第1章 3 分子的热运动-（课件PPT+Word教案）【步步高】2024-2025学年高二物理选择性必修第三册教师用书（教科版2019）

DIYIZHANG 第一章 3　分子的热运动 1 1.知道扩散现象和布朗运动，理解扩散现象和布朗运动产生的原因(重难点)。 2.知道分子热运动，理解分子热运动的平均动能和温度的关系。 学习目标 2 一、扩散现象 二、布朗运动 课时对点练 三、热运动和分子动能 内容索引 3 扩散现象 一 4 “墙角数枝梅，凌寒独自开。遥知不是雪，为有暗香来。”是北宋诗人王安石的一首脍炙人口的诗，把我们也仿佛带入了一个梅香扑鼻的冰雪世界。 在一个烧杯里装上清水，然后在清水中滴入几滴红墨水。在不搅动的情况下，可以看到红墨水在清水中以不规则的形态向四周扩散，慢慢地将清水染成红色。 出现上述现象的原因是什么？ 答案　分子在做无规则运动，即扩散现象。 1.定义：不同物体相互接触时 的现象称为扩散现象。 2.产生原因：扩散现象 (填“是”或“不是”)外界作用(例如对流、重力作用等)引起的，也不是化学反应的结果，而是由物质分子________ _____引起的。 3.意义：扩散现象是物质分子 的最好证明之一。 梳理与总结 彼此进入 不是 无规则 运动 永不停息地做无规则运动 4.应用： (1)在电子技术领域，利用真空、高温条件下固体原子的扩散，可以向半导体材料中掺入其他元素，制成各种半导体器件。 (2)在机械工业中，在轴、齿轮等零件表面掺入碳、氮等元素，以增强其耐磨、耐腐蚀的特殊性能。 在两个相同的玻璃杯中分别装入质量相 等的冷水和热水，然后，在两杯水中同 时滴入等量的蓝黑墨水。一段时间后， 两个杯子中的蓝黑墨水呈现出如图所示 的扩散现象。请你解释这种现象。 讨论交流 答案　扩散快慢与温度有关，温度越高，扩散越快。 　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，0 ℃时扩散停止 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、液体中都能发生，固体中不能发生扩散 例1 √ 由于分子运动的剧烈程度与温度有关，温度越高，扩散进行得越快，0 ℃时还是会发生扩散现象，故A项错误； 扩散现象是不同的物质分子相互进入对方的现象，是物理变化，故B项错误； 扩散现象是由物质分子无规则运动产生的，扩散现象在气体、液体和固体中都能发生，故C正确，D错误。 总结提升 1.扩散现象是由物质分子的无规则运动产生的。 2.气体物质的扩散现象最显著；常温下物质处于固态时扩散现象不明显。 3.扩散现象发生的显著程度与物质的温度有关，温度越高，扩散现象越显著，这表明温度越高，分子运动得越剧烈。 4.扩散现象还说明分子间存在间隙。 返回 布朗运动 二 12 用显微镜观察碳粒的运动，思考并讨论下列问题： (1)实验中可观察到什么现象？ 答案　小碳粒做无规则的运动。 (2)实验中的“小碳粒”是分子吗？ 答案　不是。分子大小的数量级是10-10 m，人眼能够分辨的物体的大小是10-4 m，光学显微镜最大放大倍数是1 000倍，所以从光学显微镜看到的最小颗粒是10-7 m，所以每一个“小碳粒”都是成千上万个分子组成的。 (3)如图是显微镜下微粒每隔30 s位置的连线，这些“折线”是微粒的运动径迹吗？是水分子的运动径迹吗？ 答案　不是；不是。 (4)微粒的运动有规律吗？微粒为什么会做这样的运动？ 答案　无规律。由于大量液体分子永不停息地做无规则运动时对悬浮在其中的微粒撞击作用的不平衡性，即液体分子永不停息的无规则运动是产生布朗运动的根本原因。 (5)试从力的角度解释为什么微粒越小，布朗运动越明显？并解释为什么温度越高，微粒的布朗运动越激烈？ 答案　悬浮的微粒越小，在某一瞬间跟它相撞的液体分子数越少，撞击作用的不平衡性就表现得越明显，因而布朗运动越明显。温度越高，液体分子运动越激烈，对微粒的碰撞频率增加，而且每次撞击作用也将增强，这就使微粒受到来自各方向的液体分子的撞击作用的不平衡现象加剧，引起微粒的布朗运动越激烈。 (6)布朗运动反映了什么现象？ 答案　布朗运动间接反映了液体分子永不停息的无规则运动。 