2020版高考物理一轮复习第1讲分子动理论内能教案新人教版选修3_3

第1讲分子动理论内能

考点1 微观量的估算

1．分子的两种模型

(1)球体模型直径d＝36V

π

.(常用于固体和液体)

(2)立方体模型边长d＝3

V0.(常用于气体)

对于气体分子，d＝3

V0的值并非气体分子的大小，而是两个相邻的气体分子之间的平

均距离．

2．与阿伏加德罗常数有关的宏观量和微观量的计算方法

(1)宏观物理量：物体的质量m，体积V，密度ρ，摩尔质量M mol，摩尔体积V mol.

(2)微观物理量：分子的质量m0，分子的体积V0，分子直径d.

(3)宏观量、微观量以及它们之间的关系.

1．(多选)钻石是首饰和高强度钻头、刻刀等工具中的主要材料，设钻石的密度为ρ(单位为kg/m 3

)，摩尔质量为M (单位为g/mol)，阿伏加德罗常数为N A .已知1克拉＝0.2克，则( ACE )

A ．a 克拉钻石所含有的分子数为0.2aN A M

B ．a 克拉钻石所含有的分子数为

aN A

M

C ．每个钻石分子直径的表达式为36M ×10－3

N A ρπ(单位为m)

D ．每个钻石分子直径的表达式为6M

N A ρπ

(单位为m) E ．每个钻石分子的质量为M N A

解析：a 克拉钻石的摩尔数为

0.2a M ，则所含分子数为0.2a

M

N A ，A 正确，B 错误；每个钻石

分子的体积为M ×10－3ρN A ＝16πd 3

，则其直径为36M ×10－3

N A ρπ(m)，C 正确，D 错误；每个钻石分子

质量为M

N A

，E 正确．

2．很多轿车为了改善夜间行驶时的照明问题，在车灯的设计上选择了氙气灯，因为氙气灯灯光的亮度是普通灯灯光亮度的3倍，但是耗电量仅是普通灯的一半，氙气灯使用寿命则是普通灯的5倍，很多车主会选择含有氙气灯的汽车．若氙气充入灯头后的容积V ＝1.6 L ，氙气密度ρ＝6.0 kg/m 3

，氙气摩尔质量M ＝0.131 kg/mol ，阿伏加德罗常数N A ＝6×1023

mol

－1

.试估算：(结果保留一位有效数字) (1)灯头中氙气分子的总个数N ； (2)灯头中氙气分子间的平均距离． 解析：(1)设氙气的物质的量为n ， 则n ＝

ρV M ，氙气分子的总个数N ＝ρV M

N A ≈4×1022

个． (2)每个分子所占的空间为V 0＝V

N

设分子间平均距离为a ，则有V 0＝a 3

，

则a＝3V

N

≈3×10－9 m.

答案：(1)4×1022个(2)3×10－9 m

(1)对固体和液体，一般认为分子紧密排列，摩尔体积与阿伏加德罗常数的比值是分子体积.

(2)对气体，分子间距离很大，在标准状态下一摩尔任何气体的体积都为22.4 L，其摩尔体积与阿伏加德罗常数的比值是每个分子占据空间.

考点2 分子热运动

现象

扩散现象布朗运动热运动

1．(多选)关于扩散现象，下列说法正确的是( ACD )

A．温度越高，扩散进行得越快

B．扩散现象是不同物质间的一种化学反应

C．扩散现象是由物质分子无规则运动产生的

D．扩散现象在气体、液体和固体中都能发生

E．液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的

解析：温度越高，分子运动越剧烈，扩散进行得越快，A正确；扩散现象是不同物质相互进入到间隙中，不是化学反应，B错；扩散现象说明分子是无规则运动的，C正确；扩散现象在气体、液体和固体中都能发生，D正确；液体中的扩散现象与对流没有关系，E错．2．(2019·山西五市联考)(多选)小张在显微镜下观察水中悬浮的细微粉笔末的运动．从A点开始，他把粉笔末每隔20 s的位置记录在坐标纸上，依次得到B、C、D…点，把这些点连线形成如图所示折线图，则关于该粉笔末的运动，下列说法正确的是( BDE )

A ．该折线图是粉笔末的运动轨迹

B ．粉笔末的无规则运动反映了水分子的无规则运动

C ．经过B 点后10 s ，粉笔末应该在BC 的中点处

D ．粉笔末由B 到C 的平均速度小于C 到D 的平均速度

E ．若改变水的温度，再记录一张图，则仅从图上不能确定记录哪一张图时的温度高 解析：折线图是每隔20 s 记录的粉笔末的位置的连线图，并非粉笔末的运动轨迹，A 项错误．粉笔末的无规则运动反映了水分子的无规则运动，B 项正确．由于布朗运动的无规则性，我们不能确定经过B 点后10 s 时粉笔末的具体位置，C 项错误．由v ＝x

t

，因为x BC

t BC ＝t CD ，所以D 项正确．改变水的温度，显然能改变水分子热运动的剧烈程度，但并不能改

变布朗运动的无规则性，则仅从图上不能确定记录哪一张图时的温度高，E 项正确．

3．(2019·陕西宝鸡质检)(多选)关于布朗运动和分子热运动，下列说法中正确的是( BCE )

A ．布朗运动是分子的运动，牛顿运动定律不再适用

B ．布朗运动是分子无规则运动的反映

C ．悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动是布朗运动

D ．布朗运动的激烈程度跟温度有关，所以布朗运动也叫作热运动

E ．布朗运动的明显程度与颗粒的体积和质量大小有关

解析：本题考查布朗运动产生的机理和剧烈程度的相关因素．布朗运动是悬浮在液体中粒子的运动，这些粒子不是微观粒子，牛顿运动定律仍适用，故A 错误．悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动是布朗运动，固体小颗粒做布朗运动说明了液体分子不停地做无规则运动，故B 、C 正确．布朗运动反映的是分子的热运动，其本身不是分子的热运动，故D 错误．布朗运动的明显程度与颗粒的体积和质量大小有关，体积和质量越小，布朗运动越剧烈，故E 正确．

(1)扩散现象直接证明了分子不停地做无规则运动，布朗运动间接证明了分子不停地做无规则运动.