第一章 1 分子动理论的基本内容-【新课程能力培养】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册学习手册（人教版）

N 参考答案与解析 学习手册参考答案与解析 第一章 1.分子动理论的基本内容 知识梳理 知识点1物体是由大量分子组成的 1.化学100m 2.(1)6.02×102(2)分子质量分子大小 知识点2分子热运动 1.(2)大小高(3)直接 2.(1)固体微粒(2)小高(3)间接 3.无规则 知识点3分子间的作用力、分子动理论 1.(1)空隙(2)①斥力0平衡位置引力 2.(1)相互作用力(2)①不规则偶然性 ②大量大量分子 要点突破 例1(1)d≈3×109m(2)D=4×10-0m 【解析】在标准状况下，每个水蒸气分子平均占有 的室间修积一名-品微Cm=372x40。把每 个水蒸气分子所占体积看成一个小立方体分子所占的体 积，平均间距可以看成是相邻两个小立方体的中心距， 它等于每个小立方体的边长，即d=T。代入数据得 d≈3×10°mo (2)水的摩尔体积VnM=18x10mmol。 对于固体和液体，认为分子紧密排列，通常把分子 看作球体，则分子体积为摩尔体积除以阿伏加德罗常 数即V”。设分子直径为D,则其体积卫 6,放D=K V TPNA 代入数据得D≈4x100m。 变式训练1A 例2ACD【解析】布朗运动中的微粒是由很多分 子组成的，它的运动不是微观粒子的运动，牛顿运动定 律仍然适用，A错误；布朗运动反映了微粒周围液体分 子的无规则运动，B正确：悬浮在空气中的微尘不停地 参考答案与解析。 分子动理论 运动是微尘周围的气体对流的结果，不是布朗运动，C 错误；热运动是大量分子的无规则运动，布朗运动不是 热运动，D错误。故选ACD。 变式训练2B 例3D【解析】当水被压缩时，分子距离由。略 微减小，分子间的作用力的宏观表现为斥力，其效果是 水的体积很难被压缩；当分子间距的数量级大于109m 时，分子间的作用力已微弱到可以忽略。碎玻璃不能拼 在一起，就是由于分子间距离太大，几乎不存在作用 力，所以选项A错误、D正确。气体分子永不停息地做 无规则运动，所以发生扩散现象，实际上气体分子间距 离远大于，分子间几乎无作用力，所以B错误。抽成 真空的马德堡半球之所以很难拉开，是由于球外大气压 力对球的作用，所以C错误。 变式训练3D 情境拓展 AC【解析】因分子热运动的剧烈程度与温度有关， 如果让腌制汤温度升高，盐分子进入鸭肉的速度就会加 快，A正确；烤鸭的腌制过程与分子之间万有引力无 关，B错误；分子在永不停息地做无规则运动，则在腌 制汤中，有的盐分子进入鸭肉，有的盐分子从鸭肉里面 出来，C正确：分子在永不停息地做无规则运动，则把 鸭肉放入腌制汤后立刻冷冻，仍会有盐分子进人鸭肉， D错误。 >"2.实验：用油膜法估测油酸分子的 大小 知识梳理 1.(2)微观量2.单分子球形 S 要点突破 例1(1)④①②⑤③(2)ABD【解析】(1) 根据实验原理易知操作步骤正确的顺序为④①②⑤③。 (2)“用油膜法估测油酸分子的大小”的原理是将 一滴油酸酒精溶液滴入水中，使油酸形成一层单分子油 膜，成为一个一个单层排列的球体，显然，球体的直径 29第一章分子动理论。 第一章分子动理论 知识网络图 直径：100m 分子的大小 物体由大量分子组成 质量：1026kg 阿伏加德罗常数 Na=6.02×102mo4 定义：不同物质能够彼此进入对方的现象 扩散 实质：分子的无规则运动 分子动理论 分子热运动 定义：悬浮在液体中的小颗粒永不停息地做无规则运动 布朗运动 特点：永不停息、无规则 实质：固体小颗粒的运动，反映的是周围水分子的无规则运动 =T0 F引=F际，F=0 分子间作用力 分子力与距离的关系 >ro F引>F,F表现为引力 <r0F引<F斥，F表现为斥力 一定温度下，所有气体分子的速率都呈“中间多、两头 少”的规律分布。