第一章分子动理论 1.分子动理论的基本内容 素养·目标定位 目标素养 知识概览 物体是由 分子大小的数量级为10-0m 大量分子 组成的 阿伏加德罗常数 扩散 实验依据 1.了解分子动理论的基本观点及相关 分子永不停 布朗运动 实验证据，培养学生的物质观念。 息地做无规 2.通过了解扩散现象，知道扩散现象是 分子动 则运动 永不停息、无规则 物质分子永不停息地做无规则运动 运动特点 的证据之一。 论 温度越高，运动越剧烈 3.通过了解科学家发现布朗运动现象 分子间存在着引力和斥力 的过程，观察并能解释布朗运动，培 养学生的科学态度与责任感。 分子间存 F-r图像 在着相互 作用力 当rr时，表现为引力 课前·基础认知 一、物体是由大量分子组成的 (3)规律：温度越高，扩散现象越明显。 L.物体是由大量分子组成的。1mol水中含有水分子 (4)意义：证明了物质分子永不停息地做无规则运动。 的数量就达6,02×10”个。 (5)应用：在高温条件下通过分子的扩散在纯净的半导 2.在研究物体的热运动性质和规律时，不必区分它们在 体材料中摻入其他元素来生产半导体器件。 化学变化中所起的不同作用，而把组成物质的微观粒子统称 2.布朗运动。 为分子。 (1)布朗运动描述：是悬浮在液体（或气体）中的微粒不 欲训练D1mol水中含有的水分子的个数为 停地做无规则运动。 6.02×102,试估算常温常压下，1L水中含有的水分子的 (2)产生的原因：大量液体（或气体）分子对悬浮微粒撞 个数。 击的不平衡造成的。 答案3.34×10 (3)布朗运动的特点：永不停息、无规则。 解析常温常压下，1L水的质量为1000g,水的摩尔 (4)影响因素：微粒越小，布朗运动越明显：温度越高，布 质量为M=18g/mol, 朗运动越明显。 所以，常温常压下，1L水中含有的水分子的个数为 (5)意义：布朗运动间接地反映了液体（气体）分子运动 的无规则性。 V=1000×6.02×10=3.34×105。 3.分子热运动：我们把分子永不停息的无规则运动叫 二、分子热运动 作热运动。温度是分子热运动剧烈程度的标志。 L.扩散现象。 微思考D冬天，一缕阳光射入教室内，我们看到教 (1)描述：不同种物质能够彼此进入对方的现象。 室内尘埃上下运动，尘埃的运动是布朗运动吗？ (2)产生原因：由物质分子的无规则运动产生的。 提示做布朗运动的颗粒直径约为10-6m,人直接用
第一章 分子动理论 1.分子动理论的基本内容 素养·目标定位 目 标 素 养 知 识 概 览 1.了解分子动理论的基本观点及相关 实验证据,培养学生的物质观念。 2.通过了解扩散现象,知道扩散现象是 物质分子永不停息地做无规则运动 的证据之一。 3.通过了解科学家发现布朗运动现象 的过程,观察并能解释布朗运动,培 养学生的科学态度与责任感。 课前·基础认知 一、物体是由大量分子组成的 1.物体是由大量分子组成的。1mol水中含有水分子 的数量就达 6.02×1023 个。 2.在研究物体的热运动性质和规律时,不必区分它们在 化学变化中所起的不同作用,而把组成物质的微观粒子统称 为 分子 。 微训练 1 1 mol水 中 含 有 的 水 分 子 的 个 数 为 6.02×1023,试估算常温常压下,1L水中含有的水分子的 个数。 答案 3.34×1025 解析 常温常压下,1L水的质量为1000g,水的摩尔 质量为M=18g/mol, 所以,常温常压下,1L 水中含有的水分子的个数为 N= 1000 18 ×6.02×1023=3.34×1025。 二、分子热运动 1.扩散现象。 (1)描述:不同种物质能够彼此进入对方的现象。 (2)产生原因:由物质分子的 无规则运动 产生的。 (3)规律:温度越高,扩散现象越 明显 。 (4)意义:证明了物质分子永不停息地做无规则运动。 (5)应用:在高温条件下通过分子的扩散在纯净的半导 体材料中掺入其他元素来生产半导体器件。 2.布朗运动。 (1)布朗运动描述:是悬浮在液体(或气体)中的微粒不 停地做无规则运动。 (2)产生的原因:大量液体(或气体)分子对悬浮微粒撞 击的 不平衡 造成的。 (3)布朗运动的特点:永不停息 、无规则 。 (4)影响因素:微粒越小,布朗运动越明显;温度越高,布 朗运动越明显。 (5)意义:布朗运动间接地反映了液体(气体)分子运动 的无规则性。 3.分子热运动:我们把分子永不停息的 无规则 运动叫 作热运动。 温度 是分子热运动剧烈程度的标志。 微思考 1 冬天,一缕阳光射入教室内,我们看到教 室内尘埃上下运动,尘埃的运动是布朗运动吗? 提示 做布朗运动的颗粒直径约为10-6 m,人直接用 1
物理 选择性必修第三册 配人教版 肉眼是看不见的，需借助显微镜观察，所以教室内看到的尘 引力才比较显著。破碎的镜子拼在一起，由于接触面的错落 埃的运动不是布朗运动。 起伏，只有极少数分子能相互接近到距离很小的程度，绝大多 徽训练2关于液体中的布朗运动，下列说法正确的 数分子彼此间的距离远大于10-0m,因此，总的分子引力非 是() 常小，不足以使它们重新接在一起以恢复到原来完好状态。 A.液体分子的无规则运动称为布朗运动 微训练3（多选）下列关于分子力的说法正确的有 B.液体中悬浮微粒越大，布朗运动越显著 () C,布朗运动就是悬浮微粒分子的无规则运动 A.铁丝很难被拉长，这一事实说明铁丝分子间存在引力 D.布朗运动是液体分子热运动的反映 B.将打气管的出口端封住，向下压活塞，当空气被压缩 答案D 到一定程度后很难再被压缩，这一事实说明这时空气分子间 解析布朗运动是指悬浮在液体（或气体）中的固体小 表现为斥力 颗粒的运动，不是液体分子的无规则运动，是液体分子无规 C.水很难被压缩，这一事实说明水分子间存在斥力 则热运动的反映，选项A、C错误，D正确：液体中悬浮微粒 D.磁铁可以吸引铁屑，这一事实说明分子间存在引力 越小，布朗运动越显著，选项B错误。 答案AC 三、分子间的作用力 解析铁丝很难被拉长，因为分子间存在引力，选项A 1.分子间有空隙。 正确：将打气管的出口端封住后向下压活塞，当空气被压编 (1)气体分子的空隙：气体很容易被压缩，表明气体分 到一定程度后很难再被压缩，是因为打气管内外存在压强 子间有很大的空隙。 差，选项B错误：水很难被压缩，因为分子间存在斥力，选项 (2)液体分子间的空隙：水和酒精混合后总体积会减小 C正确：磁铁可吸引铁屑，是因为铁屑被磁化而被吸引，与分 说明液体分子间有空隙。 子间作用力无关，选项D错误。 (3)固体分子间的空隙：压在一起的金片和铅片的分子， 四、分子动理论 能扩散到对方的内部说明固体分子间也存在着空隙。 1.内容。 2.分子间的作用力。 物体是由大量分子组成的，分子在做永不停息的无规 (1)分子间的引力和斥力是同时存在的，实际表现出来 则运动，分子之间存在着相互作用力。 的分子间的作用力是引力和斥力的合力。 2.统计规律。 (2)分子之间的引力或斥力都跟分子间距离有关，分 (1)微观方面：各个分子的运动都是不规则的，带有偶 子间的作用力F跟分子间距离r的关系如图所示。 然性。 (2)宏观方面：大量分子的运动有一定的规律。 ·微训练4关于分子动理论，下列说法不正确的是 A.物体由大量分子组成 B.布朗运动是液体分子的无规则运动 当rr。时，分子间的作用力F表现为引力。 微思考2“破镜不能重圆”指的是打碎的镜片不能 解析物体由大量分子组成，选项A正确；布朗运动是 把它们拼在一起以恢复到原来完好状况，你能解释其中的原 悬浮在液体表面的固体颗粒的无规则运动，是液体分子的无 规则运动的反映，选项B错误：分子永不停息地做无规则运 因吗？ 动，选项C正确：分子间同时存在引力和斥力，选项D正确。 提示因为只有当分子间的距离接近10-0m时，分子 课堂·重难突破 一 物体是由大量分子组成的 常温常压下，1cm3水中含有多少个水分子？假如60亿人 来数这些分子，每人每秒数一个，需要多少年才能数完？ 重难归纳 提示常温常压下，1cm3水的质量为1g,水的摩尔质 1.分子是极其微小的，其数量级是10-0m。 量M=18g/mol, 所以，常温常压下，1cm3水中含有水分子的个数为 2.物体是由大量分子组成的。 1 3.组成物体的大量的分子是客观存在的。 N=i8×6.02×10=3,34×10。 丫情境还验 60亿人每人每秒数一个，数1cm3水中含有的水分子 1mol水中含有的水分子的个数高达6.02×102，那么
