2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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1、,分子動(dòng)理論,要點(diǎn)·疑點(diǎn)·考點(diǎn),課 前 熱 身,能力·思維·方法,延伸·拓展,,要點(diǎn)·疑點(diǎn)·考點(diǎn),一、物質(zhì)是由大量分子組成的 1.分子是微小的,直徑的數(shù)量級(jí)為10-10m,肉眼看不見,可通過離子顯微鏡和油膜法等間接測(cè)量.在測(cè)量和計(jì)算中根據(jù)需要可將分子的形狀簡(jiǎn)化為球形或立方體形. 2.分子間有間隙,物質(zhì)在固態(tài)、液態(tài)時(shí)分子間距離較小,有時(shí)可近似為緊密排列;氣體的分

2、子間距離較大,遠(yuǎn)大于分子大小. 3.阿伏加德羅常數(shù)N=6.0×1023mol-1,是聯(lián)系微觀量(分子直徑、分子體積、分子質(zhì)量等)和宏觀量(物體的質(zhì)量、密度、體積、摩爾質(zhì)量等)的橋梁,有關(guān)計(jì)算中經(jīng)常用到.,,要點(diǎn)·疑點(diǎn)·考點(diǎn),二、布朗運(yùn)動(dòng)懸浮在液體(或氣體)中小顆粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng). 1.特點(diǎn):顆粒越小現(xiàn)象越明顯;溫度越高,運(yùn)動(dòng)越激烈. 2.原因:小顆粒受周圍液體(氣體)分子撞擊不平衡的無規(guī)則性.

3、 3.布朗運(yùn)動(dòng)是分子熱運(yùn)動(dòng)的有力實(shí)驗(yàn)證明,但兩者又有本質(zhì)區(qū)別.,,要點(diǎn)·疑點(diǎn)·考點(diǎn),三、分子間作用力 分子之間同時(shí)存在著引力和斥力,通常將分子所受的引力和斥力的合力也叫分子力. 1.分子間的引力和斥力同時(shí)存在,且都隨距離成減函數(shù)關(guān)系,當(dāng)分子間距離達(dá)到10r0(10-9m)以上時(shí),分子力都接近為0,如理想氣體. 2.由于引力f引和斥力f斥隨距離變化的快慢不同而使分子力的方向與距離有關(guān).r=r0時(shí),f引=f

4、斥f=0;r>r0時(shí),f引>f斥,f為引力;r<r0時(shí),f斥>f引,f為斥力.,,要點(diǎn)·疑點(diǎn)·考點(diǎn),四、氣體分子動(dòng)理論 對(duì)于氣體分子,因分子間距離很大(大于10r0),分子間相互作用力趨近于0,分子間頻繁的碰撞使分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng).,,,課 前 熱 身,1.納米科學(xué)技術(shù)是納米尺度內(nèi)的科學(xué)技術(shù),研究對(duì)象是一小堆分子或單個(gè)原子、分子.一般分子大小的數(shù)量級(jí)是 10-1 nm.,,課 前 熱 身,2.對(duì)于擴(kuò)散現(xiàn)象,下列說法

5、正確的是(BCD)A.擴(kuò)散現(xiàn)象是指兩種物質(zhì)的混合,如酒精和水的混合B.固體、液體、氣體都能發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象C.溫度越高,擴(kuò)散現(xiàn)象越明顯D.擴(kuò)散現(xiàn)象說明分子是運(yùn)動(dòng)的,同時(shí)也能說明分子間有間隙,,課 前 熱 身,3.布朗運(yùn)動(dòng)與分子的熱運(yùn)動(dòng)有何關(guān)系?高中物理課本第2冊(cè)(必修加選修)第33頁是分子運(yùn)動(dòng)軌跡還是小顆粒的運(yùn)動(dòng)軌跡,或者兩者都不是?【答案】分子熱運(yùn)動(dòng)是指分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)而布朗運(yùn)動(dòng)是指小顆粒的機(jī)械運(yùn)動(dòng).,,課 前 熱 身,4.利用