温度越高，速率大的分子所占比例越大 分子运动速率分布规律 气体压强 分子密度越大，分子平均速率越大，气体压强就越大 两种温标间的关系：1=t+273.15K 分子动能 温度 温度是分子热运动平均动能的标志 微观上：分子间距离和分子排列情况 内能 分子势能 决定因素 宏观上：体积和状态 大小 所有分子热运动的动能与分子势能的总和 内能 决定因素 温度和体积 学(1 N 高中物理选择性必修第三册（人教版） 1.分子动理论的基本内容 体（或气体）温度的高低。固体微粒越 知识梳理 、 液体（或气体）的温度越 ， 布朗运动越激烈。 川知识点1物体是由大量分子组成的 (3)布朗运动产生的原因是大量液体（或气 1.分子的大小 体)分子对悬浮微粒撞击作用的不平衡 分子是能保持物质 性质的最小 性，因此布朗运动 反映了液体 微粒。除了一些有机物质的大分子外，多数 (或气体)分子运动的无规则性。 分子大小的数量级为 3.分子的热运动 2.阿伏加德罗常数 分子永不停息的 运动叫作分子 (1)定义：1mol的任何物质都含有相同的： 的热运动。扩散现象是分子的热运动造成 粒子数，用Na表示，通常取NA= 的，布朗运动间接证明了分子的热运动。热 mol1,在粗略计算中可取Na=6.0x 运动的特点：永不停息；运动无规则；温度 1025mol。 越高，分子的热运动越激烈。 (2)意义：阿伏加德罗常数是一个重要的常 川知识点3分子间的作用力、分子动理论： 数。它把摩尔质量、摩尔体积这些宏观 物理量与 1.分子间的作用力 等微观物理量联系起来。 (1)分子间有空隙 扩散现象、布朗运动都表明分子永不停 川知识点2分子热运动 息地做无规则运动，同时也都反映了分子间 1.扩散现象 有 ,假若分子间无空隙，则无规则 (1)不同物质能够彼此进入对方的现象叫作 运动无法实现。气体很容易被压缩，水和酒 扩散现象，如香水的香味传得很远等。 精混合后总体积减小，以上事实说明分子 (2)扩散现象的特点是浓度 处向浓度！ 间有空隙。 处扩散：温度越 扩散越快。 (2)分子间的作用力 (3)扩散现象 证明了分子在做永不 ①分子间的作用力F跟分子间距离r的关系 停息的无规则运动。 如下： 2.布朗运动 当r<n时，分子间的作用力F表现为 (1)布朗运动是悬浮在液体中的 的 无规则运动，是在显微镜下才能观察到的。 当=o时，分子间的作用力F为 (2)影响布朗运动的因素是微粒的大小和液 这个位置称为 第一章分子动理论。 当r>。时，分子间的作用力F表现为：2.微观量和宏观量与阿伏加德罗常数间的 关系 ②产生原因：原子内部有带正电的原子核和 (1)联系宏观量和微观量的桥梁 带负电的电子。分子间的作用力就是由这 作为宏观量的摩尔质量Mm、摩尔体积 些带电粒子的相互作用引起的。 Vm、密度p与作为微观量的分子直径d、分 2.分子动理论 子质量m、每个分子（固体或液体）的体积 (1)内容：物体是由大量分子组成的，分子 V。都可通过阿伏加德罗常数联系起来。如下 在永不停息地做无规则运动，分子之间 图所示。 存在着 (2)热现象的两种理论 宏观量→Mm=NA ,→宏观量 ①微观方面：各个分子的运动都是 微观量→m V。→微观量 的，带有 微观理论从分子运动 (2) 物理量之间的关系 的角度研究宏观热现象的规律。 ②宏观方面： 分子的运动有一定的规 ①一个分子的质量：m=M画 NA 律，叫作统计规律。 