2018-2019版高中物理 第一章 分子动理论学案（打包5套）教科版选修3-3.zip

11 物体是由大量分子组成的[学习目标] 1.知道物体是由大量分子组成的.2.知道分子的球形模型和分子直径的数量级.3.知道阿伏伽德罗常量的物理意义、数值和单位.4.知道分子之间存在空隙．一、物体的组成在热学范围内，由于原子、分子或离子遵循相同的热运动规律，因此在讨论热运动时，往往不区分原子、分子或离子，故物体是由分子组成的．二、分子的大小多数分子的直径的数量级为 10－10 m.三、阿伏伽德罗常量1．定义：1mol 的任何物质都含有相同的分子数，这个数量用阿伏伽德罗常量表示．2．数值： NA＝6.02×10 23mol－1 .3．意义：阿伏伽德罗常量把摩尔质量、摩尔体积这些宏观物理量与分子质量、分子大小等微观物理量联系起来了．四、分子之间存在空隙固体、液体、气体分子间均存在空隙，气体分子间的空隙(距离)要比分子的线度大的多．[即学即用]判断下列说法的正误．(1)所有分子直径的数量级都是 10－9 m．(×)(2)分子的形状为球形或立方体形状．(×)(3)分子间距离等于分子的直径．(×)(4)分子体积等于摩尔体积与阿伏伽德罗常量的比值．(×)一、分子的大小及模型[导学探究] 通过初中物理的学习，我们知道组成物体的分子是很小的．成年人做一次深呼吸，大约能吸入 1×1022个分子．那么分子到底有多小？这么小的分子又是什么形状的呢？2答案 多数分子直径的数量级为 10－10 m．一般把分子看做球形或立方体．[知识深化]1．热学中的分子与化学上讲的不同，它是构成物质的分子、原子、离子等微粒的统称，因为这些微粒在热运动时遵从相同的规律．2．分子的两种模型(1)球形模型：固体、液体中分子间距较小，可认为分子是一个挨着一个紧密排列的球体．分子体积 V0和直径 d 的关系为 V0＝ π d3.16(2)立方体模型：气体中分子间距很大，一般建立立方体模型(如图 1 所示)．将每个气体分子看成一个质点，气体分子位于立方体中心，分子占据的空间 V0和分子间距离 d 的关系为V0＝ d3.图 13．分子的大小(1)分子直径的数量级为 10－10 m.(2)分子体积的数量级一般为 10－29 m3.(3)分子质量的数量级一般为 10－26 kg.特别提醒 对于分子模型，无论是球体还是立方体，都是一种简化的理想模型，实际的分子是有复杂结构的，在用不同的模型计算分子的大小时，所得结果会有差别，但分子直径的数量级一般都是 10－10 m.例 1 关于分子，下列说法中正确的是( )A．分子看做小球是分子的简化模型，实际上，分子的形状并不真的都是球形B．所有分子大小的数量级都是 10－10 mC． “物体是由大量分子组成的” ，其中“分子”只包含分子，不包括原子和离子D．分子的质量是很小的，其数量级一般为 10－10 kg答案 A解析 将分子看做小球是为研究问题方便而建立的简化模型，故 A 选项正确；一些有机物质分子大小的数量级超过 10－10 m，故 B 选项错误；“物体是由大量分子组成的” ，其中“分子”是分子、原子、离子的统称，故 C 选项错误；分子质量的数量级一般为10－26 kg，故 D 选项错误．例 2 现在已经有能放大数亿倍的非光学显微镜(如电子显微镜、场离子显微镜等)，使得人们观察某些物质内的分子排列成为可能．如图 2 所示是放大倍数为 3×107倍的电子显微镜拍摄的二硫化铁晶体的照片．据图可以粗略地测出二硫化铁分子体积的数量级为3________m3.(照片下方是用最小刻度为毫米的刻度尺测量的照片情况)图 2答案 10 －29解析 由题图可知，将每个二硫化铁分子看做一个立方体，四个小立方体并排边长之和为4d′＝4.00cm，所以平均每个小立方体的边长 d′＝1.00cm.又因为题图是将实际大小放大了 3×107倍拍摄的照片，所以二硫化铁分子的小立方体边长为： d＝ ＝d′3×107m≈3.33×10 －10 m，所以测出的二硫化铁分子的体积为：1.00×10－ 23×107V＝ d3＝(3.33×10 －10 m)3≈3.7×10 －29 m3.二、阿伏伽德罗常量[导学探究] (1)1mol 的物质内含有多少个分子？用什么表示？(2)若某种物质的摩尔质量为 M，摩尔体积为 V，则一个分子的质量为多大？假设分子紧密排列，一个分子的体积为多大？(已知阿伏伽德罗常量为 NA)(3)Vmol＝ NAV0(V0为一个分子的体积， Vmol为摩尔体积)，对于任何物质都成立吗？答案 (1)6.02×10 23个 NA (2) (3)Vmol＝ NAV0仅适用于固体和液体，不适用于气MNA VNA体．[知识深化] 阿伏伽德罗常量的应用1． NA的桥梁和纽带作用阿伏伽德罗常量是联系宏观世界和微观世界的一座桥梁．它把摩尔质量 Mmol、摩尔体积Vmol、物体的质量 m、物体的体积 V、物体的密度 ρ 等宏观量，跟单个分子的质量 m0、单个分子的体积 V0等微观量联系起来，如图 3 所示．图 3其中密度 ρ ＝ ＝ ，但要切记对单个分子 ρ ＝ 是没有物理意义的．mV MmolVmol m0V02．常用的重要关系式(1)分子的质量： m0＝ .MmolNA4(2)分子的体积： V0＝ ＝ (适用于固体和液体)．注意：对于气体分子 只表示每VmolNA Mmolρ NA VmolNA个分子所占据的空间．(3)质量为 m 的物体中所含有的分子数： n＝ .mNAMmol(4)体积为 V 的物体中所含有的分子数： n＝ .VNAVmol例 3 (多选)若以 μ 表示氮气的摩尔质量， V 表示在标准状况下氮气的摩尔体积， ρ 是在标准状况下氮气的密度， NA为阿伏伽德罗常量， m、 v 分别表示每个氮分子的质量和体积，下面四个关系式中正确的是( )A． NA＝ B． ρ ＝Vρm μNAvC． m＝ D． v＝μNA VNA答案 AC解析 摩尔质量 μ ＝ mNA＝ ρV ，故 NA＝ ， m＝ ，故 A、C 正确；氮气分子间距离很大，Vρm μNANAv 并不等于摩尔体积 V，故 B、D 错误．例 4 已知氧气分子的质量 m＝5.3×10 －26 kg，标准状况下氧气的密度 ρ ＝1.43kg/m 3，阿伏伽德罗常量 NA＝6.02×10 23mol－1 ，求：(1)氧气的摩尔质量；(2)标准状况下氧气分子间的平均距离；(3)标准状况下 1cm3的氧气中含有的氧分子数．(保留两位有效数字)答案 (1)3.2×10 －2 kg/mol (2)3.3×10 －9 m(3)2.7×1019个解析 (1)氧气的摩尔质量为 M＝ NAm＝6.02×10 23×5.3×10－26 kg/mol≈3.2×10 －2 kg/mol.