人教高考物理一轮复习 第14章 第1讲 分子动理论　内能.docx

第1讲　分子动理论　内能
目标要求　1.掌握分子模型的构建与分子直径的估算方法，了解分子动理论的基本观点.2.了解扩散现象并能解释布朗运动.3.知道分子力随分子间距离变化的图象.4.了解物体内能的决定因素.
考点一　微观量的估算
基础回扣
1.分子的大小
(1)分子的直径(视为球模型)：数量级为10－10 m；
(2)分子的质量：数量级为10－26 kg.
2.阿伏加德罗常数
(1)1 mol的任何物质都含有相同的粒子数.通常可取NA＝6.02×1023 mol－1；
(2)阿伏加德罗常数是联系宏观物理量和微观物理量的桥梁.
技巧点拨
1.微观量与宏观量
(1)微观量：分子质量m0、分子体积V0、分子直径d等.
(2)宏观量：物体的质量m、摩尔质量M、物体的密度ρ、物体的体积V、摩尔体积Vmol等.
2.分子的两种模型
(1)球模型：V0＝πd3，得直径d＝(常用于固体和液体).
(2)立方体模型：V0＝d3，得边长d＝(常用于气体).
3.几个重要关系
(1)一个分子的质量：m0＝.
(2)一个分子的体积：V0＝(注意：对于气体，V0表示一个气体分子占有的空间).
(3)1 mol物体的体积：Vmol＝.
例1　(多选)(2020·黑龙江哈尔滨三中高三模拟)已知铜的摩尔质量为M(kg/mol)，铜的密度为ρ(kg/m3)，阿伏加德罗常数为NA(mol－1).下列判断正确的是(　　)
A.1 kg铜所含的原子数为NA
B.1 m3铜所含的原子数为
C.1个铜原子的质量为(kg)
D.1个铜原子的体积为(m3)
E.铜原子的直径为(m)
答案　CDE
解析　1 kg铜所含的原子数为N＝·NA，故A错误；1 m3铜所含的原子数为N＝nNA＝，故B错误；1个铜原子的质量m＝(kg)，故C正确；1个铜原子的体积为V＝(m3)，体积为V＝π·()3，联立解得d＝(m)，故D、E正确.
例2　(多选)若以μ表示水的摩尔质量，V表示在标准状况下水蒸气的摩尔体积，ρ表示在标准状况下水蒸气的密度，NA表示阿伏加德罗常数，m0、V0分别表示每个水分子的质量和体积，下列关系式中正确的有(　　)
A.NA＝ B.ρ＝
C.ρ< D.m0＝
答案　ACD
解析　由于μ＝ρV，则NA＝＝，变形得m0＝，故A、D正确；由于水蒸气中水分子之间有空隙，所以NAV0<V，则水蒸气的密度为ρ＝<，故B错误，C正确.
1.(固体分子的估算)(多选)(2020·河北省尚义县第一中学期中)已知阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023 mol－1，下列关于分子动理论的说法中正确的是(　　)
A.把冰分子看成一个球体，不计冰分子间的空隙，由冰的密度ρ＝0.9×103 kg/m3可估算出冰分子直径的数量级为10－10 m
B.布朗运动是指液体分子的无规则运动
C.某油轮载有密度为ρ＝0.9×103 kg/m3的原油在海面上航行，由于故障使部分原油泄漏，若共泄漏出原油9 000 kg，这次泄漏事故造成的最大污染面积可达到1011 m2
D.由某气体的密度、体积和摩尔质量可估算出该气体分子的直径
答案　AC
解析　将冰分子看成球体，且一个挨一个紧密排列，冰的摩尔体积为V0＝，冰分子的体积V＝，根据V＝πR3＝πd3，解得冰分子直径d＝，将冰分子的摩尔质量M＝18×10－3 kg/moL，NA＝6.0×1023 mol－1和ρ＝0.9×103 kg/m3代入上式，可得d≈4×10－10 m，故A正确；布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒的无规则运动，反映了液体分子的无规则运动，故B错误；原油体积为V＝＝ m3＝10 m3，而分子直径数量级为d＝10－10 m，所以污染海洋面积S＝＝＝1011 m2，故C正确；已知该气体的密度、体积和摩尔质量，可以得到摩尔体积，但缺少阿伏加德罗常数，故不能算出分子间的平均距离，且由于气体间隙较大，不能估算出分子直径，故D错误.
2.(气体分子的估算)(2020·江苏通州区、海门市、启东市联考)某一体积为V的密封容器，充入密度为ρ、摩尔质量为M的理想气体，阿伏加德罗常数为NA，则该容器中气体分子的总个数N＝________，分子间的平均距离d＝________.
答案　　
解析　气体的质量：m＝ρV
气体分子的总个数：N＝nNA＝NA＝NA
气体分子间的平均间距d＝＝.
考点二　布朗运动与分子热运动
基础回扣
1.分子热运动
分子做永不停息的无规则运动.
2.扩散现象
(1)扩散现象是相互接触的不同物质彼此进入对方的现象.
(2)扩散现象就是分子的运动，发生在固体、液体、气体任何两种物质之间.
(3)温度越高，扩散越快.