的集 ②一个分子（固体、液体分子）的体积： 体行为受统计规律的支配。 ,米（对于气体，为分子平均古有 要点突破 的空间)。 川要点1微观量的估算 ③1mol物质的体积：VMm。 ④质量为M的物质中所含的分子数： 1.两种分子模型比较 n=M NAS 分子 分子大小或 Mmnot 模型 意义 分子间的平 图例 均距离 ⑤体积为V的物质中所含的分子数： 固体和液体可看 成是由一个个紧 此 n= 球形 Vπ 模型 挨着的球形分子 排列而成的，忽 (d:分子 例1估算法是根据生活和生产中的一些物 略分子间的空隙 大小) 理数据对所求物理量的数值和数量级大致推 气体分子间的空 算的一种近似方法。在标准状况下，水蒸气 隙很大，把气体 的摩尔体积V=22.4×10-3mmol,阿伏加德 立方 分成若干个小立 体模 方体，气体分子 d=VVo ◆●p 罗常数Na=6.02×10mol，水的摩尔质量 ●◆●●● 型 位于每个小立方(d:分子 ●。●●●● (气 体的中心，每个 间平均距 ooooo M=18g/mol,水的密度p=1×103kg/m3。请 小立方体是每个 体) 估算： 分子占有的活动 离) 空间，这时忽略 (1)水蒸气分子的平均间距约为多少。 气体分子的大小 (2)水分子的直径约为多少。 学 高中物理选择性必修第三册（人教版） (以上结果均保留1位有效数字) 川要点2对分子热运动的理解 思路点拨 1.扩散现象和布朗运动 水蒸气是气体，气体分子间空隙很 扩散现象 布朗运动 大，把气体分成若干个相同的小立方体， 两种不同物质互相接 每个小立方体是每个分子占有的活动空 产生 触，彼此进入对方的 悬浮于液体或 间，气体分子位于每个立方体中心，采 不 条件 现象，在气体、液体、 气体中的微粒 足够小 同 固体中都可以发生 用立方体模型；水是液体，忽略分子间 点 现象 是液体或气体 间隙，液体可看成由一个个紧挨着的球 本质 分子的运动 分子无规则运 动的反映 形分子排列而成的，采用球模型。 相同点 ①无规则：②永不停息；③温度越高越 激烈 联系 它们都直接或间接证实了分子的永不停 息的无规则热运动 2.物体内大量分子的永不停息的无规则运动 叫作热运动。分子热运动是大量分子与温 度有关的宏观表现，单个分子的热运动没 有意义。 例2（多选）关于布朗运动，下列说法不 正确的是（) A.布朗运动是微观粒子运动，牛顿运动定 律不再适用 B.布朗运动是液体分子无规则运动的反映 C.强烈的阳光射入较暗的房间内，在光束 中可以看到有悬浮在空气中的微尘不停 地做无规则运动，这也是一种布朗运动 D.因为布朗运动的激烈程度跟温度有关， 变式训练1 所以布朗运动也叫作热运动 已知水银的摩尔质量为M,密度为p, 思路点拨 阿伏加德罗常数为NA,则水银分子的直径 是( 布朗运动是悬浮在液体中的固体微 A. 6M月 B. 3M 粒的无规则运动，是在显微镜下才能观 TPNA 4TPNA 察到的 C.6M D.M 布朗运动的产生原因是大量液体 TPNA PNA 第一章分子动理论。 (或气体)分子对悬浮微粒撞击作用的不 要点3对分子间的作用力、分子动理论 平衡性，因此布朗运动间接反映了液体 的理解 (或气体)分子运动的无规则性。 1.分子间的作用力与分子间距离变化关系 (1)分子力的理解：分子力是由分子内部带 方法总结 电粒子的相互作用引起的。分子间引力 (1)注意区别扩散现象和布朗运动。扩 和斥力同时存在，分子力是分子间的引 散现象直接证实了分子的永不停息 力和斥力的合力。 的无规则热运动；布朗运动是悬浮 (2) 分子间的作用力与分 于液体或气体中的微粒的运动，是 子间距离变化关系 液体或气体分子无规则运动的反映。 