(2)标准状况下氧气的摩尔体积 V＝ ，所以每个氧气分子所占空间 V0＝ ＝ .而每个Mρ VNA Mρ NA氧气分子占有的体积可以看成是棱长为 a 的立方体，即 V0＝ a3，则 a3＝ ， a＝ ＝Mρ NA 3 Mρ NAm≈3.3×10 －9 m.3 3.2×10－ 21.43×6.02×1023(3)1cm3氧气的质量为 m′＝ ρV ′＝1.43×1×10 －6 kg＝1.43×10 －6 kg则 1cm3氧气中含有的氧分子个数N＝ ＝ 个≈2.7×10 19个．m′m 1.43×10－ 65.3×10－ 26分子的两种模型51．球体模型：固体、液体分子可认为是一个挨着一个紧密排列的球体，由 V0＝ 及VNAV0＝ π d3可得： d＝ .16 36Vπ NA2．立方体模型：气体中分子间距很大，一般建立立方体模型．将每个气体分子看成一个质点，气体分子位于立方体中心，如图 4 所示，则立方体的边长即为分子间距．由 V0＝ 及VNAV0＝ d3可得： d＝ .3VNA图 41．(分子的大小及模型)(多选)下列说法中正确的是( )A．物体是由大量分子组成的B．无论是无机物质的分子，还是有机物质的分子，其分子大小的数量级都是 10－10 mC．本节中所说的“分子” ，包含了单原子分子、多原子分子等多种意义D．分子的质量是很小的，其数量级为 10－19 kg答案 AC解析 有些大分子特别是有机大分子的直径数量级会超过 10－10 m，故 B 错；分子质量的数量级，对一般分子来说是 10－26 kg，则选项 D 错误．2．(阿伏伽德罗常量的应用)(多选)已知某气体的摩尔体积为 22.4L/mol，摩尔质量为 18 g/mol，阿伏伽德罗常量为 6.02×1023mol－1 ，由以上数据可以估算出这种气体( )A．每个分子的质量 B．每个分子的体积C．每个分子占据的空间 D．分子之间的平均距离答案 ACD解析 实际上气体分子之间的距离比分子本身的直径大得多，即气体分子之间有很大空隙，故不能根据 V0＝ 计算气体分子的体积，这样算得的应是该气体每个分子所占据的空间，VNA故 B 错误，C 正确；可认为每个分子平均占据了一个小立方体空间， 即为相邻分子之间3V06的平均距离，D 正确；每个分子的质量可由 m0＝ 计算，A 正确．MNA3．(阿伏伽德罗常量的应用)已知水的摩尔质量 M＝18×10 －3 kg/mol，1 mol 水中含有6×1023个水分子，水的密度为 ρ ＝1×10 3 kg/m3，试估算水分子的质量和直径．(结果保留一位有效数字)答案 3×10 －26 kg 4×10 －10 m解析 水分子的质量 m0＝ ＝ kg＝3×10 －26 kgMNA 18×10－ 36×1023由水的摩尔质量 M 和密度 ρ ，可得水的摩尔体积 V＝Mρ把水分子看成是一个挨一个紧密排列的小球，1 个水分子的体积为V0＝ ＝ ＝ m3＝3×10 －29 m3VNA Mρ NA 18×10－ 31×103×6×1023每个水分子的直径为d＝ ＝ m≈4×10 －10 m.36V0π 36×3×10－ 293.14一、选择题考点一 分子的大小及模型1．(多选)如果把氧气分子看成球形，则氧气分子直径的数量级为( )A．10 －8 cm B．10 －10 cmC．10 －10 m D．10 －15 m答案 AC解析 分子的直径约 10－10 m 或 10－8 cm.故选 A、C.2．关于分子，下列说法中正确的是( )A．分子的形状要么是球形，要么是立方体B．所有分子的直径都相同C．不同分子的直径一般不同，但数量级基本一致D．密度大的物质，分子质量一定大答案 C解析 分子的结构非常复杂，它的形状并不真的都是球形或立方体，分子的直径不可能都相同，但大多数分子直径的数量级是一致的，所以 C 正确，A、B 错误；密度大指相同体积质量大，但分子个数不确定，无法比较分子质量大小，D 错误．3．纳米材料具有很多优越性，有着广阔的应用前景．边长为 1nm 的立方体，可容纳液态氢7分子(其直径约为 10－10 m)的个数最接近于( )A．10 2个 B．10 3个 C．10 6个 D．10 9个答案 B解析 1nm＝10 －9 m，则边长为 1nm 的立方体的体积 V＝(10 －9 )3m3＝10 －27 m3；将液态氢分子看做边长为 10－10 m 的小立方体，则每个氢分子的体积 V0＝(10 －10 )3m3＝10 －30 m3，所以可容纳的液态氢分子的个数 N＝ ＝10 3个．VV0考点二 阿伏伽德罗常量的应用4．已知在标准状况下，1mol 氢气的体积为 22.4L，氢气分子间距约为( )A．10 －9 m B．10 －10 mC．10 －11 m D．10 －8 m答案 A解析 在标准状况下，1mol 氢气的体积为 22.4L，则每个氢气分子占据的体积 V0＝ ＝VNAm3≈3.72×10 －26 m3.按立方体估算，则每个氢气分子占据体积的边长： L＝22.4×10－ 36.02×1023＝ m≈3.3×10 －9 m．故选 A.3V0 33.72×10－ 265．从下列数据组可以算出阿伏伽德罗常量的是( )A．水的密度和水的摩尔质量B．水的摩尔质量和水分子的体积C．水分子的体积和水分子的质量D．水分子的质量和水的摩尔质量答案 D解析 阿伏伽德罗常量是指 1mol 任何物质所含的粒子数，对固体和液体，阿伏伽德罗常量NA＝ ，或 NA＝ ，选项 D 正确．摩 尔 质 量 M分 子 质 量 m0 摩 尔 体 积 V分 子 体 积 V06．(多选)某气体的摩尔质量为 M，摩尔体积为 V，密度为 ρ ，每个分子的质量和体积分别为 m0和 V0，则阿伏伽德罗常量 NA可表示为( )A． NA＝ B． NA＝VV0 ρ Vm0C． NA＝ D． NA＝Mm0 Mρ V0答案 BC解析 气体的体积是指气体所充满的容器的容积，它不等于气体分子个数与每个气体分子体积的乘积，所以 A、D 错误．由质量、体积、密度关系可推知 B、C 正确．7．某物质的密度为 ρ ，摩尔质量为 μ ，阿伏伽德罗常量为 NA，则单位体积该物质中所含8的分子个数为( )A. B. C. D.NAρ NAμ μ NAρ ρ NAμ答案 D解析 单个分子的质量为 m＝ ，单位体积该物质中所含的分子个数为 n＝ ＝ ，选项μNA ρ m ρ NAμD 正确．8．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)，阿伏伽德罗常量为 NA.