Nội dung text Chủ đề 8 - MÔ HÌNH ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ CHẤT KHÍ - HS.Image.Marked.pdf
- Các phân tử khí ở xa nhau, khoảng cách giữa chúng rất lớn so với kích thước mỗi phân tử nên có thể bỏ qua kích thước của chúng. - Khi chưa va chạm, lực tương tác giữa các phân tử khí rất yếu, nên có thể bỏ qua. - Giữa hai va chạm liên tiếp, phân tử khí lí tưởng chuyển động thẳng đều. - Khi va chạm vào thành bình chứa, phân tử khí truyền động lượng cho thành bình và bị bật ngược trở lại. Va chạm của các phân tử khí với nhau và với thành bình là va chạm hoàn toàn đàn hồi. 4. Lượng chất Lượng chất chứa trong một vật được xác định dựa vào số phân tử được chứa trong vật đó. + Đơn vị đo lượng chất là mol và được định nghĩa như sau: + Mol là lượng chất trong đó chứa số phân tử (hoặc nguyên tử) bằng NA ≈ 6,02.1023 mol-1 NA được gọi là số Avogadro (số phân tử trong 1 mol chất). Khối lượng mol của một chất là khối lượng của 1 mol chất đó, được kí hiệu là M. Như vậy, nếu một mẫu vật chất có khối lượng m, chứa N phân tử thì số mol n của mẫu vật đó được xác định: n = N NA = m M Thể tích của một mol một chất gọi là thể tích mol của chất ấy. Ở đktc (0°C, 1atm), thể tích mol của mọi chất khí đều bằng nhau và bằng 22,4 lít (0, 0224 m3 ). 5. Ví dụ + phương pháp giải DẠNG I. BÀI TẬP GIẢI THÍCH HIỆN TƯỢNG Ví dụ 1: Vận dụng thuyết động học phân tử giải thích tại sao quả bóng bay nở ra khi bỏ vào trong nước sôi và co lại khi bỏ vào trong nước đá? Hướng dẫn giải Khi bỏ vào nước sôi nhiệt độ các phân tử khí tăng lên, chúng thu được động năng, chuyển động nhanh hơn và do đó va chạm vào thành của quả bóng gây ra áp suất làm cho quả bóng nở ra và ngược lại khi bỏ vào nước đá, áp suất giảm nên quả bóng co lại. Ví dụ 2: Nguyên nhân nào gây ra chuyển động Brown? Hướng dẫn giải Chuyển động Brown là chuyển động hỗn loạn, không ngừng của các hạt nhẹ lở lửng trong chất lỏng hoặc chất khí. Nguyên nhân chính gây ra chuyển động Brown là do sự va chạm của các phân tử chất lỏng hoặc chất khí với các hạt đó. Ví dụ 3: Đun một nồi nước trên bếp, khi nước sôi nắp nồi thường bị đẩy lên. Hãy giải thích hiện tượng này? Hướng dẫn giải Khi nhiệt độ tăng các phân tử chuyển động càng nhanh, va chạm và tác dụng lực, gây ra áp suất lên nắp nồi nên đẩy nắp nồi lên. DẠNG II. BÀI TẬP ĐỊNH LƯỢNG VỀ CÁC CÔNG THỨC LƯỢNG CHẤT Ví dụ 4: Tính số phân tử nước có trong 9 g nước. Biết khối lượng mol của nước là 18 g/mol và số Avogadro là NA = 6,02.1023 p.tử/mol. Hướng dẫn giải Số mol nước là: n = m M = 9 18 = 0,5 mol. Số phân tử nước: N = n.NA = 0,5.6,02.1023 = 3,01.1023 phân tử.
Ví dụ 5: Tính khối lượng của một phân tử khí H2, biết khối lượng mol khí H2 là 2 g/mol và số Avogadro là NA = 6,02.1023 p.tử/mol. Hướng dẫn giải Vì trong 1 mol khí H2 nặng M = 2 g và chứa NA số phân tử nên khối lượng của một phân tử khí H2 là mpt = M NA = 2 6,02.1023 ≈ 3,32.10―24g. Ví dụ 6: Coi Trái Đất là một khối cầu bán kính 6 400 km, nếu lấy toàn bộ số phân tử nước trong 1,0 g hơi nước trải đều trên bề mặt Trái Đất thì mỗi mét vuông trên bề mặt Trái Đất có bao nhiêu phân tử nước? Biết khối lượng mol của phân tử nước khoảng 18 g/mol và số Avogadro là NA = 6,02.1023 p.tử/mol? Hướng dẫn giải Số phân tử có trong 1,0 g hơi nước là N = n.NA = m M NA = 1 18.6,02.1023 = 3,34.1022phân tử. Số phân tử hơi nước trên mỗi mét vuông bề mặt Trái Đất là NS = N S = N 4πr2 = 3,34.1022 4π.(6 400.103)2 ≈ 6,5.107 phân tử/m2 . Ví dụ 7: Tính số mol của 224 ml khí N2 ở nhiệt độ 0 oC và áp suất 1 atm. Hướng dẫn giải Số mol của 224 ml khí N2 ở điều kiện tiêu chuẩn là n = V 22,4 = 224.10―3 22,4 = 0,01 mol.
