易错点30 分子动理论 内能（解析版）-备战2023年高考物理考试易错题

3.0 envi 2024-12-31 4 4 906.74KB 14 页 3知币
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易错点 30 分子动理论 内能
例题 1. (多选)钻石是首饰、高强度钻头和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 g，则下
列选项正确的是(　　)
A．a克拉钻石物质的量为
B．a克拉钻石所含有的分子数为
C．每个钻石分子直径的表达式为(单位为 m)
D．a克拉钻石的体积为
【答案】ABC
【解析】
a克拉钻石的质量为 0.2a克，得物质的量为，所含分子数为×NA，故 A、B正确；每个钻石
分子的体积为，固体分子看作球体，V＝πR3＝π3＝πd3，联立解得分子直径 d＝，故 C正确；
a克拉钻石的体积为，D错误．
【误选警示】
误选 D的原因：质量单位克拉与国际单位千克的转换关系不清楚。
例题 2. 乙醇喷雾消毒液和免洗洗手液的主要成分都是酒精．下列说法正确的是(　　)
A．酒精由液体变为同温度的气体的过程中，分子间距不变
B．在房间内喷洒乙醇消毒液后，会闻到淡淡的酒味，这是酒精分子做布朗运动的结果
C．在房间内喷洒乙醇消毒液后，当环境温度升高时，每一个酒精分子运动速率都变快了
D．使用免洗洗手液洗手后，手部很快就干爽了，是由于液体分子扩散到了空气中
【答案】　D
【解析】
　酒精由液体变为同温度的气体的过程中，温度不变，分子平均动能不变，但是分子之间
的距离变大，A错误；在房间内喷洒乙醇消毒液后，会闻到淡淡的酒味，这是酒精分子扩
散的结果，证明了酒精分子在不停地运动，B错误；在房间内喷洒乙醇消毒液后，当环境
温度升高时，大部分分子运动速率都增大，但可能有部分分子速率减小， C错误；因为一
切物质的分子都在不停地做无规则运动，所以使用免洗洗手液时，手部很快就干爽了，这
是扩散现象，D正确．
【误选警示】
误选 A的原因：对液体和气体分子间距认识不清楚。
误选 B的原因： 对扩散运动和布朗运动区别不清。
误选 C的原因： 对分子运动速率的分布规律认识不清楚。
1．与阿伏加德罗常数相关的物理量
宏观量：摩尔质量 M、摩尔体积 Vmol、物质的质量 m、物质的体积 V、物质的密度 ρ；
微观量：单个分子的质量 m0、单个分子的体积 V0
其中密度 ρ＝＝，但是切记 ρ＝是没有物理意义的．
2．微观量与宏观量的关系
(1)分子质量：m0＝＝.
(2)分子体积：V0＝＝(适用于固体和液体)．
(对于气体，V0表示每个气体分子所占空间的体积)
(3)物质所含的分子数：N＝nNA＝NA＝NA.
3．两种分子模型
（1）球体模型
固体和液体可看作一个一个紧挨着的球形分子排列而成，忽略分子间空隙，如图甲所示．
d＝＝(V0为分子体积)．
（1）立方体模型
气体分子间的空隙很大，把气体分成若干个小立方体，气体分子位于每个小立方体的中心
每个小立方体是每个气体分子平均占有的活动空间，忽略气体分子的大小，如图乙所示．d
＝＝(V0为每个气体分子所占据空间的体积)．
4．扩散现象
(1)扩散现象是由物质分子的无规则运动产生的．
(2)气体物质的扩散现象最显著；常温下物质处于固态时扩散现象不明显．
(3)扩散现象发生的显著程度与物质的温度有关，温度越高，扩散现象越显著，这表明温度
越高，分子运动得越剧烈．
(4)分子运动的特点
① 永不停息；②无规则．
5．布朗运动
(1)微粒的大小：做布朗运动的微粒是由许多分子组成的固体颗粒而不是单个分子．其大小
直接用人眼观察不到，但在光学显微镜下可以看到(其大小在 10－6 m 的数量级)．
(2)布朗运动产生的原因：液体分子不停地做无规则运动，不断地撞击微粒．如图，悬浮的
微粒足够小时，来自各个方向的液体分子撞击作用力不平衡，在某一瞬间，微粒在某个方
向受到的撞击作用较强，在下一瞬间，微粒受到另一方向的撞击作用较强，这样，就引起
了微粒的无规则运动．
(3)实质及意义：布朗运动实质是由液体分子与悬浮微粒间相互作用引起的，反映了液体分
子的无规则运动．
(4)影响因素
①悬浮的微粒越小，布朗运动越明显．
② 温度越高，布朗运动越激烈．
6．热运动
(1)分子的“无规则运动”，是指由于分子之间的相互碰撞，每个分子的运动速度无论是方
向还是大小都在不断地变化．
(2)热运动是对于大量分子的整体而言的，对个别分子无意义．
(3)分子热运动的剧烈程度虽然受到温度影响，温度高分子热运动快，温度低分子热运动慢，
但分子热运动永远不会停息．
7．气体压强的产生
单个分子碰撞器壁的冲力是短暂的，但是大量分子频繁地碰撞器壁，就会对器壁产生持续
均匀的压力．所以从分子动理论的观点来看，气体的压强等于大量气体分子作用在器壁单
位面积上的平均作用力．
8．决定气体压强大小的因素
(1)微观因素
① 与气体分子的数密度有关：气体分子数密度(即单位体积内气体分子的数目)越大，在单
位时间内，与单位面积器壁碰撞的分子数就越多，气体压强就越大．
② 与气体分子的平均速率有关：气体的温度越高，气体分子的平均速率就越大，每个气体
分子与器壁碰撞时(可视为弹性碰撞)给器壁的冲力就越大；从另一方面讲，分子的平均速
率越大，在单位时间内器壁受气体分子撞击的次数就越多，累计冲力就越大，气体压强就
越大．
(2)宏观因素
① 与温度有关：体积一定时，温度越高，气体的压强越大．
② 与体积有关：温度一定时，体积越小，气体的压强越大．
9．气体压强与大气压强的区别与联系
气体压强 大气压强
区别 ① 因密闭容器内的气体分子的数密度
一般很小，由气体自身重力产生的压
强极小，可忽略不计，故气体压强由
① 由于空气受到重力作用紧紧包围地
球而对浸在它里面的物体产生的压强．
如果没有地球引力作用，地球表面就没
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