高二物理素养提升学案(人教版选择性必修第三册)第一章分子动理论总结提升(原卷版+解析)

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选择性必修三学案第一章 分子动理论总结提升体系构建综合提升提升一 分子微观量的计算例1 （2021江苏如皋中学高二月考）假设在某材料表面镀银，镀层厚度为d，银的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，求：（1）银原子的直径D；（2）在面积为S的表面上共镀有银原子的数目N。综合提升1.分子的简化模型（1）固体和液体分子模型:对于固体和液体,可认为分子紧密排列,分子间没有空隙,则Vmol=NAV0(V0为一个分子的体积,Vmol为摩尔体积）。①球形分子模型:如图a所示,则直径d=36V0π=36VmolπNA。②立方体分子模型:认为每个分子占据一个相同的立方体空间,该立方体的边长即分子间的平均距离,边长d=3V0 ,如图b所示。（2）气体分子模型:对于气体来说,由于气体分子间的距离远大于气体分子的直径,故通过立方体模型（不采用球形模型）,可以估算得到每个气体分子平均占有的空间,但无法得到每个气体分子的实际体积。设每个气体分子占据的空间可看成一个边长为d、体积为V的正方体。气体分子间距离l=d=3V=3VmolNA ,如图c所示。2.宏观量、微观量以及它们之间的关系迁移应用1.一个高约为2.8 m，面积约为10 m2的两人办公室，若只有一人吸了一根烟。求：（保留两位有效数字）（1）估算被污染的空气分子间的平均距离。（2）另一个不吸烟者一次呼吸大约吸入多少个被污染过的空气分子。（人正常呼吸一次吸入气体300 cm3，一根烟大约吸10次，标准状况下空气的摩尔体积Vmol=22.4 L/mol，结果保留两位有效数字）提升二 分子力曲线和分子势能曲线的比较和应用例2（多选）甲、乙两图分别表示两个分子之间的分子力和分子势能随分子间距离变化的图像。由图像判断以下说法中正确的是( )A.当分子间距离为r0时,分子力和分子势能均最小且为零B.当分子间距离r>r0时,分子力随分子间距离的增大而增大C.当分子间距离r>r0时,分子势能随分子间距离的增大而增大D.当分子间距离rr0F引和F斥都随距离的增大而减小，随距离的减小而增大，F引>F斥，F表现为引力r增大，引力做负功，分子势能增加；r减小，引力做正功，分子势能减少r=r0F引=F斥，F=0分子势能最小，但不为零r>10r0F引和F斥和都已十分微弱，可以认为分子间没有相互作用力分子势能为零项目定义微观宏观量值分子的动能物体分子不停地运动着，运动着的分子所具有的能分子永不停息地做无规则运动与温度有关永远不等于零分子的势能由组成物体的分子的相对位置所决定的能分子间存在相互作用的引力和斥力所决定的能与物体的体积有关可能等于零物体的内能物体内所有分子动能与分子势能的总和分子热运动和分子间存在作用力与物质的量、温度、体积有关永远不等于零选择性必修三学案第一章 分子动理论总结提升体系构建① 剧烈 ② 两头少 ③ 撞击 ④ 温度 ⑤ 相对位置 ⑥ 物质的量 ⑦ VS综合提升提升一 分子微观量的计算例1 （2021江苏如皋中学高二月考）假设在某材料表面镀银，镀层厚度为d，银的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，求：（1）银原子的直径D；（2）在面积为S的表面上共镀有银原子的数目N。答案：（1）36MπρNA（2）ρdSMNA解析：（1）银原子的体积V0=VmolNA=MρNA又V0=16πD3解得银原子的直径D=36MπρNA（2）在面积为S的表面上共镀有银原子的数目N=mMNA=ρdSMNA综合提升1.分子的简化模型（1）固体和液体分子模型:对于固体和液体,可认为分子紧密排列,分子间没有空隙,则Vmol=NAV0(V0为一个分子的体积,Vmol为摩尔体积）。①球形分子模型:如图a所示,则直径d=36V0π=36VmolπNA。②立方体分子模型:认为每个分子占据一个相同的立方体空间,该立方体的边长即分子间的平均距离,边长d=3V0 ,如图b所示。（2）气体分子模型:对于气体来说,由于气体分子间的距离远大于气体分子的直径,故通过立方体模型（不采用球形模型）,可以估算得到每个气体分子平均占有的空间,但无法得到每个气体分子的实际体积。设每个气体分子占据的空间可看成一个边长为d、体积为V的正方体。气体分子间距离l=d=3V=3VmolNA ,如图c所示。2.宏观量、微观量以及它们之间的关系迁移应用1.一个高约为2.8 m，面积约为10 m2的两人办公室，若只有一人吸了一根烟。求：（保留两位有效数字）（1）估算被污染的空气分子间的平均距离。（2）另一个不吸烟者一次呼吸大约吸入多少个被污染过的空气分子。（人正常呼吸一次吸入气体300 cm3，一根烟大约吸10次，标准状况下空气的摩尔体积Vmol=22.4 L/mol，结果保留两位有效数字）答案：（1）7.0×10−8m（2）8.7×1017个解析：（1）吸烟者抽一根烟吸入气体的总体积为10×300 cm3，含有空气分子数n=10×300×10−622.4×10−3×6.02×1023个≈8.1×1022个办公室单位体积空间内含被污染的空气分子数为8.1×102210×2.8个/米​3≈2.9×1021个/米​3，每个被污染的分子所占体积为V=12.9×1021m3，所以平均距离L=3V≈7.0×10−8m（2）被动吸烟者一次吸入被污染的空气分子数为2.9×1021×300×10−6个=8.7×1017个提升二 分子力曲线和分子势能曲线的比较和应用例2（多选）甲、乙两图分别表示两个分子之间的分子力和分子势能随分子间距离变化的图像。由图像判断以下说法中正确的是( )A.当分子间距离为r0时,分子力和分子势能均最小且为零B.当分子间距离r>r0时,分子力随分子间距离的增大而增大C.当分子间距离r>r0时,分子势能随分子间距离的增大而增大D.当分子间距离rr0时,分子力随分子间距离的增大先增大后减小,此时分子力做负功,分子势能增大；当分子间距离rr0F引和F斥都随距离的增大而减小，随距离的减小而增大，F引>F斥，F表现为引力r增大，引力做负功，分子势能增加；r减小，引力做正功，分子势能减少r=r0F引=F斥，F=0分子势能最小，但不为零r>10r0F引和F斥和都已十分微弱，可以认为分子间没有相互作用力分子势能为零项目定义微观宏观量值分子的动能物体分子不停地运动着，运动着的分子所具有的能分子永不停息地做无规则运动与温度有关永远不等于零分子的势能由组成物体的分子的相对位置所决定的能分子间存在相互作用的引力和斥力所决定的能与物体的体积有关可能等于零物体的内能物体内所有分子动能与分子势能的总和分子热运动和分子间存在作用力与物质的量、温度、体积有关永远不等于零