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高中物理学习材料桑水制作1.1 分子动理论的基本观点同步练习一、选择题1.用筷子滴一滴水，体积约为0.1cm3，这一滴水中所含有水分子的个数最接近以下哪一个值(阿伏加德罗常数N A＝6×1023mol－1，水的摩尔体积为V mol＝18cm3/mol)( )A. 6×1023个B. 3×1021个C. 6×1019个D. 3×1017个2.在一定温度下，某种理想气体分子的速率分布应该是( )A. 分子速率都相等，它们具有相同的动能．B. 分子速率都不相等，速率很大的和速率很小的分子数目都很少．C. 分子速率都不相等，但在不同速率范围内，分子数的分布是均匀的．D. 分子速率都不相等，每个分子具有多大的速率完全是偶然的．3.下列关于布朗运动的说法，正确的是( )A. 布朗运动是液体分子的无规则运动B. 液体温度越高，悬浮粒子越小，布朗运动越剧烈C. 布朗运动是由于液体各部分的温度不同而引起的D. 布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的4.布朗运动是说明分子运动的重要实验事实，则布朗运动是指( )A. 液体分子的运动B. 悬浮在液体中的固体分子运动C. 固体微粒的运动D. 液体分子与固体分子的共同运动．5.在一定质量的水变成等质量的冰的过程中( )A. 体积要增大，主要原因是水分子的体积增大了B. 体积要增大，主要原因是水分子间的距离增大了C. 体积要减小，主要原因是水分子间的距离减小了D. 体积要减小，主要原因是水分子的体积减小了．6.两个分子从靠近得不能再近的位置开始，使二者之间的距离逐渐增大，直到大于分子直径的10倍以上，这一过程中关于分子间的相互作用力的下属说法中正确的是( )A. 分子间的引力和斥力都在减小B. 分子间的斥力在减小，引力在增大C. 分子间相互作用的合力在逐渐减小D. 分子间相互作用的合力，先减小后增大，再减小到零二、非选择题7.在做“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每104mL 溶液中有纯油酸6mL ，用注射器测得1mL 上述溶液有75滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔在玻璃板上描出油酸的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示，坐标中正方形方格的边长为2cm ，试求(1)油酸膜的面积是多少cm 2；(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积；(3)按以上实验数据估测出油酸分子的直径。
鲁科版高中物理选修3-3第一章分子动理论单元检测 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．分子间同时存在吸引力和排斥力，下列说法中正确的是（ ）A ．固体分子间的吸引力总是大于排斥力B ．气体能充满任何容器是因为分子间的排斥力大于吸引力C ．分子间的吸引力和排斥力都随分子间距离的增大而减小D ．分子间吸引力随分子间距离的增大而增大，而排斥力随距离的增大而减小 2．铜的摩尔质量为μ（kg/mol ），密度为ρ（kg/m 3），若阿伏加德罗常数为N A ，则下列说法中哪个是错误的（）A ．1m 3铜所含的原子数目是A N ρμB ．1kg 铜所含的原子数目是A N ρC ．一个铜原子的质量是A N μkgD ．一个铜原子占有的体积是AN μρm 33．根据下列数据，可以算出阿伏伽德罗常数的是（ ）A ．水的密度和水的摩尔质量B ．水的摩尔质量和水分子的体积C ．水的摩尔质量和水分子的质量D ．水分子的体积和水分子的质量 4．如图是氧气分子在不同温度（0℃和100℃）下的速率分布，N N∆是分子数所占的比例．由图线信息可得到的正确结论是（ ）A ．同一温度下，速率大的氧气分子数所占的比例大B ．温度升高使得每一个氧气分子的速率都增大C ．温度越高，一定速率范围内的氧气分子所占的比例越小D ．温度升高使得速率较小的氧气分子所占的比例变小5．下列说法中正确的是（ ）A ．只要知道水的摩尔质量和水分子的质量，就可以计算出阿伏伽德罗常数B ．悬浮微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多，布朗运动越明显C ．在使两个分子间的距离由很远（910r m -> ）减小到很难再靠近的过程中，分子间作用力先减小后增大；分子势能不断增大D ．温度升高，分子热运动的平均动能一定增大，且所有分子的速率都增大6．关于热现象和热力学规律的说法，正确的是（ ）A ．布朗运动就是液体分子的无规则运动B ．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间距离，液面分子间作用力表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势C ．随着分子间距离减小，分子间引力减小，分子间斥力增大D ．晶体熔化时吸收热量，分子平均动能增大7．密闭容器中气体的压强（ ）A ．是由分子受到的重力所产生的B ．是大量气体分子频繁地碰撞器壁所产生的C ．是由气体分子间的相互作用力（吸引力和排斥力）产生的D ．当容器自由下落时将减少为零8．当表面平滑的太空飞行器在太空中飞行与灰尘互相摩擦时，很容易发生“黏合”现象，这是由于( )A ．摩擦生热的作用B ．化学反应的作用C ．分子力的作用D ．万有引力的作用9．下列说法正确的是（ ）A ．布朗运动是指在显微镜下观察到的液体分子的无规则运动B ．物体吸热时，它的内能一定增加C ．分子间距离增大时，分子间的引力、斥力都减小D ．用阿伏伽德罗常数和某种气体的密度，就可以求出该种气体的分子质量10．关于温度的概念，下列说法中正确的是（ ）A ．温度是分子平均动能的标志，物体温度高，则物体的分子平均动能大B ．物体温度高，则物体每一个分子的动能都大C ．某物体内能增大时，其温度一定升高D ．甲物体温度比乙物体温度高，则甲物体的分子平均速率比乙物体的大二、多选题11．当两个分子间的距离0r r =时，分子处于平衡状态，设102r r r <<，则当两个分子间的距离由1r变到2r的过程中（）A．分子力先减小后增大B．分子力先减小再增大最后再减小C．分子势能先减小后增大D．分子势能先增大后减小12．以下说法正确的是（）A．大量分子做无规则运动，速率有大有小，但是分子的速率按“中间少，两头多”的规律分布B．一定质量的理想气体，温度升高时，分子平均动能增大，气体的压强不一定增大C．由于液体表面层分子间平均距离大于液体内部分子间平均距离，液体表面存在张力D．空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近饱和气压，水蒸发越快E.用油膜法测出油分子的直径后，要测定阿伏伽德罗常数，只需要再知道油的摩尔体积即可13．如图所示，固定的导热汽缸内用活塞密封一定质量的理想气体，气缸置于温度不变的环境中。
课堂互动三点剖析一、分子大小和质量的计算1.把分子看作是一个弹性小球，这是分子动理论中对分子的简化模型，对于分子来说，根据问题的需要，可以有不同的模型，在不涉及分子的内部结构和运动时，可以用小球作为分子的模型，例如在计算液体、固体分子直径时，还可以认为这些小球是紧密排列的，实际上，分子不仅不是真的球体，而且分子之间也有空隙，我们计算出的分子直径和大小只是一个粗略的数量级，或者说是一种估算值.2.用油膜法测分子直径的实验，能够说明分子的大小、公式d=S v 中，v 是油滴的体积，S 是水面上形成单分子油膜的面积.3.记住两个数值：分子直径的数量级是10-10m;一般分子质量的数量级是10-26kg.【例1】 已知铜的摩尔质量M=63.5g/mol ，铜的密度是ρ=8.9g/cm 3，试估算铜原子的质量和铜原子的体积.已知N A =6.02×1023 mol -1.解析：设想铜原子是一个个紧挨着排列的，利用阿伏加德罗常数即得. 铜原子的质量：m=molmol g N M A /1002.6/5.6323⨯==1.06×10-22g. 铜原子的体积：v=231002.619.85.631⨯⨯==A N Mρcm 3=1.2×10-23cm 3. 答案：1.06×10-22g 1.2×10-23cm 3二、阿伏加德罗常数1.阿伏加德罗常数的含义是：1摩尔的任何物质含有的微粒数相同，这个数叫阿伏加德罗常数.其值是6.02×1023mol -1，粗略计算可取6.0×1023mol -1.阿伏加德罗常数用N A 表示，是微观世界的一个重要常数，是联系微观世界和宏观世界的桥梁.2.能够用来进行四个方面的计算：(1)已知液体和固体的摩尔体积V mol 和一个分子的体积v ，求N A ，则N A =vV mol ;反之亦可估算分子的大小.(2)已知物质的摩尔质量M 和一个分子的质量m,求阿伏加德罗常数，则N A =m M ；反之亦可估算分子的质量. (3)已知物质的体积V 和摩尔体积V mol ，求物质的分子数n ，则n=mol V V N A =molV M ρ/N A .其中ρ是物质的密度，M 是物质的质量. (4)已知物质的质量和摩尔质量，求物质的分子数，则n=mM N A . 【例2】 由油滴实验测得油酸分子的直径为1.12×10-9m,已知油酸的密度为6.37×102kg/m 3.油酸的摩尔质量为282g/mol ，试求阿伏加德罗常数.解析：设想油酸分子一个挨一个排列，油酸的摩尔质量为M ，密度为ρ，油酸分子的直径为d,把每个油酸分子当作弹性小球，则其体积为v=6πd 3,1mol 油酸的体积为V=ρM ，1mol 油酸所含的微粒数，即阿伏加德罗常数为N A ，则 ρM ·A N 1=6π·d 3 代入数据得N A =6×1023mol -1.答案：6×1023mol -1三、关于布朗运动1.扩散现象是不同的物质互相接触时彼此进入对方的现象气体之间、液体之间和固体之间都会发生扩散现象，密度大的物质分子可以自发地运动到密度小的物质中去，说明组成物质的分子是运动着的.2.布朗运动证实了分子在做永不停息的无规则运动(1)现象：在显微镜下观察到的悬浮在液体中的小碳粒所做的无规则运动叫布朗运动.(2)特点：布朗运动永不停息(液体不干枯，布朗运动不停止).布朗运动无规律固体颗粒越小，布朗运动越明显；液体温度越高，布朗运动越激烈.(3)原因：布朗运动产生的原因不在液体外部，而在液体内部.布朗运动是由于悬浮颗粒周围液体分子的无规则运动对悬浮颗粒撞击的不平衡引起的.悬浮颗粒越小，液体分子对它各部分撞击的不平衡性越明显；悬浮颗粒质量越小，它的惯性越小，越容易改变它的运动状态，所以运动越激烈.液体的温度越高，固体颗粒周围的液体分子运动越激烈，对颗粒撞击的不平衡性越显著，布朗运动越激烈.(4)意义：布朗运动虽然不是分子的运动，但是它反映了分子在做永不停息的无规则运动.(5)注意：①布朗运动是悬浮颗粒所做的无规则运动，不是分子的运动，但反映分子的运动.②悬浮颗粒的运动是极不规则的，书上画的不是颗粒的运动轨迹，而是每隔30s位置的连线.即使在这30s内，分子的运动也是极不规则的.。