II – BÀI TẬP LUYỆN TẬP PHẦN I. CÂU TRẮC NHIỆM NHIỀU PHƯƠNG ÁN LỰA CHỌN a) CÂU HỎI ĐỊNH TÍNH Câu 1. Chuyển động Brown xảy ra trong môi trường nào? A. Chỉ trong chất lỏng. B. Chỉ trong chất khí. C. Cả chất lỏng và chất khí. D. Chỉ trong chất rắn. Câu 2. Chất khí được cấu tạo từ các phân tử có đặc điểm gì? A. Kích thước lớn so với khoảng cách giữa chúng. B. Kích thước rất nhỏ so với khoảng cách giữa chúng. C. Không chuyển động. D. Không có tương tác với nhau. Câu 3. Nhiệt độ của khí càng cao thì tốc độ chuyển động hỗn loạn của các phân tử khí sẽ A. giảm. B. tăng. C. không đổi. D. giảm rồi tăng. Câu 4. Ở điều kiện tiêu chuẩn, tốc độ trung bình của các phân tử khí là bao nhiêu? A. 100 m/s. B. 200 m/s. C. 300 m/s. D. 400 m/s. Câu 5. Lực liên kết giữa các phân tử khí so với lực liên kết trong thể lỏng và thể rắn như thế nào? A. Mạnh hơn. B. Yếu hơn. C. Bằng nhau. D. Không có lực liên kết. Câu 6. Khi các phân tử khí va chạm vào thành bình, chúng gây ra hiện tượng gì? A. Nhiệt độ giảm. B. Áp suất lên thành bình. C. Khối lượng giảm. D. Tăng kích thước phân tử. Câu 7. Mô hình động lực học phân tử chất khí lý tưởng giả định rằng các phân tử khí: A. Luôn hút nhau. B. Luôn đẩy nhau. C. Không tương tác khi không va chạm. D. Có kích thước lớn. Câu 8. Khi các phân tử khí lý tưởng va chạm vào thành bình chứa, chúng: A. Mất động lượng. B. Truyền động lượng cho thành bình. C. Tăng kích thước. D. Giảm nhiệt độ. Câu 9. Thể tích mol của mọi chất khí ở điều kiện tiêu chuẩn là: A. 22,4 lít. B. 20 lít. C. 25 lít. D. 30 lít. Câu 10. Tại sao nhiệt độ cao làm tăng tốc độ chuyển động của các phân tử khí? A. Vì phân tử khí to hơn. B. Vì năng lượng động học của các phân tử tăng. C. Vì lực hút giữa các phân tử khí tăng. D. Vì áp suất giảm. Câu 11. Lực liên kết giữa các phân tử khí được gọi là gì? A. Lực hút. B. Lực đẩy. C. Lực liên kết. D. Lực hấp dẫn. Câu 12. Điều kiện tiêu chuẩn (đktc) là gì? A. T = 0°C và p = 2 atm. B. T = 100°C và p = 1 atm. C. T = 273K và p = 1 atm. D. T = 0K và p = 1 atm. Câu 13. Khí lý tưởng có những đặc điểm nào sau đây? A. Các phân tử khí có kích thước rất lớn. B. Các phân tử khí tương tác mạnh khi không va chạm. C. Các phân tử khí di chuyển theo quỹ đạo thẳng đều giữa các va chạm. D. Các phân tử khí không bao giờ va chạm với nhau. Câu 14 (THPT Nguyễn Thái Bình – TP. HCM 2025). Năm 1827, Robert Brown quan sát các hạt phấn hoa trong nước bằng kính hiển vi và thấy rằng chúng chuyển động không ngừng. Ghi lại vị trí của hạt phấn hoa sau những khoảng thời gian xác định rồi nối các điểm đó lại ta được một hình gọi là mô hình Brown, mô hình này giúp ta hình dung được về chuyển động phân tử. Hình vẽ nào sau đây mô tả đúng mô hình Brown?