新教材适用2023_2024学年高中物理第1章分子动理论章末小结课件新人教版选择性必修第三册

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第一章　分子动理论章 末 小 结知识网络构建方法归纳提炼 一、对分子动理论的理解对扩散现象、布朗运动和分子热运动的理解(1)扩散就是分子的运动，是分子热运动的直接证据。(2)布朗运动是固体小微粒的运动，不是分子的运动，但它是由于液体或气体分子的撞击不平衡导致的，布朗运动反映了分子无规则运动的特点。(3)布朗运动具有永不停息、无规则、温度越高运动越剧烈的特点，这也是分子热运动的特点。　　　　　下列对扩散现象、布朗运动和分子热运动的认识，说法正确的是( 　　)A．扩散现象是由于外界的作用或化学反应而产生的B．布朗运动是能用肉眼直接观察到的C．微粒越小，越不容易观察，所以布朗运动越不明显D．温度越高，分子的热运动越剧烈D解析： 扩散现象是由于分子的无规则运动而产生的，并不是因为外界的作用或化学反应而产生的，A错误；布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，无法用肉眼直接观察到，微粒越小，布朗运动越明显，B、C错误；分子热运动的剧烈程度与温度有关，温度越高，分子的热运动越剧烈。D正确。　　　　　分子动理论是从微观角度看待宏观现象的基本理论，以下现象，能用分子动理论进行解释的是( 　　)A．雾霾的形成B．沙尘暴的形成C．汽车驶过，公路上扬起灰尘D．铁丝不易被拉断D解析： 雾霾是由小颗粒组成的，每个小颗粒都是由大量分子组成的，故雾霾的形成无法用分子动理论解释，A错误；沙尘暴属于宏观物体的运动，故沙尘暴的形成无法用分子动理论解释，B错误；汽车扬起的灰尘是固体小颗粒，它的运动是气流作用的结果，不能用分子动理论来解释，C错误；铁丝不易被拉断是因为铁丝分子间的作用力在拉伸时表现为引力，D正确。　　　　　(多选)把生鸭蛋放在盐水中腌制一段时间，盐就会进入鸭蛋里变成咸鸭蛋。则下列说法正确的是( 　　 )A．如果让腌制鸭蛋的盐水温度升高，盐分子进入鸭蛋的速度就会加快B．盐分子的运动属于布朗运动C．在鸭蛋腌制过程中，有的盐分子进入鸭蛋内，也有盐分子从鸭蛋里面出来D．盐水温度升高，每个盐分子运动的速率都会增大AC解析： 让腌制鸭蛋的盐水温度升高，分子运动更剧烈。则盐分子进入鸭蛋的速度就会加快，A正确；布朗运动本身不是分子的运动，B错误；分子运动是无规则的，在腌制鸭蛋的过程中，有的盐分子进入鸭蛋，同样会有盐分子从鸭蛋里面出来，C正确；盐水温度升高，分子的平均动能增大，但不是每个盐分子运动的速率都会增大，个别分子的速率也可能减小，D错误。 已知水的密度ρ＝1.0×103 kg/m3，水的摩尔质量M＝1.8×10－2 kg/mol。求：(1)1 g水中所含水分子数目；(2)一个水分子的质量；(3)水分子的直径。(均保留两位有效数字)答案：(1)3.3×1022个　(2)3.0×10－26 kg　(3)3.9×10－10 m 已知地球大气层的厚度h远小于地球半径R，空气平均摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，地面大气压强为p0，重力加速度大小为g。由此可估算地球大气层空气分子总数和空气分子之间的平均距离为( 　　)A三、分子力、分子势能和物体的内能1．分子力与分子势能的关系分子力是分子引力和分子斥力的合力，分子势能是由分子间的分子力和分子间的相对位置决定的能，分子力F和分子势能Ep都与分子间的距离有关，二者随分子间距离r变化的关系如图所示。(1)分子间同时存在着引力和斥力，它们都随分子间距离的增大(减小)而减小(增大)，但斥力比引力变化得快。(2)在rr0的范围内，随着分子间距离的增大，分子力F先增大后减小，而分子势能Ep一直增大。(4)当r＝r0时，分子力F为零，分子势能Ep最小，但不一定等于零，因为通常规定r>10r0时分子势能等于零。2．物体的内能内能是物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和。温度升高时，物体分子的平均动能增加；体积变化时，分子势能变化。内能也与物体的物态有关。注意：①温度是分子平均动能的标志，而不是分子平均速率的标志；②内能是物体内所有分子动能与分子势能的总和，它宏观上取决于物质的量、温度、体积及物态。典例6　如图所示为某实验器材的结构示意图，金属内筒和隔热外筒间封闭一定体积的气体，内筒中有水，在水加热升温的过程中(忽略封闭气体的体积变化)，试分析封闭气体的变化情况：(1)气体分子间引力、斥力怎样变化？(2)是不是所有气体分子运动速率都增大了？(3)气体的内能怎样变化？答案：见解析解析：(1)封闭气体分子数与体积不变，所以分子间平均距离不变，所以分子间斥力与引力都不变，分子势能也不变。(2)不是。封闭气体温度升高，分子热运动平均动能增大，分子热运动平均速率增大，并不是所有分子速率都增大。(3)气体的分子势能没有变，平均动能增大，所以气体的内能增大。 某同学在实验室做“用油膜法估测分子直径大小”的实验中，实验的方法及步骤如下：①向体积V油＝1 mL的油酸中加酒精，直至总量达到V总＝500 mL；②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入n＝100滴时，测得其体积恰好是V0＝1 mL；③往边长为30～40 cm的浅盘里倒入2 cm深的水，将爽身粉均匀撒在水面上；④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油膜的形状；⑤将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，数出轮廓范围内小方格的个数N，小方格的边长l＝20 mm。