在观察布朗运动时，从某微粒在A点开始计时，每隔30 s记下微粒的一个位置，得到B、C、D、E、F、G等点，然后用直线按时间顺序依次连接，得到如图所示的折线ABCDEFG。那么，微粒在75 s末时的位置一定在CD线段的中点吗？为什么？ 讨论交流 答案　不一定，图中折线是按时间间隔依次记录的微粒位置的连线，而不是微粒的运动轨迹，由于微粒的无规则运动，所以微粒在75 s时的位置可能在CD连线的中点，也可能不在CD连线上。 (1)阳光从狭缝中射入较暗的室内，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)向一锅开水中撒一点胡椒粉，加热时发现水中的胡椒粉在翻滚，这说明温度越高，布朗运动越剧烈。(　　) (3)布朗运动就是液体分子的无规则运动。(　　) (4)布朗运动证明，组成固体小颗粒的分子在做无规则运动。(　　) × × × × 易错辨析 　(多选)(2023·北京理工大学附中期中)关于布朗运动，下列说法正确的是 A.布朗运动是分子的无规则运动 B.温度越高，布朗运动越明显 C.微粒越小，布朗运动越明显 D.布朗运动是由微粒周围的液体(或气体)分子撞击微粒作用的不平衡性 引起的 例2 √ √ √ 布朗运动是由微粒周围的液体(或气体)分子撞击微粒作用的不平衡性引起的，温度越高、微粒越小，布朗运动越明显；布朗运动是微粒的运动，不是分子的运动。故A错误，B、C、D正确。 返回 热运动和分子动能 三 20 1.热运动 (1)定义：分子的 运动叫作热运动。 (2)影响因素： 越高，分子热运动越剧烈。 2.分子动能 (1)分子动能：由于分子不停地做无规则运动而具有的能量。 (2)分子热运动的平均动能 ①定义：大量分子热运动动能的 。 ②决定因素： 是分子热运动平均动能的标志。 无规则 温度 平均值 温度 (3)分子的总动能 ①所有分子热运动的动能总和，它等于分子热运动的平均动能与_______ 的乘积。 ②物体内分子的总动能与物体的 和 有关。 分子数 温度 所含分子总数 1.物体温度升高时，物体内每个分子的动能都增大吗？为什么研究分子动能的时候主要关心大量分子的平均动能？ 讨论交流 答案　物体温度升高时，大部分分子的动能增大，个别分子的动能可能减小，也可能不变。温度是大量分子无规则热运动的集体表现，含有统计的意义，所以研究单个分子的动能没有意义，我们主要关心的是大量分子的平均动能。 2.有人说，物体的温度越高，组成物体分子热运动的平均动能就越大，因此物体的动能也就越大。他的说法错在哪里？ 答案　分子热运动的平均动能与宏观物体的动能无关。 　(2023·抚州市期末)下列关于分子热运动的叙述正确的是 A.布朗运动就是液体分子的热运动 B.温度升高时，物体内所有分子热运动的速率都增大 C.气体分子的热运动不一定比液体分子的剧烈 D.温度相同时，氢气和氧气的分子平均速率相同 例3 √ 布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的运动，能反映液体或气体分子的运动，但不是液体或气体分子的热运动，A错误； 温度升高时，物体内分子热运动的平均速率增大，但不是所有分子的速率都一定增大，B错误； 温度是分子热运动剧烈程度的标志，温度越高，分子热运动越剧烈，由于气体和液体的温度高低不确定，所以气体分子的热运动不一定比液体分子的剧烈，C正确； 温度是分子平均动能的标志，温度相同时，分子的平均动能相同，但氢气分子的质量比氧气分子的质量小，故氢气和氧气的分子平均速率并不相同，D错误。 返回 课时对点练 四 27 考点一　扩散现象 1.(多选)下列现象中属于扩散现象的是 A.樟脑球放在箱子里，过几天箱子里充满了樟脑的气味 B.一杯水中放入一勺白糖，过一会儿水变甜了 C.洒水车将水喷洒在路面上 D.铁件放在土表面，时间长了，接触部位铁件会有锈 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 基础对点练 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 樟脑球放在箱子里，过几天箱子里充满了樟脑的气味，是气体分子的运动，属于扩散现象，故A正确； 一杯水中放入一勺白糖，过一会儿水变甜了，是糖分子的运动，属于扩散现象，故B正确； 洒水车将水喷洒在路面上，是物体的机械运动，不是扩散现象，故C错误； 铁件放在土表面，时间长了，接触部位铁件会有锈，是化学反应，不是扩散现象，故D错误。 