物 理 选择性必修 第三册 配人教版 肉眼是看不见的,需借助显微镜观察,所以教室内看到的尘 埃的运动不是布朗运动。 微训练 2 关于液体中的布朗运动,下列说法正确的 是( ) A.液体分子的无规则运动称为布朗运动 B.液体中悬浮微粒越大,布朗运动越显著 C.布朗运动就是悬浮微粒分子的无规则运动 D.布朗运动是液体分子热运动的反映 答案 D 解析 布朗运动是指悬浮在液体(或气体)中的固体小 颗粒的运动,不是液体分子的无规则运动,是液体分子无规 则热运动的反映,选项 A、C错误,D正确;液体中悬浮微粒 越小,布朗运动越显著,选项B错误。 三、分子间的作用力 1.分子间有空隙。 (1)气体分子的空隙:气体很容易被 压缩 ,表明气体分 子间有很大的空隙。 (2)液体分子间的空隙:水和酒精混合后总体积会减小, 说明液体分子间有 空隙 。 (3)固体分子间的空隙:压在一起的金片和铅片的分子, 能扩散到对方的 内部 说明固体分子间也存在着空隙。 2.分子间的作用力。 (1)分子间的引力和斥力是 同时 存在的,实际表现出来 的分子间的作用力是引力和斥力的 合力 。 (2)分子之间的引力或斥力都跟分子间 距离 有关,分 子间的作用力F 跟分子间距离r的关系如图所示。 当rr0 时,分子间的作用力F 表现为 引力 。 微思考 2 “破镜不能重圆”指的是打碎的镜片不能 把它们拼在一起以恢复到原来完好状况,你能解释其中的原 因吗? 提示 因为只有当分子间的距离接近10-10 m时,分子 引力才比较显著。破碎的镜子拼在一起,由于接触面的错落 起伏,只有极少数分子能相互接近到距离很小的程度,绝大多 数分子彼此间的距离远大于10-10 m,因此,总的分子引力非 常小,不足以使它们重新接在一起以恢复到原来完好状态。 微训练 3 (多选)下列关于分子力的说法正确的有 ( ) A.铁丝很难被拉长,这一事实说明铁丝分子间存在引力 B.将打气管的出口端封住,向下压活塞,当空气被压缩 到一定程度后很难再被压缩,这一事实说明这时空气分子间 表现为斥力 C.水很难被压缩,这一事实说明水分子间存在斥力 D.磁铁可以吸引铁屑,这一事实说明分子间存在引力 答案 AC 解析 铁丝很难被拉长,因为分子间存在引力,选项 A 正确;将打气管的出口端封住后向下压活塞,当空气被压缩 到一定程度后很难再被压缩,是因为打气管内外存在压强 差,选项B错误;水很难被压缩,因为分子间存在斥力,选项 C正确;磁铁可吸引铁屑,是因为铁屑被磁化而被吸引,与分 子间作用力无关,选项D错误。 四、分子动理论 1.内容。 物体是由大量分子组成的,分子在做永不停息的 无规 则 运动,分子之间存在着相互作用力。 2.统计规律。 (1)微观方面:各个分子的运动都是不规则的,带有 偶 然性 。 (2)宏观方面:大量分子的运动有一定的规律。 微训练 4 关于分子动理论,下列说法不正确的是 ( ) A.物体由大量分子组成 B.布朗运动是液体分子的无规则运动 C.分子永不停息地做无规则运动 D.分子间同时存在引力和斥力 答案 B 解析 物体由大量分子组成,选项 A正确;布朗运动是 悬浮在液体表面的固体颗粒的无规则运动,是液体分子的无 规则运动的反映,选项B错误;分子永不停息地做无规则运 动,选项C正确;分子间同时存在引力和斥力,选项D正确。 课堂·重难突破 一 物体是由大量分子组成的 重难归纳 1.分子是极其微小的,其数量级是10-10 m。 2.物体是由大量分子组成的。 3.组成物体的大量的分子是客观存在的。 1mol水中含有的水分子的个数高达6.02×1023,那么, 常温常压下,1cm3 水中含有多少个水分子? 假如60亿人 来数这些分子,每人每秒数一个,需要多少年才能数完? 提示 常温常压下,1cm3 水的质量为1g,水的摩尔质 量M=18g/mol, 所以,常温常压下,1cm3 水中含有水分子的个数为 N= 1 18 ×6.02×1023=3.34×1022。 60亿人每人每秒数一个,数1cm3 水中含有的水分子 2
第一章 分子动理论 ②液体（或气体）的温度：液体（或气体）的温度越高，布 需要的时间为t= 3.34×1022 6×109 s=5.567×102s=1.765× 朗运动越激烈。 105年。 3.热运动。 典例剖析 (1)分子的“无规则运动”，是指由于分子之间的相互碰 撞，每个分子的运动速度无论是方向还是大小都在不断地 已知地球到月球的平均距离为384400km,金原子的直径 变化。 为3.48×10-9m,金的摩尔质量为197g/mol。若将金原子 (2)热运动是对大量分子而言的。 一个接一个地紧挨排列起来，筑成从地球通往月球的“分子 (3)分子热运动的剧烈程度受到温度影响，温度越高，运 大道”，求： 动越快，但分子热运动永远不会停息。 (1)该“分子大道”需要的原子数： (4)分子无规则的运动，不是宏观物体的机械运动，两者 (2)这些原子的总质量。 无关系。 答案(1)1.10×107(2)3.6×10-8kg 4.布朗运动与热运动的区别与联系。 解析()N=384400000m=1.10X10。 类别 布朗运动 热运动 3.48×10-9m 研究对象 固体微粒 分子 (2)总质量为 不 N 同 观察难易 可以在显微镜下看到，肉 m=M=3.6X10-kg。 点 程度 在显微镜下看不到 眼看不到 规律总结物体是由大量的分子组成的，1m0l任何物 ①无规则 相同点 ②永不停息 质都含有阿伏加德罗常数个分子，阿伏加德罗常数是联 ③温度越高，运动越激烈 系宏观量和微观量的桥梁。 周围液体（或气体）分子的热运动是布朗运动 联系 学以致用 产生的原因，布朗运动反映了分子的热运动 (多选)下列说法正确的是( ?情境体验 A物体是由大量分子组成的 温度降低，扩散现象会因此停止吗？为什么？ B.除了一些有机物的大分子外，多数分子大小的数量 提示不会。因为分子的热运动是永不停息的，所以扩 级为10-0m 散现象不会随温度降低而停止。 C.我们所说的“分子”包含了单原子分子、多原子分子 等多种意义 典例剖析 D.分子的质量是很小的，其数量级为10-9kg 1827年，英国植物学家布朗在显微镜下观察悬浮在液 答案ABC 体里的花粉颗粒时，发现花粉颗粒在做永不停息的无规则运 二分子热运动 动，这种运动称为布朗运动。下列说法正确的是( A.液体温度一定时，花粉颗粒越大，花粉颗粒的无规则 重难归纳 运动越明显 B.花粉颗粒大小一定时，液体温度越低，花粉颗粒的无 1.扩散现象。 规则运动越明显 (1)扩散的特点：永不停息，无规则。 C.布朗运动就是液体分子永不停息的无规则运动 (2)扩散现象可以发生在固体、液体、气体任何两种不同 D,布朗运动是由液体分子的无规则运动引起的 物质之间。气态物质的扩散现象最容易发生，液态物质次 答案D 之，固态物质的扩散现象在常温下短时间内不明显。 解析布朗运动是指悬浮在液体中的花粉颗粒所做的 (3)温度越高，扩散现象越显著。 (4)扩散现象发生的快慢程度还受到“已进人对方”的分 无规则运动，是液体分子对花粉颗粒的不平衡碰撞导致的， 布朗运动不是液体分子的无规则运动，而是液体分子做无规 子浓度的限制，当浓度差大时，扩散现象较为显著。 则热运动的间接反映，选项C错误，D正确。当液体温度一 2.布朗运动。 定时，花粉颗粒越小，布朗运动越明显：当花粉颗粒大小一定 (1)布朗运动的实质是悬浮在液体（或气体）中的固体 时，液体温度越高，布朗运动越明显，选项A、B错误。 微粒的运动，不是固体微粒中单个分子的运动，也不是液体 (或气体)分子的运动。它反映了液体（或气体）分子的无规 规律总结 则运动。 1.扩散现象直接说明了分子的无规则运动。 2.布朗运动间接反映了液体分子的无规则运动。 (2)布朗运动的特点：永不停息，无规则。 3.凡是肉眼能看到的现象都不是分子的热运动。 (3)影响因素。 ①固体微粒的大小：悬浮的微粒越小，布朗运动越明显
第一章 分子动理论 需要的时间为t= 3.34×1022 6×109 s=5.567×1012s=1.765× 105 年。 典例剖析 已知地球到月球的平均距离为384400km,金原子的直径 为3.48×10-9 m,金的摩尔质量为197g/mol。若将金原子 一个接一个地紧挨排列起来,筑成从地球通往月球的“分子 大道”,求: (1)该“分子大道”需要的原子数; (2)这些原子的总质量。 答案 (1)1.10×1017 (2)3.6×10-8kg 解析 (1)N= 384400000m 3.48×10-9 m =1.10×1017。 (2)总质量为 m= N NA M=3.6×10-8kg。 物体是由大量的分子组成的,1mol任何物 质都含有阿伏加德罗常数个分子,阿伏加德罗常数是联 系宏观量和微观量的桥梁。 学以致用 (多选)下列说法正确的是( ) A.物体是由大量分子组成的 B.除了一些有机物的大分子外,多数分子大小的数量 级为10-10 m C.我们所说的“分子”包含了单原子分子、多原子分子 等多种意义 D.分子的质量是很小的,其数量级为10-19kg 答案 ABC 二 分子热运动 重难归纳 1.扩散现象。 (1)扩散的特点:永不停息,无规则。 (2)扩散现象可以发生在固体、液体、气体任何两种不同 物质之间。气态物质的扩散现象最容易发生,液态物质次 之,固态物质的扩散现象在常温下短时间内不明显。 (3)温度越高,扩散现象越显著。 (4)扩散现象发生的快慢程度还受到“已进入对方”的分 子浓度的限制,当浓度差大时,扩散现象较为显著。 2.布朗运动。 (1)布朗运动的实质是悬浮在液体(或气体)中的固体 微粒的运动,不是固体微粒中单个分子的运动,也不是液体 (或气体)分子的运动。它反映了液体(或气体)分子的无规 则运动。 (2)布朗运动的特点:永不停息,无规则。 (3)影响因素。 ①固体微粒的大小:悬浮的微粒越小,布朗运动越明显。 ②液体(或气体)的温度:液体(或气体)的温度越高,布 朗运动越激烈。 3.热运动。 (1)分子的“无规则运动”,是指由于分子之间的相互碰 撞,每个分子的运动速度无论是方向还是大小都在不断地 变化。 (2)热运动是对大量分子而言的。 (3)分子热运动的剧烈程度受到温度影响,温度越高,运 动越快,但分子热运动永远不会停息。 (4)分子无规则的运动,不是宏观物体的机械运动,两者 无关系。 4.布朗运动与热运动的区别与联系。 