已知 1 克拉＝0.2 克．则( )A． a 克拉钻石所含有的分子数为0.2×10－ 3aNAMB． a 克拉钻石所含有的分子数为aNAMC．每个钻石分子直径的表达式为 (单位为 m)36M×10－ 3NAρ πD．每个钻石分子直径的表达式为 (单位为 m)6MNAρ π答案 C解析 a 克拉钻石的物质的量为 n＝ ，所含分子数为 N＝ nNA＝ ，钻石的摩尔体0.2aM 0.2aNAM积为 Vm＝ (单位为 m3/mol)，每个钻石分子的体积为 V0＝ ＝ ，设钻M×10－ 3ρ VmNA M×10－ 3NAρ石分子直径为 d，则 V0＝ π( )3，联立解得 d＝ (单位为 m)．43 d2 36M×10－ 3NAρ π二、非选择题9．(阿伏伽德罗常量的应用)已知空气的摩尔质量是 M＝29×10 －3 kg·mol－1 ，则空气中气体分子的平均质量多大？成年人做一次深呼吸，约吸入 450cm3的空气，则做一次深呼吸所吸入的空气质量是多少？所吸入的气体分子数是多少？(按标准状况估算)答案 4.8×10 －26 kg 5.8×10 －4 kg 1.2×10 22个解析 空气分子的平均质量为m＝ ＝ kg≈4.8×10 －26 kgMNA 29×10－ 36.02×1023成年人做一次深呼吸所吸入的空气质量为m′＝ ×29×10－3 kg≈5.8×10 －4 kg450×10－ 622.4×10－ 3所吸入的气体分子数为9N＝ ＝ ≈1.2×10 22个m′m 5.8×10－ 4kg4.8×10－ 26kg10．(阿伏伽德罗常量的应用)在我国的“嫦娥奔月”工程中，科学家计算出地球到月球的平均距离 L＝3.844×10 5km.已知铁的摩尔质量 μ ＝5.6×10 －2 kg/mol，密度 ρ ＝7.9×10 3 kg/m3.若把铁的分子一个紧挨一个地单列排起来，筑成从地球通往月球的“分子大道” ，试问：( NA＝6×10 23mol－1 )(1)这条大道共需多少个铁分子？(2)这些分子的质量为多少？答案 (1)1.36×10 18个 (2)1.26×10 －7 kg解析 (1)每个铁分子可以视为直径为 d 的小球，则分子体积 V0＝ π d3，铁的摩尔体积16Vm＝ ，则 NAV0＝ Vm＝ ，所以 V0＝ ＝ π d3μρ μρ μρ NA 16d＝ ＝ m≈2.83×10 －10 m.3 6μπ ρ NA 3 6×5.6×10－ 23.14×7.9×103×6×1023这条大道需要的分子个数n＝ ＝ 个≈1.36×10 18个．Ld 3.844×105×1032.83×10－ 10(2)每个铁分子的质量m＝ ＝ kg≈9.3×10 －26 kgμNA 5.6×10－ 26×1023这些分子的总质量M＝ nm＝1.36×10 18×9.3×10－26 kg≈1.26×10 －7 kg.12 学生实验：用油膜法估测油酸分子的大小[学习目标] 1.知道用油膜法估测分子大小的原理，并能进行测量和计算.2.体会通过测量宏观量估算微观量的方法．一、实验原理把一滴油酸(事先测出其体积 V)滴在水面上，油酸在水面上形成油酸薄膜，将其认为是单分子层，且把分子看成球形．油膜的厚度就是油酸分子的直径 D，测出油膜面积 S，则油酸分子直径 D＝ .VS二、实验器材配制好的一定浓度的油酸酒精溶液、浅盘、痱子粉(或滑石粉)、注射器、量筒、玻璃板、细彩笔、坐标纸、水．三、实验步骤1．用注射器取出按一定比例配制好的油酸酒精溶液，缓缓推动活塞，使溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内增加一定体积 V1时的滴数 n，算出一滴油酸酒精溶液的体积 V′＝.再根据油酸酒精溶液中油酸的浓度 η ，算出一滴油酸酒精溶液中的纯油酸体积V1nV＝ V′ η .2．在水平放置的浅盘中倒入约 2cm 深的水，然后将痱子粉(或滑石粉)均匀地撒在水面上，再用注射器将配制好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上．3．待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板平放到浅盘上，然后用细彩笔将油酸膜的形状画在玻璃板上．4．将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，算出油膜的面积 S(以坐标纸上边长为 1cm的正方形为单位，计算轮廓范围内的正方形个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个)．5．根据测出的一滴油酸酒精溶液里油酸的体积 V 和油酸薄膜的面积 S，求出油膜的厚度D，则 D 可看做油酸分子的直径，即 D＝ .VS四、数据处理1．将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图 1 所示，算出油酸薄膜的面积 S.2图 12．由“步骤 1”中的数据计算出每滴油酸酒精溶液体积的平均值，再由油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积 V，根据一滴油酸的体积 V 和薄膜的面积 S 即可算出油酸薄膜的厚度 D＝ ，即油酸分子的大小．VS五、注意事项1．实验前，必须将所有的实验用具擦洗干净，实验时，吸取油酸、酒精和溶液的注射器要分别专用，不能混用，否则会增大实验误差．2．痱子粉(或滑石粉)和油酸的用量都不可太大，否则不易成功．3．油酸酒精溶液的浓度以小于 0.1%为宜．不宜长时间放置．4．浅盘中的水离盘口面的距离应较小，并要水平放置，以便准确地画出薄膜的形状，画线时视线应与板面垂直．5．在水面撒痱子粉(或滑石粉)后，不要再触动盘中的水．6．利用坐标纸求油膜面积时，以边长 1cm 的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，不足半格的舍去，多于半格的算一个．六、误差分析用油膜法估测分子直径，实验误差通常来自三个方面．(1)不能形成单分子油膜．(2)油滴的体积 V 的测量产生误差．(3)计算油膜的面积 S 有误差．[即学即用] 根据实验“用油膜法估测油酸分子的大小” ，判断下列说法的正误．(1)用注射器向量筒里逐滴滴入配制好的溶液至 1mL，记下滴数 n，则 1 滴溶液含纯油酸的体积 V＝ mL.(×)1n(2)为了更精确地测出油膜的面积，应用牙签把水面上的油膜拨弄成矩形．(×)(3)若撒入水中的痱子粉太多，会使油酸未完全散开，从而使测出的分子直径偏小．