(江蘇專版)2019高考物理一輪復(fù)習(xí)全冊(cè)學(xué)案(打包13套).zip,江蘇,專版,2019,高考,物理,一輪,復(fù)習(xí),全冊(cè)學(xué)案,打包,13
第十二章 熱學(xué)[選修3-3]
第1節(jié)分子動(dòng)理論__內(nèi)能
(1)布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。(×)
(2)溫度越高,布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈。(√)
(3)分子間的引力和斥力都隨分子間距的增大而增大。(×)
(4)-33 ℃=240 K。(×)
(5)分子動(dòng)能指的是由于分子定向移動(dòng)具有的能。 (×)
(6)當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時(shí),分子勢(shì)能隨分子間距離的增大而增大。(√)
(7)內(nèi)能相同的物體,它們的分子平均動(dòng)能一定相同。(×)
突破點(diǎn)(一) 微觀量的估算
1.兩種分子模型
物質(zhì)有固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)三種情況,不同物態(tài)下應(yīng)將分子看成不同的模型。
(1)固體、液體分子一個(gè)一個(gè)緊密排列,可將分子看成球形或立方體形,如圖所示,分子間距等于小球的直徑或立方體的棱長(zhǎng),所以d= (球體模型)或d=(立方體模型)。
(2)氣體分子不是一個(gè)一個(gè)緊密排列的,它們之間的距離很大,所以氣體分子的大小不等于分子所占有的平均空間。如圖所示,此時(shí)每個(gè)分子占有的空間視為棱長(zhǎng)為d的立方體,所以d=。
2.宏觀量與微觀量的轉(zhuǎn)換橋梁
作為宏觀量的摩爾質(zhì)量Mmol 、摩爾體積Vmol 、密度ρ與作為微觀量的分子直徑d、分子質(zhì)量m、每個(gè)分子的體積V0都可通過(guò)阿伏加德羅常數(shù)聯(lián)系起來(lái)。如下所示。
(1)一個(gè)分子的質(zhì)量:m=。
(2)一個(gè)分子所占的體積:V0=(估算固體、液體分子的體積或氣體分子平均占有的空間)。
(3)1 mol 物質(zhì)的體積:Vmol=。
(4)質(zhì)量為M的物體中所含的分子數(shù):n=NA。
(5)體積為V的物體中所含的分子數(shù):n=NA。
[題點(diǎn)全練]
1.已知某氣體的摩爾體積為22.4 L/mol,摩爾質(zhì)量為18 g/mol,阿伏加德羅常數(shù)為6.02×1023 mol-1,由以上數(shù)據(jù)不能估算出這種氣體( )
A.每個(gè)分子的質(zhì)量 B.每個(gè)分子的體積
C.每個(gè)分子占據(jù)的空間 D.1 g氣體中所含的分子個(gè)數(shù)
解析:選B 每個(gè)分子質(zhì)量m0== g≈3×10-23 g,故A可求。根據(jù)摩爾體積和阿伏加德羅常數(shù),由V=可以求出每個(gè)分子所占的體積,不能求解每個(gè)分子的體積,故B不可求,C可求。1 g氣體所含的分子個(gè)數(shù)N=NA,故D可求。
2.[多選](2016·上海高考)某氣體的摩爾質(zhì)量為M,分子質(zhì)量為m 。若1摩爾該氣體的體積為Vm,密度為ρ,則該氣體單位體積分子數(shù)為(阿伏加德羅常數(shù)為NA)( )