第1节 分子动理论的基本观点思维激活1.分子用肉眼是看不见的，我们怎样测量它的大小呢？可否根据测量的规律，把大量分子的体积、质量等测出来？可否把分子一个挨一个摆成一层薄膜测出膜的面积计算膜的厚度算出分子的高呢?提示：我们设想组成物质的分子都是球形的，而且同种物质的分子都是一个个大小相同的小球.如果能把某一部分物质的分子一个紧挨一个铺展开来,形成一个“分子地毯”，如下图所示，那么，只要知道这部分物质的体积（V ）和铺展开来的面积（S ），就可以估算出分子油膜的高度.即分子直径D=S V ,分子体积V 1=33)(6161S V D ππ=.油酸分子形成单分子层的示意图2.通常把萝卜腌成咸菜需要几天,而把萝卜炒成熟菜并使之具有相同的咸味只需要几分钟,造成这种差别的重要原因是什么?提示：菜有咸味的原因在于盐分子在其中的扩散，炒菜时的高温有助于盐分子的扩散运动，所以在几分钟内菜就有了咸味.3.把一块洗净的薄玻璃板吊在测力计的下端,使玻璃板水平地接触水面,用手缓慢竖直向上拉测力计,观察测力计读数,想一想,为什么会出现测力计的示数大于玻璃板的重力?提示：由于水和洗净的玻璃板间接触得非常好，足以达到分子引力的作用范围，故水分子和组成玻璃的物质分子之间有分子力的作用.如果玻璃完全在水中,由于玻璃上下两面所受的分子引力相等,此时,测力计的示数应等于玻璃板的重力;当玻璃板要拉离水面的时候,板的下表面要受到水分子吸引力的作用,故此时测力计的示数应大于玻璃板的重力.自主整理一、物体由大量分子组成1．分子的大小（1）油膜法是一种粗略测定分子大小的方法，其方法是把油滴滴到水面上，油在水面上散开，形成__________，如果把分子看成球形，单分子油膜的厚度就可以认为等于______________.(2)如果油滴的体积为V,单分子油膜的面积为S,则分子的大小(即直径)为d=_________.在此忽略了分子间的空隙.(3)一般分子直径的数量级为______________m.物理学中有各种不同的方法测定分子的大小.用不同方法测出的分子大小______________,但数量级______________. 2．阿伏加德罗常数(1)1 mol的任何物质含有的______________相同,这个数叫做______________,其值为______________.（2）如果水的摩尔体积为V，水分子直径为d，假设水分子一个挨一个排列，且不=____________.留空隙，则算出的阿伏加德罗常数NA二、分子永不停息地做无规则运动1.扩散现象所谓扩散现象，指的是不同物质互相接触时____________的现象.特点：（1）从浓度大处向浓度小处扩散；（2）扩散快慢与物质的状态、温度有关.2.布朗运动所谓布朗运动，指的是悬浮在液体中的____________做的永不停息的无规则运动. 特点:(1)永不停息;(2)无规则;(3)颗粒越小,现象越明显;(4)温度越高,运动越激烈.3.热运动分子的无规则运动跟____________有关,这种运动叫热运动.___________越高,分子的热运动越激烈.三、分子间存在着相互作用力1.分子间的引力和斥力是_________存在的，实际表现出的分子力是引力和斥力的__________.2.分子间的作用力与距离的关系.F 引和F 斥都随分子间距离的变化而变化,当分子间的距离增大时,F 引和F 斥都减小,当分子间的距离减小时,F 引和F 斥都___________.(1)r=r 0时,F 引___________F 斥，对外表现的分子力F=0.(2)r<r 0时,F 引___________F 斥，并且随着分子间距离的减小______________力增大得更快,对外表现的分子力F 为___________力.(3)r>r 0时,F 引___________F 斥,并且随着分子间距离的增大___________力减小得更快,对外表现的分子力F 为___________力,它随着距离的增大迅速减小.当分子间距离的数量级大于10-9 m 时,分子力已经变得十分微弱,可以忽略不计了.高手笔记1.计算分子大小的两种模型: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=36 V (球体模型),d=3V (立方体模型).对于气体,分子间距离比较大,处理方法是建立立方体模型,从而可计算出两气体分子之间的平均间距d=3V .2.布朗运动的意义尽管布朗运动本身并不是液体分子的运动，但由于它的形成原因是分子的撞击所致，所以它能反映液体分子的运动特征，这就是布朗运动的意义所在，具体地讲：（1）布朗运动的永不停止，说明分子运动是不停止的.(2)布朗运动路线无规则,说明分子运动是无规则的.(3)布朗运动随温度的升高而越加剧烈,说明分子的无规则运动剧烈程度与温度有关,在宏观上与温度有关的现象表现为热现象.因此,布朗运动的种种特征充分地表明,分子是永不停息地做无规则热运动.3.分子力的变化特点,可借助于“弹簧分子模型”来形象理解，如图1-1-1所示，将分子力与弹簧弹力进行类比，这样借助弹力随距离变化的特点，对分子力的变化规律有一个形象类比的认识，从而达到理解、掌握分子力变化规律的效果.图1-1-1名师解惑1.阿伏加德罗常数的应用剖析：阿伏加德罗常数把摩尔质量、摩尔体积这些宏观物理量与分子质量、分子大小等微观物理量联系起来.例如,如果知道了某物质的摩尔质量M a 和摩尔体积V A ,则可求得:(1)分子的质量:m 0=AA A A N V N M ρ=. (2)分子的体积：V 0=AA A A N M N V ρ= (3)分子的大小；球体模型直径d=306πV ,立方体模型边长为d=30V .(4)物质所含的分子数：N=nN A =A A A A A A N V m N V V N M m ρ== 2.布朗运动与扩散的比较剖析：项目 扩散现象 布朗运动不同点 ①扩散现象是两种不同物质相互接触时，没有受到外力影响，而彼此进入对方的现象. ①布朗运动是悬浮在液体或气体分子中的微粒所做的无规则运动,而不是液体或气体分子的运②扩散快慢除和温度有关外,还与物体的密度差、溶液的浓度差有关.③它证明了任何物质的分子不论在什么状态下都在做永不停息的无规则运动动②布朗运动的剧烈程度与分子对微粒撞击的不平衡性有关,颗粒越小,撞击的不平衡性越明显,这是布朗运动与扩散现象的不同之处相同点①产生的根本原因相同，也就是分子永不停息地做无规则运动②它们都随温度的升高而表现得越明显3.分子力F与分子间距离r的图象关系和示意图剖析：（1）图象：①如图1-1-2，分子间的作用力跟距离的关系（示意图）图中斥力用正值表示，引力用负值表示，F为斥力和引力的合力，即分子力，F为正值时，表示合力为斥力；F为负值时，表示合力为引力.图1-1-2②研究表明,分子间同时存在着引力和斥力,它们的大小都跟分子间的距离有关.图1-1-2的两条虚线分别表示两个分子间的引力和斥力随距离变化的情形.实线表示引力和斥力的合力即实际表现出来的分子间的作用力随距离变化的情形.（2）示意图图1-1-3①由图1-1-3我们可看到，分子间的引力和斥力随着分子间距离的增大而减小，当两分子间的距离等于r时，分子间的引力和斥力相互平衡，分了间的作用力为零，r的数量级约为10-10 m.(如图1-1-3甲)②当分子间的距离小于r时，引力和斥力虽然都随着距离的减小而增大，但是斥力增大得更快，因而分子间的作用力表现为斥力.（图1-1-3乙）③当分子间的距离大于r时，引力的斥力虽然都随着距离的增大而减小，但是斥力减小得更快，因而分子间的作用力表现为引力（图1-1-3丙），它随着距离的增大迅速减小.当分子间距离的数量级大于10-9m时,分子力已经变得十分微弱,可以忽略不计了.讲练互动【例1】已知汞的摩尔质量为200.5×10-3 kg/mol，密度为13.6×103 kg/m3,则一个汞原子的体积是多少?体积为1 cm3的汞中有多少个汞原子？解析：由汞的摩尔质量和汞的密度，可计算出汞的摩尔体积，然后除以阿伏加德罗常数就可以得出汞原子的体积.1 cm3除以一个汞原子的体积就可求出1 cm3的汞中含有的汞原子数.设汞的摩尔质量为M,密度为ρ,则一个汞原子的体积为：V 0=323331002.6106.13105.200m NM⨯⨯⨯⨯=-ρ又设每立方厘米的汞中的汞原子数为n,则：n=29603104.2101--⨯=V cm =4.1×1022(个). 答案：2.4×10-29 m 3 4.1×1022个绿色通道（1）由宏观量去计算微观量，或由微观量去计算微观量，都要借助阿伏加德罗常数.(2)在计算体积为1 cm 3的汞中含有多少个汞原子时,也可先通过密度计算出1 cm 3的汞的质量,然后除以汞的摩尔质量,求出物质的量,再乘以阿伏加德罗常数,就可得出1 cm 3的汞中含有的汞原子数.(3)对微观量估算时,应注意单位的统一;有效值的取舍;数量级的计算一定要准确. 变式训练1.