(×)(4)若滴在水面的油酸酒精溶液体积为 V，铺开的油膜面积为 S，则可估算出油酸分子直径为 .(×)VS(5)在玻璃板上描出的油膜轮廓如图 2 所示．已知坐标纸的小方格为边长为 1cm 的正方形，则油膜的面积约为 72cm2.(√)3图 2一、实验原理及步骤例 1 在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，以下给出的是可能的操作步骤，把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在横线上________，并补充实验步骤 D 的计算式．A．将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长 1cm 的正方形为单位，计算出轮廓内正方形的个数 n.B．将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定．C．用浅盘装入约 2cm 深的水，然后将痱子粉均匀地撒在水面上．D．用测量的物理量估算出油酸分子的直径 D＝______.E．用滴管将事先配好的体积浓度为 0.05%的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒，记下滴入的溶液体积 V0与滴数 N.F．将玻璃板平放在浅盘上，用彩笔将薄膜的外围形状描画在玻璃板上．答案 ECBFAD 5V0Nn解析 根据实验步骤可知合理的顺序为 ECBFAD.一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为 ×0.05%， S＝ n×10－4 m2V0N所以分子的直径 D＝ ×0.05%＝ .V0NS 5V0Nn例 2 (多选)油膜法粗略测定分子直径的实验基础是( )A．把油酸分子视为球形，其直径即为油膜的厚度B．让油酸在水面上充分散开，形成单分子油膜C．油酸分子的直径等于滴到水面上的油酸酒精溶液的体积除以油膜的面积D．油酸分子直径的数量级是 10－15 m答案 AB4解析 油酸在水面上形成单分子油膜，将油酸分子视为球形，其分子直径即为膜的厚度，它等于滴在水面上的纯油酸的体积除以油膜的面积，而酒精溶于水或挥发掉，故 A、B 对，C 错，油酸分子直径的数量级为 10－10 m，故 D 错．二、实验原理及数据处理例 3 在做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，10 4mL 油酸酒精溶液中有纯油酸 6mL.用注射器测得 1mL 上述溶液中有 50 滴．把 1 滴该溶液滴入撒有痱子粉的盛水的浅盘里，待油膜形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓，然后把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图 3 所示，坐标纸中正方形小方格的边长为 20mm.图 3(1)油膜的面积是多少？(2)每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是多少？(3)根据上述数据，估算出油酸分子的直径．答案 (1)2.32×10 －2 m2 (2)1.2×10 －11 m3(3)5.2×10－10 m解析 (1)数出在油膜轮廓范围内的格子数(面积大于半个方格的算一个，不足半个方格的舍去不算)为 58 个，油膜面积约为 S＝58×(0.02) 2m2＝2.32×10 －2 m2.(2)因为 50 滴油酸酒精溶液的体积为 1mL，且能求出溶液中含纯油酸的浓度为η ＝ ＝6×10 －4 ，故每滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为6104V0＝ η ＝ ×6×10－4 mL＝1.2×10 －11 m3.Vn 150(3)把油膜的厚度视为油酸分子的直径，可估算出油酸分子的直径为 D＝ ＝V0Sm≈5.2×10 －10 m.1.2×10－ 112.32×10－ 21．纯油酸体积 V 的计算若油酸酒精溶液的浓度为 η ， n 滴该溶液的体积为 V1，则一滴该溶液中的油酸体积V＝ η .V1n2．油膜面积 S 的计算用数格子法(不足半个的舍去，多于半个的算一个)求出油膜面积．51．(实验原理)利用油膜法估测油酸分子的直径，需要测量的物理量是( )A．一滴油酸酒精溶液中纯油酸的质量和它的密度B．一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积和它的密度C．一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积和它散成油膜的面积D．所形成油膜的厚度和它的密度答案 C解析 用油膜法估测油酸分子直径时，所用的计算公式是 D＝ ，式中 V、 S 分别表示一滴VS油酸酒精溶液中纯油酸的体积和它散成单分子油膜的面积．2．(实验误差分析)为了减小“用油膜法估测油酸分子的大小”实验的误差，下列方法可行的是( )A．用注射器取 1mL 配制好的油酸酒精溶液，共可滴 N 滴，则每滴中含有油酸 mL1NB．把浅盘水平放置，在浅盘里倒入约 2cm 深的水C．先在浅盘中撒些痱子粉，再用注射器在水面上多滴几滴油酸酒精溶液D．用牙签把水面上的油膜尽量拨弄成矩形答案 B解析 mL 是一滴油酸酒精溶液的体积，乘以其中油酸的浓度才是纯油酸的体积，A 项错；1NB 项的做法是正确的；多滴几滴能够使测量形成油膜的油酸体积更精确些，但多滴以后会使油膜面积增大，可能使油膜这个不规则形状的一部分与浅盘的壁相接触，这样就不是单分子油膜了，故 C 项错；D 项中的做法没有必要，并且牙签上沾有油酸，会使油酸体积测量误差增大．3．(实验数据处理)在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，用注射器将一滴油酸酒精溶液滴入撒有痱子粉的盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓，随后把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图 4 所示，坐标纸上正方形小方格的边长为 10mm，该油酸膜的面积是________m 2；若一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是 4×10－6 mL，则油酸分子的直径是________m．