根据以上信息，回答下列问题：(1)该同学遗漏的重要步骤是___________________；(2)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V′是_______________mL；(3)油酸分子的直径是_________________m；(结果保留1位有效数字)(4)若爽身粉撒得过厚，则会使分子直径的测量结果偏_____(选填“大”或“小”)。待油膜形状稳定后2×10－54×10－10大进考场练真题一、高考真题探析 (2021·北京卷)比较45 ℃的热水和100 ℃的水蒸气，下列说法正确的是( 　　)A．热水分子的平均动能比水蒸气的大B．热水的内能比相同质量的水蒸气的小C．热水分子的速率都比水蒸气的小D．热水分子的热运动比水蒸气的剧烈B解析： 温度是分子平均动能的标志，热水分子的平均动能比水蒸气的小，A错误；内能与物体的质量、温度、体积有关，一定质量的热水变成水蒸气，温度升高，体积增大，吸收热量，故热水的内能比相同质量的水蒸气的小，B正确；温度升高，分子热运动的平均速率增大，并不是每个分子的速率都增大，C错误；温度越高，分子热运动越剧烈，D错误。二、临场真题练兵1．(2020·全国卷Ⅰ·33(1))分子间作用力F与分子间距r的关系如图所示，r＝ r1时，F＝0。分子间势能由r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O，另一分子从距O点很远处向O点运动，在两分子间距减小到r2的过程中，势能_______(填“减小”“不变”或“增大”)；在间距由r2减小到r1的过程中，势能_______(填“减小”“不变”或“增大”)；在间距等于r1处，势能_______(填“大于”“等于”或“小于”)零。减小减小小于解析：(1)从距O点很远处向O点运动，两分子间距减小到r2的过程中，分子力体现为引力，引力做正功，分子势能减小。(2)在r2→r1的过程中，分子力仍然体现为引力，引力做正功，分子势能减小。(3)在间距等于r1之前，分子势能一直减小，取无穷远处分子间势能为零，则在r1处分子势能小于零。2．(多选)(2023·浙江卷)以下实验中，说法正确的是( 　　 )A．“观察电容器的充、放电现象”实验中，充电时电流逐渐增大，放电时电流逐渐减小B．“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，滴入油酸酒精溶液后，需尽快描下油膜轮廓，测出油膜面积C．“观察光敏电阻特性”和“观察金属热电阻特性”实验中，光照强度增加，光敏电阻阻值减小；温度升高，金属热电阻阻值增大D．“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，如果可拆变压器的“横梁”铁芯没装上，原线圈接入10 V的交流电时，副线圈输出电压不为零CD解析：“观察电容器的充、放电现象”实验中，充电时电流逐渐减小，放电时电流逐渐增大，故A错误；“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，滴入油酸酒精溶液后，需待油酸溶液全部散开，形状稳定后，用一玻璃板轻轻盖在浅盘上，然后用水笔把油酸溶液的轮廓画在玻璃板上，测出油膜面积，故B错误；“观察光敏电阻特性”实验中，光照强度增加，光敏电阻阻值减小；“观察金属热电阻特性”实验中，温度升高，金属热电阻阻值增大，故C正确；“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，如果可拆变压器的“横梁”铁芯没装上，原线圈接入10 V的交流电时，变压器的效果减弱，副线圈磁通量还是会发生变化，副线圈输出电压不为零，故D正确。3．(2023·海南卷)下列关于分子力和分子势能的说法正确的是( 　　)A．分子间距离大于r0时，分子间表现为斥力B．分子从无限远靠近到距离r0处过程中分子势能变大C．分子势能在r0处最小D．分子间距离小于r0且减小时，分子势能在减小C解析：分子间距离大于r0，分子间表现为引力，分子从无限远靠近到距离r0处过程中，引力做正功，分子势能减小，则在r0处分子势能最小；继续减小距离，分子间表现为斥力，分子力做负功，分子势能增大。4．(2021·重庆卷)图1和图2中曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别描述了某物理量随分之间的距离变化的规律，r0为平衡位置。现有如下物理量：①分子势能，②分子间引力，③分子间斥力，④分子间引力和斥力的合力，则曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应的物理量分别是( 　　)A．①③②B．②④③C．④①③ D．①④③D解析：根据分子处于平衡位置(即分子之间距离为r0)时分子势能最小可知，曲线Ⅰ为分子势能随分子之间距离r变化的图像；根据分子处于平衡位置(即分子之间距离为r0)时分子力为零，可知曲线Ⅱ为分子力随分子之间距离r变化的图像；根据分子之间斥力随分子之间距离的增大而减小，可知曲线Ⅲ为分子斥力随分子之间距离r变化的图像，D正确。5．(2023·北京卷)用油膜法估测油酸分子直径是一种通过测量宏观量来测量微观量的方法，已知1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为V，在水面上形成的单分子油膜面积为S，则油酸分子的直径d＝______。