高中物理第7章分子动理论章末复习课课件选修33高二选修33物理课件
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(1)步骤③中应填写：_____________. (2)1 滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积 V′是_________ mL. (3)油酸分子直径是________ m.
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[解析] (1)为了显示单分子油膜的形状，需要在水面上撒痱子粉 或石膏粉．
(2)1
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2．分子永不停息地做无规则运动
(1)实验依据：_扩_散__(k_uò_sà_n)现_和象_布_朗__运__动__(bù．lǎnɡ yùn dònɡ)
(2)运动特点：①永不停息，无规则．
②温度越高，运动越_激_烈__(j．īliè)
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2．已知物质的摩尔体积 VA，借助于阿伏加德罗常数 NA，可以 计算出这种物质的一个分子所占据的体积 V0＝NVAA.
3．若物体是固体或液体，可把分子视为紧密排列的球形分子，
3 可估算出分子直径 d＝
π6NVAA.
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×6.0×1023
个＝
4.0×1019 个
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则这一滴露珠蒸发完所用时间为 t＝6.0×10n6 min－1＝46..00××1100169 min＝6.67×1012 min. [答案] (1)1.8×10－5 m3/mol (2)6.67×1012 min
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[解析] (1)在油膜法估测油酸分子的大小实验中，应先配制油酸 酒精溶液，再往盘中倒入水，并撒痱子粉，然后用注射器将配好的 溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定，再将玻璃板放于盘上，用 彩笔将油膜形状描绘在玻璃板上，根据 d＝VS计算．
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论
分互子作间用存力在相rrr＜＞＝rrr000，，，FFF引引引＜＞＝FFF斥斥斥
分子动能分子平均动能
定义
内能分子势能决定因素
物体的内能决定定义因素
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[核心速填]
1．物体是由大量分子组成的
(1)分子大小的数量级为__1_0_－_10_____ m. (2)一般分子质量的数量级为_1_0_－_2_6_____ kg. (3)阿伏加德罗常数：___6_.0_2_×__1_0_23________ mol－1.
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分子(fēnzǐ)微观量的计算方法
阿伏加德罗常数 NA 是联系宏观物理量和微观物理量的桥梁，在 已知宏观物理量的基础上往往可借助 NA 计算出某些微观物理量，有 关计算主要有：
1．已知物质的摩尔质量 M，借助于阿伏加德罗常数 NA，可以 求得这种物质的分子质量 m0＝NMA.
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【例 2】 “用油膜法估测分子的大小”的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先往边长为 30～40 cm 的浅盘里倒入 2 cm 深的水，然后将
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完成下列填空： (1)上述步骤中，正确的顺序是________(填写步骤前面的数字)． (2)将 1 cm3 的油酸溶于酒精，制成 300 cm3 的油酸酒精溶液，测 得 1 cm3 的油酸酒精溶液有 50 滴．现取 1 滴该油酸酒精溶液滴在水 面上，测得所形成的油膜的面积是 0.13 m2.由此估算出油酸分子的直 径为________ m．(结果保留一位有效数字)
滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积
V′
＝
V0V油 nV总
＝
1 100
×
1 500
mL＝2×10－5 mL.
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(3)根据大于半个方格的算一个，小于半个方格的舍去，油膜形 状占据方格数大约为 115 个，故面积 S＝115×20×20 mm2＝4.6×104 mm2
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2．在油膜法估测油酸分子的大小实验中，有下列实验步骤：
①往边长约为 40 cm 的浅盘里倒入约 2 cm 深的水，待水面稳定
后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上．
②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴在水面上，待薄膜形
状稳定．
③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面
＝MmNA.
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【例 1】 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)水分子的质量； (3)水分子的直径．(取两位有效数字)
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用油膜法估测分子(fēnzǐ)的大小
用油膜法估测分子直径的实验原理是：油酸是一种脂肪酸，它的 分子的一部分和水分子的亲和力很强．当把一滴用酒精稀释过的油酸 滴在水面上时，酒精溶于水或挥发，在水面上形成一层油酸薄膜，薄 膜可认为是单分子油膜，如图所示．将水面上形成的油膜形状画到坐 标纸上，可以计算出油膜的面积，根据纯油酸的体积 V 和油膜的面积 S，可以计算出油膜的厚度 d＝V/S，即油酸分子的直径．
露珠需要多少分钟蒸发完？
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[解析] (1)水的摩尔体积 Vm＝Mρ ＝118.0××1100－33 m3/mol＝1.8×10－5
m3/mol.
