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要点一:分子的大小和阿伏加德罗常数
1、分子模型建立
可以把单个分子看做一个立方体,也可以看做是一个小球。通常情况下把分子看做小球,是对分子的简化模型。任何物质的分子间都有空隙,对固体和液体而言,分子间空隙比较小,我们通常认为分子是一个挨着一个排列的,而忽略其空隙的大小。对气体而言,分子间隙较大,我们只能求分子所占空间的大小。
2、油膜法估测分子直径
估测分子直径的大小通常采用油膜法。根据1滴油酸的体积V和油膜表面积S就可以算出油膜的厚度(D=),即油酸分子的直径,其长度的数量级为10-10m。
3、阿伏加德罗常数
阿伏加德罗常数用NA表示,NA=6.02×1023mol-1。它是微观世界的—个重要常数,是联系微观物理量和宏观物理量的桥梁。
例1、水的分子量是18,水的密度ρ=1.0×103kg/m3,阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1,则:
(1)水的摩尔质量M=_____g·mol-1或M=_____kg·mol-1。
(2)水的摩尔体积V=_____m3·mol-1。
(3)一个水分子的质量m=_____kg。
(4)一个水分子的体积V′=_____m3。
(5)将水分子看做是个球体,水分子的直径d=_____m,一般分子直径的数量级都是_____m。
解析:(1)某种物质的摩尔质量用“g·mol-1”做单位时,其数值与该物质的原子量相同,所以水的摩尔质量M=18g·mol-1。如果摩尔质量用国际单位制的单位“kg·mol-1”,就要换算成M=18×10-3k g·mol-1。
(2)水的摩尔体积V=m3/mol=
1.8×10-5m3·mol-1。
(3)一个水分子的质量m=kg
=3×10-26kg。
(4)一个水分子的体积V′=
m3=3×10-29m3。
(5)将水分子视为理想球体就有:·d3=V′;则水分子直径为m=3.9×10-10m。这里的“10-10”称为数量级,一般分子直径的数量级就是这个值。
要点二:布朗运动
1、布朗运动产生的原因
悬浮在液体中的固体小颗粒会受到来自各个方向液体分子的撞击。当颗粒较小时,在不同时刻,各个方向与小颗粒撞击的分子数都很少,由于数目的差异、作用的强弱、作用的先后等因素的影响,使得各个方向的作用力很难达到平衡,且颗粒质量小、惯性小,状态容易改变,这样就引起了微粒的无规则的布朗运动。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。
2、布朗运动与分子热运动的关系
(1)布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的永不停息的无规则运动,而分子热运动是指分子的永不停息的无规则运动。
(2)液体分子永不停息的无规则运动是产生布朗运动的原因,布朗运动是分子热运动的反映。
(3)布朗运动与分子热运动都是永不停息、毫无规则的,温度越高越剧烈。
例2、在有关布朗运动的说法中,正确的是()。
A、液体的温度越低,布朗运动越显著。
B、液体的温度越高,布朗运动越显著。
C、悬浮微粒越小,布朗运动越显著。
D、悬浮微粒越大,布朗运动越显著。
解析:本题是考查学生对布朗运动的理解程度。温度高,液体分子运动剧烈,对微粒的碰撞也越剧烈,所以布朗运动越明显;微粒的体积大,液体分子在各个方向上的碰撞趋向平衡,同时体积大质量也大,运动状态难以改变,所以布朗运动越不明显。故选B、C。
要点三:分子间相互作力
1、分子力随分子距离变化的规律
(1)当分子间距离r=r0时( r0约为10-10m ),分子间的引力和斥力相互平衡,此时分子间的作用力为零。
(2)当分子之间距离r (3)当分子之间距离r>r0时,随着分子之间距离的增大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,此时分子之间的作用力表现为引力(此时斥力仍然存在)。
(4)当分子之间距离r>10r0时,分子间的作用力可视为零。
可见,分子之间的引力和斥力总是同时存在的,它们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,但斥力比引力变化得快。
2、分子间的作用力跟距离的关系图像
F为正值时,表示斥力;F为负值时,表示引力,如图所示。
例3、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、分子间的作用力在逐渐减小。