(上述结果均保留一位有效数字) 6图 4答案 8×10 －3 5×10 －10解析 由于小方格的个数为 80 个，故油酸膜的面积是S＝80×100×10 －6 m2＝8×10 －3 m2；D＝ ＝ m＝5×10 －10 m.VS 4×10－ 128×10－ 34．(实验数据处理)将 1mL 的纯油酸配成 500mL 的油酸酒精溶液，待油酸均匀溶解后，用滴管取 1mL 油酸酒精溶液，让其自然滴出，共 200 滴，则每滴油酸酒精溶液的体积为________mL.现在将一滴油酸酒精溶液滴到撒有痱子粉的盛水的浅盘内，待油膜充分展开后，测得油膜的面积为 200cm2，则估算油酸分子的直径是________m(保留一位有效数字)．答案 0.005 5×10 －10解析 1mL 的纯油酸配成 500mL 的油酸酒精溶液，溶液的体积百分比浓度是 ，一滴溶液1500的体积是 V＝ mL＝0.005mL，一滴溶液所含油酸的体积 V0＝ ×0.005mL＝10 －11 m3，所1200 1500以油酸分子的直径 D＝ ＝ m＝5×10 －10 m.V0S 10－ 11200×10－ 4一、选择题1．(多选)用油膜法估测油酸分子的大小时，采用的理想化条件是( )A．把在水面上尽可能充分散开的油膜视为单分子油膜B．把形成单分子油膜的分子看作紧密排列的球形分子C．把油膜视为单分子油膜，但需考虑分子间隙D．将单分子视为立方体模型答案 AB解析 由用油膜法估测油酸分子的大小的实验可知，将含有纯油酸体积为 V 的油酸酒精溶液滴在水面上，形成面积为 S 的油膜，由此可以估算出油酸分子的直径为 D＝ ，这显然是VS将油膜视为单分子层，将油酸分子视为球形且认为分子是紧密排列的，故选 A、B.72．用油膜法估测油酸分子的大小的实验中，下列操作正确的是( )A．将纯油酸直接滴在水面上B．向量筒中滴 100 滴调制好的油酸酒精溶液，读出其体积C．用试管向水面倒油酸酒精溶液少许D．计算油膜面积时，凡是占到方格的一部分的都计入方格的总数答案 B解析 油酸应先稀释成油酸酒精溶液，然后取一滴溶液滴在浅盘里，目的是形成单分子油膜，故 A、C 错误，B 正确；计算油膜面积时应把占到方格一半以上的作为一个，少于半个的舍去，故 D 错误．3．用油膜法估测油酸分子的大小的实验中，下列操作错误的有( )A．油酸酒精溶液的浓度以小于 为宜11000B．注射器针头高出水面的高度应在 1m 以上C．从盘的中央加痱子粉，待痱子粉均匀分布后加入油酸酒精溶液D．用数格子法计算油膜面积时，不足半个的舍去，多于半个的算一个答案 B解析 注射器针头高出水面的高度应在 1cm 之内，B 项错误．4．用油膜法估测油酸分子的大小的实验中，体积为 V 的油酸，在水面上形成近似圆形的单分子油膜，油膜直径为 D，则油酸分子直径大小约为( )A. B.4Vπ D2 π D24VC. D.2Vπ D2 π D22V答案 A解析 油膜的面积为 S＝ π D2，所以油酸分子直径为 D′＝ ＝ ，故选 A.14 VS 4Vπ D25．把体积为 V1(mL)的油酸倒入适量的酒精中，稀释成体积为 V2(mL)的油酸酒精溶液，测出 1mL 油酸酒精溶液共有 N 滴；取一滴溶液滴入撒有痱子粉的水中，最终在水中形成面积为 S(cm2)的单分子层油膜，则该油酸分子的直径大约为( )A. m B. mV1NV2S NV2V1SC. cm D. cmV2NV1S V1NV2S答案 D解析 一滴溶液中纯油酸的体积 V＝ ，由 D＝ 得 D＝ (单位为 cm)．V1NV2 VS V1NV2S86．某同学在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，计算结果明显偏大，可能是由于( )A．油酸未完全散开B．油酸中含有大量的酒精C．计算油膜面积时不足 1 格的全部按 1 格计算D．求每滴溶液的体积时，1mL 的溶液的滴数多记了 10 滴答案 A解析 油酸分子直径 D＝ .计算结果明显偏大，可能是 V 取大了或 S 取小了．油酸未完全VS散开，所测 S 偏小， D 偏大，A 正确；油酸中含有大量的酒精，不影响结果，B 错误；若计算油膜面积时不足 1 格的全部按 1 格计算，会使 S 变大， D 变小，C 错误；若求每滴溶液的体积时，1mL 的溶液的滴数多记了 10 滴，会使 V 变小， D 变小，D 错误．二、非选择题7．在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，(1)某同学操作步骤如下：①取一定量的无水酒精和油酸，配制成一定浓度的油酸酒精溶液；②在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积；③在浅盘内盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定；④在浅盘上覆盖透明玻璃，描出油膜形状，用透明方格纸估测油膜的面积．改正其中的错误：______________________________________________________________.(2)若油酸酒精溶液体积浓度为 0.1%，一滴溶液的体积为 4.8×10－4 mL，其形成的油膜面积为 40cm2，则估测出油酸分子的直径为________m.答案 (1)②应在量筒中滴入 N 滴溶液，计算得出一滴溶液的体积 ③应在水面上先撒上痱子粉(2)1.2×10－10解析 (1)②在量筒中直接测量一滴油酸酒精溶液体积误差太大，应先用累积法测出 N 滴溶液体积，再算出一滴溶液的体积．③油酸在水面上形成的油膜形状不易观察，可在水面上撒上痱子粉，再滴油酸酒精溶液，稳定后就呈现出清晰轮廓．(2)一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积 V＝4.8×10 －4 ×0.1%mL，D＝ ＝ m＝1.2×10 －10 m.VS 4.8×10－ 4×10－ 3×10－ 640×10－ 48． “用油膜法估测油酸分子的大小”的实验方法及步骤如下：①向体积 V 油 ＝1mL 的纯油酸中加酒精，直至总量达到 V 总 ＝500mL；②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入n＝100 滴时，测得其体积恰好是 V0＝1mL；9③先往边长为 30～40cm 的浅盘里倒入 2cm 深的水，然后将痱子粉(或滑石粉)均匀地撒在水面上；④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板平放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状；⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图 1 所示，数出轮廓范围内小方格的个数N，小方格的边长 l＝20mm.