新高考物理一輪復(fù)習(xí)分層提升練習(xí)專題69 分子動理論、固體與液體（原卷版）

專題69分子動理論、固體與液體導(dǎo)練目標(biāo)導(dǎo)練內(nèi)容目標(biāo)1分子的大小目標(biāo)2擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動和熱運(yùn)動目標(biāo)3分子力和分子勢能目標(biāo)4用油膜法估測分子大小目標(biāo)5固體和液體【知識導(dǎo)學(xué)與典例導(dǎo)練】分子的大小1.兩種分子模型物質(zhì)有固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)三種情況,不同物態(tài)下應(yīng)將分子看成不同的模型。(1)固體、液體分子一個(gè)一個(gè)緊密排列,可將分子看成球形或立方體形,如圖所示,分子間距等于小球的直徑或立方體的棱長,所以d=36Vπ(球體模型)或(2)氣體分子不是一個(gè)一個(gè)緊密排列的,它們之間的距離很大,所以氣體分子的大小不等于分子所占有的平均空間,如圖所示,此時(shí)每個(gè)分子占有的空間視為棱長為d的立方體,所以d=3V提醒:對于氣體,利用d=3V2.微觀量與宏觀量間的關(guān)系微觀量:分子體積V0、分子直徑d、分子質(zhì)量m0。宏觀量:物體的體積V、摩爾體積Vm、物體的質(zhì)量m、摩爾質(zhì)量M、物體的密度ρ。(1)分子的質(zhì)量:m0=MN(2)分子的體積:V0=Vm(3)物體所含的分子數(shù):N=VVm·NA=mρVm·NA或N=mM·NA【例1】已知水銀的摩爾質(zhì)量為M，密度為ρ，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則水銀分子的直徑是（

）A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0 C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<0【例2】某氣體的摩爾質(zhì)量是M，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的摩爾體積為V，阿伏加德羅常數(shù)為NA，下列敘述中正確的是（）A．該氣體每個(gè)分子的質(zhì)量為M/NAB．該氣體單位體積內(nèi)的分子數(shù)為V/NAC．該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度為MNA/VD．在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下每個(gè)氣體分子的體積為V/NA擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動和熱運(yùn)動1.擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動與熱運(yùn)動的比較現(xiàn)象擴(kuò)散現(xiàn)象布朗運(yùn)動熱運(yùn)動活動主體分子固體微小顆粒分子區(qū)別是分子的運(yùn)動,發(fā)生在任何兩種物質(zhì)之間是比分子大得多的顆粒的運(yùn)動,只能在液體、氣體中發(fā)生是分子的運(yùn)動,不能通過光學(xué)顯微鏡直接觀察到共同點(diǎn)(1)都是無規(guī)則運(yùn)動;(2)都隨溫度的升高而更加激烈聯(lián)系擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動都反映了分子做無規(guī)則的熱運(yùn)動2.氣體分子的速率分布?xì)怏w分子的速率呈“中間多、兩頭少”分布?！纠?】我國將開展空氣中PM2.5濃度的監(jiān)測工作．PM2.5是指空氣中直徑小于2.5微米的懸浮顆粒物，其漂浮在空中做無規(guī)則運(yùn)動，很難自然沉降到地面，吸入后會進(jìn)入血液對人體形成危害．礦物燃料燃燒的排放是形成PM2.5的主要原因，下列關(guān)于PM2.5的說法中正確的是（）A．溫度越高，PM2.5的運(yùn)動越激烈B．PM2.5在空氣中的運(yùn)動屬于分子熱運(yùn)動C．周圍大量分子對PM2.5碰撞的不平衡使其在空中做無規(guī)則運(yùn)動D．