(2)一滴露珠中含有的水分子总数为
n
＝
ρV M
NA
＝
1.0×103×12.0×10－4×10－6 18×10－3
第七章 分子 动理论 (fēnzǐ)
章末复习 课 (fùxí)
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巩固层 知识 整 合
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[体系构建]
物分体子是组由成大的量分阿子伏的加大德小罗常数
分
实验依据
动理子(分理子论动)分做子无永规不则停运息动地热运运动动特点
________均匀地撒在水面上；
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④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳 定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸 膜的形状；
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⑤将画有油酸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：
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1．一滴露珠的体积是 12.0×10－4 cm3，已知水的密度是 1.0×103 kg/m3，摩尔质量是 18 g/mol，阿伏加德罗常数 NA＝6.0×1023 mol－1.
(1)水的摩尔体积是多少？
(2)已知露珠在树叶上每分钟蒸发 6.0×106 个水分子，则这一滴
论
分互子作间用存力在相rrr＜＞＝rrr000，，，FFF引引引＜＞＝FFF斥斥斥
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分
物分体子是组由成大的量分阿子伏的加大德小罗常数 实验依据
温温度标和热温平标衡热摄定力氏律学温温标标
动理子(分理子论动)分做子无永规不则停运息动地热运运动动特点
＝3.9×10－10 m.
[答案]
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(1)3.3×1022 个
(2)3.0×10－26 kg
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(3)3.9×10－10 m
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[一语通关] 分子动理论中宏观量与微观量之间的关系
由宏观量计算微观量，或由微观量计算宏观量，都要通过阿伏加 德罗常数建立联系．所以说，阿伏加德罗常数是联系宏观量与微观量 的桥梁．
积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小．
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④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒 中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒 精溶液的体积．
⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃 板上．
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4．温度和温标
(1)热平衡的标志：_温_度__(w相ēnd同ù) ．
(2)温度测量的理论依据：热__平__衡_定__律__(d_ìng．lǜ) (3)热力学温度与摄氏温度的关系：T＝___t＋__2_7_3_.1_5_K__________.
5．内能
4．依据求得的一个分子占据的体积 V0，可估算分子间距，此时 把每个分子占据的空间看作一个小立方体模型，所以分子间距 d＝
3 V0，这时气体、固体、液体均适用． 5．已知物体的体积 V 和摩尔体积 VA，求物体的分子数 N，则 N
＝NVAAV. 6．已知物体的质量 m 和摩尔质量 M，求物体的分子数 N，则 N
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[解析] (1)因为 1 mol 任何物质中含有分子数都是 NA，所以只 要知道了 1 g 水的物质的量 n，就可求得其分子总数 N.
N＝nNA＝MmNA＝11.8××1100－－32×6.02×1023 个＝3.3×1022 个． (2)水分子质量 m0＝NMA＝61..082××1100－223 kg＝3.0×10－26 kg.
(减小)而减小(增大)，但斥力比引力变化得快．
(2)在 r<r0 范围内，分子力 F、分子势能 Ep 都随分子间距离 r 的 减小而增大．
(3)在 r>r0 的范围内，随着分子间距离的增大，分子力 F 先增大
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3．分子间存在相互作用力
(1)r＝r0 时，F 引＝F 斥，分子力为零__． (2)r＜r0 时，F 引＜F 斥，分子力为_斥_力__(c．hìlì) (3)r＞r0 时，F 引＞F 斥，分子力为引__力__(y．ǐnlì) (4)r＝10r0 时，F 引→0，F 斥→0，分子力为_零_．
(1)分子的平均动能由_温_度__(w决ēndù定) ．
(2)分子势能由分子间_相__对_位__置__决定．
(3)物体的内能由_温_度__、_体_积__、_物_质__的__量__及物态决定．
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提升层 能力 强 化
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油酸分子直径 d＝VS′＝2×41.60×－51×04103 mm ≈4.3×10－7 mm＝4.3×10－10 m.
[答案] (1)痱子粉或石膏粉 (2)2×10－5
(3)4.3×10－10
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[一语通关] 油膜法估测分子直径，关键是获得一滴油酸酒精溶液的体积，并 由配制浓度求出其中所含纯油酸的体积，再就是用数格数法(对外围 小格采用“填补法”即“四舍五入”法)求出油膜面积，再由公式 d ＝VS计算结果．
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(2) 一 滴 溶 液 中 含 油 酸 体 积
V
＝
1×10－6 50×源自1 300m3 ， 故
d
＝
V S
≈5×10－10 m.