2.(多选)(2023·广东江门一中模拟)同学们一定都吃过味道鲜美的烤鸭，烤鸭的烤制过程没有添加任何调料，只是在烤制之前，把烤鸭放在腌制汤中腌制一定的时间，盐就会进入肉里。下列说法正确的是 A.如果让腌制汤温度升高，盐进入鸭肉的速度就会加快 B.烤鸭的腌制过程说明分子之间有引力，把盐分子吸进鸭肉里 C.在腌制汤中，有的盐分子进入鸭肉，有的盐分子从鸭肉里面出来 D.把鸭肉放入腌制汤后立刻冷冻，将不会有盐分子进入鸭肉 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 √ 考点二　布朗运动 3.(多选)(2024·上海市进才中学月考)气溶胶是指悬浮在气体介质中的固态或液态微粒所组成的气态分散系统。这些固态或液态微粒的大小一般在10-3~103 μm之间。已知布朗运动微粒大小通常在10-6 m数量级。下列说法正确的是 A.布朗运动是气体介质分子的无规则的运动 B.在布朗运动中，固态或液态微粒越小，布朗运动越明显 C.在布朗运动中，微粒无规则运动的轨迹就是分子的无规则运动的轨迹 D.当固态或液态微粒很小时，能很长时间都悬浮在气体中，是受到气体分子 无规则运动撞击而导致的 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 悬浮在气体介质中的固态或液态微粒的无规则运动是布朗运动。布朗运动是气体分子无规则运动撞击微粒的结果，所以它反映的是气体分子的无规则运动；微粒越小，气体分子对微粒的撞击作用越不平衡，布朗运动越明显，故B、D正确，A错误； 在布朗运动中，微粒本身并不是分子，而是分子团，所以微粒无规则运动的轨迹不是分子无规则运动的轨迹，故C错误。 4.布朗运动实验中，得到某个观测记录如图， 图中记录的是 A.分子无规则运动的情况 B.某个微粒做布朗运动的轨迹 C.某个微粒做布朗运动的速度—时间图线 D.按等时间间隔依次记录的某个微粒运动位置的连线 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无 规则运动，而非分子的运动，故A错误； 布朗运动是无规则运动，所以微粒没有固定 的运动轨迹，故B错误； 对于某个微粒而言，在不同时刻的速度大小 和方向均是不确定的，所以无法确定其在某一个时刻的速度，故也就无法描绘其速度—时间图线，故C错误； 题图中记录的是按等时间间隔依次记录的某个微粒运动位置的连线，故D正确。 5.(多选)下列关于布朗运动和扩散现象的说法正确的是 A.布朗运动和扩散现象都能在气体、液体和固体中发生 B.布朗运动和扩散现象都是分子的运动 C.布朗运动和扩散现象都是温度越高，现象越明显 D.布朗运动和扩散现象都能说明分子的运动是永不停息的 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 布朗运动只能在气体和液体中发生，不能在固体中发生，A错误； 布朗运动是固体微粒的运动，B错误； 布朗运动和扩散现象都与温度有关，温度越高，现象越明显，C正确； 布朗运动和扩散现象都能说明分子在做永不停息的运动，D正确。 考点三　分子热运动 6.关于物体的温度与分子动能的关系，下列说法正确的是 A.某物体的温度是0 ℃，说明物体中分子的平均动能为零 B.物体温度升高时，每个分子的动能都增加 C.物体温度升高时，分子的平均动能增加 D.物体的运动速度越大，则物体的温度越高 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 某物体温度是0 ℃，物体中分子的平均动能并不为零，因为分子在永不停息地运动。从微观上讲，分子运动快慢是有差别的，在一定温度下，分子速率大小按一定的统计规律分布，当温度升高时，分子运动加剧，平均动能增加，但并不是所有分子的动能都增加。