6、分子間作用力解釋“破鏡不能重圓”的物理原理?【答案】玻璃斷面處的分子之間距離由于斷面的凹凸不平而無法接近到r<10r0的范圍,所以不能因分子間相吸引而達(dá)到“重圓”.,,,能力·思維·方法,【例1】銅的摩爾質(zhì)量是6.35×10-2kg,密度是8.9×103kg/m3 .求(1)銅原子的質(zhì)量和體積;(2)1m3銅所含的原子數(shù)目;(3)估算銅原子直徑.,,能力·思維·方法,【解析】

7、1mol銅含有銅原子數(shù)目等于阿伏加德羅常數(shù),故銅原子的質(zhì)量 m=M/NA=6.35×10-2/(6.02×1023)kg =1.05×10-25kg, 因?yàn)殂~的摩爾體積為V=M/?,所以銅原子的體積 V0=V/NA=M/(?NA) =6.35×10-2/(8.9×103×6.02×1023)m3 =1.19

8、15;10-29m3.,,能力·思維·方法,(2)1m3銅的摩爾數(shù)為 n= ?V/M=8.9×103× 1/(6.35×10-2)mol =1.4×105mol 1m3銅中含銅原子數(shù)n′=nNA=1.4×105×6.02×1023個(gè)=8.4×1028個(gè).(3)把銅原子看成球體,設(shè)直徑為D,則 V0=1/6?D3,

9、可得 D= =2.8×10-10m.,,能力·思維·方法,【解題回顧】估算分子大小,或分子間距時(shí),若把分子看成小立方體,算出結(jié)果可能與球體不同.但數(shù)量級(jí)是相同的.涉及宏觀量和微觀量的計(jì)算,除了阿伏加德羅常數(shù)外,摩爾質(zhì)量也是一個(gè)關(guān)鍵量,若題中沒有給出,可利用化學(xué)知識(shí),某種物質(zhì)的摩爾質(zhì)量等于以克為單位的該物質(zhì)的分子(原子)量.然而,代入物理公式時(shí)要求該量的單位是k

10、g/mol,有的同學(xué)常會(huì)在此問題上出錯(cuò).,,能力·思維·方法,【例2】下面兩種關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)的說法都是錯(cuò)誤的,試分析它們各錯(cuò)在哪里.(1)大風(fēng)天常常看到風(fēng)沙彌漫、塵土飛揚(yáng),有時(shí)在室內(nèi)也能看到漂浮在空氣中塵埃的運(yùn)動(dòng),這些都是布朗運(yùn)動(dòng).(2)布朗運(yùn)動(dòng)是由于液體分子對(duì)固體小顆粒的撞擊引起的,固體小顆粒的體積越大,液體分子對(duì)它的撞擊越多,布朗運(yùn)動(dòng)就越顯著.,,能力·思維·方法,【解析】(1)能在液體或氣

11、體中做布朗運(yùn)動(dòng)的微粒都是很小的,一般數(shù)量級(jí)在10-6m,這種微粒是肉眼看不到的,必須借助于顯微鏡,風(fēng)天看到的灰沙塵土都是較大的顆粒;另外,它們的運(yùn)動(dòng)基本上屬于在氣流作用下的定向移動(dòng),而布朗運(yùn)動(dòng)是受氣體分子撞擊引起的無規(guī)則運(yùn)動(dòng).所以,它們的運(yùn)動(dòng)不能稱為布朗運(yùn)動(dòng).,,能力·思維·方法,(2)布朗運(yùn)動(dòng)的確是由于液體(或氣體)分子對(duì)固體微粒的碰撞引起的,但只有在固體微粒很小,各個(gè)方向的液體分子對(duì)它的碰撞不均勻才引起它做布朗運(yùn)

12、動(dòng).因此正確的說法是:固體微粒體積越小,布朗運(yùn)動(dòng)就越顯著,如果固體微粒過大,液體分子對(duì)它的碰撞在各個(gè)方向上接近均勻的,微粒就不會(huì)做布朗運(yùn)動(dòng)了.,,能力·思維·方法,【解題回顧】對(duì)基本知識(shí)要認(rèn)真理解牢固掌握,這也是高考的基本要求.生活中應(yīng)多觀察、多思考,靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí),抓住物理現(xiàn)象的本質(zhì)聯(lián)系,分析實(shí)際問題,這樣既能鞏固所學(xué)知識(shí),也培養(yǎng)了分析能力.,,能力·思維·方法,【例3】關(guān)于分子間的作用力,下