[答案] (1)④①②⑤③ (2)5×10－10 m
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分子(fēnzǐ)力、分子(fēnzǐ)势能和物体的内能
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(3)水的摩尔体积 V＝Mρ ，设水分子是一个挨一个紧密排列的，
则一个水分子的体积 V0＝NVA＝ρMNA.将水分子视为球形，则 V0＝16πd3， 所以有：16πd3＝ρMNA
3 即有 d＝
π6ρMNA＝ 3
6×1.8×10－2 3.14×1.0×103×6.02×1023 m
1．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．
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(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
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[解析] (1)为了显示单分子油膜的形状，需要在水面上撒痱子粉 或石膏粉．
(2)1
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2．分子永不停息地做无规则运动
(1)实验依据：_扩_散__(k_uò_sà_n)现_和象_布_朗__运__动__(bù．lǎnɡ yùn dònɡ)
(2)运动特点：①永不停息，无规则．
②温度越高，运动越_激_烈__(j．īliè)
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2．已知物质的摩尔体积 VA，借助于阿伏加德罗常数 NA，可以 计算出这种物质的一个分子所占据的体积 V0＝NVAA.
3．若物体是固体或液体，可把分子视为紧密排列的球形分子，
3 可估算出分子直径 d＝
π6NVAA.
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×6.0×1023
个＝
4.0×1019 个
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则这一滴露珠蒸发完所用时间为 t＝6.0×10n6 min－1＝46..00××1100169 min＝6.67×1012 min. [答案] (1)1.8×10－5 m3/mol (2)6.67×1012 min
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[解析] (1)在油膜法估测油酸分子的大小实验中，应先配制油酸 酒精溶液，再往盘中倒入水，并撒痱子粉，然后用注射器将配好的 溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定，再将玻璃板放于盘上，用 彩笔将油膜形状描绘在玻璃板上，根据 d＝VS计算．
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论
分互子作间用存力在相rrr＜＞＝rrr000，，，FFF引引引＜＞＝FFF斥斥斥
分子动能分子平均动能
定义
内能分子势能决定因素
物体的内能决定定义因素
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[核心速填]
1．物体是由大量分子组成的
(1)分子大小的数量级为__1_0_－_10_____ m. (2)一般分子质量的数量级为_1_0_－_2_6_____ kg. (3)阿伏加德罗常数：___6_.0_2_×__1_0_23________ mol－1.
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分子(fēnzǐ)微观量的计算方法
阿伏加德罗常数 NA 是联系宏观物理量和微观物理量的桥梁，在 已知宏观物理量的基础上往往可借助 NA 计算出某些微观物理量，有 关计算主要有：
1．已知物质的摩尔质量 M，借助于阿伏加德罗常数 NA，可以 求得这种物质的分子质量 m0＝NMA.
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【例 2】 “用油膜法估测分子的大小”的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先往边长为 30～40 cm 的浅盘里倒入 2 cm 深的水，然后将
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完成下列填空： (1)上述步骤中，正确的顺序是________(填写步骤前面的数字)． (2)将 1 cm3 的油酸溶于酒精，制成 300 cm3 的油酸酒精溶液，测 得 1 cm3 的油酸酒精溶液有 50 滴．现取 1 滴该油酸酒精溶液滴在水 面上，测得所形成的油膜的面积是 0.13 m2.由此估算出油酸分子的直 径为________ m．(结果保留一位有效数字)
滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积
V′
＝
V0V油 nV总
＝
1 100
×
1 500
mL＝2×10－5 mL.
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(3)根据大于半个方格的算一个，小于半个方格的舍去，油膜形 状占据方格数大约为 115 个，故面积 S＝115×20×20 mm2＝4.6×104 mm2
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2．在油膜法估测油酸分子的大小实验中，有下列实验步骤：
①往边长约为 40 cm 的浅盘里倒入约 2 cm 深的水，待水面稳定
后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上．
②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴在水面上，待薄膜形
状稳定．
③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面
＝MmNA.
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【例 1】 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)水分子的质量； (3)水分子的直径．(取两位有效数字)
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用油膜法估测分子(fēnzǐ)的大小
用油膜法估测分子直径的实验原理是：油酸是一种脂肪酸，它的 分子的一部分和水分子的亲和力很强．当把一滴用酒精稀释过的油酸 滴在水面上时，酒精溶于水或挥发，在水面上形成一层油酸薄膜，薄 膜可认为是单分子油膜，如图所示．将水面上形成的油膜形状画到坐 标纸上，可以计算出油膜的面积，根据纯油酸的体积 V 和油膜的面积 S，可以计算出油膜的厚度 d＝V/S，即油酸分子的直径．
露珠需要多少分钟蒸发完？
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[解析] (1)水的摩尔体积 Vm＝Mρ ＝118.0××1100－33 m3/mol＝1.8×10－5
m3/mol.