物体的运动速度越大，物体的动能越大，这并不能代表物体内部分子的热运动加快，所以物体的温度不一定高。故选C。 7.(多选)关于热运动，下列说法正确的是 A.分子的热运动是指物体的宏观运动和物体内部分子的无规则运动的总和 B.分子的热运动是指物体内部分子的无规则运动 C.在两个物体温度相同时，它们分子热运动的平均动能相同 D.在同一温度下，不同质量的同种液体的每个分子运动的剧烈程度都是 相同的 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 分子的热运动是指物体内部分子的无规则运动，不包括宏观运动，故A错误，B正确； 物体的温度是分子热运动的平均动能的标志，在两个物体的温度相同时，分子热运动的平均动能相同，故C正确； 温度是大量分子整体表现出来的热学性质，并不能说明单个分子的状态，在同一温度下，不同质量的同种液体的分子平均动能相同，但并不是每个分子运动的剧烈程度都相同，故D错误。 8.(多选)(2023·潍坊市期末)关于如图所示的四幅图，下列说法正确的是 A.图甲中茶叶蛋的蛋清呈灰黑色，原因是酱油的色素分子通过布朗运动 进入到了蛋清中 B.图乙中液体内悬浮微粒的 无规则运动，间接反映了 液体分子的无规则运动 C.图丙的扩散现象说明分子间有间隙和分子永不停息地做无规则运动 D.图丁为封闭容器内气体分子运动的示意图，若瓶内气体温度升高，则 每个气体分子的动能都增大 √ 能力综合练 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 题图甲中茶叶蛋的蛋清呈灰 黑色，原因是酱油的色素分 子扩散到了蛋清中，故A错误； 题图乙中液体内悬浮微粒的无规则运动是布朗运动，布朗运动间接反映了液体分子的无规则运动，故B正确； 题图丙的扩散现象说明分子间有间隙和分子永不停息地做无规则运动，故C正确； 若题图丁中瓶内气体温度升高，则瓶内气体分子的平均动能增大，但并不是每个气体分子的动能都增大，故D错误。 9.(多选)与“冷”“热”相关的“热现象”无所不在、无时不有——远涉宇宙变迁，近涉高新科技，涵盖所有实际发生的过程。这一宏观现象与系统中大量微观粒子的无规则运动密切联系。下列说法正确的是 A.布朗运动是悬浮在液体中的小颗粒的无规则运动 B.悬浮在液体中的颗粒越大，布朗运动越明显 C.扩散现象不是化学反应的结果，而是由重力作用和对流引起的 D.扩散现象与温度有关，温度越高，扩散现象越明显 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 布朗运动是悬浮在液体中的小颗粒的无规则运动，故A正确； 悬浮在液体中的颗粒越大，碰撞的不平衡性越不明显，布朗运动越不明显，故B错误； 扩散现象是由分子的无规则运动引起的，不是一种化学反应，也不是重力作用和对流引起的，故C错误； 扩散现象与温度有关，温度越高，分子的无规则运动越剧烈，扩散现象越明显，故D正确。 10.(2023·河北省魏县第五中学高二期中)某同学用显微镜观察用水稀释的墨汁中小碳粒的运动情况，在两次实验中分别追踪小碳粒a、b的运动，每隔30 s把碳粒的位置记录下来，然后用线段把这些位置按时间顺序依次连接起来，得到如图所示的两碳粒运动的位置连线图，其中P、Q两点是碳粒a运动的位置连线上的两点，则下列说法中正确的是 A.若水温相同，则碳粒b颗粒较大 B.若两碳粒颗粒大小相同，则碳粒a所处的水中 水温更低 C.两碳粒运动的位置连线图反映了碳分子的运 动是无规则运动 D.碳粒a在P、Q两点间的运动一定是直线运动 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 碳粒越大，受到液体分子碰撞作用的不 平衡性越不明显，布朗运动越不显著， 故b颗粒较大，A正确； 温度越高，布朗运动越剧烈，a运动更 剧烈，故a所处的水中水温更高，B错误； 两碳粒的运动是无规则的，说明液体分子做无规则运动，C错误； 题图为碳粒每隔30 s的位置，而不是运动轨迹，其连线仅代表位置变化，而其运动并非直线，D错误。 11.(多选)(2024·乌海市第十中学高二月考)当氢气和氧气的质量和温度都相同时，下列说法中正确的是 A.