铜的摩尔质量是6.35×10-2 kg.密度是8.9×103 kg/m 3.求:(1)铜原子的质量和体积;(2)1 m 3铜所含的原子数目;(3)估算铜原子的直径.解析：1 mol 铜含铜原子数目等于阿伏加德罗常数,故铜原子的质量 m=2321002.61035.6⨯⨯=-A mol N M kg=1.05×10-25 kg. 因为铜的摩尔体积V mol =ρmol M ,所以铜原子的体积 V=323321002.6109.81035.6m N M N V A mol A mol ⨯⨯⨯⨯==-ρ =1.19×10-29 m 3.(2)1 m 3铜的物质的量 N=231035.61109.8-⨯⨯⨯=mol M vρ mol=1.4×105 mol 1 m 3铜中含铜原子数n=NN A =1.4×105×6.02×1023个=8.4×1028个.(3)把铜原子看成球体,设其直径为D,则 V=61πD 3,可得 D=329314.31019.166-⨯⨯=πV m=2.8×10-10 m. 答案：(1)19×10-29 m 3 (2)8.4×1028个 (3)2.8×10-10 m【例2】在做用油膜法估测分子大小的实验中,油酸酒精的浓度约为每104 mL 溶液中有纯油酸6 mL.用注射器测得1 mL 上述溶液为75滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔在玻璃板上描出油酸的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图1-1-4所示，坐标中正方形方格的边长为1 cm.图1-1-4试求：（1）油酸膜的面积是多少cm 2？（2）每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积？（3）按以上实验数据估测出油酸分子的直径.解析：(1)由图1-1-5形状,其中正方形方格87个,用补偿法近似处理,可补19个整小方格,实际占小方格87+19=106个,那么油膜面积S=106×1 cm 3=106 cm 2.(2)由1 mL 溶液中有75滴，1滴溶液的体积751mL 又每104 mL 溶液中有纯油酸6 mL,751mL 溶液中纯油酸的体积 V=4107516⨯mL=8×10-6 mL.(3)油酸分子直径 d=1061086-⨯=S V m=7.5×10-8 m. 答案：（1）106 cm 2 (2)8×10-6 mL (3)7.5×10-8 m绿色通道对“用油膜法估测分子的大小”的实验，不仅要会操作，更要明确此实验的实验原理，在计算油滴体积时，要弄清油酸和酒精的比例，单位体积油酸溶液所含的滴数. 变式训练2.在用油膜法估测分子的大小实验中，现有按体积比为n∶m 配制好的油酸酒精溶液置于容器中，还有一个充入约2 cm 深水的浅盘，一支滴管，一个量管.请补充下述估测分子大小的实验步骤:图1-1-5(1)___________(需测量的物理量自己用字母表示).(2)用滴管将一滴油酸酒精溶液滴入浅盘,等油酸薄膜稳定后,将薄膜轮廓描绘在坐标纸上,如图1-1-5所示.(已知坐标纸上每个小方格面积为S,求油膜面积时,半个以上方格面积记为S,不足半个舍去)则油膜面积为___________.(3)估算油酸分子直径的表达式为d=___________.解析：(1)用滴管向量筒内加注N 滴油酸酒精溶液,读其体积V.(2)利用补偿法,可查得8S.(3)1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为V′=n m n N V +⨯,油膜面积S′=8S,由d=''S V ,得d=)(8n m NS nV +. 答案：(1)用滴管向量筒内加注N 滴油酸酒精溶液，读其体积(2)8S (3)d=)(8n m NS nV 【例3】 如图1-1-6所示是用显微镜观察到的悬浮在水中的一花粉颗粒的布朗运动路线,以微粒在A 点开始计时,每隔30 s 记下一位置,得到B 、C 、D 、E 、F 、G 各点，则在第75 s 末时微粒所在位置一定在CD 连线的中点，对吗？图1-1-6解析：图中每个拐点记录的是微粒每隔一段时间(30 s)的位置,两位置的直线是人为画上的,不是粒子的运动轨迹,在这30 s 内,微粒都做无规则运动,轨迹非常复杂,因此微粒在75 s 的位置由题目条件是无法知道的,它可能在CD 连线的中点,也可能不是.答案：不对绿色通道由于液体分子运动的无规则性,固体小颗粒的运动也没有一定规律,采用闪光照相等形式可以确定研究颗粒在某时刻的位置,但却不能描述其轨迹.变式训练3.如图1-1-7所示的是做布朗运动小颗粒的运动路线记录的放大图,以小颗粒在A 点开始计时,每隔30 s 记下小颗粒的位置,得到B 、C 、D 、E 、F 、G 等点，则小颗粒在第75 s 末时位置，以下叙述中正确的是（ ）图1-1-7A.一定在CD 连线的中点B.一定不在CD 连线的中点C.可能在CD 连线上，但不一定在CD 连线中点D.可能在CD连线以外的某点上解析：图中的各点的连线不是微粒的运动轨迹，它是为了表明微粒在做极短促的无定向运动过程中的移动的顺序而做的连线.由以上分析,在第75 s末,小颗粒可能在CD连线上,但不一定在CD中点,也可能在CD连线外的位置.答案：CD【例4】当两个分子之间距离为r时,正好处于平衡状态,下列关于分子间相互作用的引力和斥力的各种说法中,正确的是（）A.分子间距离r<r时,它们之间只有斥力作用B.分子间距离r<r时,它们之间只有引力作用C.分子间距离r<r时,它们既有引力又有斥力的作用,而且斥力大于引力D.两分子间距等于2r时,它们之间既有引力又有斥力,而且引力大于斥力解析：分子间同时存在着引力和斥力,若r=r0,F引=F斥;若r>r,F引>F斥;r<r,F斥>F引，故A、B两项不正确，C项正确.若r=2r0,即r>r;F引>F斥,D项正确.答案：CD 黑色陷阱①F=0是分子力表现为零,此时F引=F斥,不是说没有引力和斥力了.②F为斥力,说明分子力表现为斥力,此时F斥>F引,不是说引力不存在了.③F为引力,也不是说只有引力,而没有斥力.变式训练4.两个分子从靠近的不能再近的位置开始，使二者之间的距离逐渐增大，直到大于分子直径的10倍以上，这一过程中关于分子间的相互作用力的下述说法中正确的是（）A.分子间的引力和斥力都在减小B.分子间的斥力在减小，引力在增大C.分子间相互作用的合力在逐渐减小D.分子间相互作用的合力，先减小后增大，再减小到零解析：分子间同时存在着引力与斥力,当距离增大时,二力都在减小,只是斥力减小得比引力快,当分子间距离r<r0时,分子间的斥力大于引力,因而表现为斥力;在r=r时,合力为零;当r>r0时,分子间的斥力小于引力,因而表现为引力;当距离大于10r时,分子间的相互作用力可视为零,所以分子力的变化是先减小后增大,再减小到零.答案：AD体验探究【问题1】“物体是由大量分子组成的”，怎样理解“大量”的含义？导思：可以从分子的大小、质量、一般物体所含的分子数目众多三个层面进行理解. 探究：(1)从分子的几何尺寸的大小来理解,单分子油膜法和离子显微镜都能帮助我们弄清分子直径的数量级为10-10 m;(2)从一个分子的质量的多少来体会.除包含几千个原子的有机物质的大分子外,一般分子质量的数量级为10-27—10-30.(3)从阿伏加德罗常数NA=6.02×1023 mol-1去理解.组成物体的分子是“大量的”：1 mol的任何物质含有6.02×1023个分子，若将0.5 mol的水(9 g)密排成单行,可绕地球赤道30万圈.又例如在标准状况下,每立方厘米的任何气体都含有2.7×1019个分子, 这个数字的巨大可以通过这样一个推算来说明:假设有一个容器的容积是 1 cm3容器里面是绝对的真空,一个分子都没有,如果在器壁上钻一个小孔,使得在 1 s 时间内可以有1亿个氧气分子进入容器,则要使容器中的氧气达到它在标准状况时的密度,所需要的时间是9 000年,可以想象分子的数目是多么的巨大.探究结论:物体是由大量分子组成的.【问题2】当一束阳光照射到教室中时,常常看到入射光束中有悬浮在空气中的微尘在运动,这些微尘的运动是布朗运动吗?导思：关于液体中、气体中悬浮微粒的运动，究其原因可能是多方面的.如流体的流动,浮力、重力等外部环境的影响.也可能是流体分子热运动的撞击而引起的.要注意的是,仅由流体分子撞击而引起的微粒运动才属于布朗运动,并非所有微粒的运动都是布朗运动.再者,布朗运动的原因虽是周围流体分子对微粒撞击的宏观效果,但并非这种碰撞就一定能产生布朗运动.这些肉眼能看到的微尘,从微观的角度看,是相当大的.从研究对象来说,首先不满足布朗运动的条件:从分子运动对它的碰撞分析,由于颗粒较大,空气分子热运动对它各个方向的碰撞几乎抵消,平衡性强.所以,这些微尘的运动不是由于空气分子碰撞它引起的,而是由于受气流的流动、空气浮力和重力的作用等外部原因引起的，不属于布朗运动.探究：(1)布朗运动:原指悬浮在水中的花粉颗粒所做的不停的无规则运动,泛指悬浮在液体中的固体微粒所做的不停的无规则运动.(2)布朗运动不是一个单一分子的运动——单个分子是看不见的,悬浮微粒是由千万个分子组成的.(3)悬浮微粒受到周围液体分子紊乱的碰撞和来自各个方向碰撞效果的不平衡,便不停地做无规则运动.(4)布朗运动间接证明了周围液体分子在永不停息地做无规则运动.探究结论:微尘的运动不是布朗运动.【问题3】设计实验验证:当分子之间距离增大时,分子力随分子距离增大的变化关系是什么?导思：本实验探究的是分子之间的作用力与分子之间距离的关系,我们知道分子力与距离之间有如下关系.(1)当分子间距离为r0时并不是分子间没有引力和斥力;当分子间距为r时,分子并不是静止不动.(2)当分子之间距离r<r时,分子之间的引力和斥力同时增大,但斥力增大得更快一些,故斥力大于引力,此时分子之间呈现出相互的斥力作用(此时引力仍然存在).(3)当分子之间距离r>r时,分子之间的引力和斥力同时减小,但斥力减小得更快一些,故引力大于斥力,此时分子之间呈现出相互的引力作用(此时斥力仍然存在). 分子之间的引和斥力总是同时存在的,且当分子之间距离变化时,引力和斥力同时发生变化,只是斥力变化更快一些.探究：实验器材:弹簧秤、玻璃片、烧杯、水、细线.实验步骤:(1)用细线把玻璃片拴在弹簧秤的下方,读出弹簧秤示数F1;(2)在烧杯中装适量水,把弹簧秤挂着的玻璃片放在烧杯的水面上(不能浸没),读出弹簧秤示数F2;(3)用弹簧秤往上提玻璃,观察其读数变化情况,并记录弹簧秤的最大示数F3.F F1F2F3弹簧秤示数(N) 6 4 8探究结论:分子间的作用外在表现随分子距离的增大而增大,但有一个极限值.教材链接教材P4《论论与交流》结合用油膜估测分子大小的方法，讨论在估测过程中对油膜及分子所做的近似，谈谈这种估测方法有何意义？答：把一滴油酸滴到水面上，油酸在水面上散开形成单分子油膜，如果把分子近似看成球形（近似模型），单分子油膜的厚度就可以认为等于油酸分子的直径，而油酸分子是一个挨一个地排列整齐的，这是简化处理问题的方法，实际上分子结构是很复杂的，分子并不是一个真正的球，分子间也存在空隙，所估算出的分子直径、分子大小，只是一个粗略的数量级.实验时测出油滴的体积V再测出油膜的面积S,就可估算出油酸分子的直径d,公式d=V/S.。