倡導(dǎo)低碳生活減少化石燃料的使用能有效減小PM2.5在空氣中的濃度分子力和分子勢能分子力變化分子勢能變化①分子斥力、引力同時(shí)存在；②當(dāng)r>r0時(shí)，r增大，斥力引力都減小，斥力減小更快，分子力變現(xiàn)為引力；③當(dāng)r<r0當(dāng)，r減小，斥力引力都增加，斥力增加更快，分子力變現(xiàn)為斥力；④當(dāng)r=r0時(shí)，斥力等于引力，分子力為零。①當(dāng)r=r0時(shí)，分子勢能最??；②當(dāng)r>r0時(shí)，r逐漸減小，分子勢能逐漸減??；③當(dāng)r<r0當(dāng)，r逐漸減小，分子勢能逐漸增加?！纠?】如圖所示坐標(biāo)系中，將甲分子固定于坐標(biāo)原點(diǎn)O處，乙分子從橫軸距甲較遠(yuǎn)處由靜止釋放，僅在分子力作用下靠近甲，圖中b點(diǎn)是引力最大處，d點(diǎn)是分子靠得最近處，則乙分子加速度最大處可能是（）A．a(chǎn)點(diǎn) B．b點(diǎn) C．c點(diǎn) D．d點(diǎn)【例5】由于分子間存在著分子力，而分子力做功與路徑無關(guān)，因此分子間存在與其相對距離有關(guān)的分子勢能。如圖所示為分子勢能Ep隨分子間距離r變化的圖像，取r趨近于無窮大時(shí)Ep為零。通過功能關(guān)系可以從分子勢能的圖像中得到有關(guān)分子力的信息，則下列說法正確的是（）A．圖中r1是平衡位置B．假設(shè)將兩個(gè)分子從它們相距r2時(shí)釋放，它們將相互靠近C．當(dāng)分子間的距離r=r3時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力D．當(dāng)分子間的距離從r3減小到r2時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為引力，且先增大后減小用油膜法估測分子大小【例6】（1）在做“用油膜法估測油酸分子大小”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，已經(jīng)準(zhǔn)備的器材有：油酸酒精溶液、滴管、淺盤和水、玻璃板（不帶坐標(biāo)方格）、爽身粉、彩筆，要完成本實(shí)驗(yàn)，還缺少的器材有___________。（2）在“用油膜法估測油酸分子大小”的實(shí)驗(yàn)中，在哪些方面做了理想化的假設(shè)______；在將油酸酒精溶液滴向水面前，要先在水面上均勻撒些爽身粉，這樣做是為了_______。（3）下面4個(gè)圖反映“用油膜法估測油酸分子大小”實(shí)驗(yàn)中的4個(gè)步驟，將它們按操作先后順序排列應(yīng)是___________（用字母表示）。（4）在做“用油膜法估測油酸分子大小”的實(shí)驗(yàn)中，已知實(shí)驗(yàn)室中使用的油酸酒精溶液的體積濃度為c，又用滴管測得每N滴這種油酸酒精溶液的總體積為V0，將一滴這種溶液滴在淺盤中的水面上，在玻璃板上描出油膜的邊界線，再把玻璃板放在畫有邊長為a的正方形小格的紙上（如圖所示），測得油膜占有的小正方形個(gè)數(shù)為X。①每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積的表達(dá)式V=___________。②油膜的面積表達(dá)式S=_______，從圖中可數(shù)出小正方形的有效個(gè)數(shù)X=________。③用以上字母表示油酸分子的直徑d=___________。固體和液體1.晶體與非晶體的對比分類比較晶體非晶體單晶體多晶體外形規(guī)則不規(guī)則不規(guī)則熔點(diǎn)確定確定不確定物理性質(zhì)各向異性各向同性各向同性原子排列規(guī)則多晶體的每個(gè)晶體間排列不規(guī)則不規(guī)則典型物質(zhì)石英、云母、食鹽、硫酸銅玻璃、蜂蠟、松香2.液體表面張力的理解形成原因表面層中分子間的距離比液體內(nèi)部分子間的距離大,分子間的相互作用力表現(xiàn)為引力表面特性表面層分子間的引力使液面產(chǎn)生了表面張力,使液體表面好像一層繃緊的彈性薄膜表面張力的方向和液面相切,垂直于液面上的各條分界線表面張力的效果表面張力使液體表面具有收縮趨勢,使液體表面積趨于最小,而在體積相同的條件下,球形的表面積最小典型現(xiàn)象球形液滴、肥皂泡、漣波、毛細(xì)現(xiàn)象、浸潤和不浸潤【例7】大自然之中存在許多絢麗奪目的晶體，這些晶體不僅美麗，而且由于化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)各不相同而呈現(xiàn)出千姿百態(tài)，高貴如鉆石，平凡如雪花，都是由無數(shù)原子嚴(yán)謹(jǐn)而有序地組成的。