分子动理论、内能课件
解析:布朗运动是液体中悬浮微粒的无规则运动,所以 A 正 确;液体温度越高,分子热运动越剧烈,液体中悬浮微粒的 布朗运动越剧烈,所以 B 正确;悬浮颗粒越大,惯性越大, 碰撞时受到冲力越平衡,所以大颗粒不做布朗运动或布朗运 动不明显,故 C 错误;布朗运动是悬浮在液体中微粒的无规 则运动,不是液体分子的无规则运动,故 D 错误;液体中悬 浮微粒的布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮微粒撞击 作用的不平衡引起的,故 E 正确。 答案:ABE
法。 (2)决定内能大小的因素为物质的量、温度、体积。 (3)通过做功或热传递可以改变物体的内能。 (4)温度是分子平均动能的标志,相同温度的任何物体,分子的
平均动能均相同。
4. [内能与机械能的关系] [多选]下列有关热现象和内能的说法中正确的是( ) A.把物体缓慢举高,其机械能增加,内能不变 B.盛有气体的容器做加速运动时,容器中气体的内能必定 会随之增大 C.电流通过电阻后电阻发热,它的内能增加是通过“做功” 方式实现的 D.分子间引力和斥力相等时,分子势能最大 E.分子间引力和斥力相等时,分子势能最小
r>10r0 弱,F=0
Ep 最小,但不为零 Ep=0
3. [对物体内能的理解] [多选](2018·全国卷Ⅱ)对于实际的气体,下列说法正确的是 () A.气体的内能包括气体分子的重力势能 B.气体的内能包括气体分子之间相互作用的势能 C.气体的内能包括气体整体运动的动能 D.气体的体积变化时,其内能可能不变 E.气体的内能包括气体分子热运动的动能
联系 扩散现象、布朗运动都反映了分子做无规则的热运动
(三)逐点释解类考点——分子力、分子势能与物体的内能 [全训题点]
1.[对分子力的理解] [多选]关于分子间的作用力,下列说法正确的是( ) A.分子之间的斥力和引力同时存在 B.分子之间的引力随分子间距离的增大而增大,斥力则减小, 所以在大于平衡距离时,分子力表现为引力 C.分子之间的距离减小时,分子力一直做正功 D.分子之间的距离增大时,分子势能可能增加 E.分子之间的距离变化时,可能存在分子势能相等的两个点
[多选]某气体的摩尔质量为 M,分子质量为 m。若 1 摩尔该
气体的体积为 Vm,密度为 ρ,则该气体单位体积分子数为(阿
伏加德罗常数为 NA)( )
A.VNmA
M B.mVm
C.ρMNA
D.ρmNA
解析:1 摩尔该气体的体积为 Vm,则单位体积分子数为 n= VNmA,气体的摩尔质量为 M,分子质量为 m,则 1 mol 气体的 分子数为 NA=Mm,可得 n=mMVm,气体的密度为 ρ,则 1 摩 尔该气体的体积 Vm=Mρ ,则有 n=ρMNA,故 D 错误,A、B、 C 正确。 答案:ABC
尔体积 Vmol、物质的量 n 等。 (3)相互关系
①一个分子的质量:m0=NMA=ρNVmAol。 ②一个分子的体积:V0=VNmAol=ρMNA [注意] 对于气体,V0 不是一个分子的体积,而是一个气体分子 平均占有的空间体积。
③物体所含的分子数:N=n·NA=Mm·NA=VVmol·NA。 [注意] 阿伏加德罗常数是联系宏观量(摩尔质量 Mmol、摩尔 体积 Vmol、密度 ρ 等)与微观量(分子直径 d、分子质量 m、分 子体积 V0 等)的“桥梁”。如图所示。
内能和机械能的对比
能量
定义
决定
量值 测量 转化
物体内所有分 由物体内部分子 恒不 无法
内能 子的动能和势 微观运动状态决 为零 测量
能的总和 定
与物体宏观运动
物体的动能及
机械
状态、参考系和 可以 可以
重力势能和弹
能
零势能面的选取 为零 测量
性势能的总和
有关
在一定 条件下 可相互 转化
选 ACE 由 Ep -r 图可知:在 r>r0 阶段,当 r 减小时 F 做正功,分子势能减小,分子动能增加,故 A 正 确;在 r<r0 阶段,当 r 减小时 F 做负功,分子势能增加,分 子动能减小,故 B 错误;在 r=r0 时,分子势能最小,但不 为零,动能最大,故 C 正确,D 错误;在整个相互接近的过 程中,分子动能和势能之和保持不变,故 E 正确。
[谨记关键]
扩散现象、布朗运动与热运动的比较
扩散现象
布朗运动
热运动
活动主体
分子
固体微小颗粒
分子
区别
是分子的运动,是比分子 大得多 是分子的运动,不
发生在固体、液 的颗粒的运动,只 能通过光学显微
体、气体任何两 能在液体、气体中 镜直接观察到
种物质之间 发生
(1)都是无规则运动 共同点
(2)都随温度的升高而更加激烈
选 BDE 气体分子的重力势能和气体整体运动的动能都属 于机械能,不是气体的内能,故 A、C 错误;实际气体的内 能包括气体的分子动能和分子势能两部分,故 B、E 正确; 气体体积变化时,分子势能发生变化,气体温度也可能发生 变化,则分子势能与分子动能之和可能不变,故 D 正确。
