第1节 分子动理论的基本内容-【一线调研】2024-2025学年高中物理同步讲练测选择性必修第三册（人教版）

第一章 分子动理论 第1节 分子动理论的基本内容 1.知道分子动理论的三个基本要点。 素养 2.认识物体是由大量分子组成的，能够建立两种模型进行宏观量和微观量的计算。 目标 3.理解扩散现象、布朗运动和热运动的区别及影响因素和本质。 4.理解分子力的概念，知道分子力随分子间距离变化的特点。 夯实·必备知识 新知一 物体是由大量分子组成的 粒，不是固体颗粒中的单个分子，也不是液体 1.物体是由 组成的。 分子。 2.在研究物体的热运动性质和规律时，把组成物体 (3)产生的原因：大量液体或气体分子对悬浮微 的 或者 统称为热学 粒撞击的 造成的。 上的分子。 (4)运动特点：① :②无规则。 3.观察方法：用肉眼和高倍的光学显微镜都无法看 (5)影响因素：微粒的大小和温度的高低 到，只有用扫描隧道 才能规察到物质表 ①固体颗粒越小，布朗运动越 面原子的排列。 ②温度越高，布朗运动越 4.1mol的任何物质都有 (6)意义：悬浮微粒的无规则运动 分子 这个数量可以用 表示，其值为NA= 的运动，但是它 地反映了液体或气体分 mo-。 子的无规则运动。 新知二分子热运动 3.热运动 1.扩散现象 (1)定义：分子永不停息地 运动。 (1)定义：不同种物质能够彼此 的现象。 (2)热运动与温度的关系：温度越高，分子热运动 (2)产生原因：扩散现象不是外界作用引起的，而 越 是物质 产生的，是物质分子无规则运动 (3)温度是分子热运动 的标志。 的宏观反映。 新知三分子间的作用力 (3)意义：证明了物质分子永不停息地做 1.分子间有空隙 运动。 (1)气体分子间的空隙：气体很容易被 (4)应用举例：在高温条件下通过分子的 说明气体分子之间存在着很大的空隙。 ,在纯净半导体材料中摻入其他元素。 (2)液体分子间的空隙：水和酒精混合后的总体 2.布朗运动 积会 ,表明液体分子间存在着空隙。 (1)定义：悬浮在液体（或气体）中固体微粒的 (3)固体分子间的空隙：压在一起的金块和铅块， 运动。 各自的分子能 到对方的内部，说明固体 1827年，英国植物学家 用 观 分子之间也存在着空隙。 察悬浮在水中的花粉微粒总在不停地运动。 2.分子间的作用力 (2)研究对象：悬浮在液体或气体中的固体小颗 (1)当用力拉伸物体时，物体内各部分之间要产 ·1· 高中同步讲练测·一线调研「物理·选择性必修第三册 生反抗拉伸的作用力，此时分子间的作用力表现 个特定分子究竞具有多大的速度完全是 为 :但对大量分子的整体而言，它们的运动却 表现出 思考1某种固体物质，其分子紧密排列，可认为分 子间没有空隙，它的摩尔质量为M,密度为P,阿伏 加德罗常数为NA,则1mol该种物质的体积是多 少？组成该种物质的一个分子体积是多少？ (2)当用力压缩物体时，物体内各部分之间会产 生反抗压缩的作用力，此时分子间的作用力表现 为 年44444444年年年444 (3)分子间的作用力F与分子间距离r的关系。 ①当r<r。时，分子间的作用力F表现 思考2强烈的阳光射入较暗的房间内，可以看到 为 在光束中有浮在空气中的微粒不停地运动，这是布 ②当r=r。时，分子间的作用力F为 朗运动吗？ 这个位置称为 ③当>r。时，分子间的作用力F表现 为 (4)产生原因：由 的带电粒子的相互作 用引起的。 思考3既然分子在永不停息地做无规则运动，为 新知四分子动理论 什么固体和液体的分子不散开，而能保持一定的体 1.分子动理论的基本内容 积？为什么固体能保持一定的形状很难被压缩呢？ 物体是由 组成的，分子在 地做 无规则运动，分子之间存在着 2.分子在无规则运动中不断发生碰撞，每个分子的 运动速度不断地发生变化，在某一特定时刻，某 精研·核心探究 探究一物体是由大量分子组成的 ○要点梳理 ©情境探究 1.