类别 布朗运动 热运动 不 同 点 研究对象 固体微粒 分子 观 察 难 易 程度 可以在显微镜下看到,肉 眼看不到 在显微镜下看不到 相同点 ①无规则 ②永不停息 ③温度越高,运动越激烈 联系 周围液体(或气体)分子的热运动是布朗运动 产生的原因,布朗运动反映了分子的热运动 温度降低,扩散现象会因此停止吗? 为什么? 提示 不会。因为分子的热运动是永不停息的,所以扩 散现象不会随温度降低而停止。 典例剖析 1827年,英国植物学家布朗在显微镜下观察悬浮在液 体里的花粉颗粒时,发现花粉颗粒在做永不停息的无规则运 动,这种运动称为布朗运动。下列说法正确的是( ) A.液体温度一定时,花粉颗粒越大,花粉颗粒的无规则 运动越明显 B.花粉颗粒大小一定时,液体温度越低,花粉颗粒的无 规则运动越明显 C.布朗运动就是液体分子永不停息的无规则运动 D.布朗运动是由液体分子的无规则运动引起的 答案 D 解析 布朗运动是指悬浮在液体中的花粉颗粒所做的 无规则运动,是液体分子对花粉颗粒的不平衡碰撞导致的, 布朗运动不是液体分子的无规则运动,而是液体分子做无规 则热运动的间接反映,选项C错误,D正确。当液体温度一 定时,花粉颗粒越小,布朗运动越明显;当花粉颗粒大小一定 时,液体温度越高,布朗运动越明显,选项 A、B错误。 1.扩散现象直接说明了分子的无规则运动。 2.布朗运动间接反映了液体分子的无规则运动。 3.凡是肉眼能看到的现象都不是分子的热运动。 3
物理 选择性必修 第三册 配人教版 学以致用 被压缩，这时候分子间还有引力吗？ 提示分子间同时存在引力和斥力，当物体被压缩时， (多选)关于扩散现象，下列说法正确的是( 斥力大于引力，分子间作用力表现为斥力。 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 典例剖析 C,扩散现象是由物质分子无规则运动产生的 (多选)下列说法正确的是( D.扩散现象在气体、液体和固体中都能发生 A.水的体积很难被压缩，这是分子间存在斥力的宏观 答案ACD 表现 解析温度越高，扩散进行得越快，选项A正确：扩散 B.气体总是很容易充满容器，这是分子间存在斥力的 现象是由物体分子无规则运动产生的，不是化学反应，选项 宏观表现 B错误，C正确：扩散现象在气体、液体和固体中都能发生， C,两个相同的半球壳吻合接触，中间抽成真空（马德堡 选项D正确。 半球)，用力很难拉开，这是分子间存在引力的宏观表现 三分子间的作用力 D.用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，这就是分子间存在 引力的宏观表现 重难归纳 答案AD 解析水很难被压缩说明分子间存在一定的斥力，选项 1.分子间作用力：在任何情况下，分子间总是同时存在 着引力和斥力，而实际表现出来的分子间作用力是分子引力 A正确：气体总是很容易充满容器是分子热运动的结果，而 和斥力的合力。 不是分子间斥力的宏观表现，选项B错误：当马德堡半球中 2.分子间作用力与分子间距离变化的关系。 空气被抽出后，在外界大气压强作用下，球很难被拉开，选项 (1)分子间距离r=r。时，引力与斥力大小相等，分子间 C错误：拉伸物体需要力说明分子之间存在引力，选项D 作用力为零。平衡位置即分子间距离等于r。(数量级为 正确。 10-1om)的位置。 规律总结 (2)分子间的引力和斥力都随分子间距离r的增大而减 外力作用下固体很难被压缩的原因是分子 小，但斥力减小得更快。 间存在斥力，很难被拉伸的原因是分子间存在引力。外 力作用下液体很难被压缩的原因是分子间存在斥力。外 (3)分子间作用力与分子间距离变化的关系及分子力模 力作用下气体很容易被压缩的原因是分子间有空隙，气 型如下。 体压缩到一定程度后较难再被压缩，是因为气体压强 分子间作用力F 太大。 分子间 分子间 随分子间距离r的 分子间作用力模型 距离 作用力 变化关系图像 学以致用 ○WW○ (多选)关于分子间作用力，下列说法正确的是( r=ro 零 k-1,F=0 A.分子间的相互作用力是万有引力的表现 原长 B.当分子间距离r>r。时，随着r的增大，分子间斥力 表现为斥 和引力都减小，但斥力减小得更快，合力表现为引力 C.当分子间距离大于10倍的r。时，分子间的作用力几 力，且分子 间作用力 OWO- 乎等于零 ro 随分子间 lF向里 用的斥力和引力，斥力和引力都随着分子间距离的增大而减 距的增大 拉伸 小，当分子间距离r>r。时，分子间相互作用的斥力小于引 先增大后 力，分子间作用力表现为引力，当r>10r。时，分子间作用力 减小 几乎等于零，故选项B、C正确：分子间同时存在着相互作用 的引力和斥力，当两个分子间距离为r。时，每个分子受另 ?情境体宠 一个分子的引力和斥力大小相等、方向相反，合力为零，故选 当压缩物体时，分子间的作用力表现为斥力，物体反抗项D错误
物 理 选择性必修 第三册 配人教版 学以致用 (多选)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 答案 ACD 解析 温度越高,扩散进行得越快,选项 A 正确;扩散 现象是由物体分子无规则运动产生的,不是化学反应,选项 B错误,C正确;扩散现象在气体、液体和固体中都能发生, 选项D正确。 三 分子间的作用力 重难归纳 1.分子间作用力:在任何情况下,分子间总是同时存在 着引力和斥力,而实际表现出来的分子间作用力是分子引力 和斥力的合力。 2.分子间作用力与分子间距离变化的关系。 (1)分子间距离r=r0 时,引力与斥力大小相等,分子间 作用力为零。平衡位置即分子间距离等于r0(数量级为 10-10 m)的位置。 (2)分子间的引力和斥力都随分子间距离r的增大而减 小,但斥力减小得更快。 (3)分子间作用力与分子间距离变化的关系及分子力模 型如下。 分子 间 作 用 力 F 随分子间距离r的 变化关系图像 分子间 距离 分子间 作用力 分子间作用力模型 r=r0 零 rr0 表 现 为 引 力,且分子 间 作 用 力 随 分 子 间 距的增大, 先 增 大 后 减小 当压缩物体时,分子间的作用力表现为斥力,物体反抗 被压缩,这时候分子间还有引力吗? 提示 分子间同时存在引力和斥力,当物体被压缩时, 斥力大于引力,分子间作用力表现为斥力。 典例剖析 (多选)下列说法正确的是( ) A.水的体积很难被压缩,这是分子间存在斥力的宏观 表现 B.气体总是很容易充满容器,这是分子间存在斥力的 宏观表现 C.两个相同的半球壳吻合接触,中间抽成真空(马德堡 半球),用力很难拉开,这是分子间存在引力的宏观表现 D.用力拉铁棒的两端,铁棒没有断,这就是分子间存在 引力的宏观表现 答案 AD 解析 水很难被压缩说明分子间存在一定的斥力,选项 A正确;气体总是很容易充满容器是分子热运动的结果,而 不是分子间斥力的宏观表现,选项B错误;当马德堡半球中 空气被抽出后,在外界大气压强作用下,球很难被拉开,选项 C错误;拉伸物体需要力说明分子之间存在引力,选项 D 正确。 外力作用下固体很难被压缩的原因是分子 间存在斥力,很难被拉伸的原因是分子间存在引力。外 力作用下液体很难被压缩的原因是分子间存在斥力。外 力作用下气体很容易被压缩的原因是分子间有空隙,气 体压缩到一定程度后较难再被压缩,是因为气体压强 太大。 学以致用 (多选)关于分子间作用力,下列说法正确的是( ) A.分子间的相互作用力是万有引力的表现 B.当分子间距离r>r0 时,随着r的增大,分子间斥力 和引力都减小,但斥力减小得更快,合力表现为引力 C.当分子间距离大于10倍的r0 时,分子间的作用力几 乎等于零 D.当分子间的距离为r0 时,它们之间既没有引力也没 有斥力 答案 BC 解析 分子间作用力是由于分子内带电粒子的相互作 用和运动而引起的,由于分子的质量非常小,分子间的万有 引力可忽略不计,故选项 A错误;分子间同时存在着相互作 用的斥力和引力,斥力和引力都随着分子间距离的增大而减 小,当分子间距离r>r0 时,分子间相互作用的斥力小于引 力,分子间作用力表现为引力,当r>10r0 时,分子间作用力 几乎等于零,故选项B、C正确;分子间同时存在着相互作用 的引力和斥力,当两个分子间距离为r0 时,每个分子受另 一个分子的引力和斥力大小相等、方向相反,合力为零,故选 项D错误。 4