A. B. C. D.
解析:選ABC 1摩爾該氣體的體積為Vm,則單位體積分子數(shù)為n=,氣體的摩爾質(zhì)量為M,分子質(zhì)量為m,則1 mol氣體的分子數(shù)為NA=,可得n=,單位體積的質(zhì)量等于單位體積乘以密度,質(zhì)量除以摩爾質(zhì)量等于摩爾數(shù),則有n=,故D錯(cuò)誤,A、B、C正確。
3.(2017·江蘇高考)科學(xué)家可以運(yùn)用無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的規(guī)律來(lái)研究生物蛋白分子。資料顯示,某種蛋白的摩爾質(zhì)量為66 kg/mol,其分子可視為半徑為3×10-9 m的球,已知阿伏加德羅常數(shù)為6.0×1023 mol-1。請(qǐng)估算該蛋白的密度。(計(jì)算結(jié)果保留一位有效數(shù)字)
解析:摩爾體積V=πr3NA(或V=(2r)3NA)
由密度ρ=,解得ρ=
代入數(shù)據(jù)得ρ=1×103 kg/m3(或ρ=5×102 kg/m3,5×102~1×103 kg/m3都算對(duì))。
答案:1×103 kg/m3(或5×102 kg/m3,5×102~1×103 kg/m3都算對(duì))
突破點(diǎn)(二) 擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動(dòng)與分子熱運(yùn)動(dòng)
擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動(dòng)與分子熱運(yùn)動(dòng)的比較
擴(kuò)散現(xiàn)象
布朗運(yùn)動(dòng)
分子熱運(yùn)動(dòng)
活動(dòng)主體
分子
固體微小顆粒
分子
區(qū)別
分子的運(yùn)動(dòng),發(fā)生在固體、液體、氣體等任何兩種物質(zhì)之間
微小顆粒的運(yùn)動(dòng),是比分子大得多的分子團(tuán)的運(yùn)動(dòng),較大的顆粒不做布朗運(yùn)動(dòng),但它本身及周圍的分子仍在做熱運(yùn)動(dòng)
分子的運(yùn)動(dòng),分子無(wú)論大小都做熱運(yùn)動(dòng),熱運(yùn)動(dòng)不能通過(guò)光學(xué)顯微鏡直接觀察到
觀察
裸眼可見(jiàn)
光學(xué)顯微鏡
電子顯微鏡或掃描隧道顯微鏡
共同點(diǎn)
都是永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),都隨溫度的升高而變得更加激烈
聯(lián)系
布朗運(yùn)動(dòng)是由于微小顆粒受到周圍分子做熱運(yùn)動(dòng)的撞擊力不平衡而引起的,它是分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映
[題點(diǎn)全練]
1.[多選](2018·衡水檢測(cè))關(guān)于擴(kuò)散現(xiàn)象,下列說(shuō)法正確的是( )
A.溫度越高,擴(kuò)散進(jìn)行得越快
B.?dāng)U散現(xiàn)象是不同物質(zhì)間的一種化學(xué)反應(yīng)
C.?dāng)U散現(xiàn)象在氣體、液體和固體中都能發(fā)生
D.液體中的擴(kuò)散現(xiàn)象是由于液體的對(duì)流形成的
解析:選AC 溫度越高,分子熱運(yùn)動(dòng)越激烈,所以擴(kuò)散進(jìn)行得越快,故A正確;擴(kuò)散現(xiàn)象是分子熱運(yùn)動(dòng)引起的,沒(méi)有產(chǎn)生新的物質(zhì),是物理現(xiàn)象,故B錯(cuò)誤;擴(kuò)散現(xiàn)象是由物質(zhì)分子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的,可以在固體、液體、氣體中產(chǎn)生,擴(kuò)散速度與溫度和物質(zhì)的種類有關(guān),故C正確;液體中的擴(kuò)散現(xiàn)象是由于液體分子的熱運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的,故D錯(cuò)誤。