微观量与宏观量间的关系 一片叶子在显微镜下放大6倍，可以看到清晰的 阿伏加德罗常数是宏观量和微观量之间的桥梁 叶脉；放大100倍，可以看到叶面的表皮细胞和 宏观量：摩尔质量Mm、摩尔体积Va、物质的质 气孔；再不断放大，可以看到叶绿体。物体是由 量m、物质的体积V、物质的密度p等。 分子、原子构成的，要放大到什么程度才能看到 微观量：单个分子的质量m。、单个分子的体积 组成叶片的分子？分子究竟有多小？ V。等。各量之间关系如图所示。 密度 P 宏观量一M一=N,=。一微观量 -V←宏观量 微观量→mo 其中密度p-号-必二但要切记0-号是设布 ·2· 第一章分子动理论 物理意义的。 针对训练1已知水银的摩尔质量为M,密度为 P,阿伏加德罗常数为NA,则水银分子的直径是 (1)分子质量：m。= () ②分子体积：V,一米-然（适用于围体和 6M1 3M1 A. πoNA 液体)。 6M M (对于气体，V。表示每个气体分子所占空间的 πpNA D.p 体积) 探究二 分子热运动 (3)物质所含的分子数：N=nN,=MNa一 ⊙情境探究 “墙角数枝梅，凌寒独自开。 水 V 遥知不是雪，为有暗香来。” 是北宋诗人王安石的一首 2.两种模型 脍炙人口的诗歌，把我们也 (1)球体模型 仿佛带入了一个梅香扑鼻的冰雪世界。为什么王 固体和液体可看作一个一个紧挨着的球形分子 安石没有靠近梅树，却能闻到梅花的香味呢？ 排列而成，忽略分子间空隙，如图甲所示。 444 ....... 甲 ○要点梳理 4一-化为分子体 1.扩散现象和布朗运动的比较 物理现象 (2)立方体模型 扩散现象 布朗运动 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 直接原因：大量液体 (或气体)分子对悬 小立方体是每个气体分子平均占有的活动空间， 浮微粒的撞击而导 忽略气体分子的大小，如图乙所示。d=刀。= 产生 物质分子永不停息 致的不平衡性 原因 地做无规则运动 W,为每个气体分子所占据空间的体积》. 根本原因：液体（或 NNA 气体)分子的无规则 ©典例精析 运动 [典例1]（多选）阿伏加德罗常数是NA(单位为 不 (1)温度：温度越 mol1),铜的摩尔质量为M(单位为kg/mol), 同 高，扩散越快 (1)温度：温度越高， 铜的密度为p(单位为kg/m3),则下列说法正确 点 (2)浓度差：从浓 布朗运动越显著 影响 度大处向浓度小 的是 ) (2)固体微粒的大 因素 处扩散 A1㎡第所含的原子数目是心 小：微粒越小，布朗 (3)还与物质的 运动越明显 状态、物质的密 B1个铜原子的质量是N】 度差有关 C.1个铜原子占有的体积是M 是固体颗粒的运动， 现象 是分子永不停息 PNA 是液体或气体分子无 本质 的无规则运动 D.1kg铜所含有的原子数目是pNA 规则运动的宏观反映 ·3· 高中同步讲练测·一线调研「物理·选择性必修第三册 续表 离开水面，在拉出玻璃板时，弹簧测力计的示数 物理现象 与玻璃板的重力相等吗？为什么？ 扩散现象 布朗运动 相 ①产生的根本原因相同，是分子永不停息地做 同 无规则运动 点 ②它们都随温度的升高表现得越明显 2.布朗运动和热运动的比较 布朗运动 热运动 研究 悬浮于液体（或气 不 分子 对象 体)中的微粒 同 点 观察难 可以在显微镜下看 一殷显微镜下 易程度 到，肉眼看不到 看不到 ①无规则，②永不停息：③温度越高 相同点 越剧烈 ©要点梳理 周围液体（气体）分子的热运动是布 分子间的作用力与分子间距离变化关系 联系 朗运动产生的原因，布朗运动反映了 (1)r。的意义 分子的热运动 分子间距离r=r。时，分子力为零，所以分子间 ©典例精析 距离等于r。(数量级为101om)的位置叫平 [典例2]（多选）下列说法中正确的是 ( 衡位置。 A.扩散现象是由物质分子无规则运动产生的 (2)分子间的作用力随分子间距离变化的图像如 B.