发布时间 : 星期四 文章2020年高考物理热点题型归纳与精讲(含2019真题)-专题33 分子动理论更新完毕开始阅读ddf178e4bf23482fb4daa58da0116c175f0e1eb6
2020年高考物理热点题型归纳与精讲-专题33 分子动理论
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目录
热点题型一 微观量的估算 ..................................................................................................................................... 1 热点题型二 布朗运动与分子热运动 ..................................................................................................................... 3 热点题型三 分子力、分子势能和物体的内能...................................................................................................... 5 热点题型四 物体的内能 ........................................................................................................................................... 7 热点题型五 实验：用油膜法估测分子的大小.................................................................................................... 10 【题型演练】 ........................................................................................................................................................... 13
【题型归纳】
热点题型一 微观量的估算 1．微观量
分子体积V0、分子直径d、分子质量m0. 2．宏观量
物体的体积V、摩尔体积Vm、物体的质量m、摩尔质量M、物体的密度ρ. 3．宏观量、微观量以及它们之间的关系
已知量 可求量 Vmol分子体积V0＝(适用于固体和液体) NAVmol分子占据体积V占＝(适用于气体) NAMmol分子质量m0＝ NAV分子数目n＝N(适用于固体、液体和气体) VmolAm分子数目n＝N MmolA摩尔体积Vmol 摩尔质量Mmol 体积V和摩尔体积Vmol 质量m和摩尔质量Mmol 4．分子的两种模型
物质有固态、液态和气态三种情况，不同物态下应将分子看成不同的模型．
(1)固体、液体分子一个一个紧密排列，可将分子看成球形或立方体形，如图所示，分子间距等于小球的直径
1
36V3或立方体的棱长，所以d＝(球体模型)或d＝V(立方体模型)．
π
(2)气体分子不是一个一个紧密排列的，它们之间的距离很大，所以气体分子的大小不等于分子所占有的平3
均空间．如图所示，此时每个分子占有的空间视为棱长为d的立方体，所以d＝V.
【例1】(2019·大连模拟)某气体的摩尔质量为Mmol，摩尔体积为Vmol，密度为ρ，每个分子的质量和体积分 别为m和V0，则阿伏加德罗常数NA表示错误的是 A．NA＝C．NA＝E．NA＝
Mmol
m
B．NA＝
Vmol
V0Mmol
ρV0
( )
ρVmol
m
D．NA＝
ρVmol
Mmol
【答案】BDE
【解析】阿伏加德罗常数NA＝
MmolρVmolVmol
＝＝，其中V应为每个气体分子所占有的体积，而题目中的V0mmV
则表示气体分子的体积，选项A、C正确，B、E错误；D中的ρV0不是气体分子的质量，因而选项D错误． 【变式1】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，则下列说法正确的是 0.2aNA
A．a克拉钻石所含有的分子数为
MaNA
B．a克拉钻石所含有的分子数为 M
36M×10－3
C．每个钻石分子直径的表达式为 (单位为m)
NAρπM
D．每个钻石分子的质量为
NAM
E．每个钻石分子的体积为
NAρ【答案】 ACD
2
( )
0.2a0.2aNA
【解析】 a克拉钻石物质的量为n＝，所含分子数为N＝nNA＝，选项A正确，B错误；钻石的
MMM×103VM×103
3
摩尔体积V＝(单位为m/mol)，每个钻石分子体积为V0＝＝，设钻石分子直径为d，则V0
ρNANAρ36M×10－3
4d3
＝π()，联立解得d＝ (单位为m)，选项C正确，E错误；根据阿伏加德罗常数的意义知，每32NAρπM
个钻石分子的质量m＝，选项D正确．
NA【变式2】下列说法正确的是( )
A．1 g水中所含的分子数目和地球的总人口数差不多 B．布朗运动就是物质分子的无规则热运动
C．一定质量的理想气体压强增大，其分子的平均动能可能减小
D．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是气体分子的无规则的热运动造成的 E．0 ℃的铁和0 ℃的冰，它们的分子平均动能相等 【答案】CDE
1
【解析】.水的摩尔质量是18 g/mol，1 g水中含有的分子数为：n＝×6.0×1023≈3.3×1022个，地球的总人数
18约为70亿，选项A错误；布朗运动是悬浮在液体(气体)中的固体颗粒受到液体(气体)分子撞击作用的不平衡造成的，不是物体分子的无规则热运动，选项B错误；温度是分子的平均动能的标志，气体的压强增大，温度可能减小，选项C正确；气体分子间距大于10r0，分子间无作用力，打开容器，气体散开是气体分子的无规则运动造成的，选项D正确；铁和冰的温度相同，分子平均动能必然相等，选项E正确． 热点题型二 布朗运动与分子热运动 两种运动的比较
活动主体 布朗运动 固体小颗粒 是固体小颗粒的运动，是比分子大得多的分是指分子的运动，分子不论大小都做热运区别 子团的运动，较大的颗粒不做布朗运动，但动，热运动不能通过光学显微镜直接观察到 它本身的以及周围的分子仍在做热运动 共同点 联系 动的反映
3
－
－
热运动 分子 都是永不停息的无规则运动，都随温度的升高而变得更加激烈，都是肉眼所不能看见的 布朗运动是由于小颗粒受到周围分子做热运动的撞击力而引起的，它是分子做无规则运
【例2】(2019·邯郸市模拟)PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5微米的悬浮颗粒物，飘浮在空中做无规则 运动，很难自然沉降到地面，吸入后危害人体健康，矿物燃料的燃烧是形成PM2.5的主要原因．下列关于 PM2.5的说法正确的是
( )
A．PM2.5的尺寸与空气中氧分子的尺寸的数量级相当 B．PM2.5在空气中的运动属于布朗运动 C．温度越低PM2.5活动越剧烈
D．倡导低碳生活，减少煤和石油等燃料的使用能有效减小PM2.5在空气中的浓度 E．PM2.5中小一些的颗粒的运动比大一些的颗粒更为剧烈 【答案】BDE
【解析】“PM2.5”是指直径小于等于2.5微米的颗粒物，其尺寸远大于空气中氧分子的尺寸的数量级，故选项A错误；PM2.5在空气中的运动是固体颗粒的运动，属于布朗运动，故选项B正确；大量空气分子对PM2.5无规则碰撞，温度越高，空气分子对颗粒的撞击越剧烈，则PM2.5的运动越激烈，故选项C错误；导致PM2.5增多的主要原因是矿物燃料的燃烧，故应该提倡低碳生活，可有效减小PM2.5在空气中的浓度，故选项D正确；PM2.5中小一些的颗粒，空气分子对其撞击更不均衡，运动比大一些的颗粒更为剧烈，故选项E正确．
【变式1】下列说法正确的是( )
A．显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性 B．分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大 C．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大
D．在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素 E．当温度升高时，物体内每一个分子热运动的速率一定都增大 【答案】ACD
【解析】布朗运动是固体微粒在液体中的运动，反映液体分子的运动，故显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性，故选项A正确；分子间的相互作用力随着分子间距离由很小逐渐增大，r ( ) 4