《2023届高三物理一轮复习多维度导学与分层专练》专题69 分子动理论、固体与液体（解析版）

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2023 届高三物理一轮复习多维度导学与分层专练
专题 69 分子动理论、固体与液体
导练目标 导练内容
目标 1分子的大小
目标 2扩散现象、布朗运动和热运动
目标 3分子力和分子势能
目标 4用油膜法估测分子大小
目标 5固体和液体
【知识导学与典例导练】
一、分子的大小
1.两种分子模型
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或
立方体的棱长,所以 d=
3
√
6V
π
(球体模型)或d=
3
√
V
(立方体模型)。
(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=
3
√
V
。
提醒:对于气体,利用 d=
3
√
V
得到的不是分子直径,而是气体分子间的平均距离。
2.微观量与宏观量间的关系
微观量:分子体积 V0、分子直径 d、分子质量 m0。
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。
(1)分子的质量:m0=
M
NA
=ρV m
NA
。
(2)分子的体积:V0=
Vm
NA
=M
ρ N A
(适用于固体和液体)。
(3)物体所含的分子数:N=
·NA=
m
ρV m
·NA或N=
m
M
·NA=
ρV
M
·NA。
【例 1】已知水银的摩尔质量为 M，密度为 ρ，阿伏加德罗常数为 NA，则水银分子的直径是（）
A．B．C．D．
【答案】A
【详解】1mol 水银的体积 ，1个水银分子的体积 若把水银分子看成球体，则
所以 若把水银分子看成立方体，则 所以 故选 A。
【例 2】某气体的摩尔质量是 M，标准状态下的摩尔体积为 V，阿伏加德罗常数为 NA，下列叙述中正确的
是（　　）
A．该气体每个分子的质量为 M/NA
B．该气体单位体积内的分子数为 V/NA
C．该气体在标准状态下的密度为 MNA/V
D．在标准状态下每个气体分子的体积为 V/NA
【答案】A
【详解】A.每个气体分子的质量为摩尔质量与阿伏伽德罗常数的比值，即 ，A正确；
B.分子数密度等于物质的量乘以阿伏伽德罗常数再除以标准状态的体积 V，即 ，B错误．
C.摩尔质量除以摩尔体积等于密度，该气体在标准状态下的密度为 ，C错误．
D.由于分子间距的存在，每个气体分子的体积远小于 ，D错误．
二、扩散现象、布朗运动和热运动
1.扩散现象、布朗运动与热运动的比较
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