第一章 分子动理论 模型方法·素养提升 分子模型 科学思维培养 方法归纳 况下水蒸气的摩尔体积，ρ为标准状况下水蒸气的密度，NA 为阿伏加德罗常数，m、V分别表示每个水分子的质量和体 1.球体模型。 积，下面四个关系式正确的是() 固体和液体可看作一个紧挨着一个的球形分子排列而 成，忽略分子间空隙，如图甲所示。 A.NA=OVa M m B.P-NAV 回回▣ M @ C.m-NA nv- ●●●●●● 答案AC d 甲 解析对于气体，宏观量M,Vp之间的关系仍适用， 有M=pVa,宏观量与微观量之间的质量关系也适用，有 2.立方体模型。 气体分子间的空隙很大，把气体分成若干个小立方体， NI=M M m 所以m= 选项C正确，NA-M=V,选项 mm 气体分子位于每个小立方体的中心，每个小立方体是每个分 子平均占有的活动空间，忽略气体分子的大小，如图乙所示。 A正确：由于气体分子间有较大的距离， 一求出的是一个 3.分子大小的估算。 气体分子平均占有的空间，一个气体分子的体积远远小于该 (1)对于固体和液体，分子间距离比较小，可以认为分子 空间，所以选项B、D错误。 是-个个紧挨着的设分子体积为V.则分子直径d-网 规律总结」在解决此类问题时，找出宏观量与微观量 的关系式（通过NA相联系）是关键，还需注意摩尔体积 (球体模型)，或d=(立方体模型)。 与阿伏加德罗常数之比对于固体、液体而言是一个分子 (2)对于气体，分子间距离比较大，处理方法是把气体分 的体积，而对于气体只表示一个分子平均占据的空间，不 子所占据的空间视为立方体模型，从而可计算出两气体分子 是气体分子的大小。 之间的平均间距d=7。 ?佰境体验 学以致用 已知空气的密度为ρ，空气的摩尔质量为M,阿伏加德 钻石是高强度钻头、刻刀等工具中的主要材料，设钻石的 罗常数为N,人呼吸一次能吸入空气的体积为V,则人呼吸 密度为p(单位为kg/m3),摩尔质量为M(单位为g/mol),阿 一次吸入的空气分子个数是多少？ 伏加德罗常数为VA。则每个钻石分子直径d的表达式为 提示根据p= M M 知空气的摩尔体积Vm= ,单个 me 答案 /6MX10-a 分子所占的空间V。= 型，人呼吸一次吸入的空气分子的个 NAPπ 解析钻石的摩尔体积为Vm= MX10 -(单位 数为N=MNA 为m/mol),每个钻石分子体积为V。= Vi MX103 NO ,设钻石分 典例剖析 1 (多选)若以M表示水的摩尔质量，V。表示在标准状 子直径为d,则V。= ,所以分子的直径d= 3/6MX107 0 随堂训练 1.关于分子动理论，下列说法不正确的是( 烈，选项C正确：分子之间存在相互作用的引力和斥力， A.物质是由大量分子组成的 并且引力和斥力同时存在，选项D正确。 B.分子是组成物质的最小微粒 2.关于分子动理论，下列说法正确的是() C,分子永不停息地做无规则热运动 A.布朗运动就是液体分子的无规则运动 D.分子间有相互作用的引力和斥力 B.扩散现象是由物质分子的无规则运动产生的 答案B C.当r=r。时，分子间的引力和斥力均为0 解析物质是由大量分子组成的，选项A正确：分子不是 D.当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力均增大 组成物质的最小微粒，选项B错误：分子在永不停息地做 答案B 无规则的热运动，并且温度越高，分子的无规则运动越剧 解析布明运动是悬浮于液体中的固体小颗粒的运动，选
第一章 分子动理论 模型方法·素养提升 分子模型———科学思维培养 方法归纳 1.球体模型。 固体和液体可看作一个紧挨着一个的球形分子排列而 成,忽略分子间空隙,如图甲所示。 2.立方体模型。 气体分子间的空隙很大,把气体分成若干个小立方体, 气体分子位于每个小立方体的中心,每个小立方体是每个分 子平均占有的活动空间,忽略气体分子的大小,如图乙所示。 3.分子大小的估算。 (1)对于固体和液体,分子间距离比较小,可以认为分子 是一个个紧挨着的,设分子体积为V,则分子直径 d= 36V π (球体模型),或d= 3V(立方体模型)。 (2)对于气体,分子间距离比较大,处理方法是把气体分 子所占据的空间视为立方体模型,从而可计算出两气体分子 之间的平均间距d= 3V。 已知空气的密度为ρ,空气的摩尔质量为 M,阿伏加德 罗常数为NA,人呼吸一次能吸入空气的体积为V,则人呼吸 一次吸入的空气分子个数是多少? 提示 根据ρ= M Vmol 知空气的摩尔体积Vmol= M ρ ,单个 分子所占的空间V0= Vmol NA ,人呼吸一次吸入的空气分子的个 数为N= V V0 = ρV M NA。 典例剖析 (多选)若以 M 表示水的摩尔质量,Vmol 表示在标准状 况下水蒸气的摩尔体积,ρ为标准状况下水蒸气的密度,NA 为阿伏加德罗常数,m、V 分别表示每个水分子的质量和体 积,下面四个关系式正确的是( ) A.NA= ρVmol m B.ρ= M NAV C.m= M NA D.V= Vmol NA 答案 AC 解析 对于气体,宏观量M、Vmol、ρ之间的关系仍适用, 有M=ρVmol,宏观量与微观量之间的质量关系也适用,有 NA= M m ,所以m= M NA ,选项C正确;NA= M m = ρVmol m ,选项 A正确;由于气体分子间有较大的距离, Vmol NA 求出的是一个 气体分子平均占有的空间,一个气体分子的体积远远小于该 空间,所以选项B、D错误。 在解决此类问题时,找出宏观量与微观量 的关系式(通过 NA 相联系)是关键,还需注意摩尔体积 与阿伏加德罗常数之比对于固体、液体而言是一个分子 的体积,而对于气体只表示一个分子平均占据的空间,不 是气体分子的大小。 学以致用 钻石是高强度钻头、刻刀等工具中的主要材料,设钻石的 密度为ρ(单位为kg/m3),摩尔质量为 M(单位为g/mol),阿 伏加德罗常数为 NA。则每个钻石分子直径d 的表达式为 m。 答案 3 6M×10-3 NAρπ 解析 钻 石 的 摩 尔 体 积 为 Vmol = M×10-3 ρ (单 位 为m3/mol),每个钻石分子体积为V0= Vmol NA = M×10-3 NAρ ,设钻石分 子直径为d,则V0= 1 6 πd3,所以分子的直径d= 3 6M×10-3 NAρπ 。 随堂训练 1.关于分子动理论,下列说法不正确的是( ) A.物质是由大量分子组成的 B.分子是组成物质的最小微粒 C.分子永不停息地做无规则热运动 D.分子间有相互作用的引力和斥力 答案 B 解析 物质是由大量分子组成的,选项 A正确;分子不是 组成物质的最小微粒,选项B错误;分子在永不停息地做 无规则的热运动,并且温度越高,分子的无规则运动越剧 烈,选项 C正确;分子之间存在相互作用的引力和斥力, 并且引力和斥力同时存在,选项D正确。 2.关于分子动理论,下列说法正确的是( ) A.布朗运动就是液体分子的无规则运动 B.扩散现象是由物质分子的无规则运动产生的 C.当r=r0 时,分子间的引力和斥力均为0 D.当分子间距离增大时,分子间的引力和斥力均增大 答案 B 解析 布朗运动是悬浮于液体中的固体小颗粒的运动,选 5
物理 选择性必修第三册 配人教版 项A错误：扩散现象是由物质分子的无规则运动产生的， C.悬浮微粒越大，液体分子撞击作用的不平衡性表现得 选项B正确：当r=r。时，分子间的引力和斥力大小相等， 越明显 方向相反，但两力均不为0，选项C错误；当分子间距增大 D.悬浮微粒做布朗运动，是液体分子的无规则运动撞击 时，分子间的引力和斥力均减小，选项D错误。 造成的 3.(多选)已知某气体的摩尔体积为22.41/ol,摩尔质量为 答案D 18g/mol,阿伏加德罗常数为6.02×10mol-,由以上数 解析布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运 据可以估算出这种气体() 动，是液体分子的无规则运动的表现，选项A错误：液体 A.每个分子的质量 B.每个分子的体积 温度越高，布朗运动越剧烈，选项B错误；悬浮微粒越小， C.每个分子占据的空间 D.分子之间的平均距离 液体分子撞击作用的不平衡性表现得越明显，选项C错 答案ACD 误；悬浮微粒做布朗运动，是液体分子的无规则运动撞击 解析由mo= M 可估算出每个气体分子的质量，由于气 造成的，选项D正确。 NA 5.(多选)下列事实能说明分子间存在斥力的是() 体分子同距较大，由V。-本得的是一个分子占据的空 A.气体可以充满整个空间 B.给自行车车胎打气，最后气体很难被压缩 间而不是一个分子的体积，由a=N求出分子之间的 C.给热水瓶灌水时，瓶中水很难被压缩 平均距离，故选项A、C、D正确，B错误。 D.万吨水压机可使钢锭变形，但很难缩小其体积 4.右图描绘的是一颗悬浮微粒受 液体分子 答案CD 到周围液体分子撞击的情景。 解析气体分子间的作用力十分微弱，气体分子除了相互 关于布朗运动，下列说法正确的 是() 碰撞外，不受力的作用，可以在空间自由移动，因而气体可 A.布朗运动就是液体分子的无 以充满它所能达到的空间，选项A错误：固体、液体难被 微粒 规则运动 压缩，是由于分子间存在斥力，气体难被压缩，是气体压强 B液体温度越低，布朗运动越 造成的，选项B错误，C、D正确。 剧烈 课后·训练提升 基础·巩固 一、选择题（第1~5题为单选题，第6~8题为多选题） 1.一般分子体积的数量级接近于() A.10-0m3 B.10-20m3 C.10-0m3 D.10-0m3 答案C 解析分子直径的数量级为10-10m:建立分子的立方体 A.分子无规则运动的情况 B.某个微粒做布朗运动的轨迹 模型，故V=d3=10-0m3。故选项C正确。 2.把萝卜腌成咸菜通常需要几天，而把萝卜炒熟，使之具有 C,某个微粒做布朗运动的速度一时间图线 相同的咸味，只需几分钟。造成这种差别的主要原因是 D.按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线 答案D A.盐的分子很小，容易进入萝卜中 解析微粒在周围液体分子无规则地碰撞下做布朗运动， B.盐分子间有相互作用的斥力 运动轨迹也是无规则的，实际操作中不易描绘出微粒运动 C,萝卜分子间有空隙，易扩散 的实际轨远：而按等时间间隔依次记录的某个微粒所处位 D.炒菜时温度高，分子热运动剧烈 置的连线也能充分反映微粒布朗运动是无规则的，本实验 答案D 记录描绘的正是某个微粒不同时刻所处位置的连线。故 选项D正确。 解析萝卜腌成咸莱或炒熟，具有了咸味，是盐分子扩散 4.关于扩散现象和布朗运动，下列说法正确的是() 引起的，炒莱时温度高，分子热运动剧烈，扩散得快。故选 A扩散现象发生的条件是两种物质浓度不同，而布朗运 项D正确。 动发生的条件是固体颗粒在气体或液体中 3.做布朗运动实验，得到某个观测记录如图所示，图中记录 B.布朗运动和扩散现象都可以在气体、液体、固体中发生 的是() C.布朗运动和扩散现象都是分子的运动 D.扩散现象证实分子在做无规则运动，布朗运动说明小 6