第1节 分子动理论的基本观点用油膜法估测分子大小1．为了减小“用油膜法估测分子的大小”的误差，下列方法可行的是( )A ．用注射器向量筒里逐滴滴入配制好的溶液至1毫升，记下滴数n ，则1滴溶液含纯油酸的体积V ＝1nmL B ．把浅盘水平放置，在浅盘里倒入一些水，使水面离盘口距离小一些C ．先在浅盘水中撒些痱子粉，再用注射器把油酸酒精溶液多滴几滴在水面上D ．用牙签把水面上的油膜尽量拨弄成矩形答案 B解析 A 项在计算一滴溶液中含纯油酸体积时忘记乘以溶液的浓度，故A 项说法错误；B 项的做法是正确的；多滴几滴能够使测量形成油膜的油酸体积更精确些，但多滴以后会使油膜面积增大，可能使油膜这个不规则形状的一部分与浅盘的壁相接触，这样油膜就不是单分子油膜了，故C 项错；D 项中的做法没有必要，并且牙签上沾有油酸，会使油酸体积测量误差增大．对扩散现象的理解2．在下列给出的四种现象中，属于扩散现象的有( )A ．有风时，尘土飞扬到空中B ．将沙子倒入石块中，沙子要进入石块的空隙C ．把一块铅和一块金的接触面磨平，磨光后，紧紧地压在一起，几年后会发现铅中有金D ．在一杯热水中放几粒盐，整杯水很快会变咸答案 CD对布朗运动的理解3．在显微镜下观察稀释了的碳素墨水，将会看到( )A ．水分子的运动情况B ．碳分子的运动情况C ．水分子对炭粒的作用D ．炭粒的无规则运动答案 D解析 在显微镜下只能看到大量分子的集合体——炭粒的无规则运动，而观察不到水分子和碳分子的运动．分子力的特点4．分子间相互作用力由两部分F引和F斥组成，下列说法正确的是( ) A．F引和F斥同时存在B．F引和F斥都随分子间距增大而减小C．分子力指F引和F斥的合力D．随分子间距增大，F斥减小，F引增大答案ABC解析F引和F斥在分子间同时存在，而且都随分子间距离增大而减小，随分子间距离减小而增大，显现出来的分子力是F引和F斥的合力．精美句子1、善思则能“从无字句处读书”。
第1节 分子动理论的基本观点1.建立分子模型、认识分子动理论的基本观点．2.掌握油膜法测量油酸分子大小的方法．(重点) 3.知道阿伏伽德罗常数及意义，能利用它联系微观量和宏观量． 4.知道布朗运动与分子热运动的区别、理解布朗运动产生的原因．5．知道分子间作用力的特点和变化规律．(难点)一、物体由大量分子组成1．分子的大小(1)分子直径的数量级为10－10m. (2)分子质量的数量级为10－27～10－25kg.2．阿伏伽德罗常数(1)定义：1 mol 任何物质含有分子的数目都相同，且为常数．这个常数叫做阿伏伽德罗常数．(2)数值：N A ＝6.02×1023__mol －1．(3)意义：阿伏伽德罗常数是一个重要的基本常量，它是宏观量与微观量联系的桥梁． 3．用油膜法测量油酸分子的大小把一定体积V 的油酸滴在水面上形成单分子油膜，如图甲，测得油膜面积S ，根据V ＝Sd ，得d ＝VS，d 即为分子直径，如图乙．1．(1)所有分子直径的数量级都是10－10m ．( )(2)阿伏伽德罗常数与物质的种类、物质的状态无关．( ) (3)一个分子的质量等于摩尔质量除以阿伏伽德罗常数．( ) (4)测定分子大小的方法有多种，油膜法只是其中的一种方法．( )提示：(1)×(2)√(3)√(4)√二、分子永不停息地做无规则运动1．扩散现象(1)定义：不同的物质彼此进入对方的现象．(2)普遍性：气体、液体和固体都能够发生扩散现象．(3)规律：温度越高，扩散现象越明显．(4)意义：扩散现象表明，分子在永不停息地运动，温度越高，分子的运动越剧烈．2．布朗运动(1)定义：悬浮在液体(或气体)中的微粒所做的永不停息的无规则运动．(2)产生的原因：微粒在液体中受到液体分子的不平衡撞击引起的．(3)影响布朗运动的因素①微粒大小：微粒越小，布朗运动越明显．②温度高低：温度越高，布朗运动越剧烈．(4)意义：反映了分子在永不停息地做无规则运动．3．热运动(1)定义：分子的无规则运动．(2)影响因素：温度越高，分子的无规则运动越剧烈．2．(1)温度越高，扩散现象越明显．( )(2)布朗运动就是液体分子的无规则运动．( )(3)液体中悬浮的微粒越大，布朗运动越明显．( )(4)扩散现象和布朗运动都能证明分子在永不停息地做热运动．( )(5)布朗运动就是分子的热运动．( )提示：(1)√(2)×(3)×(4)√(5)×三、分子间存在着相互作用力1．研究表明，分子之间同时存在着引力和斥力，它们的大小与分子间的距离有关．2．分子力与分子间距离的关系r 分子力F－r图象r ＝r 0f 引＝f 斥 F ＝0r <r 0 f引<f 斥 F 为斥力 r >r 0 f 引>f 斥 F 为引力 r >10r 0f 引＝f 斥＝0F ＝0(1)r 0的数量级一般是10－10m.(2)分子间的引力和斥力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，但斥力比引力随距离变化得快．3．(1)固体和液体分子之间没有空隙，气体分子间有空隙．( )(2)分子间的引力随分子间距离的增大而增大，而斥力随距离的增大而减小．( ) (3)当两分子间距为r 0时，分子力为零，没有引力也没有斥力．( ) (4)当分子间的距离达到无穷远时，分子力为零．( ) 提示：(1)× (2)× (3)× (4)√物体是由大量分子组成1．固、液分子可以理想化地看作一个挨着一个的小球或立方体，两种模型得出的结果稍有不同，但数量级相同．2．对于气体通常采用立方体模型，表示气体分子所占据的平均空间，而d 则为分子的平均间距．3．微观量的估算设阿伏伽德罗常数为N A ，物体的体积为V ，物质的质量为m ，物质的密度为ρ，摩尔体积为V mol ，摩尔质量为M ，分子体积为V 0，分子质量为m 0，分子数为n .(1)分子的质量：m 0＝M N A ＝ρV molN A.(2)分子数：n ＝mN A M ＝VN A V mol ＝V ·ρN A M ＝mN A ρV mol. (3)固体、液体分子的体积V 0和直径d建立微观模型：分子一个一个紧密排列，将物质的摩尔体积分成N A 等份，每一等份就是一个分子，每个分子就是一个直径为d 的小球．所以：V 0＝V mol N A ＝M ρN A ，V 0＝16πd 3，得d ＝ 36V 0π.(4)气体分子间距D建立微观模型：将1 mol 气体的体积V mol 分成N A 个小立方体，每个小立方体的中心是一个气体分子，则小立方体的边长就是分子间的距离．由V mol N A ＝D 3，得D ＝ 3V molN A.(1)V 0＝V AN A对固体、液体指分子的体积，对气体则指每个分子所占据空间的体积．(2)对于分子模型，无论是球体模型还是立方体模型，都是一种简化的理想模型，实际的分子是有复杂结构的，在用不同的模型计算分子的大小时，所得结果会有差别，但数量级应当都是10－10m.已知铝的原子量是27，铝的密度是2 700 kg/m 3，那么1 g 铝里的原子个数是________个，估算铝原子的直径约为________m.[思路点拨] 解答此题需要注意两点：(1)阿伏伽德罗常数是连接宏观量和微观量的桥梁． (2)铝原子可看作球体． [解析] 1 g 铝的物质的量n ＝m M ＝127mol ≈3.7×10－2 mol 1 g 铝所含的原子个数n ′＝nN A ＝3.7×10－2×6.02×1023个≈2.23×1022个．铝的摩尔体积为V ＝M ρ＝27×10－32 700m 3＝1×10－5 m 3，每个铝原子的体积V 0＝V N A ＝1×10－56.02×1023 m 3≈1.66×10－29 m 3， 把铝原子看成球体，则由公式V 0＝π6d 3可得铝原子直径为d ＝ 36V 0π＝ 36×1.66×10－293.14 m ≈3.2×10－10m.[答案] 2.23×10223.2×10－10(多选)用油膜法估测分子直径的理想条件是( )A ．将油酸分子看成球体B．考虑各油酸分子间的间隙C．认为油酸分子是紧密排列的D．将油膜看成单分子油膜解析：选ACD.用油膜法测油酸分子直径的三个前提条件是：①将油酸分子视为球体模型；②忽略油酸分子之间的间隙，认为分子是紧密排列；③油酸分子在水面是单分子排列．只有在上述三个理想条件下油酸的厚度才能视为油酸分子的直径．分子永不停息地做无规则运动1．扩散现象扩散现象是指当两种物质相接触时，物质分子可以彼此进入对方的现象．例如：香水的香味可以传播得很远；堆到墙角的煤可以使墙皮变黑．2．布朗运动(1)定义：悬浮在液体中的固体微粒不停地做无规则运动，称为布朗运动．(2)影响布朗运动的因素：布朗运动是大量液体分子对固体微粒撞击的集体行为的结果．个别分子对固体微粒的碰撞不会产生布朗运动．影响布朗运动的因素有二：颗粒的大小和液体温度的高低．(3)微观解释①布朗运动在相同温度下，悬浮颗粒越小，表面积越小，在某一瞬间跟它相撞的分子数越少，颗粒受到来自各方向的冲击力越不平衡；另外，颗粒直径越小，它的体积和质量比表面积减少得更快，因冲击力引起的加速度更大；因此悬浮颗粒越小，布朗运动就越显著．