分析物体内能问题的四点提醒 (1)内能是对物体的大量分子而言的,不存在某个分子内能的说
C.每个钻石分子直径的表达式为 3 6MN×Aρ1π0-3(单位为 m) D.每个钻石分子直径的表达式为 N6AMρπ(单位为 m) E.每个钻石分子的质量为NMA
解析:a 克拉钻石物质的量(摩尔数)为 n=0M.2a,所含分子数 为 N=nNA=0.2MaNA,选项 A 正确,B 错误;钻石的摩尔体 积 V=M×ρ10-3(单位为 m3/mol),每个钻石分子体积为 V0=NVA =M×NA1ρ0-3,设钻石分子直径为 d,则 V0=43πd23,联立解得
解析:扩散现象与温度有关,温度越高,扩散进行得越快, 选项 A 正确。扩散现象是由于分子的无规则运动引起的,不 是一种化学反应,选项 B、E 错误,C 正确。扩散现象在气 体、液体和固体中都能发生,选项 D 正确。 答案:ACD
2.[布朗运动的理解] [多选]关于布朗运动,下列说法正确的是( ) A.布朗运动是液体中悬浮微粒的无规则运动 B.液体温度越高,液体中悬浮微粒的布朗运动越剧烈 C.在液体中的悬浮颗粒只要大于某一尺寸,都会发生布朗 运动 D.液体中悬浮微粒的布朗运动是液体分子永不停息地做无 规则运动 E.液体中悬浮微粒的布朗运动是液体分子对它的撞击作用 不平衡所引起的
(二)一站练通类考点——布朗运动与分子热运动 1.[扩散现象的理解]
[多选]关于扩散现象,下列说法正确的是( ) A.温度越高,扩散进行得越快 B.扩散现象是不同物质间的一种化学反应 C.扩散现象是由物质分子无规则运动产生的 D.扩散现象在气体、液体和固体中都能发生 E.液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的
选 ACE 把物体缓慢举高,外力做功,其机械能增加,由于 温度不变,物体内能不变,选项 A 正确;物体的内能与物体 做什么性质的运动没有直接关系,选项 B 错误;电流通过电 阻后电阻发热,是通过电流“做功”的方式改变电阻内能的, 选项 C 正确;根据分子间作用力的特点,当分子间距离等于 r0 时,引力和斥力相等,不管分子间距离从 r0 增大还是减小, 分子间作用力都做负功,分子势能都增大,故分子间距离等 于 r0 时分子势能最小,选项 D 错误,E 正确。
d= 3 6MN×Aρ1π0-3(单位为 m),选项 C 正确,D 错误;根据阿 伏加德罗常数的意义知,每个钻石分子的质量 m=NMA,选项 E 正确。 答案:ACE
2.[液体分子的估算] [多选]已知阿伏加德罗常数为 NA(mol-1),某液体的摩尔质量 为 M(kg/mol),该液体的密度为 ρ(kg/m3),则下列叙述中正确 的是( ) A.1 kg 该液体所含的分子个数是 ρNA B.1 kg 该液体所含的分子个数是M1 NA C.该液体 1 个分子的质量是NρA D.该液体 1 个分子占有的空间是ρMNA E.该液体的摩尔体积是Mρ
(× )
(7)当分子力表现为引力时,分子势能随分子间距离的增大而增
大。
(√ )
(8)内能相同的物体,它们的分子平均动能一定相同。 (× )
(一)一站练通类考点——微观量的估算 1.[固体分子的估算]
[多选]钻石是首饰和高强度钻头、刻刀等工具中的主要材料, 设钻石的密度为 ρ(单位为 kg/m3),摩尔质量为 M(单位为 g/mol),阿伏加德罗常数为 NA。已知 1 克拉=0.2 克,则( ) A.a 克拉钻石所含有的分子数为0.2MaNA B.a 克拉钻石所含有的分子数为aMNA
选 ADE 分子间既存在引力,也存在斥力,引力和斥力都随 分子间距离的减小而增大,随分子间距离的增大而减小,只 是斥力变化的快,所以当分子间距离大于 r0 时分子力表现为 引力,小于 r0 时表现为斥力,故 A 正确、B 错误;当分子力 表现为引力,相互靠近时分子力做正功,当分子力表现为斥 力,相互靠近时分子力做负功,故 C 错误;当分子力表现为 引力,分子之间的距离增大时分子力做负功,分子势能增加, 故 D 正确;两分子之间的距离等于 r0 时,分子势能最小,从 该位置起增大或减小分子间距离,分子力都做负功,分子势 能都增加,所以分子之间的距离变化时,可能存在分子势能 相等的两个点,故 E 正确。
解析:1 kg 该液体的物质的量为M1 ,所含分子数目为:n= NA·M1 =NMA,故 A 错误,B 正确;每个分子的质量为:m0=n1 =NMA,故 C 错误;每个分子所占体积为:V0=mρ0=ρMNA,故 D 正确,该液体的摩尔体积为Mρ ,故 E 正确。 答案:BDE
3.[气体分子的估算]
分子动理论、内能课件
[微点判断]
(1)扩散现象只能在气体中进行。
( ×)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
(2)布朗运动是指液体分子的无规则运动。
(×)
(3)温度越高,布朗运动越剧烈。
(√)
(4)分子间的引力和斥力都随分子间距的增大而增大。 (× )