第1章用统计思想研究分子运动1[自我校对]①②10-10m③6.02×1023mol-1④越剧烈⑤越剧烈⑥永不停息⑦中间多、两头少⑧撞击器壁⑨平均动能⑩引力和斥力的合力⑪温度⑫减小⑬增加⑭最小⑮体积⑯温度分子微观量的估算1.对微观量的估算,首先要建立微观模型,对于固体和液体,可以把它们看成是分子一个挨一个紧密排列的.计算时将物质的摩尔体积分成NA等份,每一等份就是一个分子大小.在估算分子直径时,设想分子是一个紧挨着一个的小球;在估算分子间距离时,设想每一个分子是一个立方体,立方体的边长即为分子间的距离.2.气体分子不是紧密排列的,所以上述模型对气体不适用,但上述模型可以用来估算气体分子间的平均距离.3.阿伏伽德罗常量是联系微观物理量与宏观物理量的桥梁,它把摩尔质量、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.有关计算主要有:(1)已知物质的摩尔质量M,借助于阿伏伽德罗常量NA,可以求得这种物质的分子质量m0=.(2)已知物质的摩尔体积VA,借助于阿伏伽德罗常量NA,可以计算出这种物质的一个分子所占据的体积V0=.(3)若物体是固体或液体,可把分子视为紧密排列的球形分子,可估算出分子直径d=.(4)依据求得的一个分子占据的体积V0,可估算分子间距,此时把每个分子占据的空间看做一个小立方体模型,所以分子间距d=,这对气体、固体、液体均适用.(5)已知物体的体积V和摩尔体积VA,求物体的分子数N,则N=.(6)已知物体的质量m和摩尔质量M,求物体的分子数N,则N=NA.(2016·西安高二检测)已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3,水的摩尔质量M=1.8×10-2kg/mol.求:(1)1g水中所含水分子数目;(2)水分子的质量;(3)水分子的直径.(取两位有效数字)【解析】(1)因为1mol任何物质中含有分子数都是NA,所以只要知道了1g水的物质的量n,就可求得其分子总数N.N=nNA=NA=×6.02×1023个=3.3×1022个.2(2)水分子质量m0==kg=3.0×10-26kg.(3)水的摩尔体积V=,设水分子是一个挨一个紧密排列的,则一个水分子的体积V0==.将水分子视为球形,则V0=πd3,所以有:πd3=即有d==m=3.9×10-10m.【答案】(1)3.3×1022个(2)3.0×10-26kg(3)3.9×10-10m用油膜法估测分子的大小用油膜法估测分子直径的实验原理是:油酸是一种脂肪酸,它的分子的一部分和水分子的亲和力很强.当把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时,酒精溶于水或挥发,在水面上形成一层油酸薄膜,薄膜可认为是单分子油膜,如图11所示.图11将水面上形成的油膜形状画到坐标纸上,可以计算出油膜的面积,根据纯油酸的体积V和油膜的面积S,可以计算出油膜的厚度d=V/S,即油酸分子的直径.(2016·济南高二检测)“用油膜法估测分子的大小”的实验的方法及步骤如下:①向体积V油=1mL的油酸中加酒精,直至总量达到V总=500mL;②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液,把它一滴一滴地滴入小量筒中,当滴入n=100滴时,测得其体积恰好是V0=1mL;③先往边长为30~40cm的浅盘里倒入2cm深的水,然后将均匀地撒在水面上;图12④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液,待油酸薄膜形状稳定后,将事先准备好的玻璃板放在浅盘上,并在玻璃板上描下油酸膜的形状;⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,如图12所示,数出轮廓范围内小方格的个数N,小方格的边长l=20mm.根据以上信息,回答下列问题:(1)步骤③中应填写:;(2)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V′是mL;(3)油酸分子直径是m.【解析】(1)为了显示单分子油膜的形状,需要在水面上撒痱子粉或石膏粉.(2)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V′==×Ml3=2×10-5mL.(3)根据大于半个方格的算一个,小于半个方格的舍去,油膜形状占据方格数大约为115个,故面积S=115×20×20mm2=4.6×104mm2油酸分子直径d==mm≈4.3×10-7mm=4.3×10-10m.【答案】(1)痱子粉或石膏粉(2)2×10-5(3)4.3×10-10分子力、分子势能和物体的内能1.分子力是分子引力和分子斥力的合力,分子势能是由分子间的分子力和分子间的相对位置决定的能,分子力F和分子势能Ep都与分子间的距离有关,二者随分子间距离r变化的关系如图13所示.图13(1)分子间同...