布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永 图所示。在？轴上方，分子间的作用力表现为斥 不停息地做无规则运动 力：在r轴下方，分子间的作用力表现为引力。 C.热运动是分子的无规则运动，同种物质的分 当r<r。时，分子间的作用力表现为斥力，随分 子的热运动激烈程度一定相同 子间距离的增大而减小；当r>r。时，分子间的 D.扩散现象、布朗运动和分子热运动都随温度 作用力表现为引力，随分子间距离的增大先增大 的升高而变得剧烈 后诚小。 针对训练2关于布朗运动，下列说法正确的是 ) A.布朗运动是固体分子的无规则运动 B.悬浮在液体中的颗粒越小、液体温度越高，布 朗运动越明显 C.悬浮颗粒越大，在某一瞬间撞击它的分子数 ⊙典例精析 越多，布朗运动越明显 [典例3]（多选）如图所示是分子间作用力和分子 () D.布朗运动的无规则性反映了颗粒内部分子运 间距离的关系，下面说法正确的是 动的无规则性 探究三分子间的作用力 ©情境探究 如图所示，把一块洗净的玻璃板吊在弹簧测力计 A.曲线是分子间作用力随分子间距离变化的关 下面，使玻璃板水平地接触水面，若想使玻璃板 系曲线 。4· 第一章分子动理论《 B.当分子间距离r<r。时，分子力随分子间距离 (3)外力作用下气体很容易被压缩的原因是分子间有 的增大而减小 空隙，气体压缩到一定程度后较难再被压缩，是气体压 C.当分子间距离r>r。时，分子力随分子间距离 强的原因。 的增大而减小 针对训练3（多选）下列说法正确的是() D.当分子间距离r>r。时，从相距ro处开始，随 A.水的体积很难被压缩，这是分子间存在斥力 分子间距离的增大，曲线对应的分子力先减 的宏观表现 小后增大 B.气体总是很容易充满容器，这是分子间存在 规律总结 斥力的宏观表现 外力作用下固体、液体难以压缩的原因 C.两个相同的半球壳吻合接触，中间抽成真空 (1)外力作用下固体很难被压缩的原因是分子间存在 (马德堡半球)，用力很难拉开，这就是分子间 斥力，很难被拉仲的原因是分子间存在引力。 存在引力的宏观表现 (2)外力作用下液体很难被压缩的原因是分子间存在 D.用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，这就是分子 斥力。 间存在引力的宏观表现 巩固·课堂自测 1.(微观量和宏观量间的关系)某气体的摩尔质量 3.(分子间的作用力)（多选）关于分子间的相互作 为M,标准状态下的摩尔体积为V,阿伏加德罗 用力，以下说法正确的是 () 常数为NA,下列叙述正确的是 A.当分子间距离r=r。时，分子力为零，说明此 NA 时分子的速度为零 A.该气体在标准状态下的密度为 B.分子力是分子间表现出来的作用力 B每个气体分子的质量为N C.分子力随分子间距离的变化而变化，当r>r 时，随着距离的增大，分子力减小，分子力表 C.每个气体分子在标准状态下的体积为N 现为斥力 D.标准状态下该气体单位体积内的分子数 D.当分子间的距离r<r。时，随着距离的减小， 始 分子间作用力增大，分子力表现为斥力 4.(分子动理论)（多选）关于分子动理论，下列叙述 2.(分子热运动)下列关于分子热运动的说法正确 正确的是 () 的是 A.分子间存在着相互作用的引力和斥力 A,0℃的物体中的分子不做无规则运动 B.扩散现象能够说明分子间存在着空隙 B.布朗运动就是液体分子的无规则热运动 C.观察时间越长，布朗运动越显著 C.扩散现象表明分子在做永不停息的热运动 D.悬浮在液体中的固体微粒越大，布朗运动越 D.微粒越大，液体温度越高，布朗运动就越明显 显著 第2节 实验：用油膜法估测油酸分子的大小 乙实验导引 处理的思路和方法。 2.通过实验估测分子的大小，体会建立模型和估测 一、实验目的 方法在研究物理问题中的应用。 1.掌握油膜法估测分子大小的实验原理以及数据 ·5