如图所示．②相同的颗粒悬浮在同种液体中，液体温度升高，分子运动的平均速率变大，对悬浮颗粒的撞击作用也越大，颗粒受到来自各方向的冲击力越不平衡，由冲击力引起的加速度就越大，所以温度越高，布朗运动就越显著．(1)扩散现象并不是外界作用(如对流、重力等)引起的，也不是化学反应的结果，而是由物质分子的无规则运动引起的．气体、液体、固体都有扩散现象，气态物质的扩散现象最为显著，固态物质的扩散现象不明显．(2)做布朗运动的微粒用肉眼是看不到的，只能在显微镜下看到．布朗微粒不是分子，而是由大量分子组成的，布朗运动也不是分子的运动，而是分子运动的间接反映．凡是能用肉眼直接看到的粒子的运动，都不能称为布朗运动．(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．液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的[解析] 扩散现象与温度有关，温度越高，扩散进行得越快，选项A正确；扩散现象是由于分子的无规则运动引起的，不是一种化学反应，选项B、D错误，选项C正确．[答案] AC(1)扩散现象在任何情况下都可以发生，与外界因素无关．(2)当两部分的分子分布浓度相同时，浓度不再变化，宏观上扩散停止，但分子运动并没有停止，这种状态是一种动态平衡.分子间存在相互作用力1．分子间有空隙：扩散现象和布朗运动不但说明了分子做无规则运动，同时说明了分子间有空隙，否则分子就不会运动．2．分子间同时存在着引力和斥力(1)分子间的引力．固体或液体有一定的体积说明分子间存在着引力．(2)分子间的斥力．固体或液体很难被压缩说明分子间还存在斥力．分子之间同时存在着引力和斥力，有时表现为引力，有时表现为斥力，怎样把分子力的规律清晰地理出头绪来呢？借助分子力随分子间距离变化的f－r图象，我们可以比较直观地看出它们间的联系，如图所示，分子斥力、分子引力都随分子间距离的增大而减小，但分子斥力变化得快，分子引力变化得慢，因此，当距离r<r0时，分子合力表现为斥力；当距离r>r0时，分子合力表现为引力；当距离r＝r0时，分子合力为零．(1)一般情况下r0的数量级是10－10m，固体、液体分子间的距离与之接近，液体分子之间的距离比固体分子间的略大，气体分子间距离更大，当r≥10r0，约为10－9 m 时，分子力一般忽略不计，即分子力为零．(2)当r＝r0时分子引力和斥力相平衡，即合力为零，分子力也为零，但并非不存在引力和斥力．命题视角1 分子力与分子距离的关系当两个分子间的距离为r0时，正好处于平衡状态，下列关于分子间作用力与分子间距离的关系的说法正确的是( )A．当分子间的距离r<r0时，它们之间只有斥力作用B．当分子间的距离r＝r0时，分子处于平衡状态，不受力C．当分子间的距离从0.5r0增大到10r0的过程中，分子间的引力和斥力都在减小，且斥力比引力减小得快D．当分子间的距离从0.5r0增大到10r0的过程中，分子间相互作用力的合力在逐渐减小[思路点拨] 判断分子力与分子间距离变化的关系时要明确：分子间的引力和斥力是同时存在的，且它们随分子间距离的变化同时增大或减小，而分子间作用力的合力随距离如何变化要看在哪个范围内．[解析] 分子间相互作用的引力和斥力是同时存在的，当r＝r0时，f引＝f斥，每个分子所受的合力为零，并非不受力；当r<r0，f斥>f引，合力为斥力，并非只受斥力，故A、B 错误；当分子间的距离从0.5r0增大到10r0的过程中，分子间的引力和斥力都减小，且斥力比引力减小得快，分子间作用力的合力先减小到零，再增大后又减小到零，故C正确，D错误．[答案] C本题易误选A、B，解此题时应注意：(1)当r＝r0时，分子所受合力为零，并非没有f引、f斥；(2)当分子所受合力表现为斥力时，并非不受引力，而是f引<f斥.命题视角2 分子在分子力作用下的运动分析在使两个分子间的距离由很远(r0＞10－9m)变到很难再靠近的过程中，分子间的作用力大小将( )A．先减小后增大B．先增大后减小C．先增大后减小再增大D．先减小后增大再减小[解析] 分子间同时存在引力和斥力，当两个分子间的距离由很远(r＞10－9m)变到很难再靠近的过程中，引力和斥力同时增加，但斥力增加的更快；故其合力先表现为引力，后表现为斥力，但引力有一个最大值，故选C.[答案] C命题视角3 分子力做功分析甲、乙两个分子相距较远，若把甲固定，使乙逐渐向甲移动，直到不能再靠近为止．在这一过程中，下列有关分子力对乙做功的说法中正确的是( ) A．分子力对乙总是做正功B．分子力对乙总是做负功C．先是乙克服分子力做功，然后分子力对乙做正功D．先是分子力对乙做正功，然后乙克服分子力做功[解析] 分子间的距离大于r0时，分子力表现为引力，分子乙在靠近平衡位置的过程中，分子力对乙做正功；当分子间距离小于r0时，分子力表现为斥力，当分子乙继续向分子甲靠近的过程中，分子力做负功．选项D正确．[答案] D分子力问题的分析方法(1)首先要分清分子力是引力还是斥力．(2)分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小．(3)分子力比较复杂，要抓住两个关键点：一是r＝r0时，分子力为零但引力和斥力均不为零．二是r≥10r0时，分子力以及引力、斥力都可忽略，可以看做是零．所以当r<r0时，分子力随分子间距离增大而减小；当r>r0时，分子间距由r0增大到10r0的过程中，分子力先增大后减小.【通关练习】1．设r0是分子间引力和斥力平衡时的距离，r是两个分子间的实际距离，则以下说法中正确的是( )A．r＝r0时，分子间引力和斥力都等于零B．10r0>r>r0时，分子间只有引力而无斥力C．r由10r0逐渐减小到小于r0的过程中，分子间的引力先增大后减小D．r由10r0逐渐减小到小于r0的过程中，分子间的引力和斥力都增大，其合力先增大后减小再增大解析：选D.当r＝r0时，分子间引力和斥力相等，但都不为零，合力为零，A错；在10r0>r>r0时，引力大于斥力，两者同时存在，B错；在r减小的过程中，分子引力和斥力都增大，C 错；r由10r0逐渐减小到r0的过程中，由分子力随r的变化关系图线可知，分子力有一个极大值，到r<r0时分子力又增大，所以在r由10r0逐渐减小到小于r0的过程中分子力先增大后减小再增大．所以，正确选项为D.2.如图所示，纵坐标表示两个分子间引力、斥力的大小，横坐标表示两个分子间的距离，图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系，e为两曲线的交点，则下列说法正确的是( )A．ab为斥力曲线，cd为引力曲线，e点横坐标的数量级为10－10 mB．ab为引力曲线，cd为斥力曲线，e点横坐标的数量级为10－10 mC．若两个分子间距离大于e点的横坐标，则分子间作用力表现为斥力D．若两个分子间距离越来越大，则分子力越来越大解析：选B.分子间同时存在着引力和斥力，且都随r的增大而减小，斥力变化得比引力快，故A错．当r＝r0＝10－10 m(数量级)时引力和斥力相等，故B项对．当r>10－10 m(数量级)时引力大于斥力，分子力表现为引力，故C错．当r<r0时，r增大，分子力减小；当r>r0时，r增大，分子力先增大后减小；当r>10r0时，分子力已很微弱，可以忽略不计，故D项错．两种分子模型的应用固体、液体分子间紧密排列可忽略间隙．可以近似认为气体分子是均匀分布的，每个气体分子占据一个正方体，其边长即为气体分子间的距离．如下表所示．分子模型意义分子大小或分子间的平均距离图例球形模型固体和液体可看成是一个个紧挨着的球形分子排列而成的，忽略分子间的空隙d＝36Vπ立方体模型把气体分成若干个小立方体，气体分子位d＝3V0于每个小立方体的中心，每个小立方体是每个分子占有的活动空间，这时忽略气体分子的大小在标准状况下，水蒸气的摩尔体积为22.4×10－3m 3/mol ，水的摩尔体积为18×10－6m 3/mol ，则水蒸气分子的平均间距约是水分子直径的多少倍( ) A ．1 B ．10 C ．100D ．1 000[解析] 水蒸气是气体，在标准状况下的摩尔体积是22.4×10－3m 3/mol ，每个水蒸气分子所占空间体积为V ＝V mol N A ＝22.4×10－3 m 3/mol 6.02×1023 mol－1≈3.72×10－26 m 3把每个水蒸气分子所占空间看成一个小立方体，分子间距等于每个立方体的边长，即d ＝3V ＝ 33.72×10－26 m ≈3.34×10－9 m水的摩尔体积V ′mol ＝18×10－6m 3/mol一个水分子的体积为V ′molN A ，把水分子看成球形，其直径为D ＝36V molπN A＝36×18×10－63.14×6.02×1023 m ≈3.85×10－10m ，所以d D ≈10. [答案] B(1)解决固、液体分子问题一般建立球模型，也可建立立方体模型，解决气体分子问题建立立方体模型．(2)用两种模型解决固、液体分子问题时，结果的数量级是相同的，在估算中是允许的.已知地球大气层的厚度h 远小于地球半径R ，空气平均摩尔质量为M ，阿伏伽德罗常数为N A ，地面大气压强为p 0，重力加速度大小为g .由此可估算得，地球大气层空气分子总数为____________，空气分子之间的平均距离为____________．解析：设大气层中气体的质量为m ，由大气压强产生原因可知，mg ＝p 0S ，即：m ＝p 0Sg分子数n ＝mN A M ＝p 0SN A Mg ＝4πR 2p 0N AMg.假设每个分子占据一个小立方体，各小立方体紧密排列，则小立方体边长即为空气分子平均间距，设为a ，大气层中气体总体积为V ，a ＝3Vn，而V ＝4πR 2h ，所以a ＝3Mghp 0N A.答案：4πR 2p 0N A Mg 3Mgh p 0N A[随堂检测]1．(多选)下列说法中正确的是( ) A ．物体是由大量分子组成的B ．无论是无机物的分子，还是有机物的分子，其分子大小的数量级都是10－10mC ．