两种气体分子的平均动能相等 B.氢气分子的平均速率大于氧气分子的平均速率 C.氢气分子的平均动能大于氧气分子的平均动能 D.两种气体分子热运动的总动能不相等 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 √ √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 温度相同，两种气体分子的平均动能相等，故A正确，C错误； 因两种气体分子的质量不同，而分子的平均动能相等，所以质量大的氧气分子平均速率小，故B正确； 由于两种气体的质量相等，但摩尔质量不等，物质的量不等，分子数目就不等，故总动能不相等，故D正确。 返回 BENKEJIESHU 本课结束 $$ 3　分子的热运动 ［学习目标］　1.知道扩散现象和布朗运动，理解扩散现象和布朗运动产生的原因(重难点)。2.知道分子热运动，理解分子热运动的平均动能和温度的关系。 一、扩散现象 “墙角数枝梅，凌寒独自开。遥知不是雪，为有暗香来。”是北宋诗人王安石的一首脍炙人口的诗，把我们也仿佛带入了一个梅香扑鼻的冰雪世界。 在一个烧杯里装上清水，然后在清水中滴入几滴红墨水。在不搅动的情况下，可以看到红墨水在清水中以不规则的形态向四周扩散，慢慢地将清水染成红色。 出现上述现象的原因是什么？ 答案　分子在做无规则运动，即扩散现象。 1.定义：不同物体相互接触时彼此进入的现象称为扩散现象。 2.产生原因：扩散现象不是(填“是”或“不是”)外界作用(例如对流、重力作用等)引起的，也不是化学反应的结果，而是由物质分子无规则运动引起的。 3.意义：扩散现象是物质分子永不停息地做无规则运动的最好证明之一。 4.应用： (1)在电子技术领域，利用真空、高温条件下固体原子的扩散，可以向半导体材料中掺入其他元素，制成各种半导体器件。 (2)在机械工业中，在轴、齿轮等零件表面掺入碳、氮等元素，以增强其耐磨、耐腐蚀的特殊性能。 在两个相同的玻璃杯中分别装入质量相等的冷水和热水，然后，在两杯水中同时滴入等量的蓝黑墨水。一段时间后，两个杯子中的蓝黑墨水呈现出如图所示的扩散现象。请你解释这种现象。 答案　扩散快慢与温度有关，温度越高，扩散越快。 例1　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，0 ℃时扩散停止 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、液体中都能发生，固体中不能发生扩散 答案　C 解析　由于分子运动的剧烈程度与温度有关，温度越高，扩散进行得越快，0 ℃时还是会发生扩散现象，故A项错误；扩散现象是不同的物质分子相互进入对方的现象，是物理变化，故B项错误；扩散现象是由物质分子无规则运动产生的，扩散现象在气体、液体和固体中都能发生，故C正确，D错误。 1.扩散现象是由物质分子的无规则运动产生的。 2.气体物质的扩散现象最显著；常温下物质处于固态时扩散现象不明显。 3.扩散现象发生的显著程度与物质的温度有关，温度越高，扩散现象越显著，这表明温度越高，分子运动得越剧烈。 4.扩散现象还说明分子间存在间隙。 二、布朗运动 用显微镜观察碳粒的运动，思考并讨论下列问题： (1)实验中可观察到什么现象？ (2)实验中的“小碳粒”是分子吗？ (3)如图是显微镜下微粒每隔30 s位置的连线，这些“折线”是微粒的运动径迹吗？是水分子的运动径迹吗？ (4)微粒的运动有规律吗？微粒为什么会做这样的运动？ (5)试从力的角度解释为什么微粒越小，布朗运动越明显？并解释为什么温度越高，微粒的布朗运动越激烈？ (6)布朗运动反映了什么现象？ 答案　(1)小碳粒做无规则的运动。 (2)不是。分子大小的数量级是10-10 m，人眼能够分辨的物体的大小是10-4 m，光学显微镜最大放大倍数是1 000倍，所以从光学显微镜看到的最小颗粒是10-7 m，所以每一个“小碳粒”都是成千上万个分子组成的。 (3)不是；不是。 (4)无规律。由于大量液体分子永不停息地做无规则运动时对悬浮在其中的微粒撞击作用的不平衡性，即液体分子永不停息的无规则运动是产生布朗运动的根本原因。 (5)悬浮的微粒越小，在某一瞬间跟它相撞的液体分子数越少，撞击作用的不平衡性就表现得越明显，因而布朗运动越明显。温度越高，液体分子运动越激烈，对微粒的碰撞频率增加，而且每次撞击作用也将增强，这就使微粒受到来自各方向的液体分子的撞击作用的不平衡现象加剧，引起微粒的布朗运动越激烈。 (6)布朗运动间接反映了液体分子永不停息的无规则运动。 在观察布朗运动时，从某微粒在A点开始计时，每隔30 s记下微粒的一个位置，得到B、C、D、E、F、G等点，然后用直线按时间顺序依次连接，得到如图所示的折线ABCDEFG。那么，微粒在75 s末时的位置一定在CD线段的中点吗？为什么？ 答案　不一定，图中折线是按时间间隔依次记录的微粒位置的连线，而不是微粒的运动轨迹，由于微粒的无规则运动，所以微粒在75 s时的位置可能在CD连线的中点，也可能不在CD连线上。 (1)阳光从狭缝中射入较暗的室内，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)向一锅开水中撒一点胡椒粉，加热时发现水中的胡椒粉在翻滚，这说明温度越高，布朗运动越剧烈。 (　×　) (3)布朗运动就是液体分子的无规则运动。 (　×　) (4)布朗运动证明，组成固体小颗粒的分子在做无规则运动。 (　×　) 例2　(多选)(2023·北京理工大学附中期中)关于布朗运动，下列说法正确的是 (　　) A.布朗运动是分子的无规则运动 B.温度越高，布朗运动越明显 C.微粒越小，布朗运动越明显 D.布朗运动是由微粒周围的液体(或气体)分子撞击微粒作用的不平衡性引起的 答案　BCD 解析　布朗运动是由微粒周围的液体(或气体)分子撞击微粒作用的不平衡性引起的，温度越高、微粒越小，布朗运动越明显；布朗运动是微粒的运动，不是分子的运动。故A错误，B、C、D正确。 三、热运动和分子动能 1.热运动 (1)定义：分子的无规则运动叫作热运动。 (2)影响因素：温度越高，分子热运动越剧烈。 2.分子动能 (1)分子动能：由于分子不停地做无规则运动而具有的能量。 (2)分子热运动的平均动能 ①定义：大量分子热运动动能的平均值。 ②决定因素：温度是分子热运动平均动能的标志。 (3)分子的总动能 ①所有分子热运动的动能总和，它等于分子热运动的平均动能与分子数的乘积。 ②物体内分子的总动能与物体的温度和所含分子总数有关。 1.物体温度升高时，物体内每个分子的动能都增大吗？为什么研究分子动能的时候主要关心大量分子的平均动能？ 答案　物体温度升高时，大部分分子的动能增大，个别分子的动能可能减小，也可能不变。温度是大量分子无规则热运动的集体表现，含有统计的意义，所以研究单个分子的动能没有意义，我们主要关心的是大量分子的平均动能。 2.有人说，物体的温度越高，组成物体分子热运动的平均动能就越大，因此物体的动能也就越大。他的说法错在哪里？ 答案　分子热运动的平均动能与宏观物体的动能无关。 例3　(2023·抚州市期末)下列关于分子热运动的叙述正确的是 (　　) A.布朗运动就是液体分子的热运动 B.温度升高时，物体内所有分子热运动的速率都增大 C.气体分子的热运动不一定比液体分子的剧烈 D.温度相同时，氢气和氧气的分子平均速率相同 答案　C 解析　布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的运动，能反映液体或气体分子的运动，但不是液体或气体分子的热运动，A错误；温度升高时，物体内分子热运动的平均速率增大，但不是所有分子的速率都一定增大，B错误；温度是分子热运动剧烈程度的标志，温度越高，分子热运动越剧烈，由于气体和液体的温度高低不确定，所以气体分子的热运动不一定比液体分子的剧烈，C正确；温度是分子平均动能的标志，温度相同时，分子的平均动能相同，但氢气分子的质量比氧气分子的质量小，故氢气和氧气的分子平均速率并不相同，D错误。 课时对点练　［分值：60分］ 1~7题每题5分，共35分 考点一　扩散现象 1.(多选)下列现象中属于扩散现象的是 (　　) A.樟脑球放在箱子里，过几天箱子里充满了樟脑的气味 B.一杯水中放入一勺白糖，过一会儿水变甜了 C.