图 1根据以上信息，回答下列问题(有数值计算的问题，先用信息中字母写出表达式再代入数值并统一单位算出结果)(1)1 滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积 V′是多少？(2)油酸分子直径是多少？答案 (1)2×10 －5 mL (2)4.3×10 －10 m解析 (1)1 滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V′＝ ＝ × mL＝2×10 －5 mL.V0V油nV总 1100 1500(2)根据大于半个方格的算一个，小于半个方格的舍去，油膜形状占据的方格数大约为 115个，故面积 S＝115×20×20mm 2＝4.6×10 4mm2油酸分子直径D＝ ＝ mm≈4.3×10 －7 mm＝4.3×10 －10 m.V′S 2×10－ 5×1034.6×10413 分子的热运动[学习目标] 1.了解扩散现象是由分子的无规则运动产生的.2.知道什么是布朗运动，理解布朗运动产生的原因.3.知道什么是分子的热运动，理解分子热运动与温度的关系．一、扩散现象1．定义：不同物质能够彼此进入对方的现象．2．产生原因：扩散现象不是外界作用引起的，而是分子无规则运动的直接结果，是分子无规则运动的宏观反映．3．意义：反映分子在做永不停息的无规则运动．4．应用：生产半导体器件时，在高温条件下通过分子的扩散，在纯净半导体材料中掺入其他元素．二、布朗运动1．定义：悬浮在液体(或气体)中的固体微粒的不停的无规则运动．它首先是由英国植物学家布朗在 1827 年用显微镜观察悬浮在水中的花粉微粒时发现的．2．研究对象：悬浮在液体或气体中的固体小颗粒，不是(选填“是”或“不是”)固体颗粒中的单个分子，也不是(选填“是”或“不是”)液体分子．3．产生的原因：大量液体或气体分子对悬浮微粒撞击的不平衡造成的．4．意义：间接地反映了液体分子的无规则运动．三、热运动1．定义：分子永不停息的无规则运动．2．宏观表现：布朗运动和扩散现象．3．特点(1)永不停息；(2)运动无规则；(3)温度越高，分子的热运动越激烈．[即学即用]1．判断下列说法的正误．(1)只有在气体和液体中才能发生扩散现象．(×)(2)阳光从狭缝中射入教室，透过阳光看到飞舞的尘埃，这些尘埃颗粒的运动就是布朗运动．(×)2(3)布朗运动是指液体分子的无规则运动．(×)(4)扩散现象和布朗运动都与温度有关，它们都叫热运动．(×)(5)高速运动的物体，其内部分子的热运动一定更激烈．(×)2．用显微镜观察悬浮在水中的小炭粒的运动，其现象属于________；向一杯清水中滴几滴红墨水，红墨水向周围运动，其现象属于________．答案 布朗运动 扩散现象一、扩散现象[导学探究] (1)生活中常会见到下列几种现象：①在墙角打开一瓶香水，很快整个房间都会弥漫着香气．②滴一滴红色墨水在一盆清水中，过一段时间整盆水会变成浓度相同的红色．③炒菜时，在锅里放一撮盐，整锅菜都会具有咸味．以上现象说明什么问题？它们属于什么现象？(2)在上述②中，整盆水变为均匀的红色时，扩散现象停止了吗？(3)把一碗小米倒入一袋玉米中，掺匀后小米进入玉米的间隙中，这一现象是否属于扩散现象？答案 (1)说明不同物质分子能够彼此进入对方．它们属于扩散现象．(2)没有．扩散现象永不停止．(3)扩散现象是指由于分子的无规则运动，不同物质的分子彼此进入对方的现象．但上述现象不是分子运动的结果，而是两种物质的混合，所以不属于扩散现象．[知识深化]1．扩散现象的影响因素(1)物态：气态物质的扩散现象最容易发生，液态物质次之，固态物质的扩散现象在常温下短时间内不明显．(2)温度：温度越高，扩散现象越显著．(3)浓度差：扩散现象发生的快慢程度还受到“已进入对方”的分子浓度的限制，当浓度差大时，扩散现象较为显著．2．扩散现象的特点(1)永不停息；(2)无规则．特别提醒 扩散现象的两个误解(1)误认为温度低时扩散现象会停止．实际上，分子运动的激烈程度虽然受到温度影响(温度高，运动快，温度低，运动慢)但分3子的运动永远不会停止．(2)误认为扩散现象只能在气体与气体之间才会发生．实际上，扩散现象可以发生在固体、液体、气体任何两种物质之间．例 1 (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答案 ACD解析 温度越高，扩散进行得越快，故 A 正确；扩散现象是由物质分子无规则运动产生的，不是化学反应，故 B 错误，C 正确；扩散现象在气体、液体和固体中都能发生，故 D 正确；液体中的扩散现象不是由于液体的对流形成的，是液体分子无规则运动产生的，故 E 错误．例 2 (多选)下列是小明吃砂锅粥时碰到的现象，属于扩散现象的是( )A．米粒在水中上下翻滚B．粥滚时，香味四处飘逸C．盐块放入水中，水变味道D．石油气被风吹散时，周围可闻到石油气味答案 BCD解析 米粒在水中翻滚是米粒的运动，不是分子运动，不属于扩散现象；香味四处飘逸，是分子扩散到空气中的结果，是扩散现象；盐块放入水中，水变味道是盐分子运动到水中，是扩散现象；石油气被风吹散时，是石油分子运动到空气中，使周围可闻到石油气味，这是扩散现象，B、C、D 正确．1．对扩散现象的认识注意以下三点(1)两种不同的物质．(2)以单个分子为单位彼此进入对方．(3)固体、液体、气体之间都可以进行．2．扩散是分子的无规则运动引起的，除温度外与重力、压强等外界其他因素无关．二、布朗运动[导学探究] 用显微镜观察放在水中的花粉，追踪几粒花粉，每隔 30s 记下它们的位置，用折线分别依次连接这些点，如图 1 所示．4(1)从图中可看出花粉微粒运动的特点是什么？(2)花粉微粒为什么会做这样的运动？(3)这种运动反映了什么？图 1答案 (1)花粉微粒的运动是无规则的．(2)花粉微粒受到液体分子不平衡的撞击作用，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，这样就引起了花粉微粒的无规则运动．(3)这种运动反映了液体分子运动的无规则性．[知识深化]1．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．