2.(2016·北京高考)霧霾天氣是對(duì)大氣中各種懸浮顆粒物含量超標(biāo)的籠統(tǒng)表述,是特定氣候條件與人類活動(dòng)相互作用的結(jié)果。霧霾中,各種懸浮顆粒物形狀不規(guī)則,但可視為密度相同、直徑不同的球體,并且PM10、PM2.5分別表示球體直徑小于或等于10 μm、2.5 μm的顆粒物(PM是顆粒物的英文縮寫(xiě))。
某科研機(jī)構(gòu)對(duì)北京地區(qū)的檢測(cè)結(jié)果表明,在靜穩(wěn)的霧霾天氣中,近地面高度百米的范圍內(nèi),PM10的濃度隨高度的增加略有減小,大于PM10的大懸浮顆粒物的濃度隨高度的增加明顯減小,且兩種濃度分布基本不隨時(shí)間變化。
據(jù)此材料,以下敘述正確的是( )
A.PM10表示直徑小于或等于1.0×10-6 m的懸浮顆粒物
B.PM10受到的空氣分子作用力的合力始終大于其受到的重力
C.PM10和大懸浮顆粒物都在做布朗運(yùn)動(dòng)
D.PM2.5的濃度隨高度的增加逐漸增大
解析:選C PM10直徑小于或等于10 μm,即1.0×10-5 m,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;PM10懸浮在空中,表明空氣分子作用力的合力與其重力平衡,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;PM10和大懸浮顆粒物的大小符合做布朗運(yùn)動(dòng)的條件,選項(xiàng)C正確;據(jù)題中材料不能判斷PM2.5濃度隨高度的增加而增大,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
3.(2017·江蘇高考)圖甲和圖乙是某同學(xué)從資料中查到的兩張記錄水中炭粒運(yùn)動(dòng)位置連線的圖片,記錄炭粒位置的時(shí)間間隔均為30 s,兩方格紙每格表示的長(zhǎng)度相同。比較兩張圖片可知:若水溫相同,________(選填“甲”或“乙”)中炭粒的顆粒較大;若炭粒大小相同,________(選填“甲”或“乙”)中水分子的熱運(yùn)動(dòng)較劇烈。
解析:影響布朗運(yùn)動(dòng)快慢的因素有兩個(gè),即懸浮顆粒的大小和液體溫度,顆粒越小布朗運(yùn)動(dòng)越明顯,液體溫度越高布朗運(yùn)動(dòng)越明顯,從題圖可以看出,乙中炭粒的布朗運(yùn)動(dòng)明顯,因此溫度相同時(shí),甲中炭粒的顆粒大;顆粒相同時(shí),乙中水的溫度高,水分子的熱運(yùn)動(dòng)較劇烈。
答案:甲 乙
突破點(diǎn)(三) 分子力、分子勢(shì)能與分子間距離的關(guān)系
分子力F、分子勢(shì)能Ep與分子間距離r的關(guān)系圖線如圖所示(取無(wú)窮遠(yuǎn)處分子勢(shì)能Ep=0)。
(1)當(dāng)r>r0時(shí),分子力為引力,當(dāng)r增大時(shí),分子力做負(fù)功,分子勢(shì)能增加。
(2)當(dāng)r<r0時(shí),分子力為斥力,當(dāng)r減小時(shí),分子力做負(fù)功,分子勢(shì)能增加。
(3)當(dāng)r=r0時(shí),分子勢(shì)能最小。
[典例] (2018·宿遷期末)如圖所示,甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O上,乙分子位于r軸上距原點(diǎn)r2的位置。虛線分別表示分子間斥力F斥和引力F引的變化情況,實(shí)線表示分子間的斥力和引力的合力F變化情況。若把乙分子由靜止釋放,則下列關(guān)于乙分子的說(shuō)法正確的是( )
A.從r2到r0,分子勢(shì)能一直減小
B.從r2到r0,分子勢(shì)能先減小后增加
C.從r2到r0,分子勢(shì)能先增加后減小
D.從r2到r1做加速運(yùn)動(dòng),從r1向r0做減速運(yùn)動(dòng)
[解析] 從r2到r0,分子力為引力,運(yùn)動(dòng)方向與力同向,故分子力一直做正功,故分子勢(shì)能一直減小,故A正確,B、C錯(cuò)誤;從r2到r1以及從r1向r0運(yùn)動(dòng)過(guò)程中分子力均為引力,與運(yùn)動(dòng)方向同向,故分子一直做加速運(yùn)動(dòng),故D錯(cuò)誤。