關(guān)于晶體與非晶體，正確的說法是（）A．固體可以分為晶體和非晶體兩類，晶體、非晶體是絕對的，是不可以相互轉(zhuǎn)化的B．多晶體是由許多單晶體雜亂無章地組合而成的，所以多晶體沒有確定的幾何形狀C．晶體沿不同的方向的導(dǎo)熱或?qū)щ娦阅懿煌?，但沿不同方向的光學(xué)性質(zhì)一定相同D．單晶體有固定的熔點(diǎn)，非晶體沒有固定的熔點(diǎn)【例8】天宮二號太空授課引人注目，航天員們通過實(shí)驗(yàn)，展示了失重環(huán)境下許多神奇現(xiàn)象，其中的“液橋”現(xiàn)象，讓我們認(rèn)識了表面張力的魅力，下面關(guān)于表面張力的說法正確的是（）A．表面張力是液體內(nèi)部分子間作用力引起的B．表面張力能讓液面具有收縮趨勢，在太空失重環(huán)境下，液滴呈球形C．表面張力方向與液體表面垂直且向上D．表面張力是由于液體表層分子間距離小于液體內(nèi)部分子間距離，且小于分子平衡距離，表層液體分子作用力表現(xiàn)為斥力而產(chǎn)生【多維度分層專練】1．下列說法正確的是（）A．氣體對容器壁的壓強(qiáng)是大量氣體分子對器壁的碰撞引起的B．壓縮氣體時(shí)氣體會表現(xiàn)出抗拒壓縮的力，是由于氣體分子間存在斥力的緣故C．0℃和100℃氧氣分子的速率都呈現(xiàn)“中間多、兩頭少”的分布規(guī)律D．已知某種氣體的密度為ρ（kg/m3），摩爾質(zhì)量為M（kg/mol），阿伏伽德羅常數(shù)為NA（mol-1），則該氣體分子之間的平均距離可以表示為SKIPIF1<02．把墨汁用水稀釋后取出一滴放在高倍顯微鏡下觀察，可以看到懸浮在液體中的小炭粒在不同時(shí)刻的位置，每隔一定時(shí)間把炭粒的位置記錄下來，最后按時(shí)間先后順序把這些點(diǎn)進(jìn)行連線，得到如圖所示的圖像，對于這一現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A．炭粒沿著筆直的折線運(yùn)動，說明水分子在短時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動是規(guī)則的B．越小的炭粒，受到撞擊作用的不平衡性表現(xiàn)得越明顯C．布朗運(yùn)動反映了液體分子的無規(guī)則運(yùn)動D．將水的溫度降至0℃，炭粒會停止運(yùn)動3．如圖甲所示是分子間作用力與分子間距之間的關(guān)系，分子間作用力表現(xiàn)為斥力時(shí)為正，一般地，分子間距大于10r0時(shí)，分子間作用力就可以忽略；如圖乙所示是分子勢能與分子間距之間的關(guān)系，a是圖線上一點(diǎn)，ab是在a點(diǎn)的圖線切線。下列說法中正確的有（）A．分子勢能選擇了無窮遠(yuǎn)處或大于10r0處為零勢能參考點(diǎn)B．圖甲中陰影部分面積表示分子勢能差值，與零勢能點(diǎn)的選取有關(guān)C．圖乙中Oa的斜率大小表示分子間距離在該間距時(shí)的分子間作用力大小D．圖乙中ab的斜率大小表示分子間距離在該間距時(shí)的分子間作用力大小4．體積相同的玻璃瓶A、B分別裝滿溫度為60℃的熱水和0℃的冷水（如圖所示），下列說法正確的是（）A．由于溫度越高，布朗運(yùn)動越顯著，所以A瓶中水分子的布朗運(yùn)動比B瓶中水分子的布朗運(yùn)動更顯著B．若把A、B兩只玻璃瓶并靠在一起，則A、B瓶內(nèi)水的內(nèi)能都將發(fā)生改變，這種改變內(nèi)能的方式叫熱傳遞C．由于A、B兩瓶水的體積相等，所以A、B兩瓶中水分子的平均距離相等D．已知水的相對分子質(zhì)量是18，若B瓶中水的質(zhì)量為3kg，水的密度為1.0×103kg/m3，阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol－1，則B瓶中水分子個(gè)數(shù)約為1.0×10265．關(guān)于熱現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A．機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而內(nèi)能無法全部用來做功以轉(zhuǎn)換成機(jī)械能B．當(dāng)分子間距離增大時(shí)，分子間作用力減小，分子勢能增大C．單位時(shí)間內(nèi)氣體分子對容器壁單位面積上的碰撞次數(shù)減少，氣體的壓強(qiáng)一定減小D．已知阿伏伽德羅常數(shù)、氣體的摩爾質(zhì)量和密度，可估算該種氣體分子體積的大小6．