2019-2020年高中物理第一章分子動(dòng)理論章末總結(jié)教學(xué)案粵教版選修3-3.doc
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2019-2020年高中物理第一章分子動(dòng)理論章末總結(jié)教學(xué)案粵教版選修3-3 一、微觀量的估算 阿伏加德羅常數(shù)NA是聯(lián)系宏觀物理量和微觀物理量的橋梁．若物質(zhì)的摩爾質(zhì)量記為M，摩爾體積記為Vm，則有： (1)分子的質(zhì)量m0＝. (2)固體、液體中分子的體積：V0＝＝. 氣體中分子所占的空間：V0＝. (3)質(zhì)量為m的物體所含分子數(shù)：N＝NA. 體積為V的物體所含分子數(shù)：N＝NA. 例1 已知金剛石的密度為ρ＝3.5103 kg/m3，現(xiàn)有體積為4.010－8 m3的一小塊金剛石，它有多少個(gè)碳原子？假如金剛石中的碳原子是緊密地挨在一起的，試估算碳原子的直徑．(保留兩位有效數(shù)字) 答案 7.01021個(gè) 2.210－10 m 解析 先求金剛石的質(zhì)量： m＝ρV＝3.51034.010－8 kg＝1.410－4 kg 這塊金剛石的摩爾數(shù)： n＝＝≈1.1710－2 mol 這塊金剛石所含的碳原子數(shù)： N＝nNA＝1.1710－26.021023≈7.01021(個(gè)) 一個(gè)碳原子的體積： V0＝＝ m3≈5.710－30 m3 把金剛石中的碳原子看成球體，則由公式V0＝d3可得碳原子直徑： d＝ ＝ m≈2.210－10 m 二、對(duì)用油膜法估測(cè)分子的大小的理解 用油膜法估測(cè)分子的大小的實(shí)驗(yàn)原理是：把一滴酒精稀釋過(guò)的油酸溶液滴在水面上，酒精溶于水或揮發(fā)，在水面上形成一層油酸薄膜，薄膜可認(rèn)為是單分子油膜，如圖1所示．將水面上形成的油膜形狀畫(huà)到坐標(biāo)紙上，計(jì)算出油膜的面積，根據(jù)純油酸的體積V和油膜的面積S，計(jì)算出油膜的厚度d＝，即油酸分子的直徑． 圖1 例2 在“用油膜法估測(cè)分子的大小”實(shí)驗(yàn)中，有下列實(shí)驗(yàn)步驟： ①往邊長(zhǎng)約為40 cm的淺盤(pán)里倒入約2 cm深的水，待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上． ②用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形狀穩(wěn)定． ③將畫(huà)有油膜形狀的玻璃板平放在坐標(biāo)紙上，計(jì)算出油膜的面積，根據(jù)油酸的體積和面積計(jì)算出油酸分子直徑的大?。? ④用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下量筒內(nèi)每增加一定體積時(shí)的滴數(shù)，由此計(jì)算出一滴油酸酒精溶液的體積． ⑤將玻璃板放在淺盤(pán)上，然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上． 完成下列填空： (1)上述步驟中，正確的順序是____________．(填寫(xiě)步驟前面的序號(hào)) (2)將1 cm3的油酸溶于酒精，制成300 cm3的油酸酒精溶液，測(cè)得1 cm3的油酸酒精溶液有50滴．現(xiàn)取一滴該油酸酒精溶液滴在水面上，測(cè)得所形成的油膜的面積是0.13 m2.由此估算出油酸分子的直徑為_(kāi)___________m．(結(jié)果保留1位有效數(shù)字) 答案 (1)④①②⑤③ (2)510－10 解析 (2)每滴油酸酒精溶液中所含純油酸的體積為： V＝ cm3＝ cm3 ＝10－6 m3 油酸分子的直徑：d＝＝ m≈510－10 m. 三、分子力曲線和分子勢(shì)能曲線的比較和應(yīng)用 分子力隨分子間距離的變化圖象與分子勢(shì)能隨分子間距離的變化圖象非常相似，但卻有著本質(zhì)的區(qū)別． 1．分子力曲線 分子間作用力與分子間距離的關(guān)系曲線如圖2甲所示，縱軸表示分子力F，斥力為正，引力為負(fù)，正負(fù)表示力的方向；橫軸表示分子間距離r，其中r0為分子間的平衡距離，此時(shí)引力與斥力大小相等． 圖2 2．分子勢(shì)能曲線 分子勢(shì)能隨分子間距離變化的關(guān)系曲線如圖乙所示，縱軸表示分子勢(shì)能Ep，分子勢(shì)能有正負(fù)，但正負(fù)反映其大小，正值一定大于負(fù)值；橫軸表示分子間距離r，其中r0為分子間的平衡距離，此時(shí)分子勢(shì)能最?。? 3．曲線的比較 圖甲中分子間距離r＝r0處，對(duì)應(yīng)的是分子力為零，而在圖乙中分子間距離r＝r0處，對(duì)應(yīng)的是分子勢(shì)能最小，但不為零． 例3 (多選)圖3甲、乙兩圖分別表示兩個(gè)分子之間分子力和分子勢(shì)能隨分子間距離變化的圖象．由圖象判斷以下說(shuō)法中正確的是( ) 圖3 A．當(dāng)分子間距離為r0時(shí)，分子力和分子勢(shì)能均最小且為零 B．當(dāng)分子間距離r>r0時(shí)，分子力隨分子間距離的增大而增大 C．當(dāng)分子間距離r>r0時(shí)，分子勢(shì)能隨分子間距離的增大而增大 D．當(dāng)分子間距離r下載提示(請(qǐng)認(rèn)真閱讀)
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