[答案] A
[方法規(guī)律]
(1)分子勢(shì)能在平衡位置有最小值,無(wú)論分子間距離如何變化,靠近平衡位置,分子勢(shì)能減小,反之增大。
(2)判斷分子勢(shì)能變化的兩種方法
①看分子力的做功情況。
②直接由分子勢(shì)能與分子間距離的關(guān)系圖線判斷,但要注意其和分子力與分子間距離的關(guān)系圖線的區(qū)別。
[集訓(xùn)沖關(guān)]
1.[多選]下列說(shuō)法中正確的是( )
A.液體與大氣相接觸,表面層內(nèi)分子所受其他分子間的作用表現(xiàn)為相互吸引
B.氣體如果失去了容器的約束就會(huì)散開(kāi),這是因?yàn)闅怏w分子之間斥力大于引力
C.一個(gè)物體在分子間顯引力時(shí)分子勢(shì)能一定大于分子間引力和斥力大小相等時(shí)的分子勢(shì)能
D.分子間距離增大時(shí)分子勢(shì)能一定減小
解析:選AC 液體與大氣相接觸,液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離,液面分子間表現(xiàn)為引力,故A正確。氣體如果失去了容器的約束就會(huì)散開(kāi),是因?yàn)闅怏w分子做無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)的結(jié)果;而氣體分子間的距離較大,分子間的作用力很小,氣體分子比較自由,故B錯(cuò)誤。根據(jù)分子勢(shì)能的特點(diǎn)可知,分子間引力和斥力大小相等時(shí)的分子勢(shì)能最小,所以一個(gè)物體在分子間顯引力時(shí)分子勢(shì)能一定大于分子間引力和斥力大小相等時(shí)的分子勢(shì)能,故C正確。分子勢(shì)能如何變化,不能簡(jiǎn)單看分子間距離如何變化,而應(yīng)分析分子力如何做功,故D錯(cuò)誤。
2.如圖所示為分子勢(shì)能與分子間距離的關(guān)系圖像,下列判斷錯(cuò)誤的是( )
A.當(dāng)r>r0時(shí),r越小,則分子勢(shì)能Ep越大
B.當(dāng)r<r0時(shí),r越小,則分子勢(shì)能Ep越大
C.當(dāng)r=r0時(shí),分子勢(shì)能Ep最小
D.當(dāng)r=r0時(shí),分子間作用力為零
解析:選A 由題圖可知:分子間距離為r0時(shí)分子勢(shì)能最小,此時(shí)分子間的距離為平衡距離;另外,結(jié)合分子力的關(guān)系可知,當(dāng)r大于r0時(shí),分子間的作用力表現(xiàn)為引力,當(dāng)r小于r0時(shí),分子間的作用力表現(xiàn)為斥力;當(dāng)r>r0時(shí),r越小,分子引力做正功,則分子勢(shì)能減小,故A錯(cuò)誤;當(dāng)r<r0時(shí),r越小,分子間為斥力,分子勢(shì)能增大,故B正確;由以上分析可知,當(dāng)r等于r0時(shí),分子勢(shì)能最小,故C正確;當(dāng)r=r0時(shí),分子間作用力為零,故D正確。
突破點(diǎn)(四) 物體的內(nèi)能
1.物體的內(nèi)能與機(jī)械能的比較
內(nèi) 能
機(jī) 械 能
定義
物體中所有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和
物體的動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能的統(tǒng)稱
決定因素
與物體的溫度、體積、物態(tài)和分子數(shù)有關(guān)
跟宏觀運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、參考系和零勢(shì)能點(diǎn)的選取有關(guān)
量值
任何物體都有內(nèi)能
可以為零
測(cè)量
無(wú)法測(cè)量
可測(cè)量
本質(zhì)
微觀分子的運(yùn)動(dòng)和相互作用的結(jié)果