嚴(yán)冬時(shí)節(jié)，梅花凌寒盛開，淡淡的花香沁人心脾。我們能夠聞到花香，這與分子的熱運(yùn)動有關(guān)，關(guān)于熱學(xué)中的分子，下列說法中正確的是（）A．布朗運(yùn)動就是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動B．?dāng)U散現(xiàn)象是由物質(zhì)分子的無規(guī)則運(yùn)動產(chǎn)生的，擴(kuò)散能在氣體和液體中進(jìn)行，也能在固體中進(jìn)行C．兩個(gè)分子間距離小于r0時(shí)，分子間只有斥力沒有引力D．兩個(gè)分子間的距離增大時(shí)，分子間的分子勢能一定減小7．圖1和圖2中曲線SKIPIF1<0分別描述了某物理量隨分之間的距離變化的規(guī)律，SKIPIF1<0為平衡位置?，F(xiàn)有如下物理量：①分子勢能，②分子間引力，③分子間斥力，④分子間引力和斥力的合力，則曲線SKIPIF1<0對應(yīng)的物理量分別是（）A．①③② B．②④③ C．④①③ D．①④③8．“天宮課堂”中，王亞平將分別擠有水球的兩塊板慢慢靠近，直到兩個(gè)水球融合在一起，再把兩板慢慢拉開，水在兩塊板間形成了一座“水橋”。如圖甲所示，為我們展示了微重力環(huán)境下液體表面張力的特性。“水橋”表面與空氣接觸的薄層叫表面層，已知分子間作用力F和分子間距r的關(guān)系如圖乙。下列說法正確的是（）A．能總體反映該表面層里的水分子之間相互作用的是B位置B．“水橋”表面層中兩水分子間的分子勢能與其內(nèi)部水相比偏小C．“水橋”表面層中水分子距離與其內(nèi)部水分子相比偏小D．王亞平放開雙手兩板吸引到一起，該過程分子力做正功9．規(guī)范佩戴醫(yī)用防護(hù)口罩是預(yù)防新冠肺炎的有效措施之一，合格醫(yī)用口罩內(nèi)側(cè)使用對水不浸潤的材料，圖甲為一滴水滴在醫(yī)用口罩內(nèi)側(cè)的照片，圖乙為對應(yīng)的示意圖。以下說法正確的是（）A．照片中水滴與空氣接觸的表面層的水分子比水滴的內(nèi)部密集B．該口罩為不合格產(chǎn)品，其內(nèi)側(cè)材料對所有的液體都浸潤C(jī)．該口罩為合格產(chǎn)品，其內(nèi)側(cè)材料并非對所有的液體都不浸潤D．照片中水滴附著層（即固液接觸層）內(nèi)水分子比水滴內(nèi)部密集，因?yàn)楦街鴮铀肿邮艿降乃蝺?nèi)分子的作用力比受到的口罩內(nèi)側(cè)固體材料分子的作用力小10．在用油膜法估測油酸分子的大小的實(shí)驗(yàn)中，小娜和小問同學(xué)組成的小組具體操作如下：①取純油酸0.1mL注入500mL的容量瓶內(nèi)，然后向瓶中加入酒精，直到液面達(dá)到500mL的刻度為止，搖動瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液；②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，記錄滴入的滴數(shù)直到量筒達(dá)到1.0mL為止，恰好共滴了25滴；③在邊長約30cm的淺盤內(nèi)注入約2cm深的水，將子粉均勻地撒在水面上，再用滴管吸取油酸酒精溶液，輕輕地向水面滴一滴油酸酒精溶液，油酸在水面上盡可能地散開，形成一層油膜，可以清楚地看出油膜輪廓；④待油膜形狀穩(wěn)定后，將事先準(zhǔn)備好的玻璃板放在淺盤上，并在玻璃板上描下油酸膜的輪廓；⑤將畫有油酸膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，如圖所示，可以數(shù)出輪廓范圍內(nèi)小方格的個(gè)數(shù)，小方格的邊長為SKIPIF1<0。問題：（1）根據(jù)該小組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，估測出油酸分子直徑約為___________m。（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）（2）某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，小娜同學(xué)滴下油酸酒精溶液后，痱子粉迅速散開形成如圖所示的“鋸齒”邊沿圖案，導(dǎo)致油膜沒有充分展開。①出現(xiàn)該圖樣的可能原因是________（選填選項(xiàng)前的字母代號）A．盆中裝的水量太多B．痱子粉撒得太多，且厚度不均勻C．盆太小導(dǎo)致油酸無法形成單分子層