物 理 选择性必修 第三册 配人教版 项 A错误;扩散现象是由物质分子的无规则运动产生的, 选项B正确;当r=r0 时,分子间的引力和斥力大小相等, 方向相反,但两力均不为0,选项C错误;当分子间距增大 时,分子间的引力和斥力均减小,选项D错误。 3.(多选)已知某气体的摩尔体积为22.4L/mol,摩尔质量为 18g/mol,阿伏加德罗常数为6.02×1023 mol-1,由以上数 据可以估算出这种气体( ) A.每个分子的质量 B.每个分子的体积 C.每个分子占据的空间 D.分子之间的平均距离 答案 ACD 解析 由m0= M NA 可估算出每个气体分子的质量,由于气 体分子间距较大,由V0= Vmol NA 求得的是一个分子占据的空 间而不是一个分子的体积,由a= 3V0 求出分子之间的 平均距离,故选项 A、C、D正确,B错误。 4.右图描绘的是一颗悬浮微粒受 到周围液体 分 子 撞 击 的 情 景。 关于布朗运动,下列说法正确的 是( ) A.布朗运动就是液体分子的无 规则运动 B.液体温度越低,布朗运动越 剧烈 C.悬浮微粒越大,液体分子撞击作用的不平衡性表现得 越明显 D.悬浮微粒做布朗运动,是液体分子的无规则运动撞击 造成的 答案 D 解析 布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运 动,是液体分子的无规则运动的表现,选项 A 错误;液体 温度越高,布朗运动越剧烈,选项B错误;悬浮微粒越小, 液体分子撞击作用的不平衡性表现得越明显,选项 C错 误;悬浮微粒做布朗运动,是液体分子的无规则运动撞击 造成的,选项D正确。 5.(多选)下列事实能说明分子间存在斥力的是( ) A.气体可以充满整个空间 B.给自行车车胎打气,最后气体很难被压缩 C.给热水瓶灌水时,瓶中水很难被压缩 D.万吨水压机可使钢锭变形,但很难缩小其体积 答案 CD 解析 气体分子间的作用力十分微弱,气体分子除了相互 碰撞外,不受力的作用,可以在空间自由移动,因而气体可 以充满它所能达到的空间,选项 A 错误;固体、液体难被 压缩,是由于分子间存在斥力,气体难被压缩,是气体压强 造成的,选项B错误,C、D正确。 课后·训练提升 基础 巩固 一、选择题(第1~5题为单选题,第6~8题为多选题) 1.一般分子体积的数量级接近于( ) A.10-10 m3 B.10-20 m3 C.10-30 m3 D.10-40 m3 答案 C 解析 分子直径的数量级为10-10 m;建立分子的立方体 模型,故V=d3=10-30 m3。故选项C正确。 2.把萝卜腌成咸菜通常需要几天,而把萝卜炒熟,使之具有 相同的咸味,只需几分钟。造成这种差别的主要原因是 ( ) A.盐的分子很小,容易进入萝卜中 B.盐分子间有相互作用的斥力 C.萝卜分子间有空隙,易扩散 D.炒菜时温度高,分子热运动剧烈 答案 D 解析 萝卜腌成咸菜或炒熟,具有了咸味,是盐分子扩散 引起的,炒菜时温度高,分子热运动剧烈,扩散得快。故选 项D正确。 3.做布朗运动实验,得到某个观测记录如图所示,图中记录 的是( ) A.分子无规则运动的情况 B.某个微粒做布朗运动的轨迹 C.某个微粒做布朗运动的速度—时间图线 D.按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线 答案 D 解析 微粒在周围液体分子无规则地碰撞下做布朗运动, 运动轨迹也是无规则的,实际操作中不易描绘出微粒运动 的实际轨迹;而按等时间间隔依次记录的某个微粒所处位 置的连线也能充分反映微粒布朗运动是无规则的,本实验 记录描绘的正是某个微粒不同时刻所处位置的连线。故 选项D正确。 4.关于扩散现象和布朗运动,下列说法正确的是( ) A.扩散现象发生的条件是两种物质浓度不同,而布朗运 动发生的条件是固体颗粒在气体或液体中 B.布朗运动和扩散现象都可以在气体、液体、固体中发生 C.布朗运动和扩散现象都是分子的运动 D.扩散现象证实分子在做无规则运动,布朗运动说明小 6
第一章 分子动理论 颗粒在做无规则运动 答案A A1m铜所合原子的数目为光 解析布朗运动不能在固体中发生，选项B错误：布明运 B.1个铜原子的质量为 M 动不是分子的运动，选项C错误：布朗运动说明了液体分 M 子的无规则运动，选项D错误。 C.1个铜原子的体积为 NA 5.已知铜的密度为8.9×103kg/m3,摩尔质量为64g/mol, D.1kg铜所含原子的数目为NA 通过估算可知每个铜原子所占的体积为() 答案BC A7×10-6m3 B.1X10-29m3 解析固体的宏观量与微观量之间的关系为 C.1×10-28m D.8×10-24m3 摩尔质量=NA·原子质量 答案B 摩尔体积=NA·原子体积 解析根据阿伏加德罗常数的物理意义，每个钢原子所占 V==M 故1m朝所含原子数目为号·N:故选项A错误。 有的体积为V。= =1.2×10-29m3,故选项B NA PNA 正确。 个铜原子的质童为，故选项B正确。1个铜原子的体 6.下列现象不能说明分子之间有相互作用力的是( 积是 NA A.一般固体难以拉伸，说明分子间有引力 是N故选项C正确。1kg铜所含原子的数目为， B.一般液体易于流动和变成小液滴，说明液体分子间有 故选项D错误。 斥力 二、计算题 C.用气筒给自己车胎打气，越打越费力，说明只有经过压 9.已知水的密度p=1.0×103kg/m3,摩尔质量M=1.8× 缩的气体分子间才有斥力 10-2kg/mol,阿伏加德罗常数Na=6.02X1023mol-1,试 D.高压密闭的钢筒中的油沿筒壁溢出，这是钢分子对油 估算： 分子的斥力 (1)每个水分子的质量： 答案BCD (2)每个水分子所占的体积。（计算结果保留两位有效 数字) 解析固体雄以拉仲，是分子间引力的表现，故选项A不 符合题意；液体的流动性不能用分子间的引力、斥力来说 答案(1)3.0×10-6kg(2)3.0X10-29m3 明，它是化学键的作用，故选项B符合题意；气体难压缩 ,解得m= 解析(1)每个水分子的质量为m=4 与分子间的作用力无关，故选项C符合题意：油从筒中溢 3.0×10-28kg。 出，是外力作用的结果，而不是钢分子对油分子的斥力所 致，故选项D符合题意。 (2)每个水分子所占的体积为V= N解得V= 7.对下列现象的解释正确的是() 3.0X10-29m3。 A.两块铁经过高温加压将连成一整块，这说明铁分子间 有吸引力 拓展·提高 B.一定质量的气体能充满整个容器，这说明在一般情况 选择题（第1~4题为单选题，第57题为多选题） 下，气体分子间的作用力很微弱 1.关于分子，下列说法正确的是() C,电焊能把两块金属连接成一整块是分子间的引力起 A.分子看成小球是分子的简化模型，实际上，分子的形状 作用 并不真的都是小球 D.破碎的玻璃不能把它们拼接在一起是因为其分子间斥 B.所有分子大小的数量级都是10-m 力作用的结果 C“物体是由大量分子组成的”，其中“分子”只包含分子， 答案ABC 不包括原子和离子 解析高温下铁分子运动非常激烈，两铁块上的铁分子间 D.分子的质量是很小的，其数量级一般为10-0kg 距很容易充分接近到分子间作用力起作用的距离内，所以 答案A 两块铁经过高温加压将很容易连成一整块，电焊也是相同 解析将分子看作小球是为研究问题而建立的简化模型， 的原理，所以选项A、C正确：通常情况下，气体分子间的距 选项A正确：一些有机物质的分子大小的数量级超过 离超过了10r。,此种情况下分子力非常微弱，气体分子可以 10-0m,选项B错误；“物体是由大量分子组成的”，其中 无拘无束地运动，从而充满整个容器，所以选项B正确：玻 “分子”是分子、原子、离子的统称，选项C错误：分子质量 璃断面凹凸不平，即使用很大的力也不能使两断面间距均 的数量级一般为10一26kg,选项D错误。 匀接近到分子引力作用的距离，所以碎玻璃不能接合，若把： 2.有下列四种现象，其中属于扩散的是() 玻璃加热，玻璃变软，亦可重新接合，所以选项D错误。 ①海绵状塑料可以吸水：②揉面团时，加入小苏打，小苏打 8.已知阿伏加德罗常数为Na,铜的摩尔质量为M(kg/mol), 可以揉进面团内；③放一勺白糖于一杯开水中，水会变甜： 密度为p(kg/m3),下面的结论正确的是() ④把一盆盛开的蜡梅放入室内，会满室生香
