2019届高考物理总复习第十三章热学第一节分子动理论内能(实验用油膜法估测分子的大小)测试题

第一节分子动理论内能（实验：用油膜法估测分子的大小）

[学生用书P241]

【基础梳理】

一、分子动理论

1．物体是由大量分子组成的

(1)分子的大小

①分子直径：数量级是10－10 m；

②分子质量：数量级是10－26 kg；

③测量方法：油膜法．

(2)阿伏加德罗常数：1 mol任何物质所含有的粒子数，N A＝×1023 mol－1.

2．分子热运动：一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动． (1)扩散现象：相互接触的不同物质彼此进入对方的现象．温度越高，扩散越快，可在固体、液体、气体中进行．

(2)布朗运动：悬浮在液体(或气体)中的微粒的无规则运动，微粒越小，温度越高，布朗运动越显著．

3．分子力：分子间同时存在引力和斥力，且都随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的减小而增大，但总是斥力变化得较快．

二、温度

1．意义：宏观上表示物体的冷热程度(微观上表示物体中分子平均动能的大小)．

2．两种温标

(1)摄氏温标和热力学温标的关系T ＝t ＋．

(2)绝对零度(0 K)：是低温极限，只能接近不能达到，所以热力学温度无负值．

三、内能

1．分子动能

(1)意义：分子动能是分子热运动所具有的动能；

(2)分子平均动能：所有分子动能的平均值．温度是分子平均动能的标志．

2．分子势能：由分子间相对位置决定的能，在宏观上分子势能与物体体积有关，在微观上与分子间的距离有关．

3．物体的内能

(1)内能：物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和．

(2)决定因素：温度、体积和物质的量．

【自我诊断】

判一判

(1)1 g 水含的水分子数与1 g 酒精含的酒精分子数相等．( )

(2)若体积为V 的氧气中含氧气分子个数为N ，则每个氧气分子的体积近似为V N

.( )

(3)布朗运动是花粉颗粒分子的运动．( )

(4)分子间同时存在着引力和斥力，当分子间距离增大，引力和斥力同时减小，若引力大于斥力，则分子力体现为引力．( )

(5)分子间存在分子势能，随着分子间距离增大分子势能增大．( )

(6)用油膜法测分子直径的方法，把酒精撒在水面上只要实验方法得当就可以测出酒精分子的直径．( )

提示：(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)×

想一想

当两个分子从无穷远逐渐靠近时，分子力大小如何变化，分子力做功情况如何？分子势能如何变化？

提示：分子力先增大后减小再增大；分子力先做正功，后做负功；分子势能先减小后增大．

对分子动理论的考查[学生用书P241]

【知识提炼】

1．宏观量与微观量的关系

(1)微观量：分子体积V 0、分子直径d 、分子质量m 0.

(2)宏观量：物体的体积V 、摩尔体积V m 、物体的质量m 、摩尔质量M 、物体的密度ρ.

(3)关系

①分子的质量：m 0＝M N A ＝

ρV m N A . ②分子的体积：V 0＝V m N A ＝M ρN A

. ③物体所含的分子数：N ＝V

V m ·N A ＝

m ρV m ·N A 或N ＝m M ·N A ＝ρV M ·N A . (4)两种模型

①球体模型直径为d ＝ 36V 0π

. ②立方体模型边长为d ＝3V 0.

2．分子力、分子势能与分子间距离的关系

(1)分子力曲线与分子势能曲线：分子力F 、分子势能E p 与分子间距离r 的关系图线如图所示(取无穷远处分子势能E p ＝0)：

(2)分子力、分子势能与分子间距离的关系

①当r >r 0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

③当r ＝r 0时，分子势能最小．

【典题例析】

(2015·高考全国卷Ⅱ)关于扩散现象，下列说法正确的是( ) 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

[审题指导] 扩散现象是分子热运动的直接证据，是分子无规则运动的直接表现，且与温度有关．

[解析] 扩散现象是分子无规则热运动的反映，C正确、E错误；温度越高，分子热运动越激烈，扩散越快，A正确；气体、液体、固体的分子都在不停地进行着热运动，扩散现象在气体、液体和固体中都能发生，D正确；在扩散现象中，分子本身结构没有发生变化，不属于化学变化，B错误．

[答案] ACD

1．分子热运动的特点

布朗运动分子热运动活动主体固体小颗粒分子

区别

是固体小颗粒的运动，是比分子

大得多的分子团的运动，较大的

颗粒不做布朗运动，但它本身的

以及周围的分子仍在做热运动

是指分子的运动，分子无论大小

都做热运动，热运动不能通过光

学显微镜直接观察到

共同点

都是永不停息的无规则运动，都随温度的升高而变得更加剧烈，都

是肉眼所不能看见的

联系

布朗运动是由于小颗粒受到周围分子做热运动的撞击力而引起的，

它是分子做无规则运动的反映

(1)扩散现象直接反映了分子的无规则运动，并且可以发生在固体、液体、气体任何两种物质之间．

(2)布朗运动不是分子的运动，是液体分子无规则运动的反映．

2．判断分子势能变化的两种方法

(1)根据分子力做功判断．分子力做正功，分子势能减小；分子力做负功，分子势能增加．