D、分子间的作用力,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rr0时,分子间的斥力小于引力,因而表现为引力;当距离大于10r0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。选项A、D正确。
1、分子模型建立
可以把单个分子看做一个立方体,也可以看做是一个小球。通常情况下把分子看做小球,是对分子的简化模型。任何物质的分子间都有空隙,对固体和液体而言,分子间空隙比较小,我们通常认为分子是一个挨着一个排列的,而忽略其空隙的大小。对气体而言,分子间隙较大,我们只能求分子所占空间的大小。
2、油膜法估测分子直径
估测分子直径的大小通常采用油膜法。根据1滴油酸的体积V和油膜表面积S就可以算出油膜的厚度(D=),即油酸分子的直径,其长度的数量级为10-10m。
3、阿伏加德罗常数
阿伏加德罗常数用NA表示,NA=6.02×1023mol-1。它是微观世界的—个重要常数,是联系微观物理量和宏观物理量的桥梁。
例1、水的分子量是18,水的密度ρ=1.0×103kg/m3,阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1,则:
(1)水的摩尔质量M=_____g·mol-1或M=_____kg·mol-1。
(2)水的摩尔体积V=_____m3·mol-1。
(3)一个水分子的质量m=_____kg。
(4)一个水分子的体积V′=_____m3。
(5)将水分子看做是个球体,水分子的直径d=_____m,一般分子直径的数量级都是_____m。
解析:(1)某种物质的摩尔质量用“g·mol-1”做单位时,其数值与该物质的原子量相同,所以水的摩尔质量M=18g·mol-1。如果摩尔质量用国际单位制的单位“kg·mol-1”,就要换算成M=18×10-3k g·mol-1。
(2)水的摩尔体积V=m3/mol=
1.8×10-5m3·mol-1。
(3)一个水分子的质量m=kg
=3×10-26kg。
(4)一个水分子的体积V′=
m3=3×10-29m3。
(5)将水分子视为理想球体就有:·d3=V′;则水分子直径为m=3.9×10-10m。这里的“10-10”称为数量级,一般分子直径的数量级就是这个值。
要点二:布朗运动
1、布朗运动产生的原因
悬浮在液体中的固体小颗粒会受到来自各个方向液体分子的撞击。当颗粒较小时,在不同时刻,各个方向与小颗粒撞击的分子数都很少,由于数目的差异、作用的强弱、作用的先后等因素的影响,使得各个方向的作用力很难达到平衡,且颗粒质量小、惯性小,状态容易改变,这样就引起了微粒的无规则的布朗运动。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。
2、布朗运动与分子热运动的关系
(1)布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的永不停息的无规则运动,而分子热运动是指分子的永不停息的无规则运动。
(2)液体分子永不停息的无规则运动是产生布朗运动的原因,布朗运动是分子热运动的反映。
(3)布朗运动与分子热运动都是永不停息、毫无规则的,温度越高越剧烈。
例2、在有关布朗运动的说法中,正确的是()。
A、液体的温度越低,布朗运动越显著。
B、液体的温度越高,布朗运动越显著。
C、悬浮微粒越小,布朗运动越显著。
D、悬浮微粒越大,布朗运动越显著。
解析:本题是考查学生对布朗运动的理解程度。温度高,液体分子运动剧烈,对微粒的碰撞也越剧烈,所以布朗运动越明显;微粒的体积大,液体分子在各个方向上的碰撞趋向平衡,同时体积大质量也大,运动状态难以改变,所以布朗运动越不明显。故选B、C。
要点三:分子间相互作力
1、分子力随分子距离变化的规律
(1)当分子间距离r=r0时( r0约为10-10m ),分子间的引力和斥力相互平衡,此时分子间的作用力为零。
(2)当分子之间距离r
(4)当分子之间距离r>10r0时,分子间的作用力可视为零。
可见,分子之间的引力和斥力总是同时存在的,它们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,但斥力比引力变化得快。
2、分子间的作用力跟距离的关系图像
F为正值时,表示斥力;F为负值时,表示引力,如图所示。
例3、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、分子间的作用力在逐渐减小。
D、分子间的作用力,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