第一章 分子动理论 颗粒在做无规则运动 答案 A 解析 布朗运动不能在固体中发生,选项B错误;布朗运 动不是分子的运动,选项C错误;布朗运动说明了液体分 子的无规则运动,选项D错误。 5.已知铜的密度为8.9×103kg/m3,摩尔质量为64g/mol, 通过估算可知每个铜原子所占的体积为( ) A.7×10-6 m3 B.1×10-29 m3 C.1×10-26 m3 D.8×10-24 m3 答案 B 解析 根据阿伏加德罗常数的物理意义,每个铜原子所占 有的体积为V0= Vmol NA = M ρNA =1.2×10-29 m3,故选项 B 正确。 6.下列现象不能说明分子之间有相互作用力的是( ) A.一般固体难以拉伸,说明分子间有引力 B.一般液体易于流动和变成小液滴,说明液体分子间有 斥力 C.用气筒给自己车胎打气,越打越费力,说明只有经过压 缩的气体分子间才有斥力 D.高压密闭的钢筒中的油沿筒壁溢出,这是钢分子对油 分子的斥力 答案 BCD 解析 固体难以拉伸,是分子间引力的表现,故选项 A不 符合题意;液体的流动性不能用分子间的引力、斥力来说 明,它是化学键的作用,故选项 B符合题意;气体难压缩 与分子间的作用力无关,故选项C符合题意;油从筒中溢 出,是外力作用的结果,而不是钢分子对油分子的斥力所 致,故选项D符合题意。 7.对下列现象的解释正确的是( ) A.两块铁经过高温加压将连成一整块,这说明铁分子间 有吸引力 B.一定质量的气体能充满整个容器,这说明在一般情况 下,气体分子间的作用力很微弱 C.电焊能把两块金属连接成一整块是分子间的引力起 作用 D.破碎的玻璃不能把它们拼接在一起是因为其分子间斥 力作用的结果 答案 ABC 解析 高温下铁分子运动非常激烈,两铁块上的铁分子间 距很容易充分接近到分子间作用力起作用的距离内,所以 两块铁经过高温加压将很容易连成一整块,电焊也是相同 的原理,所以选项A、C正确;通常情况下,气体分子间的距 离超过了10r0,此种情况下分子力非常微弱,气体分子可以 无拘无束地运动,从而充满整个容器,所以选项B正确;玻 璃断面凹凸不平,即使用很大的力也不能使两断面间距均 匀接近到分子引力作用的距离,所以碎玻璃不能接合,若把 玻璃加热,玻璃变软,亦可重新接合,所以选项D错误。 8.已知阿伏加德罗常数为NA,铜的摩尔质量为M(kg/mol), 密度为ρ(kg/m3),下面的结论正确的是( ) A.1m3 铜所含原子的数目为 NA M B.1个铜原子的质量为 M NA C.1个铜原子的体积为 M ρNA D.1kg铜所含原子的数目为NA 答案 BC 解析 固体的宏观量与微观量之间的关系为 摩尔质量=NA·原子质量 摩尔体积=NA·原子体积 故1m3 铜所含原子数目为ρ M ·NA,故选项 A错误。 1个铜原子的质量为 M NA ,故选项B正确。1个铜原子的体 积是 M ρNA ,故选项C正确。1kg铜所含原子的数目为 NA M , 故选项D错误。 二、计算题 9.已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3,摩尔质量 M=1.8× 10-2kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6.02×1023 mol-1,试 估算: (1)每个水分子的质量; (2)每个水分子所占的体积。(计算结果保留两位有效 数字) 答案 (1)3.0×10-26kg (2)3.0×10-29 m3 解析 (1)每 个 水 分 子 的 质 量 为 m = M NA ,解 得 m = 3.0×10-26kg。 (2)每个水分子所占的体积为V= M ρNA ,解得V= 3.0×10-29 m3。 拓展 提高 选择题(第1~4题为单选题,第5~7题为多选题) 1.关于分子,下列说法正确的是( ) A.分子看成小球是分子的简化模型,实际上,分子的形状 并不真的都是小球 B.所有分子大小的数量级都是10-10 m C.“物体是由大量分子组成的”,其中“分子”只包含分子, 不包括原子和离子 D.分子的质量是很小的,其数量级一般为10-10kg 答案 A 解析 将分子看作小球是为研究问题而建立的简化模型, 选项 A 正确;一些有机物质的分子大小的数量级超过 10-10 m,选项B错误;“物体是由大量分子组成的”,其中 “分子”是分子、原子、离子的统称,选项C错误;分子质量 的数量级一般为10-26kg,选项D错误。 2.有下列四种现象,其中属于扩散的是( ) ①海绵状塑料可以吸水;②揉面团时,加入小苏打,小苏打 可以揉进面团内;③放一勺白糖于一杯开水中,水会变甜; ④把一盆盛开的蜡梅放入室内,会满室生香 7
物理 选择性必修 第三册 配人教版 A.①② B.③④ 瓶中的瓶口处显红棕色，但在瓶底处不会出现红棕色 C.①④ D.②③ D.由于气体分子在无规则运动着，所以上面的空气会到 答案B 下面的瓶中，下面的二氧化氮也会自发地运动到上面 解析扩散现象是不同的物质彼此进入对方的现象。只 的瓶中，所以最后上、下两瓶气体的颜色变得均匀一致 有③④中现象是扩散现象。故选项B正确。 答案AD 3.某固体物质的摩尔质量为M,密度为p,阿伏加德罗常数 解析扩散现象是由分子运动而产生的，与重力无关。分 为N。,则每个分子的质量和体积V内所含的分子数以及 子在运动过程中，其相互之间发生碰撞的力比重力大得 分子直径分别是( ) 多。扩散与浓度有关，而与本身密度的大小无关。故选项 A4,VoVM际 A、D正确，B、C错误。 NA MNPNA 6.分子间同时存在引力和斥力。若在外力作用下两分子的 B.M NAM 6M 间距达到不能再靠近为止，且甲分子固定不动，乙分子可 N'pv'√N 自由移动，则去掉外力后，当乙分子运动到相距很远时，速 C.M.NAOV 6MO 度为，则在乙分子的运动过程中（乙分子的质量为m) N'M√πNA 总展 NTONA A乙分子的动能变化量为2mu 答案D B.分子间作用力对乙分子做的功为 解析根据摩尔质量的定义可知，每个分子的质量为一 :体积V内所含的分子数为n=Nx:每个分子的体 M ov. C分子间引力比分子间诉力多做了宁m的功 一)，将每个分子占据的体积看成球依，则 积为V=四=M D.分子间斥力比分子间引力多做了乞m的功 答案ABD V,=6d,解得分子直径为d= 36M ,故选项D 解析当甲、乙两分子间距离最小时，两者都处于静止，当 正确。 乙分子运动到分子间作用力的作用范固之外时，乙分子不 4.所有分子都在做无规则运动，这种运动之所以被称为热运 再受力，此时速度为，故在此过程中乙分子的动能变化 动，其原因是() 量为2m:且在此过程中，分子间斥力始终做正功，分子 A.分子的运动只有热时才有，冷时即停止 B.分子的运动在温度高时剧烈，而在0℃以下则停止 间引力始终做负功，即W。=W:十W,由动能定理得 C.分子的运动在温度高时剧烈，在趋近0℃时停止 Wa十W,=之m,故分子间斥力比分子间引力多微了 D.分子的运动永不停止，温度越高，运动越剧烈 答案D 2mu2的功。故选项A、B,D正确，C错误。 解析分子的运动与温度有关，因此称为热运动，它在任 7.如图所示，甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于”轴上， 何温度时都不会停止，故选项D正确。 甲、乙两分子间作用力与分子间距离的关系图像如图所 5.如图所示，一个装有无色空气的广口瓶倒扣在装有红棕色 示。现把乙分子从r3处由静止释放，则( 二氧化氮气体的广口瓶上，中间用玻璃板隔开。对于抽去 玻璃板后所发生的现象（已知二氧化氮的密度比空气密度 大)，下列说法正确的是( r3 空气 A乙分子从r3到r1一直加速 二氧化氮 B.乙分子从ra到r2过程中呈现引力，从r2到r1过程中 呈现斥力 A.过一段时间可以发现上面瓶中的气体也变成了红棕色 C.乙分子从r3到r1过程中，两分子间的分子间作用力先 B.二氧化氮的密度较大，不会跑到上面的瓶中，所以上面 增大后减小 瓶中不会出现红棕色 D.乙分子从r3到距离甲最近的位置过程中，两分子间的作 C.上面的空气由于重力作用会到下面的瓶中，于是将下 用力先减小后增大 面瓶中的二氧化氮排出了一小部分，所以会发现上面 答案AC
物 理 选择性必修 第三册 配人教版 A.①② B.③④ C.①④ D.②③ 答案 B 解析 扩散现象是不同的物质彼此进入对方的现象。只 有③④中现象是扩散现象。故选项B正确。 3.某固体物质的摩尔质量为 M,密度为ρ,阿伏加德罗常数 为NA,则每个分子的质量和体积V 内所含的分子数以及 分子直径分别是( ) A. M NA , NAρV M , 36Mπ ρNA B. M NA , NAM ρV , 3 6M πρNA C. M NA , NAρV M , 36Mρ πNA D. M NA , NAρV M , 3 6M πρNA 答案 D 解析 根据摩尔质量的定义可知,每个分子的质量为m= M NA ;体积V 内所含的分子数为n= ρV M NA;每个分子的体 积为V1= m ρ = M ρNA ,将每个分子占据的体积看成球体,则 V1= 1 6 πd3,解得分子直径为d= 3 6M πρNA ,故选项 D 正确。 4.所有分子都在做无规则运动,这种运动之所以被称为热运 动,其原因是( ) A.分子的运动只有热时才有,冷时即停止 B.分子的运动在温度高时剧烈,而在0℃以下则停止 C.分子的运动在温度高时剧烈,在趋近0℃时停止 D.分子的运动永不停止,温度越高,运动越剧烈 答案 D 解析 分子的运动与温度有关,因此称为热运动,它在任 何温度时都不会停止,故选项D正确。 5.如图所示,一个装有无色空气的广口瓶倒扣在装有红棕色 二氧化氮气体的广口瓶上,中间用玻璃板隔开。