分子動理論典型題剖析精

1、分子動理論典型題剖析例1已知銅的摩爾質(zhì)量 M=63.5g，銅的密度是p =8.9g/cm 3，試估算銅原子的質(zhì)量和銅原子的體積.已知NA=6.02 X 1023mol-1 .分析設(shè)想銅原子是一個個緊挨著排列的，利用阿伏加德羅常數(shù)即得.解答銅原子的質(zhì)量為63.5童銅原子的體積為M . 16351 9= 17 X 6.02 x10s=1.2 X 10 -23 cm 3.例2 在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氫氣分子間的距離為多大?分析 由1mol氫在標(biāo)準(zhǔn)狀況下所占的體積和分子數(shù)，可算岀每個氫分子所占體積，把它看成一個立方體，其邊長就是氫分子的間距.解答 1mol氫在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積Vmol=22.4 X 10-3m

2、3,它含有的氫分子數(shù)N=6.02 X1023個，所以每個氫分子所占據(jù)的空間為_ 224X103W 6.02 xlO25 m=3.72 X 10-26 m3.把這個空間看成是一個立方體，它的邊長等于相鄰兩個立方體的中心距離，也就是兩個氫分子的距離，即d二訴二班72亦 3.34 X 10-9 m .說明由計算可知，通常情況下氣體分子的間距比分子直徑大一個數(shù)量級，所以常可不計分子本身體積.例3 從下列哪一組數(shù)據(jù)可以算岀阿伏加德羅常數(shù)？A .水的密度和水的摩爾質(zhì)量.B 水的摩爾質(zhì)量和水分子的體積.C.水分子的體積和水分子的質(zhì)量.D 水分子的質(zhì)量和水的摩爾質(zhì)量.分析阿伏加德羅常數(shù)表示 1mol物質(zhì)（如水

3、）中含有的分子數(shù)，因此由水的摩爾質(zhì)量（設(shè)為M ）除以水分子質(zhì)量（設(shè)為 m），就可算岀其中的分子數(shù)，即N =.m題中數(shù)據(jù)A，只能算岀摩爾體積； 數(shù)據(jù)C只能算岀水分子的密度；數(shù)據(jù)B的兩者之間無法 直接建立聯(lián)系，均無法算出阿伏加德羅常數(shù).討論在油膜法中，通常先將油酸（ C17H35COOH ）用無水酒精稀釋后制成 0.5 油酸酒精溶 液取一小滴滴在水面上，由于油酸分子的酸根 COOH 對水有很強的親和力，就使這一滴油酸 在水面上散開， 形成一層單分子薄膜 測量出這一滴油酸所擴散出來的油膜面積， 根據(jù)它的體積 即可求出這一層油膜的厚度，亦即油酸分子直徑的近似值實驗中，為了較方便地確定油膜的面積，在油滴

4、滴入水面之前，先在水面上撒一薄層 松花粉（或滑石粉），油膜面積的大小，可由松花粉（或滑石粉）圍成的閉合邊界確定待 油膜不再擴散時， 可用一片玻璃蓋在水盤上， 用筆按照松花粉的邊界描出油膜的邊緣， 然后 將描有油膜范圍的玻璃片放在方格紙上，根據(jù)每一小方格的面積 （I2cm2）和油膜所占的格數(shù)n （占大半格的算作 1格，不足半格的舍去），即可算岀油膜的面積S=nI2cm2 .分子間的相互作用力典型題剖析例1 分子間的相互作用力由引力 f引和斥力f斥兩部分組成，則 A f 引和 f 斥是同時存在的Bf 引總是大于 f 斥，其合力總表現(xiàn)為引力C.分子之間的距離越小，f引，越小，f斥越大.D .分子之間

5、的距離越小，f引越大，f斥越小.分析 分子之間的引力和斥力是同時存在的，它們的大小和合力都與分子間距有關(guān)分子間距越小時，弓I力和斥力都越大當(dāng)rv r0時，斥力的增大更快，合力表現(xiàn)為斥力;B、 C、D 都錯反之，當(dāng)r r0時，斥力的減小更快，合力才表現(xiàn)為引力所以例 2 試從分子動理論的觀點，說明物體三態(tài)（固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)）為什么有不同的宏觀特征？分析 可以根據(jù)分子間距的不同，使得分子間相互作用力也不同的特點去解釋答 固體分子間的距離非常小， 分子之間的作用力很大， 其分子只能在平衡位置附近作范 圍很小的無規(guī)則振動因此，固體不但具有一定的體積，還具有一定的形狀液體分子間的距離比較小，分子之間的作用

