2020届高考物理一轮复习热点题型归纳与变式演练
专题33 分子动理论
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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
36V3径或立方体的棱长，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×103
C．每个钻石分子直径的表达式为(单位为m)
NAρπ
( )
M
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
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×103103VM×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×1034d3
＝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32NAρπ
－－
－
M
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动，区别 子团的运动，较大的颗粒不做布朗运动，但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 反映
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动的热运动 分子
2020年高考物理一轮复习热点题型专题33 分子动理论(解析版)