宏觀物體的運(yùn)動(dòng)和相互作用的結(jié)果
運(yùn)動(dòng)形式
熱運(yùn)動(dòng)
機(jī)械運(yùn)動(dòng)
聯(lián)系
在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化,能的總量守恒
2.內(nèi)能和熱量的比較
內(nèi) 能
熱 量
區(qū)別
是狀態(tài)量,狀態(tài)確定系統(tǒng)的內(nèi)能隨之確定。一個(gè)物體在不同的狀態(tài)下有不同的內(nèi)能
是過(guò)程量,它表示由于熱傳遞而引起的內(nèi)能變化過(guò)程中轉(zhuǎn)移的能量
聯(lián)系
在只有熱傳遞改變物體內(nèi)能的情況下,物體內(nèi)能的改變量在數(shù)值上等于物體吸收或放出的熱量
[典例] [多選]關(guān)于物體的內(nèi)能,下列敘述中正確的是( )
A.溫度高的物體比溫度低的物體內(nèi)能大
B.物體的內(nèi)能不可能為零
C.內(nèi)能不相同的物體,它們的分子平均動(dòng)能可能相同
D.物體的內(nèi)能與物體的溫度、體積、物態(tài)和分子數(shù)有關(guān)
[思路點(diǎn)撥] 解答本題時(shí)應(yīng)注意以下三點(diǎn):
(1)分子是永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的。
(2)溫度是分子平均動(dòng)能的唯一決定因素。
(3)物體的內(nèi)能與物體的溫度、體積、物態(tài)和物質(zhì)的量均有關(guān)。
[解析] 溫度高低反映分子平均動(dòng)能的大小,但由于物體不同,分子數(shù)目不同,所處狀態(tài)不同,無(wú)法反映內(nèi)能的大小,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由于分子都在做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),因此,任何物體內(nèi)能不可能為零,選項(xiàng)B正確;內(nèi)能不同的兩個(gè)物體,它們的溫度可以相同,即它們的分子平均動(dòng)能可以相同,選項(xiàng)C正確;物體的內(nèi)能與物體的溫度、體積、物態(tài)和分子數(shù)有關(guān),故選項(xiàng)D正確。
[答案] BCD
[方法規(guī)律]
分析物體的內(nèi)能問(wèn)題的四點(diǎn)提醒
(1)內(nèi)能是對(duì)物體的大量分子而言的,不存在某個(gè)分子內(nèi)能的說(shuō)法。
(2)決定內(nèi)能大小的因素為溫度、體積、分子數(shù),還與物態(tài)有關(guān)系。
(3)通過(guò)做功或熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能。
(4)溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,相同溫度的任何物體,分子的平均動(dòng)能相同。
[集訓(xùn)沖關(guān)]
1.(2018·連云港調(diào)研)已知水的密度會(huì)隨溫度的變化而變化,現(xiàn)給體積相同的玻璃瓶甲、乙分別裝滿溫度為60 ℃的熱水和0 ℃的冷水(如圖所示)。下列說(shuō)法中正確的是( )
A.溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,所以甲瓶中水分子的平均動(dòng)能比乙瓶中水分子的平均動(dòng)能大
B.溫度越高,布朗運(yùn)動(dòng)愈顯著,所以甲瓶中水分子的布朗運(yùn)動(dòng)比乙瓶中水分子的布朗運(yùn)動(dòng)更顯著
C.甲瓶中水的內(nèi)能與乙瓶中水的內(nèi)能相等
D.由于甲、乙兩瓶水體積相等,所以甲、乙兩瓶中水分子間的平均距離相等