本课时中所说的“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10－10kg解析：选AC.除了一些有机大分子外，多数分子大小的数量级为10－10m ，B 错误；分子质量的数量级是10－26kg ，D 错误．2．(多选)墨滴入水，扩而散之，徐徐混匀．关于该现象的分析正确的是( ) A ．混合均匀主要是由于碳粒受重力作用B ．混合均匀的过程中，水分子和碳粒都做无规则运动C ．使用碳粒更小的墨汁，混合均匀的过程进行得更迅速D ．墨汁的扩散运动是由于碳粒和水分子发生化学反应引起的解析：选BC.墨滴入水，最后混合均匀，这是扩散现象，碳粒做布朗运动，水分子做无规则的热运动；碳粒越小，布朗运动越明显，混合均匀的过程进行得越迅速，选项B 、C 正确．3．如图所示，关于分子间的作用力，下列说法中不正确的是(r 0为分子处于平衡位置时之间的距离)( )A ．当分子间距离为r 0时，它们之间既没有引力，也没有斥力B ．分子间的平衡距离r 0可以看作分子直径的大小，其数量级为10－10mC ．两个分子间距离由较远逐渐减小到r ＝r 0的过程中，分子力先增大，后减小，分子力为引力D ．两个分子间距离由极小逐渐增大到r ＝r 0的过程中，引力和斥力都同时减小，分子力为斥力解析：选A.关于分子间的作用力，必须明确分子之间的引力和斥力是同时存在的，r ＝r 0时合力等于零，可看成是分子直径的大小，数量级为10－10 m ，A 错误，B 正确；当r >r 0时表现为引力，且r 较大，即两个分子间距较远时分子间相互作用力亦趋于零．可知由较远至r ＝r 0的过程中，分子力先增大后减小，即C 正确；而分子间距离由极小逐渐增大到r ＝r 0时，分子间的引力和斥力都逐渐减小，分子力表现为斥力，故D 正确．4．一滴水的体积大约是6.0×10－6cm 3，这滴水里含有的分子数约为( ) A ．3.6×1018个 B ．3.6×1017个 C ．2.0×1017个D ．2.7×1013个解析：选 C.水的密度为103kg/m 3，水的摩尔质量为18 g/mol ，水分子个数为6.0×10－6×10－6×10318×10－3×6.02×1023个≈2.0×1017个． 5．已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3 kg/m 3和2.1 kg/m 3，空气的摩尔质量为0.029 kg/mol ，阿伏伽德罗常数N A ＝6.02×1023mol －1.若潜水员呼吸一次吸入2 L 空气，试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数．(结果保留一位有效数字)解析：设空气的摩尔质量为M ，在海底和岸上的密度分别为ρ海和ρ岸，一次吸入空气的体积为V ，则有Δn ＝（ρ海－ρ岸） VMN A ，代入数据得Δn ≈3×1022(个)．答案：3×1022个[课时作业]一、单项选择题1．某种油的密度为8×102kg/m 3，若不慎将0.8 kg 这种油漏到湖水中并形成单分子油膜，则受污染的湖面面积为( )A ．10－3m 2B ．107 cm 2C ．10 km 2D ．10－10m 2解析：选C.根据m ＝ρV ＝ρ·Sd 得湖面受污染面积S ＝m ρd ＝0.88×102×10－10 m 2＝107 m 2＝10 km 2，故C 项正确．2．通常把萝卜腌成咸菜需要几天，而把萝卜炒成熟菜，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 ．盐分子太小，很容易进入萝卜中B ．萝卜分子和盐分子之间在温度高时吸引力大C ．萝卜分子间有间隔，易扩散D ．炒菜时温度高，分子热运动剧烈解析：选D.炒菜时温度高，盐分子的热运动剧烈，能更快地进入萝卜中．3．南京市已经开展空气中PM2.5浓度的监测工作．PM2.5 是指空气中直径小于2.5微米的悬浮颗粒物，其飘浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后会进入血液对人体形成危害．矿物燃料燃烧是形成PM2.5的主要原因．下列关于PM2.5的说法中错误的是( )A ．温度越高，PM2.5的运动越激烈B ．PM2.5在空气中的运动属于分子热运动C ．周围大量分子对PM2.5碰撞的不平衡使其在空中做无规则运动D ．倡导低碳生活，减少化石燃料的使用能有效减小PM2.5在空气中的浓度解析：选B.PM2.5的无规则运动是布朗运动，所以A 、C 说法正确．形成PM2.5的主要原因是矿物燃料燃烧，所以倡导低碳生活，减少化石燃料的使用能有效减小PM2.5在空气中的浓度的说法也是正确的，说法错误的只有B.4．下列各种说法中，错误的是( )A ．两块铅压紧后能合在一起，说明了铅块中铅分子之间存在着引力B ．固体和液体很难被压缩，说明了分子之间存在着相互排斥的力C ．碎玻璃不能拼在一起，是由于分子之间存在相互作用的斥力D ．拉断一根绳子需要一定大小的拉力，说明了分子之间存在很强的引力解析：选C.两块铅压紧后连成一块、绳子很难被拉断，说明分子间存在引力，而固体、液体很难被压缩，说明分子间存在斥力，因此选项A 、B 、D 说法都是符合事实的．碎玻璃再拼在一起，分子间距离比10r 0大得多，不能达到分子引力和斥力发生作用的范围，或者说分子间作用力非常微弱，所以两块碎玻璃很难拼成一块．5．阿伏伽德罗常数是N A ，铜的摩尔质量为M ，铜的密度是ρ，则下列说法中正确的是( )A ．1 m 3铜所含原子数目是ρN AMB ．1 kg 铜所含原子数目是ρN AC ．1个铜原子的质量是M ρD ．1个铜原子占有的体积为MN Aρ解析：选A.据已知条件知1 m 3铜的质量为ρ kg ，相当于ρM mol ，所含原子数为ρM·N A ，A 正确；1 kg 铜所含原子数目是N A M ，B 错误；每个原子的质量为M N A，C 错误；每个原子占有的体积为V 摩N A ＝M ρN A，D 错误． 6．关于布朗运动，下列说法中正确的是( )A ．悬浮颗粒越大，在相同时间内撞击它的分子数越多，布朗运动越显著B ．布朗运动永不停止，且随温度升高而更加激烈C ．布朗运动并不是液体分子的运动，而是组成固体颗粒的分子的运动D ．布朗运动说明了液体分子与悬浮颗粒之间有相互作用的斥力解析：选B.布朗运动的成因是包围在悬浮颗粒周围的液体分子对颗粒瞬间的撞击不平衡．如果是悬浮颗粒太大，这种撞击的合力几乎为零，不可能使它做布朗运动．二、多项选择题7．下列说法中正确的是( ) A ．温度升高，物体分子的热运动变剧烈 B ．温度升高，物体运动加快 C ．热运动与物体的宏观运动实质是相同的 D ．热运动描述的是组成物质的分子的运动解析：选AD.热运动描述的是组成物质的分子永不停息的无规则运动，这种运动具有无规则性，与温度有关，温度升高，分子热运动的剧烈程度加剧，而物体的宏观运动描述的是组成物体的分子集体的宏观运动情况，描述的是物体的机械运动，与热运动无关．8．若以M 表示水的摩尔质量，V m 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，N A 为阿伏伽德罗常数，m 、V 分别表示每个水分子的质量和体积，以下关系式正确的是( )A ．N A ＝ρV mmB ．ρ＝M N A VC ．m ＝M N AD ．V ＝V m N A解析：选AC.对于气体，宏观量M 、V m 、ρ之间的关系仍适用，有M ＝ρV m ，宏观量与微观量之间的质量关系也适用，有N A ＝M m ，所以m ＝M N A ，C 项正确．N A ＝M m ＝ρV mm，A 项正确．由于气体分子间有较大的距离，V mN A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D 项不正确．而B 项是将D 项代入A 中，并将C 项代入得出的，也不正确．故选AC.9．两个分子从靠近得不能再近的位置开始，使它们的距离逐渐增大，直至大于分子直径的10倍以上，这一过程中关于分子间的相互作用力的说法正确的是( )A ．分子间的引力和斥力都在减小B ．分子间的斥力在减小，引力在增大C ．分子间的相互作用力的合力在逐渐减小D ．分子间的相互作用力的合力，先减小后增大，再减小到零解析：选AD.由f －r 图象可知，在分子间距小于平衡位置时，即r <r 0时，分子力表现为斥力，在r 逐渐增大的过程中，分子力先减小到零，接着在分子间距大于平衡位置时，即r >r 0时，分子力表现为引力，分子力先随着分子间距的增大而增大到某一个最大值之后，分子力再减小直至为零．10． 1827年，英国植物学家布朗发现了悬浮在水中的花粉微粒的运动．如图所示的是显微镜下观察到的三颗花粉微粒做布朗运动的情况．从实验中可以获取的正确信息是( )A ．微粒越大，布朗运动越明显B ．温度越高，布朗运动越明显C ．布朗运动说明了花粉分子的无规则运动D ．布朗运动说明了水分子的无规则运动解析：选BD.微粒越小，布朗运动越明显；温度越高，布朗运动越明显，故A 错，B 对．布朗运动指的是花粉颗粒的运动，不是花粉分子的运动；它间接地反映了水分子的无规则运动，故C 错，D 对．三、非选择题11．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一滴在水面上，待薄膜形状稳定．。
