2026年高考物理一轮复习精讲精练第70讲分子动理论固体液体(讲义)(学生版+解析)

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考点一 分子动理论
基础过关
1.分子的大小
(1)分子的直径：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 ml的任何物质都含有相同的分子数，通常可取NA＝6.02×1023 ml－1。
3.联系微观和宏观的四个重要关系
微观量：分子体积V0、分子直径d、分子质量m0。
宏观量：物体的体积V、摩尔体积Vml、物体的质量m、摩尔质量M、物体的密度ρ。
阿伏加德罗常数是联系宏观物理量和微观物理量的桥梁。
(1)一个分子的质量：m0＝MNA。
(2)一个分子的体积：V0＝VmlNA(注：对气体，V0为分子所占空间体积)。
(3)物体所含的分子数：N＝nNA
物体所含物质的量n＝VVml或n＝mM。
(4)物体的体积和质量的关系Vml＝Mρ或V＝mρ。
4.求解分子直径或棱长时的两种模型
(1)球模型：V0＝16πd3，得直径d＝36V0π(常用于固体和液体)。
(2)立方体模型：V0＝d3，得棱长d＝3V0(常用于求相邻气体分子间平均距离)。
【例1】（2024·河北衡水·一模）二氧化碳封存回注，就是通过工程技术手段，把捕集到的二氧化碳注入至地下800米到3500米深度范围内的陆上或海底咸水层，是国际公认的促进碳减排措施。我国第一口位于海底的二氧化碳封存回注井已于2023年正式开钻。实验发现，当水深超过2500m时，二氧化碳会浓缩成近似固体的硬胶体。设在某状态下二氧化碳气体的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为，将二氧化碳分子看作直径为D的球，则在该状态下体积为V的二氧化碳气体变成硬胶体后体积为（ ）
A．B．C．D．
【例2】（2025·浙江·二模）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，地面大气压强是由大气的重力产生的，大小为，重力加速度大小为g。由以上数据可估算（ ）
A．地球大气层空气分子总数为B．地球大气层空气分子总数为
C．空气分子之间的平均距离为D．空气分子之间的平均距离为
【例3】（14-15高二下·江苏泰州·期中）空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发器（铜管）液化成水，经排水管排走，空气中水分越来越少，人会感觉干燥．某空调工作一段时间后，排出液化水的体积．已知水的密度，摩尔质量，阿伏加德罗常数．试求：（结果均保留一位有效数字）
(1)该液化水中含有水分子的总数；
(2)一个水分子的直径。
【例4】（24-25高三上·浙江杭州·阶段练习）浙江大学高分子系某课题组制备出了一种超轻的固体气凝胶，它刷新了目前世界上最轻的固体材料的记录。设气凝胶的密度为（单位为），摩尔质量为M（单位为kg/ml），阿伏加德罗常数为，则（ ）
A．a千克气凝胶所含分子数为B．气凝胶的摩尔体积为
C．每个气凝胶分子的体积为D．每个气凝胶分子的直径为
【例5】（2024·江苏苏州·三模）用浓度为η的油酸酒精溶液做“油膜法估测油酸分子的大小”实验时，测得1mL油酸酒精溶液的滴数为n，在水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油膜形状稳定后，将带有坐标方格的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描下油膜的形状，数出对应的方格个数为N；方格的边长为1cm，求：
（1）油酸分子的直径；
（2）油膜中油酸分子个数。
精讲考点
1.扩散现象
(1)定义：不同种物质能够彼此进入对方的现象；
(2)实质：扩散现象并不是外界作用引起的，也不是化学反应的结果，而是由物质分子的无规则运动产生的物质迁移现象，温度越高，扩散得越快。
2.布朗运动
(1)定义：悬浮微粒的无规则运动；
(2)实质：布朗运动反映了液体分子的无规则运动；
(3)特点：微粒越小，运动越明显；温度越高，运动越明显。
3.热运动
(1)分子永不停息的无规则运动叫作热运动；
(2)特点：分子的无规则运动和温度有关，温度越高，分子运动越剧烈。
考点二 分子力、分子势能与物体的内能
基础过关
1．分子力、分子势能与分子间距的关系
取r→∞处为零势能处
(1)当r>r0时，分子力为引力，当r增大时，分子力做负功，分子势能增加。
(2)当r