解析:選A 溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,甲的溫度高,故甲的分子平均動(dòng)能大,故A正確;布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中固體顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),不是水分子的運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤;因兩水的溫度不同,并且物質(zhì)的量不一定相同,因此內(nèi)能不一定相等,故C錯(cuò)誤;因水的密度會(huì)隨溫度的變化而變化,不同溫度時(shí)水分子的平均距離不同,故D錯(cuò)誤。
2.比較氫氣和氧氣,不考慮分子勢(shì)能,下面說(shuō)法中正確的是( )
A.在相同溫度下,氧分子和氫分子具有相同的平均速率
B.質(zhì)量和溫度相同的氫氣和氧氣具有相同的內(nèi)能
C.體積和溫度都相同的氫氣和氧氣具有相同的內(nèi)能
D.摩爾數(shù)和溫度都相同的氫氣和氧氣具有相同的內(nèi)能
解析:選D 溫度相同,則分子的平均動(dòng)能相同,而氫氣的分子質(zhì)量小,所以氧分子比氫分子具有的平均速率小,故A錯(cuò)誤;質(zhì)量相等的氫氣和氧氣,由于氫氣的分子質(zhì)量小,所以氫氣分子個(gè)數(shù)多,而溫度相同,分子的平均動(dòng)能相同,因此氫氣的內(nèi)能比氧氣大,故B錯(cuò)誤;氣體的體積隨容積的改變而改變,故無(wú)法判斷含有物質(zhì)的量的多少,故無(wú)法判定內(nèi)能是否相等,故C錯(cuò)誤;摩爾數(shù)相同,則分子個(gè)數(shù)相同,又由于溫度相同,則分子的平均動(dòng)能相同,因此氫氣和氧氣具有相同的內(nèi)能,故D正確。
對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練:微觀量的估算
1.[多選](2018·蘇州模擬)關(guān)于實(shí)驗(yàn)“用油膜法估測(cè)分子大小”,以下說(shuō)法正確的是( )
A.為了防止酒精的揮發(fā),配置的油酸酒精溶液不能長(zhǎng)時(shí)間放置
B.用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液后,應(yīng)立即將油膜的形狀描下來(lái)
C.處理數(shù)據(jù)時(shí)將一滴油酸酒精溶液的體積除以油膜面積就得到了油酸分子的直徑
D.若實(shí)驗(yàn)中撒的痱子粉過(guò)多,則計(jì)算得到的油酸分子的直徑將偏大
解析:選AD 為了防止酒精的揮發(fā),配置的油酸酒精溶液不能長(zhǎng)時(shí)間放置,故A正確;實(shí)驗(yàn)中滴入油酸酒精溶液,等油膜的形狀穩(wěn)定之后再描繪其形狀,故B錯(cuò)誤;根據(jù)公式d=求出油酸分子的直徑,實(shí)驗(yàn)前必須設(shè)法弄清一滴油酸酒精溶液含有純油酸的體積,故C錯(cuò)誤;實(shí)驗(yàn)時(shí)先將痱子粉均勻?yàn)⒃谒嫔线m量即可,不能太多,為了看清油酸薄膜的形狀,若撒的痱子粉過(guò)多,則計(jì)算得到的油膜的面積偏小,那么油酸分子的直徑將偏大,故D正確。
2.[多選]已知阿伏加德羅常數(shù)為N,鋁的摩爾質(zhì)量為M,鋁的密度為ρ,則下列說(shuō)法正確的是( )
A.1 kg鋁所含原子數(shù)為ρN
B.1個(gè)鋁原子的質(zhì)量為
C.1 m3鋁所含原子數(shù)為
D.1個(gè)鋁原子所占的體積為
解析:選BD 1 kg鋁所含的原子數(shù)目為N′=·N,故A錯(cuò)誤;1個(gè)鋁原子的質(zhì)量為,故B正確;1 m3鋁的物質(zhì)的量n=,原子數(shù)目為N′=n·N,聯(lián)立以上各式解得1 m3鋁的原子數(shù)為,故C錯(cuò)誤;1個(gè)鋁原子所占的體積為,故D正確。
3.(2018·宿遷模擬)成年人在正常狀態(tài)下1分鐘呼吸18次,每次吸入的空氣約為500 mL,空氣中氧氣的含量約為21%,氧氣的密度約為1.4 kg/m3、摩爾質(zhì)量為3.2×10-2 kg/mol,阿伏加德羅常數(shù)NA取6.0×1023 mol-1。求一個(gè)成年人在一晝夜的時(shí)間內(nèi):
(1)吸入氧氣的質(zhì)量;