学业分层测评(一)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．用油膜法估测分子直径实验的科学依据是( )A．将油膜看成单分子油膜B．不考虑各油分子间的间隙C．考虑了各油分子间的间隙D．将油膜分子看成球形E．考虑了油膜由多层分子构成【解析】该实验的原理就是把油酸分子视为球形，且认为是一个一个紧挨着单层分布，不考虑分子间隙，故A、B、D选项正确．【答案】ABD2．下列现象能说明分子做无规则运动的是( )A．香水瓶打开盖，香味充满房间B．汽车驶过后扬起灰尘C．糖放入水中，一会儿整杯水变甜了D．衣箱里卫生球不断变小，衣服充满卫生球味E．烟囱里冒出的黑烟在空中飘荡【解析】A、C、D都是扩散现象，都是由于分子的无规则运动产生的，汽车驶过后扬起灰尘是由于风的作用引起的，故B错误；黑烟(颗粒)都是由若干个分子组成的固体颗粒，其运动不是分子的运动，E错误．【答案】ACD3．如图1111所示为悬浮在水中的一个花粉颗粒的布朗运动的情况，从A点开始计时，在一段时间内，每隔30 s记下一个位置，依次记为B、C、D、E、F，则( )【导学号：30110003】图1111A．图中的折线不是花粉的运动轨迹B．2 min内此花粉的位移大小是AEC．第15 s时，此花粉应在AB的中点D．第15 s时，此花粉可能在AB的中点E．图中的折线是花粉的运动轨迹【解析】 题图中折线是每隔30 s 颗粒所在位置的连线，并不是颗粒的实际运动轨迹，A 项对，E 项错；2 min 内此花粉的位移大小应是AE ，B 项对；除了每隔30 s 记下的位置，其他任一时刻的位置都不能确定，C 项错，D 项对．【答案】 ABD4．分子间相互作用力由两部分F 引和F 斥组成，下列说法正确的是( )A ．F 引和F 斥同时存在B ．F 引和F 斥都随分子间距增大而减小C ．分子力指F 引和F 斥的合力D ．随分子间距增大，F 斥减小，F 引增大E ．随分子间距减小，F 斥增大，F 引减小【解析】 F 引和F 斥在分子间同时存在，而且都随分子间距离增大而减小，随分子间距离减小而增大，显现出来的分子力是F 引和F 斥的合力．故A 、B 、C 正确．【答案】 ABC5．在“用单分子油膜估测分子大小”实验中(1)某同学操作步骤如下：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在蒸发皿内盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定；④在蒸发皿上覆盖透明玻璃，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：_______________(2)若油酸酒精溶液体积浓度为0.10%，一滴溶液的体积为4.8×10－3mL ，其形成的油膜面积为40 cm 2，则估测出油酸分子的直径为__________m.【解析】 (1)②由于一滴溶液的体积太小，直接测量时相对误差太大，应用微小量累积法减小测量误差．③液面上不撒痱子粉时，滴入的油酸酒精溶液在酒精挥发后剩余的油膜不能形成一块完整的油膜，油膜间的缝隙会造成测量误差增大甚至实验失败．(2)由油膜的体积等于一滴油酸酒精溶液内纯油酸的体积可得： d ＝V S ＝4.8×10－3×10－6×0.10%40×10－4m ＝1.2×10－9m.【答案】 (1)②在量筒中滴入N 滴溶液③在水面上先撒上痱子粉 (2)1.2×10－96．标准状态下1 cm 3的水蒸气中有多少个水分子？相邻两个水分子之间的距离是多少？【解析】 1 mol 的任何气体在标准状态下，占有的体积都为22.4 L ，则1 cm 3水蒸气内所含有的分子数为n ′＝V ′V A N A ＝1×10－322.4×6.02×1023个≈2.7×1019个， 设水蒸气分子所占据的空间为正方体，分子间距为d ′，则有V ′0＝V ′n ′＝d ′3， 所以d ′＝3V ′n ′＝3 1.0×10－62.7×1019 m ≈3.3×10－9 m. 【答案】 2.7×1019个 3.3×10－9 m[能力提升] 7．近期我国多个城市的PM2.5数值突破警戒线，受影响最严重的是京津冀地区，雾霾笼罩，大气污染严重．PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5微米的悬浮颗粒物，其漂浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后对人体形成危害．矿物燃料燃烧的排放是形成PM2.5的主要原因．下列关于PM2.5的说法中正确的是( )A ．PM2.5的尺寸与空气中氧分子的尺寸的数量级相等B ．PM2.5在空气中的运动属于布朗运动C ．温度越高PM2.5活动越剧烈D ．倡导低碳生活减少煤和石油等燃料的使用能有效减小PM2.5在空气中的浓度E ．PM2.5中颗粒小一些的，其颗粒的运动比其它颗粒更为剧烈【解析】 氧分子的尺寸的数量级在10－10 m 左右，选项A 错误；PM2.5在空气中受到浮力作用而漂浮，故它的运动不属于布朗运动，选项B 错误；温度越高PM2.5活动越剧烈，选项C 正确；倡导低碳生活减少煤和石油等燃料的使用能有效减小PM2.5在空气中的浓度，选项D 正确；PM2.5中颗粒小一些的，其颗粒的运动比其它颗粒更为剧烈，选项E 正确．【答案】 CDE8．若以V 表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ表示在标准状态下水蒸气的密度，M 表示水的摩尔质量，M o 表示一个水分子的质量，V 0表示一个水分子的体积，N A 表示阿伏伽德罗常数，则下列关系式正确的是( )【导学号：30110004】A ．V ＝M ρB ．V 0＝V N AC ．M 0＝M N AD ．ρ＝M N A V 0E ．N A ＝ρV M 0【解析】 因ρ表示在标准状态下水蒸气的密度，M 表示水的摩尔质量，则在标准状态下水蒸气的摩尔体积为V ＝M ρ，选项A 正确；V N A表示一个水分子运动占据的空间，不等于一个水分子的体积，选项B 错误；一个水分子的质量为：M 0＝MN A ，选项C 正确；M N A V 0表示水的密度，选项D 错误；ρV 是水的摩尔质量，则阿伏伽德罗常数可表示为：N A ＝ρV M 0，选项E 正确． 【答案】 ACE9．分子间的作用力F 跟分子间距离r 的关系示意图如图1112所示．试回答下列问题：图1112(1)纵轴的物理意义是什么？(2)当r ＝r 1时分子力表现为什么力？(3)当r ＝r 1时分子力最大，这种说法对吗？【解析】 (1)纵轴的物理意义是表示分子力(分子所受引力和斥力的合力)，其中＋F 表示斥力，－F 表示引力．(2)当r ＝r 1时，分子力表现为引力．(3)当r ＝r 1时，分子力表现为引力且最大，并不能说分子力最大，如果分子力为斥力时，其大小有可能超过这一最大引力．所以这种说法不正确．【答案】 见解析10．利用油膜法估测分子的大小实验时，现有按体积比为n ∶m 配制好的油酸酒精溶液置于容器中，还有一个充入约2 cm 深水的浅盘，一支滴管，一个量筒．请补充下述估测分子大小的实验步骤：(1)________．(需测量的物理量自己用字母表示)(2)用滴管将1滴油酸酒精溶液滴入浅盘，等油酸薄膜稳定后，将薄膜轮廓描绘在坐标纸上，如图1113所示，(已知坐标纸上每个小方格面积为S ，求油膜面积时，半个以上方格面积记为S ，不足半个舍去)则油膜面积为________．图1113(3)估算油酸分子直径的表达式为d ＝________．【解析】 (1)用滴管向量筒内加注N 滴油酸酒精溶液，读其体积V .(2)由图可查得面积为105S .(3)1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为V ′＝V N ×n m ＋n ， 油膜面积S ′＝105S ，由d ＝V ′S ′，得d ＝nV 105NS （m ＋n ）. 【答案】 (1)见解析 (2)105S (3)nV 105NS （m ＋n ）11．随着“嫦娥一号”的成功发射，中国探月工程顺利进行．假设未来在月球建一间实验室，长a ＝8 m ，宽b ＝7 m ，高c ＝4 m ，实验室里的空气处于标准状态．为了估算出实验室里空气分子的数目，有两位同学各提出了一个方案：方案1 取分子直径D ＝1×10－10 m ，算出分子体积V 1＝16πD 3，根据实验室内空气的体积V ＝abc ，算得空气分子数为：n ＝V V 1＝6abc πD 3. 方案2 根据化学知识，1 mol 空气在标准状态下的体积V 0＝22.4 L ＝22.4×10－3 m 3.由实验室内空气的体积，可算出实验室内空气的摩尔数n mol ＝V V 0＝abc V 0；再根据阿伏伽德罗常数算得空气分子数为：n ＝n mol N A ＝abc V 0N A . 请对这两种方案做一评价，并估算出实验室里空气分子的数目.【导学号：30110005】【解析】 方案1把实验室里的空气分子看成是一个个紧挨在一起的，没有考虑空气分子之间的空隙，不符合实际情况．通常情况下气体分子间距的数量级为10－9 m ，因此分子本身体积只是气体所占空间的极小一部分，常常可以忽略不计，方案1错误；方案2的计算方法是正确的，根据方案2计算结果如下：n ＝abc V 0N A ＝8×7×422.4×10－3×6.02×1023个＝6.02×1027个． 【答案】 方案1错误，方案2正确 6.02×1027个情感语录1.爱情合适就好，不要委屈将就，只要随意，彼此之间不要太大压力2.时间会把最正确的人带到你身边，在此之前，你要做的，是好好的照顾自己3.女人的眼泪是最无用的液体，但你让女人流泪说明你很无用4.总有一天，你会遇上那个人，陪你看日出，直到你的人生落幕5.最美的感动是我以为人去楼空的时候你依然在6.我莫名其妙的地笑了，原来只因为想到了你7.会离开的都是废品，能抢走的都是垃圾8.其实你不知道，如果可以，我愿意把整颗心都刻满你的名字9.女人谁不愿意青春永驻，但我愿意用来换一个疼我的你10.我们和好吧，我想和你拌嘴吵架，想闹小脾气，想为了你哭鼻子，我想你了11.如此情深，却难以启齿。
范德华介绍约翰尼斯·迪德里克·范·德·瓦耳斯（通常称为范德·瓦耳斯或范德华，Johannes Diderik van der Waals，1837年－1923年），曾任阿姆斯特丹大学教授。
范德华是家里十个孩子中的老大，他的父母名为杰科布斯‧范德华及伊丽莎白‧范登贝尔赫。
他的父亲是一个住在荷兰莱顿市的木匠。
在十九世纪，工人阶级的孩子通常是没有能力就读中学然后晋升大学就读的。
不过，他接受学校的小学教育，并于十五岁时完成学业。
后来，他成为一名小学老师的助教。
1856年至1861年间，他跟着老师学习，顺利考取教师执照，成为一名小学老师，并晋升为教务主任。