2．特点：(1)永不停息；(2)无规则．特别提醒 (1)布朗运动是悬浮的固体微粒的运动，不是单个分子的运动．(2)布朗运动是由于液体分子对固体微粒撞击的不平衡而产生的，因此布朗运动间接反映周围液体分子的无规则运动．(3)固体微粒的运动是极不规则的，显微镜下看到的微粒运动位置连线并不是运动轨迹．例 3 (多选)下列关于布朗运动的说法，正确的是( )A．布朗运动是液体分子的无规则运动B．液体温度越高，悬浮微粒越小，布朗运动越明显C．布朗运动是由于液体各部分的温度不同而引起的D．布朗运动是由于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答案 BD解析 布朗运动的研究对象是固体小颗粒，而不是液体分子，故 A 选项错误；影响布朗运动的因素是温度和微粒大小，温度越高、微粒越小，布朗运动就越明显，故 B 选项正确；布朗运动是由于固体小颗粒受液体分子的碰撞作用的不平衡而引起的，不是由于液体各部分的温度不同而引起的，故 C 选项错误，D 选项正确．例 4 小张在显微镜下观察水中悬浮的细微粉笔末的运动．他把小颗粒每隔一定时间的位置记录在坐标纸上，并把相邻时间的点连接起来，如图 2 所示，下列判断正确的是( )5图 2A．图中的折线就是粉笔末的运动轨迹B．图中的折线就是水分子的运动轨迹C．从整体上看粉笔末的运动是无规则的D．图中折线表明水分子在短时间内的运动是规则的答案 C解析 图中的折线是粉笔末在不同时刻的位置的连线，不是粉笔末的运动轨迹，也不是分子的运动轨迹，故 A、B 错误；图中的折线没有规则，说明粉笔末的运动是无规则的，分子的运动是无规则的，故 C 正确，D 错误．布朗运动问题的处理关键1．运动物体：悬浮固体小颗粒(显微镜下才可看到)．2．产生原因：是由固体小颗粒周围的液体(或气体)分子的无规则运动的撞击不平衡引起的，遵守牛顿运动定律．3．运动实质：是液体分子永不停息地做无规则运动的间接反映．三、热运动[导学探究] (1)在扩散现象中，温度越高，扩散越快；在布朗运动中，温度越高，布朗运动越明显．而这两种现象又都反映了分子的运动，那么分子的运动与温度有什么关系？分子的运动又有哪些特点？(2)布朗运动是热运动吗？(3)温度降低，分子的热运动变慢，当温度降低到 0℃以下时，分子就停止运动了，这种说法对吗？答案 (1)温度越高，分子的运动越激烈．分子运动的特点：①永不停息；②无规则．(2)不是．(3)不对．分子的热运动是永不停息的．虽然温度降低，分子的无规则运动变慢，但不会停止，所以当温度降低到 0℃以下时，分子的无规则运动仍然不会停止．[知识深化]1．对热运动的理解(1)所谓分子的“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．6(2)热运动是对大量分子而言的，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，温度高运动快，温度低运动慢，但分子的运动永远不会停息．2．布朗运动与扩散现象的区别与联系布朗运动 扩散现象研究对象不同 固体小微粒的运动 物质分子的运动产生原因不同液体(或气体)分子对微粒撞击的不平衡产生的分子的无规则运动产生的发生条件不同 在液体或气体中发生 固体、液体和气体中都能发生区别影响因素不同 温度和微粒大小温度、物态及两种物质的浓度差联系①都是温度越高，现象越明显②都能反映分子不停地做无规则运动3.布朗运动与热运动的区别与联系布朗运动 热运动研究对象 固体微粒 分子不同点观察难易程度 可以在显微镜下看到，肉眼看不到 在显微镜下看不到相同点 ①无规则；②永不停息；③温度越高越激烈联系周围液体(或气体)分子的热运动是布朗运动产生的原因，布朗运动反映了分子的热运动特别提醒 分子无规则的运动，不是宏观物体的机械运动，二者无关系．例 5 下列关于热运动的说法中，正确的是( )A．分子热运动是指扩散现象和布朗运动B．分子热运动是物体被加热后的分子运动C．分子热运动是单个分子做永不停息的无规则运动D．分子热运动是大量分子做永不停息的无规则运动答案 D解析 分子热运动是指大量分子做永不停息的无规则运动，不是单个分子做永不停息的无规则运动，物体被加热、不被加热，其分子都在进行着热运动，故 B、C 错误，D 正确．扩散现象和布朗运动证实了分子的热运动，但热运动不是指扩散现象和布朗运动，A 错误.71.(扩散现象)(多选)在下列给出的四种现象中，属于扩散现象的有( )A．有风时，尘土飞扬到空中B．将沙子倒入石块中，沙子要进入石块的空隙C．把一块铅和一块金的接触面磨平、磨光后，紧紧地压在一起，几年后会发现铅中有金D．在一杯热水中放几粒盐，整杯水很快会变咸答案 CD2．(布朗运动)液体中悬浮的固体颗粒越小，布朗运动越明显，这是因为颗粒小时( )A．质量小，沿某一方向运动的机会大B．被碰的机会小，自由运动的可能性大C．受液体分子阻碍的机会小，容易运动D．受各个方向液体分子撞击的冲力不平衡的机会大答案 D解析 布朗运动是悬浮颗粒受液体分子撞击的不平衡造成的，微粒越小，同一时刻来自不同方向撞击的分子数就越少，撞击效果就越不平衡，微粒质量越小，运动状态也越容易改变．3．(热运动)对分子的热运动，以下叙述中正确的是( )A．分子的热运动就是布朗运动B．热运动是分子的无规则运动，同种物质的分子的热运动激烈程度相同C．气体分子的热运动不一定比液体分子激烈D．物体运动的速度越大，其内部分子的热运动就越激烈答案 C解析 分子的热运动是分子永不停息的无规则运动，而布朗运动是悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动，不是分子的运动，故 A 错误；分子无规则运动的激烈程度只与物体的温度有关，物体的温度越高，分子的热运动就越激烈，这种运动是物体内部分子的运动，属微观的范畴，与物体的宏观运动没有关系，也与物体的物态没有关系，故 B、D 错误．一、选择题考点一 扩散现象与分子热运动1．(多选)下列现象中属于扩散现象的是( )A．琪琪刚进家门就闻到妈妈做饭的香味8B．琪琪把白色的衣服和蓝色的衣服用清水泡了一晚上，白色衣服被染上了蓝色C．琪琪看见爸爸调制的不同颜色分层的鸡尾酒，放置一天后都混在一起成一种颜色了D．琪琪看见雪融化后，与泥土混合成了泥水答案 ABC解析 琪琪刚进家门就闻到妈妈做饭的香味，是芳香分子扩散到空气中，属于扩散现象，故 A 正确；琪琪把白色的衣服和蓝色的衣服用清水泡了一晚上，白色衣服被染上了蓝色，是由于蓝色衣服上的染料分子扩散的结果，属于扩散现象，故 B 正确；琪琪看见爸爸调制的不同颜色分层的鸡尾酒，放置一天后都混在一起成一种颜色了，属于扩散现象，故 C 正确；琪琪看见雪融化后，与泥土混合成了泥水，属于物质的混合，不属于扩散现象，故 D错误．