(2)一滴露珠中含有的水分子总数为
n
＝
ρV M
NA
＝
1.0×103×12.0×10－4×10－6 18×10－3
第七章 分子 动理论 (fēnzǐ)
章末复习 课 (fùxí)
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巩固层 知识 整 合
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[体系构建]
物分体子是组由成大的量分阿子伏的加大德小罗常数
分
实验依据
动理子(分理子论动)分做子无永规不则停运息动地热运运动动特点
________均匀地撒在水面上；
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④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳 定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸 膜的形状；
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⑤将画有油酸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：
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1．一滴露珠的体积是 12.0×10－4 cm3，已知水的密度是 1.0×103 kg/m3，摩尔质量是 18 g/mol，阿伏加德罗常数 NA＝6.0×1023 mol－1.
(1)水的摩尔体积是多少？
(2)已知露珠在树叶上每分钟蒸发 6.0×106 个水分子，则这一滴
论
分互子作间用存力在相rrr＜＞＝rrr000，，，FFF引引引＜＞＝FFF斥斥斥
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分
物分体子是组由成大的量分阿子伏的加大德小罗常数 实验依据
温温度标和热温平标衡热摄定力氏律学温温标标
动理子(分理子论动)分做子无永规不则停运息动地热运运动动特点
＝3.9×10－10 m.
[答案]
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(1)3.3×1022 个
(2)3.0×10－26 kg
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(3)3.9×10－10 m
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[一语通关] 分子动理论中宏观量与微观量之间的关系
由宏观量计算微观量，或由微观量计算宏观量，都要通过阿伏加 德罗常数建立联系．所以说，阿伏加德罗常数是联系宏观量与微观量 的桥梁．
积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小．
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④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒 中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒 精溶液的体积．
⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃 板上．
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4．温度和温标
(1)热平衡的标志：_温_度__(w相ēnd同ù) ．
(2)温度测量的理论依据：热__平__衡_定__律__(d_ìng．lǜ) (3)热力学温度与摄氏温度的关系：T＝___t＋__2_7_3_.1_5_K__________.
5．内能
4．依据求得的一个分子占据的体积 V0，可估算分子间距，此时 把每个分子占据的空间看作一个小立方体模型，所以分子间距 d＝
3 V0，这时气体、固体、液体均适用． 5．已知物体的体积 V 和摩尔体积 VA，求物体的分子数 N，则 N
＝NVAAV. 6．已知物体的质量 m 和摩尔质量 M，求物体的分子数 N，则 N
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[解析] (1)因为 1 mol 任何物质中含有分子数都是 NA，所以只 要知道了 1 g 水的物质的量 n，就可求得其分子总数 N.
N＝nNA＝MmNA＝11.8××1100－－32×6.02×1023 个＝3.3×1022 个． (2)水分子质量 m0＝NMA＝61..082××1100－223 kg＝3.0×10－26 kg.
(减小)而减小(增大)，但斥力比引力变化得快．
(2)在 r<r0 范围内，分子力 F、分子势能 Ep 都随分子间距离 r 的 减小而增大．
(3)在 r>r0 的范围内，随着分子间距离的增大，分子力 F 先增大
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3．分子间存在相互作用力
(1)r＝r0 时，F 引＝F 斥，分子力为零__． (2)r＜r0 时，F 引＜F 斥，分子力为_斥_力__(c．hìlì) (3)r＞r0 时，F 引＞F 斥，分子力为引__力__(y．ǐnlì) (4)r＝10r0 时，F 引→0，F 斥→0，分子力为_零_．
(1)分子的平均动能由_温_度__(w决ēndù定) ．
(2)分子势能由分子间_相__对_位__置__决定．
(3)物体的内能由_温_度__、_体_积__、_物_质__的__量__及物态决定．
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提升层 能力 强 化
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油酸分子直径 d＝VS′＝2×41.60×－51×04103 mm ≈4.3×10－7 mm＝4.3×10－10 m.
[答案] (1)痱子粉或石膏粉 (2)2×10－5
(3)4.3×10－10
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[一语通关] 油膜法估测分子直径，关键是获得一滴油酸酒精溶液的体积，并 由配制浓度求出其中所含纯油酸的体积，再就是用数格数法(对外围 小格采用“填补法”即“四舍五入”法)求出油膜面积，再由公式 d ＝VS计算结果．
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(2) 一 滴 溶 液 中 含 油 酸 体 积
V
＝
1×10－6 50×源自1 300m3 ， 故
d
＝
V S
≈5×10－10 m.
[答案] (1)④①②⑤③ (2)5×10－10 m
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分子(fēnzǐ)力、分子(fēnzǐ)势能和物体的内能
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(3)水的摩尔体积 V＝Mρ ，设水分子是一个挨一个紧密排列的，
则一个水分子的体积 V0＝NVA＝ρMNA.将水分子视为球形，则 V0＝16πd3， 所以有：16πd3＝ρMNA
3 即有 d＝
π6ρMNA＝ 3
6×1.8×10－2 3.14×1.0×103×6.02×1023 m
1．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．
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第三十二页，共四十三页。
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(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