对于抽去 玻璃板后所发生的现象(已知二氧化氮的密度比空气密度 大),下列说法正确的是( ) A.过一段时间可以发现上面瓶中的气体也变成了红棕色 B.二氧化氮的密度较大,不会跑到上面的瓶中,所以上面 瓶中不会出现红棕色 C.上面的空气由于重力作用会到下面的瓶中,于是将下 面瓶中的二氧化氮排出了一小部分,所以会发现上面 瓶中的瓶口处显红棕色,但在瓶底处不会出现红棕色 D.由于气体分子在无规则运动着,所以上面的空气会到 下面的瓶中,下面的二氧化氮也会自发地运动到上面 的瓶中,所以最后上、下两瓶气体的颜色变得均匀一致 答案 AD 解析 扩散现象是由分子运动而产生的,与重力无关。分 子在运动过程中,其相互之间发生碰撞的力比重力大得 多。扩散与浓度有关,而与本身密度的大小无关。故选项 A、D正确,B、C错误。 6.分子间同时存在引力和斥力。若在外力作用下两分子的 间距达到不能再靠近为止,且甲分子固定不动,乙分子可 自由移动,则去掉外力后,当乙分子运动到相距很远时,速 度为v,则在乙分子的运动过程中(乙分子的质量为m) ( ) A.乙分子的动能变化量为 1 2 mv2 B.分子间作用力对乙分子做的功为 1 2 mv2 C.分子间引力比分子间斥力多做了 1 2 mv2 的功 D.分子间斥力比分子间引力多做了 1 2 mv2 的功 答案 ABD 解析 当甲、乙两分子间距离最小时,两者都处于静止,当 乙分子运动到分子间作用力的作用范围之外时,乙分子不 再受力,此时速度为v,故在此过程中乙分子的动能变化 量为 1 2 mv2;且在此过程中,分子间斥力始终做正功,分子 间引力始终做负功,即 W合 =W斥 +W引 ,由动能定理得 W引 +W斥 = 1 2 mv2,故分子间斥力比分子间引力多做了 1 2 mv2 的功。故选项 A、B、D正确,C错误。 7.如图所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于r轴上, 甲、乙两分子间作用力与分子间距离的关系图像如图所 示。现把乙分子从r3 处由静止释放,则( ) A.乙分子从r3 到r1 一直加速 B.乙分子从r3 到r2 过程中呈现引力,从r2 到r1 过程中 呈现斥力 C.乙分子从r3 到r1 过程中,两分子间的分子间作用力先 增大后减小 D.乙分子从r3 到距离甲最近的位置过程中,两分子间的作 用力先减小后增大 答案 AC 8
第一章 分子动理论 解析乙分子从ra到r1一直受甲分子的引力作用，且分 1 子间作用力先增大后减小，故乙分子做加速运动，选项A、 的体积公式V=石d),则在该状态下体积为V的二氧 C正确，B错误：乙分子从r3到距离甲最近的位置过程中 化碳气体变成硬胶体后体积为多少？ 两分子间的作用力先增大后减小再增大，选项D错误。 答案pWAd 6M 挑战·创新 解析体积为V的二氧化碳气体的质量为m=V 目前，专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术。实验发 所含分子数为n=Na-MNA 现，在水深300m处，二氧化碳将变成凝胶状态，当水深超 过2500m时，二氧化碳会浓缩成近似固体的硬胶体。设 变成硬胶体后的体积为V,=n·。d:=oNAd 6M。 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V,,将二氧化碳分子看作直径为d的球（球 2.实验：用油膜法估测油酸分子的大小 实验探究·方案梳理 实验目的 薄膜的面积S。求面积时以坐标纸上边长为1cm的正方形 为单位。数出轮廓内正方形的个数，不足半个的舍去，多于 1,通过实验，估测油酸分子的大小。 半个的算一个。 2.了解用测量宏观量的方法测微观量，提高科学探究 6.根据配制的油酸酒精溶液的浓度，算出一滴油酸酒精 能力。 溶液中纯油酸的体积V。根据一滴油酸酒精溶液中纯油酸 3.通过体验实验过程，提高科学探究能力，建立更清晰 的体积V和薄膜的面积S即可算出油酸薄膜的厚度d= 的物理观念。 4.能够独立分析数据、形成结论、撰写实验报告，并能与 S,即油酸分子的大小。 同学交流实验过程、分享实验结果。 7.数据处理：根据实验记录的数据，完成以下表格。 实验原理 实验次数 2 把一滴油酸（事先测出其体积V)滴在水面上，油酸在水 量筒内增加1mL溶液时 面上形成油酸薄膜，将其认为是单分子层，且把分子看成球 的滴数 形。油膜的厚度就是油酸分子的直径d,测出油膜面积S, 一滴油酸酒精溶液中纯油 V 则油酸分子直径d= s· 酸的体积V 实验器材 轮廓内的小格子数 配制好的一定浓度的油酸酒精溶液、浅盘、水、痱子粉或 轮廓面积S 细石膏粉、注射器、量筒、玻璃板、彩笔、坐标纸等。 分子的直径/m 实验步骤 分子直径的平均值/m 1.配制油酸酒精溶液，取1L的油酸滴入酒精中配制 成500mL的油酸酒精溶液。 计算方法 2.用滴管或注射器将事先配制好的油酸酒精溶液一滴 1.一滴油酸酒精溶液的平均体积。 一滴地滴入量筒中，记下量筒内增加一定体积（例如1mL) 下=V滴油酸酒精溶液的体积 时的滴数，算出一滴油酸酒精溶液的体积。 0 3.实验时先向边长为30~40cm的浅盘里倒入约2cm 2.一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积。 深的水，然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上，用滴管 往水面上滴一滴油酸酒精溶液，油酸立即在水面上散开，形 V=了×油酸溶液的体积比。（体积比一溶液的体积 纯油酸体积 成一块薄膜。 3.油膜的面积S=nX1cm2。(n为有效格数，小方格 4.待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，然 的边长为1cm) 后将油酸膜的形状用彩笔画在玻璃板上。 5.将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，算出油酸 4.分子直径d二。。（代入数据时注意单位的统一） 9
第一章 分子动理论 解析 乙分子从r3 到r1 一直受甲分子的引力作用,且分 子间作用力先增大后减小,故乙分子做加速运动,选项 A、 C正确,B错误;乙分子从r3 到距离甲最近的位置过程中, 两分子间的作用力先增大后减小再增大,选项D错误。 挑战 创新 目前,专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术。实验发 现,在水深300m处,二氧化碳将变成凝胶状态,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NA,将二氧化碳分子看作直径为d 的球(球 的体积公式V球 = 1 6 πd3),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多少? 答案 πρVNAd3 6M 解析 体积为V 的二氧化碳气体的质量为m=ρV 所含分子数为n= m M NA= ρV M NA 变成硬胶体后的体积为V1=n· 1 6 πd3= πρVNAd3 6M 。 2.实验:用油膜法估测油酸分子的大小 实验探究·方案梳理 实验目的 1.通过实验,估测油酸分子的大小。 2.了解用测量宏观量的方法测微观量,提高科学探究 能力。 3.通过体验实验过程,提高科学探究能力,建立更清晰 的物理观念。 4.能够独立分析数据、形成结论、撰写实验报告,并能与 同学交流实验过程、分享实验结果。 实验原理 把一滴油酸(事先测出其体积V)滴在水面上,油酸在水 面上形成油酸薄膜,将其认为是单分子层,且把分子看成球 形。油膜的厚度就是油酸分子的直径d,测出油膜面积S, 则油酸分子直径d= V S 。 实验器材 配制好的一定浓度的油酸酒精溶液、浅盘、水、痱子粉或 细石膏粉、注射器、量筒、玻璃板、彩笔、坐标纸等。 实验步骤 1.配制油酸酒精溶液,取1mL的油酸滴入酒精中配制 成500mL的油酸酒精溶液。 2.用滴管或注射器将事先配制好的油酸酒精溶液一滴 一滴地滴入量筒中,记下量筒内增加一定体积(例如1mL) 时的滴数,算出一滴油酸酒精溶液的体积。 3.实验时先向边长为30~40cm的浅盘里倒入约2cm 深的水,然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上,用滴管 往水面上滴一滴油酸酒精溶液,油酸立即在水面上散开,形 成一块薄膜。 4.待油酸薄膜的形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,然 后将油酸膜的形状用彩笔画在玻璃板上。 5.将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,算出油酸 薄膜的面积S。求面积时以坐标纸上边长为1cm的正方形 为单位。数出轮廓内正方形的个数,不足半个的舍去,多于 半个的算一个。 6.根据配制的油酸酒精溶液的浓度,算出一滴油酸酒精 溶液中纯油酸的体积V。根据一滴油酸酒精溶液中纯油酸 的体积V 和薄膜的面积S 即可算出油酸薄膜的厚度d= V S ,即油酸分子的大小。 7.数据处理:根据实验记录的数据,完成以下表格。 实验次数 1 2 3 量筒内增加1mL 溶液时 的滴数 一滴油酸酒精溶液中纯油 酸的体积V 轮廓内的小格子数 轮廓面积S 分子的直径/m 分子直径的平均值/m 计算方法 1.一滴油酸酒精溶液的平均体积。 V= N 滴油酸酒精溶液的体积 N 。 2.一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积。 V=V×油酸溶液的体积比。(体积比= 纯油酸体积 溶液的体积 ) 3.油膜的面积S=n×1cm2。(n 为有效格数,小方格 的边长为1cm) 4.分子直径d= V S 。(代入数据时注意单位的统一) 9