1862年，他开始参加数学、物理学和天文学的讲座，在城里的大学中虽然他是一个未经录取的正式学生，不过那是因为他缺乏一部份的古典语言上的教育。
1873年，范德华的论文“论液态和气态的连续性”引起了学术界的关注，并获得了莱顿大学的博士学位。
在这篇论文中范德华提出了自己的连续性思想。
他认为，尽管人们在确定压强时除了考虑分子的运动外，还要考虑其他因素，但是在物质的气态和液态之间并没有本质区别，需要考虑的一个重要因素是分子之间的吸引力和这些分子所占的体积，而这两点在理想气体中都被忽略了。
从以上考虑出发，范德华在理想气体状态方程中引入两个参量，分别表示分子的大小和分子间引力，得到了一个能较好地描述在较高压力下实际气体的范德华方程。
范德华还研究了毛细作用，对附着力进行了计算。
他在研究物体三态（气、液、固）相互转化的条件时，推导出临界点的计算公式，计算结果与实验结果相符。
1873年范德华最先假设了原子间和分子间分子存在一种吸引力，这种力现在被命名为范德华力。
范德华获得了无数的荣誉和声望。
由于范德华在气态和液态方程方面的杰出贡献，获得了1910年度诺贝尔物理学奖。
除了在72岁（1910年）范德华被授予诺贝尔物理学奖外，他还被授予剑桥大学的博士学位，爱尔兰皇家科学院和美国哲学学会会员，也是法兰西学院和柏林皇家科学院的会员、比利时皇家科学院的准会员和外国化学伦敦学会会员。
第1节 分子动理论的基本观点(时间：60分钟)题组一 用油膜法测量油酸分子的大小1．用油膜法估测分子直径的理想条件是()A ．将油酸分子看成球体B ．考虑各油酸分子间的间隙C ．认为油酸分子是紧密排列的D ．将油膜看成单分子油膜答案 ACD2．某同学在用油膜法估测分子直径的实验中，计算结果明显偏大，可能是由于()A ．油酸未完全散开B ．油酸中含有大量的酒精C ．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格D ．求每滴体积时，1 mol 的溶液的滴数多记了10滴答案 AC解析 油酸分子直径d ＝V S.计算结果明显偏大，可能是V 取大了或S 取小了，油酸未完全散开，所测S 偏小，d 偏大，A 正确；油酸中含有大量的酒精，不影响结果，B 错；若计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，使S 变小，d 变大，C 正确；若求每滴体积时，1 mL 的溶液的滴数多记了10滴，使V 变小，d 变小，D 不正确．3．某种油剂的密度为8×102 kg/m 3，取这种油剂0.8 g 滴在水面上，最后形成油膜的最大面积约为()A ．10－10 m 2B ．104 m 2C ．1010 cm 2D ．104 cm 2答案 B解析 由d ＝V S ，得S ＝V d ＝m ρd ＝8×10－48×102×10－10m 2＝104 m 2. 4．用油膜法估测分子的大小．实验器材有：浓度为0.05%(体积分数)的油酸酒精溶液、最小刻度为0.1 mL 的量筒、盛有适量清水的浅盘、痱子粉、胶头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸(最小正方形边长为 1 cm)．则(1)下面给出的实验步骤中，正确排序应为________(填序号)为估算油酸分子的直径，请填充最后一项实验步骤DA ．待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上B ．用滴管将浓度为0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入1 mL 油酸酒精溶液的滴数NC ．将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上，用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液，从低处向水面中央滴入一滴D ．____________________(2)利用以上测量数据，写出单个油酸分子直径的表达式为____________．答案 (1)BCA 将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长为 1 cm 的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，算出油酸薄膜的面积S(2)d ＝0.05%NS解析 (1)根据实验原理可得，给出的实验步骤的正确排序为BCA ，步骤D 应为将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长为1 cm 的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，算出油酸薄膜的面积S .(2)每滴油酸酒精溶液的体积为1N1滴油酸酒精溶液所含纯油酸的体积为V ＝1N×0.05% 所以单个油酸分子的直径为d ＝V S ＝0.05%NS. 题组二 分子永不停息地做无规则运动5．通常萝卜腌成咸菜需要几天，而把萝卜炒成熟菜，使之具有相同的咸味只需几分钟，那么造成这种差别的主要原因是()A ．加热后盐分子变小了，很容易进入萝卜中B ．炒菜时萝卜翻动地快，盐和萝卜接触多C ．加热后萝卜分子间空隙变大，易扩散D ．炒菜时温度高，分子热运动激烈答案 D解析 在扩散现象中，温度越高，扩散得越快．在腌萝卜时，是盐分子在常温下的扩散现象，炒菜时，是盐分子在高温下的扩散现象，因此，炒菜时萝卜咸得快，腌菜时萝卜咸得慢，A 、B 、C 是错误的．故正确选项为D.。
第一章分子动理论一、选择题1.对于热现象，以下说法中正确的选项是( )A.若两个分子只遇到它们之间的分子力作用，在两分子间距离减小的过程中，分子的动能必定增大B.用 N A表示阿伏加德罗常数， M表示铁的摩尔质量，ρ表示铁的密度，那么固体铁的一个铁原子的体积可表示为M ρN AC.布朗运动是液体分子对悬浮颗粒的连续碰撞作用不平衡造成的D.容器中的气体对器壁的压强是因为大批气体分子遇到重力作用而产生的2.( 四川省成都外国语学校 2012 届高三月考理综卷 ) 以下表达正确的选项是 ( )A.对必定质量气体加热，其内能必定增添B.利用氧气分子的体积和氧气的摩尔体积，可求出阿伏伽德罗常数C.做功和热传达是改变物体内能的两种不一样方式，但其实质是同样的D. 若分子间距离r=r 0时，两分子间分子力F=0，则当两分子间距离由小r 0渐渐增大到r 0的过程中，分子势能减小3.对于温度的观点，下陈述法中正确的选项是A.温度是分子均匀动能的标记，物体温度高，则分子的均匀动能大B.温度是分子均匀动能的标记，温度高升，则物体的每一个分子的动能都增大C.某物体当其内能增大时，则该物体的温度必定高升D.甲物体的温度比乙物体的温度高，则甲物体分子均匀速率比乙物体分子均匀速率大4.(2012 ·榆林高三质检) 以下说法正确的选项是 ( )A.布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映B.没有摩擦的理想热机能够把汲取的能量所有转变为机械能C.知道某物质的摩尔质量和密度可求出阿伏伽德罗常数D.内能不一样的物体 , 它们分子热运动的均匀动能可能同样5.对于同一物体的内能 , 以下说法正确的选项是 ( )A.温度高升时 , 内能一定增大B.温度不变时 , 内能必定不变C.体积增大时 , 内能必定增大D.体积增大时 , 内能可能不变6.在必定温度下 , 当气体的体积减小时 , 气体的压强增大 , 这是因为 ( )A.单位体积内的分子数变大 , 单位时间内对器壁碰撞的次数增加B.气体分子密度变大 , 分子对器壁的吸引力变大C.每个气体分子对器壁的撞击力变大D. 气体分子的密度变大, 单位体积内分子的重量变大7.下述案例中，属于经过热传达改变物体的内能的是( )A.在砂轮上打磨刀具时，刀具变热B.在太阳光照耀直，地面变热C. 汽车急刹车时，轮胎变热D. 用打气筒给自行车轮胎充气，打气筒变热．8.在相关布朗运动的说法中，正确的选项是( )A.液体的温度越低，布朗运动越明显B.液体的温度越高，布朗运动越明显C.悬浮微粒越小，布朗运动越明显D.悬浮微粒越大，布朗运动越明显9. 图中 a 是一个铁丝圈，中间较松地系一根棉线；图 b 是浸过肥皂水的铁丝圈；图 c 表示用手指轻碰一下棉线的左侧；图 d 表示棉线左侧的肥皂膜破了，棉线被拉向右侧，这个实验说了然A.物质是由大批分子构成的B.分子间存在引力C.构成物质的分子不断地做无规则运动D.分子之间有缝隙10.以下表达中，正确的选项是 ( )A.物体的温度越高，分子热运动越强烈，分子的均匀动能越大B.布朗运动就是液体分子的热运动C.对必定质量的气体加热，其内能必定增添D. 分子间的距离r 存在某一值r o，当 r<r 0时，斥力大于引力，当r>r 0时，斥力小于引力二、非选择题11. 有质量同样、温度同样的氧气和氢气，它们的分子数之比为___________，分子均匀动能之比为 ___________，分子的总动能之比为___________.12.若已知铁的原子量是 56, 铁的密度是× 103kg ／ m3,试求质量是 1g 的铁块中铁原子的数量( 取 1 位有效数字 ) 及一个铁原子的体积.参照答案：- 让每一个人同等地提高自我分析：做功和热传达都能够改变气体内能，假如气体从外界吸热，但同时对外界做了功，其内能可能增添、减小或不变，选项 A 错误；已知固态或液体分子的体积V分和摩尔体积mol ，Vmol V能够利用公式 N A求出阿伏伽德罗常数A，可是该公式不合用于气体，因为气体分V分N选项 B 错误；做功和热传达在改变物体内能上是子的体积不一样于分体分子据有空间的体积，等效的，但有实质差别，做功的过程就是其余形式的能向内能转变的过程，而热传达的过程是不一样物体间或同一物体的不一样部分间内能的转移过程，选项 C 错误；当两分子间距离由小r 0渐渐增大到 r 0的过程中，分子力表现为斥力，分子力做负功，分子动能增大，分子势能减小，选项 D正确。