(2)吸入氧氣的分子數(shù)。(上述結(jié)果均保留一位有效數(shù)字)
解析:(1)吸入氧氣的體積V=n0V0η=×18×500×10-6×21% m3=2.72 m3,吸入氧氣的質(zhì)量m=ρV=1.4×2.72 kg=4 kg。
(2)吸入的氧氣分子數(shù)N=NA
解得N=×6.0×1023=7×1025。
答案:(1)4 kg (2)7×1025個(gè)
對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練:擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動(dòng)與分子熱運(yùn)動(dòng)
4.[多選](2015·山東高考)墨滴入水,擴(kuò)而散之,徐徐混勻。關(guān)于該現(xiàn)象的分析正確的是( )
A.混合均勻主要是由于碳粒受重力作用
B.混合均勻的過(guò)程中,水分子和碳粒都做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)
C.使用碳粒更小的墨汁,混合均勻的過(guò)程進(jìn)行得更迅速
D.墨汁的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)是由于碳粒和水分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)引起的
解析:選BC 墨滴入水,最后混合均勻,是擴(kuò)散現(xiàn)象,碳粒做布朗運(yùn)動(dòng),水分子做無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng);碳粒越小,布朗運(yùn)動(dòng)越明顯,混合均勻的過(guò)程進(jìn)行得越迅速,選項(xiàng)B、C正確。
5.(2018·昆山期末)如圖描繪了一顆懸浮微粒受到周圍液體分子撞擊的情景,以下關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法正確的是( )
A.布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)
B.液體溫度越低,布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈
C.懸浮微粒越大,液體分子撞擊作用的不平衡性表現(xiàn)得越明顯
D.懸浮微粒做布朗運(yùn)動(dòng),是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)撞擊造成的
解析:選D 布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中固體小顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),是由于液體分子對(duì)顆粒撞擊力不平衡造成的,所以布朗運(yùn)動(dòng)說(shuō)明了液體分子不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),但不是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;液體的溫度越高,液體分子運(yùn)動(dòng)越劇烈,則布朗運(yùn)動(dòng)也越劇烈,故B錯(cuò)誤;懸浮微粒越大,同一時(shí)刻撞擊微粒的液體分子數(shù)越多,液體分子對(duì)微粒的撞擊作用力越平衡,現(xiàn)象越不明顯,故C錯(cuò)誤;懸浮微粒做布朗運(yùn)動(dòng),是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)撞擊造成的,故D正確。
6.[多選](2018·常州一中一模)近期我國(guó)多個(gè)城市的PM2.5數(shù)值突破警戒線,受影響最嚴(yán)重的是京津冀地區(qū),霧霾籠罩,大氣污染嚴(yán)重。PM2.5是指空氣中直徑等于或小于2.5微米的懸浮顆粒物,飄浮在空中做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),很難自然沉降到地面,吸入后危害人體健康,礦物燃料的燃燒是形成PM2.5的主要原因。下列關(guān)于PM2.5的說(shuō)法中正確的是( )