物理 选择性必修 第三册 配人教版 误差分析 变，造成较大的实验误差。 2.实验前应注意检查浅盘是否干净，否则难以形成 1.配制一定浓度的油酸酒精溶液时产生误差。 油膜。 2.量取一滴油酸酒精溶液的实际体积时产生误差。 3.浅盘中的水应保持平稳，痱子粉（或细石膏粉）应均匀 3.油酸在水面上的实际分布的均匀情况存在误差。 撤在水面上。 4.采用“不足半个的舍去、多于半个的算一个”的互补法 4.向水面滴油酸酒精溶液时，应靠近水面，不能离水面 计算油膜面积存在误差。 太高，否则油膜难以形成。 注意事项 5.待测油酸薄膜扩散后又会收缩，要在油酸薄膜的形状 稳定后再描轮廓。 1.油酸酒精溶液配制好后不要长时间放置，以免浓度改 实验热点·探究突破 热点1实验原理与操作 (2)在本实验中，“将油膜分子看成紧密排列的球形，在 水面形成单分子油膜”，体现的物理思想方法是理想模型法。 典例剖析 学以致用 在做用油膜法估测分子直径的大小的实验中： (1)实验简要步骤如下。 在用单分子油膜估测分子大小的实验中，某同学的操作 A.将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓 步骤如下： 内的方格数，再根据方格的边长求出油膜的面积S。 ①取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒 B.将一滴油酸酒精溶液滴在水面，待油酸薄膜的形状 精溶液： 稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在 ②在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积： 玻璃板上。 ③在浅盘内盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液， C,用浅盘装入约2cm深的水，然后将痱子粉均匀地撒 待其散开稳定； 在水面上。 ④在浅盘上覆盖透明玻璃，描出油膜形状，用透明方格 D.取一定体积的油酸和确定体积的酒精混合均匀配制 纸测量油膜的面积。 成一定浓度的油酸酒精溶液。 改正其中的错误： E.根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸 的体积V。 F.用注射器将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地 答案②在量筒中滴入N滴溶液 滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时的滴数。 ③在水面上先撒上爽身粉 G.由s得到油酸分子的直径d。 解析用单分子油膜法估测分子的大小，首先精确取 上述实验步骤的合理顺序是 (填字 1mL的油酸，用无水酒精稀释成油酸酒精溶液，并测出一滴 母编号)。 纯油酸的体积V,在盛水盘中倒入2cm深的蒸馏水。为观 (2)在本实验中，“将油膜分子看成紧密排列的球形，在 测油膜的面积，在水面上轻撒一层薄薄的爽身粉，在水面中 水面形成单分子油膜”，体现的物理思想方法是 央轻滴一滴油酸酒精溶液，于是油酸在水面上迅速散开，等 到油膜不再扩大时，用一块透明塑料（或玻璃）板盖在水面上 答案(1)CDFEBAG(或DFECBAG) 描出油膜的轮廓图，把这块玻璃放在方格纸（绘图纸）上，求 V (2)理想模型法 得油膜面的面积，于是求出油膜的厚度d= 解析(1)实验步骤为将配制好的油酸酒精溶液，通过 量筒测出1滴此溶液的体积，然后将1滴此溶液滴在撒有 热点2实验数据处理 痱子粉的浅盘里的水面上，等待形状稳定后，将玻璃板放在 典例剖析 浅盘上，用彩笔描绘出油酸膜的形状，将画有油酸薄膜轮扉 LLL6-..444--442224446-442444--244 的玻璃板放在坐标纸上，按不足半个舍去，多于半个的算 在做用油膜法估测分子的大小的实验时，油酸酒精溶液 个，统计出油酸薄膜的面积。则用1滴此溶液中纯油酸的 的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.2mL,用量筒和注 体积除以1滴此溶液形成的油酸薄膜的面积，恰好就是油 射器测得1mL上述溶液有80滴，用注射器把一滴该溶液 酸分子的直径。故实验步骤的合理顺序为CDFEBAG(或 滴入表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，画出油酸薄 DFECBAG)。 膜的轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为1cm。(结 果均保留两位有效数字) 10
物 理 选择性必修 第三册 配人教版 误差分析 1.配制一定浓度的油酸酒精溶液时产生误差。 2.量取一滴油酸酒精溶液的实际体积时产生误差。 3.油酸在水面上的实际分布的均匀情况存在误差。 4.采用“不足半个的舍去、多于半个的算一个”的互补法 计算油膜面积存在误差。 注意事项 1.油酸酒精溶液配制好后不要长时间放置,以免浓度改 变,造成较大的实验误差。 2.实验前应注意检查浅盘是否干净,否则难以形成 油膜。 3.浅盘中的水应保持平稳,痱子粉(或细石膏粉)应均匀 撒在水面上。 4.向水面滴油酸酒精溶液时,应靠近水面,不能离水面 太高,否则油膜难以形成。 5.待测油酸薄膜扩散后又会收缩,要在油酸薄膜的形状 稳定后再描轮廓。 实验热点·探究突破 热点1 实验原理与操作 典例剖析 在做用油膜法估测分子直径的大小的实验中: (1)实验简要步骤如下。 A.将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,数出轮廓 内的方格数,再根据方格的边长求出油膜的面积S。 B.将一滴油酸酒精溶液滴在水面,待油酸薄膜的形状 稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用彩笔将薄膜的形状描画在 玻璃板上。 C.用浅盘装入约2cm深的水,然后将痱子粉均匀地撒 在水面上。 D.取一定体积的油酸和确定体积的酒精混合均匀配制 成一定浓度的油酸酒精溶液。 E.根据油酸酒精溶液的浓度,算出一滴溶液中纯油酸 的体积V。 F.用注射器将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地 滴入量筒,记下量筒内增加一定体积时的滴数。 G.由 V S 得到油酸分子的直径d。 上述实验步骤的合理顺序是 (填字 母编号)。 (2)在本实验中,“将油膜分子看成紧密排列的球形,在 水面形成单分子油膜”,体现的物理思想方法是 。 答案 (1)CDFEBAG(或DFECBAG) (2)理想模型法 解析 (1)实验步骤为将配制好的油酸酒精溶液,通过 量筒测出1滴此溶液的体积,然后将1滴此溶液滴在撒有 痱子粉的浅盘里的水面上,等待形状稳定后,将玻璃板放在 浅盘上,用彩笔描绘出油酸膜的形状,将画有油酸薄膜轮廓 的玻璃板放在坐标纸上,按不足半个舍去,多于半个的算一 个,统计出油酸薄膜的面积。则用1滴此溶液中纯油酸的 体积除以1滴此溶液形成的油酸薄膜的面积,恰好就是油 酸分子的直径。故实验步骤的合理顺序为 CDFEBAG(或 DFECBAG)。 (2)在本实验中,“将油膜分子看成紧密排列的球形,在 水面形成单分子油膜”,体现的物理思想方法是理想模型法。 学以致用 在用单分子油膜估测分子大小的实验中,某同学的操作 步骤如下: ①取一定量的无水酒精和油酸,制成一定浓度的油酸酒 精溶液; ②在量筒中滴入一滴该溶液,测出它的体积; ③在浅盘内盛一定量的水,再滴入一滴油酸酒精溶液, 待其散开稳定; ④在浅盘上覆盖透明玻璃,描出油膜形状,用透明方格 纸测量油膜的面积。 改正其中的错误: 。 答案 ②在量筒中滴入N 滴溶液 ③在水面上先撒上爽身粉 解析 用单分子油膜法估测分子的大小,首先精确取 1mL的油酸,用无水酒精稀释成油酸酒精溶液,并测出一滴 纯油酸的体积V,在盛水盘中倒入2cm深的蒸馏水。为观 测油膜的面积,在水面上轻撒一层薄薄的爽身粉,在水面中 央轻滴一滴油酸酒精溶液,于是油酸在水面上迅速散开,等 到油膜不再扩大时,用一块透明塑料(或玻璃)板盖在水面上 描出油膜的轮廓图,把这块玻璃放在方格纸(绘图纸)上,求 得油膜面的面积,于是求出油膜的厚度d= V S 。 热点2 实验数据处理 典例剖析 在做用油膜法估测分子的大小的实验时,油酸酒精溶液 的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.2mL,用量筒和注 射器测得1mL上述溶液有80滴,用注射器把一滴该溶液 滴入表面撒有痱子粉的浅盘里,待水面稳定后,画出油酸薄 膜的轮廓如图所示,图中正方形小方格的边长为1cm。(结 果均保留两位有效数字) 10