洒水车将水喷洒在路面上 D.铁件放在土表面，时间长了，接触部位铁件会有锈 答案　AB 解析　樟脑球放在箱子里，过几天箱子里充满了樟脑的气味，是气体分子的运动，属于扩散现象，故A正确；一杯水中放入一勺白糖，过一会儿水变甜了，是糖分子的运动，属于扩散现象，故B正确；洒水车将水喷洒在路面上，是物体的机械运动，不是扩散现象，故C错误；铁件放在土表面，时间长了，接触部位铁件会有锈，是化学反应，不是扩散现象，故D错误。 2.(多选)(2023·广东江门一中模拟)同学们一定都吃过味道鲜美的烤鸭，烤鸭的烤制过程没有添加任何调料，只是在烤制之前，把烤鸭放在腌制汤中腌制一定的时间，盐就会进入肉里。下列说法正确的是 (　　) A.如果让腌制汤温度升高，盐进入鸭肉的速度就会加快 B.烤鸭的腌制过程说明分子之间有引力，把盐分子吸进鸭肉里 C.在腌制汤中，有的盐分子进入鸭肉，有的盐分子从鸭肉里面出来 D.把鸭肉放入腌制汤后立刻冷冻，将不会有盐分子进入鸭肉 答案　AC 考点二　布朗运动 3.(多选)(2024·上海市进才中学月考)气溶胶是指悬浮在气体介质中的固态或液态微粒所组成的气态分散系统。这些固态或液态微粒的大小一般在10-3~103 μm之间。已知布朗运动微粒大小通常在10-6 m数量级。下列说法正确的是 (　　) A.布朗运动是气体介质分子的无规则的运动 B.在布朗运动中，固态或液态微粒越小，布朗运动越明显 C.在布朗运动中，微粒无规则运动的轨迹就是分子的无规则运动的轨迹 D.当固态或液态微粒很小时，能很长时间都悬浮在气体中，是受到气体分子无规则运动撞击而导致的 答案　BD 解析　悬浮在气体介质中的固态或液态微粒的无规则运动是布朗运动。布朗运动是气体分子无规则运动撞击微粒的结果，所以它反映的是气体分子的无规则运动；微粒越小，气体分子对微粒的撞击作用越不平衡，布朗运动越明显，故B、D正确，A错误；在布朗运动中，微粒本身并不是分子，而是分子团，所以微粒无规则运动的轨迹不是分子无规则运动的轨迹，故C错误。 4.布朗运动实验中，得到某个观测记录如图，图中记录的是 (　　) A.分子无规则运动的情况 B.某个微粒做布朗运动的轨迹 C.某个微粒做布朗运动的速度—时间图线 D.按等时间间隔依次记录的某个微粒运动位置的连线 答案　D 解析　布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，而非分子的运动，故A错误；布朗运动是无规则运动，所以微粒没有固定的运动轨迹，故B错误；对于某个微粒而言，在不同时刻的速度大小和方向均是不确定的，所以无法确定其在某一个时刻的速度，故也就无法描绘其速度—时间图线，故C错误；题图中记录的是按等时间间隔依次记录的某个微粒运动位置的连线，故D正确。 5.(多选)下列关于布朗运动和扩散现象的说法正确的是 (　　) A.布朗运动和扩散现象都能在气体、液体和固体中发生 B.布朗运动和扩散现象都是分子的运动 C.布朗运动和扩散现象都是温度越高，现象越明显 D.布朗运动和扩散现象都能说明分子的运动是永不停息的 答案　CD 解析　布朗运动只能在气体和液体中发生，不能在固体中发生，A错误；布朗运动是固体微粒的运动，B错误；布朗运动和扩散现象都与温度有关，温度越高，现象越明显，C正确；布朗运动和扩散现象都能说明分子在做永不停息的运动，D正确。 考点三　分子热运动 6.关于物体的温度与分子动能的关系，下列说法正确的是 (　　) A.某物体的温度是0 ℃，说明物体中分子的平均动能为零 B.物体温度升高时，每个分子的动能都增加 C.物体温度升高时，分子的平均动能增加 D.物体的运动速度越大，则物体的温度越高 答案　C 解析　某物体温度是0 ℃，物体中分子的平均动能并不为零，因为分子在永不停息地运动。从微观上讲，分子运动快慢是有差别的，在一定温度下，分子速率大小按一定的统计规律分布，当温度升高时，分子运动加剧，平均动能增加，但并不是所有分子的动能都增加。物体的运动速度越大，物体的动能越大，这并不能代表物体内部分子的热运动加快，所以物体的温度不一定高。故选C。 7.(多选)关于热运动，下列说法正确的是 (　　) A.分子的热运动是指物体的宏观运动和物体内部分子的无规则运动的总和 B.