第一章 分子动理论 章末核心素养提升（课件 学案，共2份）教科版（2019）选择性必修第三册

章末核心素养提升 一、建立分子模型进行微观量的估算 分子模型 意义 分子大小或分子间的平均距离 图例 球形模型 固体和液体可看成是由一个个紧挨着的球形分子排列而成的，忽略分子间的空隙 D＝(分子直径) 立方体模型(气体) 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分子占有的活动空间，这时忽略气体分子的大小 D＝(分子间平均距离) 立方体模型(固体) 固体可看作是由一个紧挨着一个的立方体分子排列而成的，忽略分子间空隙 r＝(分子大小) 例1 在标准状况下，有体积为V的水和体积为V的水蒸气，已知水的密度为ρ，阿伏伽德罗常量为NA，水的摩尔质量为MA。在标准状况下水蒸气的摩尔体积为VA，求： (1)它们中各有多少个水分子？ (2)它们中相邻两个水分子中心的平均距离各为多少？ _____ _____ _____ _____ _____ _____ 训练1 晶须是由高纯度单晶生长而成的微纳米级的短纤维，是一种发展中的高强度材料，具有电、光、磁、介电、导电、超导电性质。它是一些非常细、非常完整的丝状(截面为圆形)晶体。现有一根铁晶，直径D＝1.60 μm，用F＝0.026 4 N的力能将它拉断，将铁原子当作球形处理(铁的密度ρ＝7.92 g/cm3，铁的摩尔质量为55.58×10－3 kg/mol，NA＝6.02×1023 mol－1，计算结果保留3位有效数字)。 (1)求铁晶中铁原子的直径； (2)请估算拉断过程中最大的铁原子力f。 _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ 二、用类比思维理解分子力做功和分子势能 如果取两个分子相距无限远时(此时分子间作用力可忽略不计)的分子势能为零，分子势能Ep与分子间距离r的关系可用如图所示的实线表示。 (1)当r＝r0时分子处于平衡状态，此时分子力F为零，分子势能Ep最小。 (2)在r＜r0范围内，分子力表现为斥力，其大小随分子间距离r的减小而增大；随着r减小，斥力做负功，分子势能Ep随分子间距离r的减小而增大。 (3)在r＞r0的范围内，分子力表现为引力，其大小F随着分子间距离r的增大先增大后减小；随着分子间距离r的增大，引力做负功，所以分子势能Ep一直增大。 例2 (多选)如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子沿x轴运动，两分子间的分子势能Ep与两分子间距离的变化关系如图中曲线所示。图中分子势能的最小值为－E0。若两分子所具有的总能量为0，则下列说法中正确的是(　　) A.乙分子在P点(x＝x2)时，加速度最大 B.乙分子在P点(x＝x2)时，其动能为E0 C.乙分子在Q点(x＝x1)时，处于平衡状态 D.乙分子的运动范围为x≥x1 听课笔记_____ _____ _____ _____ 1.分子势能在平衡位置有最小值，无论分子间距离如何变化，衡位置，分子势能减小，反之增大。 2.判断分子势能变化的两种方法 (1)利用分子力做功判断。分子力做正功，分子势能减小；分子力做负功，分子势能增加。 (2)利用分子势能Ep与分子间距离r的关系图线判断。要注意此图线和分子力与分子间距离的关系图线形状虽然相似，但意义不同，不要混淆。 训练2 下列四幅图中，能正确反映分子间作用力F和分子势能Ep随分子间距离r变化关系的图线是(　　) 章末核心素养提升 核心素养提升 例1 (1)NA　NA　(2)　 解析　(1)体积为V的水，质量为m＝ρV① 分子个数为N＝NA② 联立①②得N＝NA③ 对体积为V的水蒸气，分子个数为N′＝NA。 (2)设水中相邻的两个水分子中心的平均距离为d，将水分子视为球体，每个水分子的体积为 V0＝＝πd3④ 联立③④得d＝⑤ 设水蒸气中相邻的两个水分子之间距离为d′，将水分子占据的空间视为立方体，每个水蒸气分子占据的体积V0′＝＝d′3⑥ 解得d′＝。 训练1 (1)2.81×10－10 m　(2)8.16×10－10 N 解析　(1)因为铁的摩尔质量M＝55.58×10－3 kg/mol 所以铁原子的体积V0＝ 铁原子直径d＝＝2.81×10－1 ... ...