2020版物理粤教版3-3课件：第1章 归纳与整理 .pdf
专题归纳整合知识网络建构 专题归纳整合知识网络建构 专题归纳整合知识网络建构 专题一专题二专题三 专题一 估算分子的微观量 1.分子的微观量是指微观领域内不能直接测量的物理量,如分子 的质量、分子的体积和分子的个数等,利用阿伏加德罗常数可实现 对分子微观量的估算. 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. 专题归纳整合知识网络建构 专题一专题二专题三 2.公式 假定物质的摩尔质量为M(kg/mol),摩尔体积为Vm(m3/mol),物体 的质量为m(kg),体积为V(m3),密度为(kg/m3),分子体积或气体分子 所占据的平均空间为V0(m3),分子质量为m0(kg),分子直径或气体分 子之间的平均距离为d(m),N表示物体所含分子数. 专题归纳整合知识网络建构 专题一专题二专题三 专题归纳整合知识网络建构 专题一专题二专题三 【例1】 由阿伏加德罗常数和一个水分子的质量、一个水分子 的体积,不能确定的物理量有( ) A.1 mol水的质量 B.1 mol水蒸气的质量 C.1 mol水的体积D.1 mol水蒸气的体积 解析:已知条件是一个水分子的质量和一个水分子的体积及阿伏 加德罗常数,由一个水分子的质量乘阿伏加德罗常数可得1 mol水 的质量,故A项能确定;又因为1 mol水蒸气的分子数应和1 mol水的 分子数相同,所以1 mol水蒸气的质量和1 mol水的质量相同,B项也 能确定;又由于已知一个水分子的体积,乘阿伏加德罗常数即可得 到1 mol水的体积,C项能确定;因为水分子和水蒸气的分子距离不 同,所以D项不能确定. 答案:D 专题归纳整合知识网络建构 专题一专题二专题三 【例2】 某学校兴趣小组的同学,通过查找资料知道,月球半径 R=1.7×106 m,月球表面重力加速度g=1.6 m/s2。为开发月球的需 要,设想在月球表面覆盖一层大气,使月球表面附近的大气压达到 p0=1.0×105 Pa,已知大气层厚度h=1.3×103 m,比月球半径小得多, 假设月球表面开始没有空气.试估算: (1)应在月球表面覆盖的大气层的总质量m; (2)月球表面大气层的分子数. 专题归纳整合知识网络建构 专题一专题二专题三 答案:(1)2.3×1018 kg (2)4.7×1044个 专题归纳整合知识网络建构 专题一专题二专题三 专题二 分子力曲线与分子势能曲线 分子力F、分子势能Ep与分子间距离r的关系如图所示(取无穷远 处分子势能为0),可以看出两条曲线非常相似,但却有着本质的区别, 现比较如下: 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(减 小)而减小(增大),但斥力比引力变化得快. 对外表现的分子力F是分子间引力和斥力的合力. 专题归纳整合知识网络建构 专题一专题二专题三 2.在rr0的范围内,随着分子间距离r的增大,分子力F是先增 大后减小,而分子势能Ep一直增大. 3.当r=r0时分子处于平衡状态,此时分子间的引力、斥力同样存 在,分子力F为零,分子势能Ep最小. 专题归纳整合知识网络建构 专题一专题二专题三 4.分子力曲线和分子势能曲线的比较. 专题归纳整合知识网络建构 专题一专题二专题三 专题归纳整合知识网络建构 专题一专题二专题三 【例3】 甲、乙两图分别表示两个分子之间分子力和分子势能 随分子间距离变化的图象,由图象判断以下说法正确的是( ) A.当分子间距离为r0时,分子力和分子势能均最小且为零 B.当分子间距离rr0时,分子力随分子间距离的增大而增大 C.当分子间距离rr0时,分子势能随分子间距离的增大而增大 D.当分子间距离rr0时,分子力随分子间距离的增大先增大后减小,此时分子力 做负功,分子势能增大;当分子间距离rr0时,分子间距离逐渐减小, 分子力逐渐增大,而此过程中分子力做负功,分子势能增大,由此知 选项C、D正确. 答案:CD 专题归纳整合知识网络建构 专题一专题二专题三 【例4】 根据分子动理论,物体分子间距离为r0时,此时分子所受 引力和斥力大小相等,以下说法正确的是 ( ) A.当分子间距离等于r0时,分子具有最大势能,距离增大或减小时 势能都变小 B.当分子间距离等于r0时,分子具有最小势能,距离增大或减小时 势能都变大 C.分子间距离越大,分子势能越大;分子间距离越小,分子势能越 小 D.分子间距离越大,分子势能越小;分子间距离越小,分子势能越 大 专题归纳整合知识网络建构 专题一专题二专题三 解析:分子间距离为r0时,分子力为0,距离增大,则为引力,分子力 做负功,分子势能增大;距离减小,则为斥力,分子力也做负功,分子势 能增大,可见r0处分子势能最小,A项错误,B项正确.而C、D项中未 说明由r0处开始,则不正确,故只有B项正确. 答案:B 专题归纳整合知识网络建构 专题一专题二专题三 专题三 测量分子的大小 用油膜法估测分子大小的实验原理是:油酸是一种脂肪酸,其分 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 ,即油酸分子的直径. 专题归纳整合知识网络建构 专题一专题二专题三 【例5】(1)用油膜法估测分子的大小实验的简要步骤如下: 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 (不足半个的舍去,多于半个的算一个),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上,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2 cm深的水,然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在 水面上. D.用公式 求出薄膜厚度,即油酸分子直径的大小. 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.用注射器或滴管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. 上述实验步骤的合理顺序是 . 专题归纳整合知识网络建构 专题一专题二专题三 (2)在步骤B中滴入盛水浅盘中的油酸溶液所含的纯油酸的体积 为4.0×10-6 mL,将浅盘平放在方格边长为1 cm的坐标纸上,水面上 散开的油膜轮廓如图所示,该油膜的面积约为 cm2,此油酸 分子直径约为 m. 专题归纳整合知识网络建构 专题一专题二专题三 解析:(1)由题意知,实验步骤的合理顺序为CFBAED. (2)数得方格数为84个,所以油膜面积S=84×1 cm2=84 cm2. 答案:(1)CFBAED (2)84 4.8×10-10