如图。 (2)理解热运动，物体内大量分子的永 ①当r,(数量级为100m) 不停息的无规则运动叫作热运动。 时，分子间的作用力F表现为斥力。 分子热运动是大量分子与温度有关 ②当r=时，分子间的作用力F为0；这个 的宏观表现。 位置称为平衡位置。 ③当10ro>r>o时，分子间的作用力F表现为 变式训练2 引力。 如图所示，把一块铅和一块金的接触面 ④当r≥10r时，分子间的作用力F=0。 磨平、磨光后紧紧压在一起，五年后发现金 (3)分子间的作用力模型：用两个小球中间 中有铅，铅中有金，对此现象说法正确的是 连有一个弹簧的模型比喻。 分子间 分子间引力与 分子间 距离 斥力的关系 的作用力 弹簧小球模型 表示金分子 r=ro F引=F际 0 om0 I=lo.F=0 mm与 。表示铅分子 五年后 随r的减小，F引、 F斥都增大，F斥比 表现为 F-⑦⑦-E 变式训练2题图 r<ro F增大得快，F> 斥力 k,F为斥力 A.属扩散现象，原因是金分子和铅分子的 F 随r的增大，F引、 相互吸引 10r>F斥都减小，F斥比 表现为 ⑦mme-O B.属扩散现象，原因是金分子和铅分子的 r>ro F减小得快，F斥< 引力 l,F为引力 F 无规则运动 分子间的作用力 C.属布朗运动，小金粒进入铅块中，小铅 r≥l0r变得很微弱，可 0 忽略不计 粒进入金块中 D.属布朗运动，由于外界压力使小金粒 2.分子动理论 小铅粒彼此进入对方中 (1)内容：物体是由大量分子组成的，分子 高中物理选择性必修第三册（人教版） 永不停息地做无规则运动，分子之间存 思路点拨 在相互作用力。 实际表现出来的分子间的作用力是 (2)用分子动理论解释固体、液体和气体的 它们的合力。当两个分子间距离小于0 宏观特征。 时，分子间的作用力表现为斥力；当两 ①固体分子之间的距离接近ro,分子间距离 个分子间距离大于o时，分子间的作用 增大或减小时，分子间有较强的作用力， 力表现为引力。 分子的无规则运动主要表现为在平衡位置 附近振动。因此固体既具有一定的体积， 变式训练3 又具有一定的形状。 ②液体分子之间作用力很接近固体的情况， 如图所示，两个接触面平滑的铅柱压紧 分子间有较强的作用力，分子无规则运动： 后悬挂起来，下面的铅柱不脱落，主要原因 主要表现为在平衡位置附近振动。但由于： 是( 铅柱 分子间距离有所增加，使分子也存在移动：A.铅分子做无规则热运动 性，所以液体在宏观上有一定的体积，又：B.铅柱受到大气压力作用 一钩码 有流动性，因此没有固定的形状。 C.铅柱间存在万有引力作用 ③气体分子间距离数量级在10m左右，分 D.铅柱间存在分子引力作用 变式训练3题图 子间除碰撞时有相互作用力外，彼此之间 情境拓展 几乎没有分子作用力。所以气体在宏观上 表现为没有一定的体积和形状，可以充满 (多选)烤鸭的烤制过程中没有添加任 整个容器。 何调料，只是在烤制之前，把烤鸭放在腌制 例3下列说法正确的是() 汤中腌制一定时间，盐就会进入肉里。则下 A.水的体积很难被压缩，这是因为水分子列说法正确的是( 间不存在空隙 A.如果让腌制汤温度升高，盐分子进入鸭 B.气体能够发生扩散现象是因为气体分子 肉的速度就会加快 间存在斥力 B.烤鸭的腌制过程说明分子之间有万有引 C.两个相同的半球壳吻合接触，中间抽成： 力，盐分子被吸进鸭肉里 真空（马德堡半球），用力很难拉开，这C.在腌制汤中，有的盐分子进入鸭肉，有 是分子间存在吸引力的宏观表现 的盐分子从鸭肉里面出来 D.破玻璃不能拼在一起，是由于分子间距：D.把鸭肉放入腌制汤后立刻冷冻，将不会 离太大，几乎不存在作用力 有盐分子进入鸭肉 6