A.PM2.5的尺寸與空氣中氧分子的尺寸的數(shù)量級(jí)相當(dāng)
B.PM2.5在空氣中的運(yùn)動(dòng)屬于布朗運(yùn)動(dòng)
C.溫度越低PM2.5活動(dòng)越劇烈
D.倡導(dǎo)低碳生活,減少煤和石油等燃料的使用能有效減小PM2.5在空氣中的濃度
解析:選BD “PM2.5”是指直徑小于等于2.5微米的顆粒物,其尺寸遠(yuǎn)大于空氣中氧分子的尺寸的數(shù)量級(jí),故A錯(cuò)誤;PM2.5在空氣中的運(yùn)動(dòng)是固體顆粒的運(yùn)動(dòng),屬于布朗運(yùn)動(dòng),故B正確;大量空氣分子對(duì)PM2.5無(wú)規(guī)則碰撞,溫度越高,空氣分子對(duì)顆粒的撞擊越劇烈,則PM2.5的運(yùn)動(dòng)越激烈,故C錯(cuò)誤;導(dǎo)致PM2.5增多的主要原因是礦物燃料的燃燒,故應(yīng)該提倡低碳生活,并可有效減小PM2.5在空氣中的濃度,故D正確。
對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練:分子力、分子勢(shì)能與分子間距離的關(guān)系
7.(2018·連云港質(zhì)檢)如圖所示,用細(xì)線將一塊玻璃板水平地懸掛在彈簧測(cè)力計(jì)下端,并使玻璃板貼在水面上,然后緩慢提起彈簧測(cè)力計(jì),在玻璃板脫離水面的一瞬間,彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)會(huì)突然增大,主要原因是( )
A.水分子做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)
B.玻璃板受到大氣壓力作用
C.水與玻璃間存在萬(wàn)有引力作用
D.水與玻璃間存在分子引力作用
解析:選D 彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)會(huì)突然增大的主要原因是:水與玻璃間存在分子引力作用,選項(xiàng)D正確。
8.(2018·鹽城二模)甲和乙兩個(gè)分子,設(shè)甲固定不動(dòng),乙從無(wú)窮遠(yuǎn)處(此時(shí)分子間的分子力可忽略,取分子勢(shì)能為0)逐漸向甲靠近直到不能再靠近的過(guò)程中( )
A.分子間的引力和斥力都在減小
B.分子間作用力的合力一直增大
C.分子間的力先做負(fù)功后做正功
D.分子勢(shì)能先減小后增大
解析:選D 分子間的引力和斥力都隨分子之間距離的減小而增大,故A錯(cuò)誤;開(kāi)始時(shí)由于兩分子之間的距離大于r0,分子力表現(xiàn)為引力,并且隨距離的減小,先增大后減小;當(dāng)分子間距小于r0時(shí),分子力為斥力,隨分子距離的減小而增大,故B錯(cuò)誤;開(kāi)始時(shí)由于兩分子之間的距離大于r0,因此分子力為引力,當(dāng)相互靠近時(shí)分子力做正功,分子勢(shì)能減少;當(dāng)分子間距小于r0時(shí),分子力為斥力,相互靠近時(shí),分子力做負(fù)功,分子勢(shì)能增加,故C錯(cuò)誤,D正確。
9.(2018·揚(yáng)州質(zhì)檢)根據(jù)分子動(dòng)理論,分子間同時(shí)存在著相互作用的引力和斥力,并具有分子勢(shì)能。當(dāng)分子間距離減小時(shí),下列說(shuō)法正確的是( )
A.分子間引力一定增大 B.分子間斥力一定減小
C.分子勢(shì)能一定增大 D.引力和斥力的合力一定增大
解析:選A 分子之間的引力和斥力都隨分子間距離的減小而增大,故A正確,B錯(cuò)誤;當(dāng)r>r0時(shí),分子間表現(xiàn)為引力,分子間距離減小時(shí),分子力做正功,分子勢(shì)能減小,C錯(cuò)誤;當(dāng)r>r0時(shí),隨著分子間距離的減小,分子力先增大,再減小,當(dāng)r
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