2．通常萝卜腌成咸菜需要几天，而把萝卜炒成熟菜，使之具有相同的咸味只需几分钟，那么造成这种差别的主要原因是( )A．加热后盐分子变小了，很容易进入萝卜中B．炒菜时萝卜翻动地快，盐和萝卜接触多C．加热后萝卜分子间空隙变大，易扩散D．炒菜时温度高，分子热运动激烈答案 D解析 在扩散现象中，温度越高，扩散得越快．在腌萝卜时，是盐分子在常温下的扩散现象，炒菜时，是盐分子在高温下的扩散现象，因此，炒菜时萝卜咸得快，腌菜时萝卜咸得慢，故 A、B、C 错误，D 正确．3．(多选)扩散现象说明了( )A．物体是由大量分子组成的B．物质内部分子间存在着相互作用力C．分子间存在着空隙D．分子在做无规则的运动答案 CD考点二 布朗运动与分子热运动4．(多选)关于布朗运动，下列说法中不正确的是( )A．布朗运动是微观粒子的运动，牛顿运动定律不再适用B．布朗运动是液体分子无规则运动的反映C．强烈的阳光射入较暗的房间内，在光束中可以看到悬浮在空气中的微尘不停地做无规则运动，这也是一种布朗运动D．因为布朗运动的激烈程度跟温度有关，所以布朗运动也叫做热运动答案 ACD9解析 布朗运动是宏观粒子的运动，其运动规律同样遵循牛顿运动定律，选项 A 错误；布朗运动虽然是固体小颗粒的运动，但却反映了液体分子的无规则运动，选项 B 正确；光束中的粒子的运动是受小范围气流的影响而引起的，不是布朗运动，选项 C 错误；热运动指分子的无规则运动，布朗运动不能称为热运动，选项 D 错误．5．(多选)较大的悬浮微粒不做布朗运动，是由于( )A．液体分子不一定与微粒相撞B．各个方向的液体分子对微粒的撞击力相互平衡C．微粒的质量大，运动状态不易改变D．微粒分子本身的热运动缓慢答案 BC解析 悬浮在液体中的微粒越大，在某一瞬间跟它相撞击的分子越多，撞击作用的不平衡性就表现得越不明显，以至可以认为撞击作用互相平衡，因此布朗运动不明显，甚至观察不到，悬浮微粒质量越大时，在相同力的作用下，速度越不容易改变，布朗运动也不明显，并不是液体分子不与微粒相撞，故 A、D 错误，B、C 正确．6．雾霾天气是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述，是特定气候条件与人类活动相互作用的结果．雾霾中，各种悬浮颗粒物形状不规则，但可视为密度相同、直径不同的球体，并用 PM10、PM2.5 分别表示球体直径小于或等于 10μm、2.5μm 的颗粒物(PM 是颗粒物的英文缩写)．某科研机构对北京地区的检测结果表明，在静稳的雾霾天气中，近地面高度百米的范围内，PM10 的浓度随高度的增加略有减小，大于 PM10 的大悬浮颗粒物的浓度随高度的增加明显减小，且两种浓度分布基本不随时间变化．据此材料，以下叙述正确的是( )A．PM10 表示直径小于或等于 1.0×10－6 m 的悬浮颗粒物B．PM10 受到的空气分子作用力的合力始终大于其受到的重力C．PM10 和大悬浮颗粒物都在做布朗运动D．PM2.5 的浓度随高度的增加逐渐增大答案 C解析 PM10 颗粒物的直径小于或等于 10×10－6 m＝1.0×10 －5 m，A 项错误；PM10 受到空气分子作用力的合力总是在不停地变化，并不一定始终大于重力，B 项错误；PM10 和大悬浮颗粒物受到空气分子不停地碰撞做无规则运动，符合布朗运动的条件，C 项正确；根据材料不能判断 PM2.5 浓度随高度的增加而增大，D 项错误．考点三 综合应用7．(多选)下列事例中，属于分子不停地做无规则运动的是( )A．秋风吹拂，树叶纷纷落下10B．在箱子里放几块樟脑丸，过些日子一开箱就能闻到樟脑丸的气味C．烟囱里冒出的黑烟在空中飘荡D．把胡椒粉末放入菜汤中，最后胡椒粉末会沉在汤碗底，而我们喝汤时却尝到了胡椒的味道答案 BD解析 树叶、黑烟(颗粒)都是由分子组成的固体物质和微粒，它们的运动都不能反映分子不停地做无规则运动，A、C 错误，B、D 正确．8．(多选)对以下物理现象的分析正确的是( )①从窗外射来的阳光中，可以看到空气中的微粒在上下飞舞 ②上升的水蒸气的运动 ③用显微镜观察悬浮在水中的小炭粒，小炭粒不停地做无规则运动 ④向一杯清水中滴入几滴红墨水，红墨水向周围扩散A．①②③属于布朗运动B．④属于扩散现象C．只有③属于布朗运动D．③④属于布朗运动答案 BC解析 扩散现象是指不同物质分子彼此进入对方的现象，而布朗运动是指固体小颗粒的无规则运动．观察布朗运动必须在高倍显微镜下，肉眼看到的颗粒不属于做布朗运动的颗粒．由以上分析可判断 B、C 选项正确．9．下列关于热运动的说法中，正确的是( )A．0℃的物体中的分子不做无规则运动B．因为布朗运动的激烈程度跟温度有关，所以布朗运动也叫做热运动C．存放过煤的混凝土地面下一段深度内都有黑色颗粒，说明煤分子和混凝土分子都在做无规则的热运动D．运动物体中的分子热运动比静止物体中的分子热运动激烈答案 C解析 分子的热运动永不停息，因此 0℃的物体中的分子仍做无规则运动，A 错误；虽然布朗运动与温度有关，但是布朗运动是固体颗粒的运动，不是分子的运动，而热运动是指分子永不停息的无规则运动，故 B 错误；扩散现象说明了分子在做无规则的热运动，C 正确；热运动是分子的运动，其激烈程度只与物体的温度有关，与物体的宏观运动状态没有关系，D 错误．10．如图 1 所示，把一块铅和一块金的接触面磨平、磨光后紧紧压在一起，五年后发现金中有铅，铅中有金，对此现象说法正确的是( )11图 1A．属扩散现象，原因是由于金分子和铅分子的相互吸引B．属扩散现象，原因是由于金分子和铅分子的运动C．属布朗运动，小金粒进入铅块中，小铅粒进入金块中D．属布朗运动，由于外界压力使小金粒、小铅粒彼此进入对方中答案 B解析 这种现象属于扩散现象，是由于两种不同物质分子运动引起的．故选 B.二、非选择题11．(分子热运动)“花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴． ”这是南宋诗人陆游《村居书喜》中的两句诗，描写春季天暖、鸟语花香的山村美景．对于前一句，从物理学的角度可以理解为花朵分泌出的芳香分子运动速度加快，说明当时周边的气温突然__________，属于__________现象．答案 升高 扩散解析 诗句中“花气袭人”说明发生了扩散现象，而造成扩散加快的直接原因是“骤暖” ，即气温突然升高造成的，从物理学的角度看就是当周围气温升高时，花香扩散加剧．