第十二章第一讲分子动理论内能

[解析] 根据阿伏加德罗常数的概念可知，无论物质处于 何种状态，分子的质量m0均等于物质的摩尔质量M除以 阿伏加德罗常数NA，即m0＝Mmol/NA. 由于物质的三种状态中固态和液态均可视为分子紧密排 列，但气态分子间距远大于分子本身的体积．所以，只 有固态和液体分子的体积V0可由其摩尔体积Vmol除以NA 得出，即V0＝Vmol/NA，故应选C.
度的是
()
A．氢气的摩尔质量和阿伏加德罗常数
B．氢气分子的体积和氢气分子的质量
C．氢气的摩尔质量和氢气的摩尔体积
D．氢气分子的质量和氢气的摩尔体积及阿伏加德
罗常数
解析： B选项求出的是氢气分子密度，与宏观的氢气 密度是两个概念，B错．对A选项，已知氢气的摩尔质 量，未给出氢气的体积，无法计算出密度，A错，C 对．由氢气分子的质量及阿伏加德罗常数可得氢气的 摩尔质量，又已知氢气的摩尔体积，可计算出氢气密 度，D对．
料掺入其他元素
[思路点拨] 解答本题时应注意以下三个方面： (1)分子力与分子间距的关系； (2)分子势能与分子力做功的关系； (3)扩散现象与温度的关系．
[解析] 选项A中小炭粒做布朗运动反映了液体分子的无规则 热运动，故A是正确的；B选项中分子间的相互作用力在间距r ＜r0的范围内，随分子间距的增大而减小，而在r＞r0的范围内， 随r由r0开始增大，分子力先增大后减小，故B是错误的；C选 项中分子势能在r＜r0时，分子势能随r的增大而减小，r0处最 小，在r＞r0时，分子势能随r的增大而增大，故C选项是正确 的；D选项中真空环境是为防止其他杂质的介入，而高温条件 下，分子热运动剧烈，有利于所掺入元素分子的扩散，故错误 选项为B. [答案] B
1．分子动理论的基本观点和实验依据 2．阿伏加德罗常数 3．气体分子运动速率的统计分布 4．温度是分子平均动能的标志、内能 5．固体的微观结构、晶体和非晶体 6．液晶的微观结构 7．液体的表面张力现象
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8．气体实验定律 9．理想气体 10．饱和蒸汽、未饱和蒸汽和饱和蒸汽压 11．相对湿度 12．热力学第一定律 13．能量守恒定律 14．热力学第二定律 实验：用油膜法估测分子的大小
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本章考查的热点有分子动理论、分子的大小、数 目等微观量的估算、气体实验定律及热力学定律的应 用，题型以选择题为主，对能力的要求只限于“理解 能力”的考查，难度中等偏下．复习时应加强对基本 概念和基本规律的理解，能从微观角度，从分子动理 论的观点认识热现象和气体压强的产生，能利用阿伏 加德罗常数进行有关微观量的估算；熟练应用热力学 第一、二定律和能量守恒定律分析和讨论物体(包括气 体)内能的变化．
答案：CD
二、扩散现象和布朗运动 扩散现象和布朗运动都说明分子做 无规则运动．
1．扩散现象：不同物质相互接触时彼此进入对方的现象． 温度越高，扩散越快．
2．布朗运动 (1)定义：悬浮微粒做的无规则运动．(反映了液体分子的无规则运动)
永 颗不 粒停越息小、，无运规动则越运剧动烈；； (2)特点温度 越高 ，运动越剧烈；
或 n＝Mm·NA＝ρMV·NA.
(4)单位质量中所含的分子数：n′＝NMA.
4．分子的大小
3
(1)球体模型直径 d＝
6V0 π.
3
(2)立方体模型边长为 d＝ V0 .
[特别提醒] (1)固体和液体分子都可看成是紧密堆集在一起的．分子
的体积 V0＝VNmA，仅适用于固体和液体，对气体，V0 表示每个气体分子平均占有的空间体积．
一、宏观量与微观量及相互关系
1．微观量：分子体积V0、分子直径d、分子质量m0. 2．宏观量：物体的体积V、摩尔体积Vm，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：m0＝ NMA＝ρNVAm.
(2)分子的体积：V0＝
Vm NA
＝ρMNA.
(3)物体所含的分子数：n＝VVm·NA＝ρmVm·NA
解析：1 kg 铜所含原子个数 N＝M1 NA＝NMA，A 正确；同理 1 m3 铜所含的原子数 N＝Mρ NA＝ρMNA，B 错误；1 个铜原 子质量 m0＝NMA (kg)，C 正确；1 个铜原子体积 V0＝ρMNA (m3)，D 正确．
答案：B
2．(双选)从下列提供的各组物理量中可以算出氢气密
3
(2)对于气体分子，d＝ V0的值并非气体分子的大小，而
是两个相邻的气体分子之间的平均距离．
[典例启迪]
[例1] 已知阿伏加德罗常数、物质的摩尔质量和摩尔体
积，不能计算的是
()
A．固态物质分子的体积和质量
B．液态物质分子的体积和质量
C．气态物质分子的体积和质量
D．气态物质分子的质量
[思路点拨] 1 mol任何物质所含的微粒个数均为阿 伏加德罗常数，它是联系微观量与宏观量的桥梁．
[典例启迪]
[例2] 分子动理论较好地解释了物质的宏观热学性质．
据此可判断下列说法中错误的是
()
A．显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则
运动，这反映了液体分子运动的无规则性
B．分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定
先减小后增大
C．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大
D．在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材
ຫໍສະໝຸດ Baidu[答案] C
[归纳领悟] (1)估算分子质量时，不论是液体、固体、还是气体，均
可用 m＝MNmAol. (2)估算分子大小和分子间距时，对固体、液体与气体，
应建立不同的微观结构模型．
[题组突破] 1．已知铜的摩尔质量为 M(kg/mol)，铜的密度为 ρ(kg/m3)，
阿伏加德罗常数为 NA(mol－1)．下列判断错误的是( ) A．1 kg 铜所含的原子数为NMA B．1 m3 铜所含的原子数为MρNA C．1 个铜原子的质量为NMA(kg) D．1 个铜原子的体积为ρMNA(m3)
运动轨迹不确定.
(3)产生的原因：由各个方向的液体分子对微粒碰撞的不 平衡引起的．
三、分子力的特点 1．分子间同时存在着 引力和斥力，分子力为引力和斥力的合 力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 间距离的减小增而大 ，但斥力变化得较快． 3．分子力与分子间距的具体关系 (1)当r＝r0时，F引＝F斥，F＝0； (2)当r＜r0时，F引和F斥都随距离的减小而增大， 但F斥比F引增大得更快，F表现为斥力； (3)当r＞r0时，F引和F斥都随距离的增大而减小， 但F斥比F引减小得更快，F表现为引力； (4)当r＞10r0(10－9m)时，F引和F斥都已经十分微 弱，可以认为分子间没有相互作用力(F＝0)．