6、力也相當(dāng)大，但與固體分子相比，液體分 子可以在平衡位置附近作范圍較大的無規(guī)則振動， 而且液體分子的平衡位置不是固定的， 是 在不斷地移動因而液體雖然具有一定的體積，卻沒有固定的形狀氣體分子間距離很大，彼此間的作用力極為微小，其分子除了在與其他分子或器壁碰 撞時有相互作用外可以認為不受其他作用力的 因而氣體分子總是作勻速直線運動， 直到碰 撞時才改變方向所以氣體沒有一定的體積，也沒有一定的形狀，總是充滿整個容器討論分子之間相互作用力，就其本質(zhì)來說是屬于電性的，是由構(gòu)成分子的帶電粒子（電子、 質(zhì)子）的相互作用引起的課本中的彈簧 - 小球僅是一種簡化的模型，是為了便于理解而引入的它與實際分子有質(zhì) 的

7、差別，實際分子間的相互作用比彈簧的作用要復(fù)雜得多分子的動能和勢能、物體的內(nèi)能典型題剖析例 1 甲、乙兩個分子相距較遠（此時它們的分子力可忽略）設(shè)甲固定不動，乙逐漸向 甲靠近直到不能再靠近的整個過程中A 分子力總是對乙做正功B. 乙總是克服分子力做功.C. 先是乙克服分子力做功，然后是分子力對乙做正功.D 先是分子力對乙做正功，然后是乙克服分子力做功.分析 乙逐漸向甲靠近，當(dāng)間距rv 10r0時，分子間呈現(xiàn)引力. 在乙繼續(xù)向甲靠近過程中， 分子力對乙做正功隨著乙進一步靠近甲，當(dāng)間距rv r0時，分子間呈現(xiàn)斥力，在乙向甲靠近到不能再近的過程中，分子力對乙做負功，也就是說，乙需克服分子力做功所以，在

8、整個過程中，不是分子力總對乙做功或乙總是克服力做功，也不是乙先克服分子力做功，然后分子力對乙做正功，A、B、C都錯.答 D 例2 質(zhì)量相等，溫度都為 100 C的水和水蒸氣，它們的內(nèi)能A 相等.B 水的內(nèi)能比水蒸氣的內(nèi)能大.C.水蒸氣的內(nèi)能比水的內(nèi)能大.D 無法確定.分析 質(zhì)量相等的水和水蒸氣的溫度都為 100 c時，水和水蒸氣的分子數(shù)目相等， 分子熱 運動的平均動能是相等的. 由于水蒸氣的體積比相等質(zhì)量的水的體積來得大，也就是說水蒸氣分子間的距離比水分子間的距離來得大，水蒸氣分子勢能比水分子勢能來得大.所以，水蒸氣的內(nèi)能比質(zhì)量相等、溫度相同的水的內(nèi)能大.答 C 說明 生活經(jīng)驗告訴我們，被水蒸

9、氣燙傷比被沸水燙傷嚴重這正是由于同樣質(zhì)量的100 c水蒸氣和100 C的水，接觸人的皮膚降溫后，水蒸氣釋放岀來的內(nèi)能比水大得多的緣故.例 3 關(guān)于內(nèi)能和機械能的下列說法中，正確的是A 機械能很大的物體，其內(nèi)能一定很大.B .物體的機械能損失時，內(nèi)能卻可能增加.C.物體的內(nèi)能損失時，機械能必然會減少.D 物體的內(nèi)能為零時，機械能可以不為零.E.物體的機械能為零時，內(nèi)能可以不為零.分析 內(nèi)能和機械能是兩種不同形式的能 對同一物體， 不考慮形變時， 機械能由其整體 的宏觀速度和相對地面的高度決定； 內(nèi)能則與其內(nèi)部分子的無規(guī)則運動及其聚集狀態(tài)有關(guān)，它跟物體整體的宏觀速度（不計摩擦發(fā)熱時）和高度一般無直接聯(lián)系.把物體緩緩地舉得很高，使它處于很低溫度的環(huán)境中，物體的機械能很大，但內(nèi)能卻不一定大，A錯.物體在空中因空氣阻力勻速下落時，機械能有了損失，但因與空氣摩擦使物體溫度升高，內(nèi)能會增加，B正確.使物體保持靜止，降低溫度，當(dāng)忽略物體的體積變化時，物體的內(nèi)能減少，機械能可以認為不變.C錯.由于物體分子永不停息地作無規(guī)則運動，物體的內(nèi)能不可能為零， 機械能可以為零.D錯， E 正確.答 B、 E.討論1.分子勢能隨分子間距的變化可與物體的重力勢能相類比，可以統(tǒng)一從系統(tǒng)的功能轉(zhuǎn)換關(guān)系考慮.若系統(tǒng)的內(nèi)力作（正）功時（如重物從高處下降）：當(dāng)r r0時，減小分子間距；或 rvrO時，增大分子間距（仍滿足