13、列說法正確的有(r0為分子的平衡位置)(CD)A.兩個(gè)分子間距離小于r0時(shí),分子間只有斥力B.兩個(gè)分子間距離大于r0時(shí),分子間只有引力C.兩個(gè)分子間距離由較遠(yuǎn)逐漸減小到r=r0的過程中,分子力先增大,后減小,為引力D.兩個(gè)分子間距離由極小逐漸增大到r=r0的過程中,引力和斥力都同時(shí)減少,分子力表現(xiàn)為斥力,,能力·思維·方法,【解析】關(guān)于分子之間的作用力,必須明確分子之間的引力和斥力是同時(shí)存在的,當(dāng)r>r0時(shí)引

14、力和斥力的合力表現(xiàn)為引力,而當(dāng)r<r0時(shí)合力表現(xiàn)為斥力,所以答案A、B均不正確;分子間距離r=r0時(shí),合力等于0,而當(dāng)r>r0時(shí)表現(xiàn)為引力,且r較大即兩個(gè)分子較遠(yuǎn)時(shí),分子間相互作用力亦趨于0,可知由較遠(yuǎn)至r=r0的過程中,分子力先增大,后減小,即C答案正確;而分子間距離由極小逐漸增大到r=r0時(shí),分子間的引力和斥力都逐漸減小,分子力表現(xiàn)為斥力,故知D答案正確.綜上所述,正確答案為C、D.,,能力·思維·方法,【解題回

15、顧】要記住分子間作用力的特點(diǎn)和規(guī)律,仔細(xì)地看懂高中物理課本中分子間的作用力眼距離的關(guān)系圖是一種很有效、很直觀的方法.,,能力·思維·方法,【例4】如圖8-1-1所示,食鹽(NaCl)的晶體是由鈉離子和氯離子組成的,這兩種離子在空間中三個(gè)互相垂直的方向上等距離地交錯(cuò)排列著,已知食鹽的摩爾質(zhì)量是58.5g/mol,食鹽的密度是2.2g/cm3,阿伏加德羅常數(shù)為6.0×1023mol-1.計(jì)算食鹽(NaCl)一個(gè)

16、分子的質(zhì)量.估算兩個(gè)最近鄰鈉離子中心間的距離.,圖8-1-1,,能力·思維·方法,【解析】運(yùn)用阿伏加德羅常數(shù)求解問題時(shí),首要明確的是定義中的“結(jié)構(gòu)粒子”在問題中具體是什么?在食鹽晶體中直接見到的是鈉離子(Na+)和氯離子(Cl-),但所求的是NaCl分子質(zhì)量,給出的也是NaCl的密度.所以本題中“結(jié)構(gòu)粒子”不是Na+或Cl-,而是它們的特定組合NaCl分子,則NaCl的分子質(zhì)量和分子體積分別為,,能力·思維

17、·方法,m=MA/NA=58.5×10-3/(6.0×1023) =9.8×10-26kg,V=MA/(?NA)=58.5×10-3/(2.2×103×6.0×1023) =4.4×10-29m3. 鈉離子和氯離子在空間三個(gè)互相垂直方向上,等距離地交錯(cuò)排列,因此兩個(gè)最近的鈉離子間距離為: L=

18、 =4.0×10-10m.,,,延伸·拓展,【例5】晶須是一種發(fā)展中的高強(qiáng)度材料,它是一些非常細(xì)的,非常完整的絲狀(橫截面為圓形)晶體.現(xiàn)有一根鐵(Fe)晶,直徑d=1.60?m,用F=0.0264N的力恰好將它拉斷.試估算拉斷過程中Fe原子間作用力f,鐵的密度?=7.92g·cm-3.,,延伸·拓展,【解析】因原子力作用范圍在10-10m數(shù)量級(jí),阻止拉斷的原子力主要來自于斷開面上的所有原子對(duì).

19、當(dāng)Fe晶上的拉力分?jǐn)偟揭粚?duì)Fe原子上的力超過拉伸中的最大原子力時(shí),F(xiàn)e晶就被拉斷.求解如下. 鐵的摩爾質(zhì)量MA=55.85×10-3kg,原子體積 V=MA/(?NA) =(55.85×10-3)/(7.92×103×6.0×1023)m3 =1.175×10-29m3,,延伸·拓展,原子直徑D=(6V/?)1/3=2.82×10-1

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