分子的热运动是指物体内部分子的无规则运动 C.在两个物体温度相同时，它们分子热运动的平均动能相同 D.在同一温度下，不同质量的同种液体的每个分子运动的剧烈程度都是相同的 答案　BC 解析　分子的热运动是指物体内部分子的无规则运动，不包括宏观运动，故A错误，B正确；物体的温度是分子热运动的平均动能的标志，在两个物体的温度相同时，分子热运动的平均动能相同，故C正确；温度是大量分子整体表现出来的热学性质，并不能说明单个分子的状态，在同一温度下，不同质量的同种液体的分子平均动能相同，但并不是每个分子运动的剧烈程度都相同，故D错误。 8~10题每题6分，11题7分，共25分 8.(多选)(2023·潍坊市期末)关于如图所示的四幅图，下列说法正确的是 (　　) A.图甲中茶叶蛋的蛋清呈灰黑色，原因是酱油的色素分子通过布朗运动进入到了蛋清中 B.图乙中液体内悬浮微粒的无规则运动，间接反映了液体分子的无规则运动 C.图丙的扩散现象说明分子间有间隙和分子永不停息地做无规则运动 D.图丁为封闭容器内气体分子运动的示意图，若瓶内气体温度升高，则每个气体分子的动能都增大 答案　BC 解析　题图甲中茶叶蛋的蛋清呈灰黑色，原因是酱油的色素分子扩散到了蛋清中，故A错误；题图乙中液体内悬浮微粒的无规则运动是布朗运动，布朗运动间接反映了液体分子的无规则运动，故B正确；题图丙的扩散现象说明分子间有间隙和分子永不停息地做无规则运动，故C正确；若题图丁中瓶内气体温度升高，则瓶内气体分子的平均动能增大，但并不是每个气体分子的动能都增大，故D错误。 9.(多选)与“冷”“热”相关的“热现象”无所不在、无时不有——远涉宇宙变迁，近涉高新科技，涵盖所有实际发生的过程。这一宏观现象与系统中大量微观粒子的无规则运动密切联系。下列说法正确的是 (　　) A.布朗运动是悬浮在液体中的小颗粒的无规则运动 B.悬浮在液体中的颗粒越大，布朗运动越明显 C.扩散现象不是化学反应的结果，而是由重力作用和对流引起的 D.扩散现象与温度有关，温度越高，扩散现象越明显 答案　AD 解析　布朗运动是悬浮在液体中的小颗粒的无规则运动，故A正确；悬浮在液体中的颗粒越大，碰撞的不平衡性越不明显，布朗运动越不明显，故B错误；扩散现象是由分子的无规则运动引起的，不是一种化学反应，也不是重力作用和对流引起的，故C错误；扩散现象与温度有关，温度越高，分子的无规则运动越剧烈，扩散现象越明显，故D正确。 10.(2023·河北省魏县第五中学高二期中)某同学用显微镜观察用水稀释的墨汁中小碳粒的运动情况，在两次实验中分别追踪小碳粒a、b的运动，每隔30 s把碳粒的位置记录下来，然后用线段把这些位置按时间顺序依次连接起来，得到如图所示的两碳粒运动的位置连线图，其中P、Q两点是碳粒a运动的位置连线上的两点，则下列说法中正确的是 (　　) A.若水温相同，则碳粒b颗粒较大 B.若两碳粒颗粒大小相同，则碳粒a所处的水中水温更低 C.两碳粒运动的位置连线图反映了碳分子的运动是无规则运动 D.碳粒a在P、Q两点间的运动一定是直线运动 答案　A 解析　碳粒越大，受到液体分子碰撞作用的不平衡性越不明显，布朗运动越不显著，故b颗粒较大，A正确；温度越高，布朗运动越剧烈，a运动更剧烈，故a所处的水中水温更高，B错误；两碳粒的运动是无规则的，说明液体分子做无规则运动，C错误；题图为碳粒每隔30 s的位置，而不是运动轨迹，其连线仅代表位置变化，而其运动并非直线，D错误。 11.(多选)(2024·乌海市第十中学高二月考)当氢气和氧气的质量和温度都相同时，下列说法中正确的是 (　　) A.两种气体分子的平均动能相等 B.氢气分子的平均速率大于氧气分子的平均速率 C.氢气分子的平均动能大于氧气分子的平均动能 D.两种气体分子热运动的总动能不相等 答案　ABD 解析　温度相同，两种气体分子的平均动能相等，故A正确，C错误；因两种气体分子的质量不同，而分子的平均动能相等，所以质量大的氧气分子平均速率小，故B正确；由于两种气体的质量相等，但摩尔质量不等，物质的量不等，分子数目就不等，故总动能不相等，故D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $$