力C．PM10和大懸浮顆粒物都在做布朗運(yùn)動(dòng)D．的濃度隨高度的增加逐漸增大【解析】PM10直徑小于或等于10μm，即×10－5m，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；PM10懸浮在空中，表明空氣分子作用力的合力與其重力平衡，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；PM10和大懸浮顆粒物的大小符合做布朗運(yùn)動(dòng)條件，選項(xiàng)C正確；據(jù)題中材料不能判斷【答案】C2．關(guān)于擴(kuò)散現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：74320236】A．溫度越高，擴(kuò)散進(jìn)行得越快B．?dāng)U散現(xiàn)象是不同物質(zhì)間的一種化學(xué)反應(yīng)C．?dāng)U散現(xiàn)象是由物質(zhì)分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的D．?dāng)U散現(xiàn)象在氣體、液體和固體中都能發(fā)生E．液體中的擴(kuò)散現(xiàn)象是由于液體的對(duì)流形成的【解析】擴(kuò)散現(xiàn)象與溫度有關(guān)，溫度越高，擴(kuò)散進(jìn)行得越快，選項(xiàng)A正確．?dāng)U散現(xiàn)象是由于分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)引起的，不是一種化學(xué)反應(yīng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)E錯(cuò)誤．?dāng)U散現(xiàn)象在氣體、液體和固體中都能發(fā)生，選項(xiàng)D正確．【答案】ACD3．(雙選)墨滴入水，擴(kuò)而散之，徐徐混勻．關(guān)于該現(xiàn)象的分析正確的是_______________．(雙選，填正確答案標(biāo)號(hào))A．混合均勻主要是由于碳粒受重力作用B．混合均勻的過(guò)程中，水分子和碳粒都做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)C．使用碳粒更小的墨汁，混合均勻的過(guò)程運(yùn)行得更迅速D．墨汁的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)是由于碳粒和水分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)引起的【解析】墨滴入水，最后混合均勻，這是擴(kuò)散現(xiàn)象，碳粒做布朗運(yùn)動(dòng)，水分子做無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)；碳粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯，混合均勻的過(guò)程進(jìn)行得越迅速，選項(xiàng)B、C正確．【答案】BC4．在“用油膜法估測(cè)分子直徑”實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法正確的是()A．把油酸分子看成球形，是物理學(xué)中的一個(gè)理想化模型，因?yàn)榉肿硬⒉徽娴氖乔蛐蜝．可將純油酸直接滴入淺盤(pán)的水面上C．實(shí)驗(yàn)中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是使油酸和痱子粉之間形成清晰的邊界輪廓D．把用酒精稀釋過(guò)的油酸滴在水面上，待測(cè)油酸面擴(kuò)散后又收縮的原因是水面受油酸滴沖擊凹陷后恢復(fù)以及酒精揮發(fā)或溶于水E．若實(shí)驗(yàn)中撒的痱子粉過(guò)多，則油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面積將偏小【解析】實(shí)驗(yàn)中，要先撒上痱子粉，再將油酸酒精溶液滴在痱子粉上，B錯(cuò)誤；如果不加稀釋，則形成的油膜面積很大，不便于測(cè)量，油酸可以溶于酒精，酒精易揮發(fā)又可溶于水，因此酒精的作用是稀釋油酸溶液，C錯(cuò)誤．【答案】ADE5．兩個(gè)相距較遠(yuǎn)的分子僅在分子力作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，直至不再靠近．在此過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()A．分子力先增大，后一直減小B．分子力先做正功，后做負(fù)功C．分子動(dòng)能先增大，后減小D．分子勢(shì)能先增大，后減小E．分子勢(shì)能和動(dòng)能之和不變【解析】當(dāng)距離較遠(yuǎn)時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力，靠近過(guò)程中分子力做正功，動(dòng)能增大，勢(shì)能減??；當(dāng)距離減小至分子平衡距離時(shí)，引力和斥力相等，合力為零，動(dòng)能最大，勢(shì)能最??；當(dāng)距離繼續(xù)減小時(shí)，分子力表現(xiàn)為斥力，繼續(xù)靠近過(guò)程中，斥力做負(fù)功，勢(shì)能增大，動(dòng)能減小，因?yàn)橹挥蟹肿恿ψ龉?，所以?dòng)能和勢(shì)能之和不變，選項(xiàng)B、C、E正確．【答案】BCE我還有這些不足：(1)(2)