1.1 分子动理论的基本内容 导学案 -2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

该高中物理导学案围绕分子动理论展开，涵盖分子组成、热运动、分子力、温度温标及内能等核心知识点。通过“知识贮备”环节复习密度、体积公式等旧知，搭建新旧知识桥梁，引导学生逐步理解微观概念。 资料以实验探究（如油膜法估测分子大小）和问题驱动（如布朗运动成因分析）为主线，结合分子模型建构与宏观微观联系，培养学生科学探究能力和科学思维，分层例题与练习助力巩固物理观念，提升分析解决问题的能力。

个性化教学辅导教案 学生姓名 年 级 高二 学 科 物理 上课时间 教师姓名 课 题 第1讲、分子动理论 教学目标 1.知道物体是由大量分子组成的. 2.知道分子的大小，能够用油膜法估测油酸分子的大小. 3.知道阿伏加德罗常数，会用它进行相关的计算或估算． 4.了解扩散现象及产生原因. 5.知道什么是布朗运动，理解布朗运动产生的原因. 6.知道什么是分子的热运动，理解分子热运动与温度的关系． 7.通过实验知道分子间存在着空隙和相互作用力. 8.通过图象分析知道分子力随分子距离变化而变化的规律. 9.明确分子动理论的内容． 10.知道平衡态及系统的状态参量. 11.明确温度的概念，知道热平衡定律及其与温度的关系. 12.了解温度计的原理，知道热力学温度与摄氏温度的换算关系． 13.知道温度是分子平均动能的标志. 14.明确分子势能与分子间距离的关系. 15.理解内能的概念及其决定因素． 教学过程 一、物体是由大量分子组成的 零、贮备知识 1．物体的质量m、体积V和密度ρ之间的关系是m＝ρV. 2．球体的体积V与其直径d之间的关系是V＝πd3. 一、用油膜法估测分子的大小 1.把一滴油酸滴在水面上，水面上会形成油酸薄膜，薄膜是由单层油酸分子组成的，把油酸分子简化成球形，示意图如图所示，油膜的厚度就是油酸分子的直径． 2．如果一滴油酸的体积为V，油膜的面积为S，则分子的直径d＝.(忽略分子间的空隙) 二、分子的大小 除一些有机物质的大分子外，多数分子大小的数量级为10－10_m. 三、阿伏加德罗常数 1．定义 1 mol的任何物质都含有相同的粒子数，这个数量用阿伏加德罗常数表示． 2．数值 阿伏加德罗常数通常取NA＝6.02×1023 mol－1，在粗略计算中可取NA＝6.0×1023 mol－1. 3．意义 阿伏加德罗常数是联系宏观量与微观量的桥梁，它能把摩尔质量、摩尔体积这些宏观物理量与分子质量、分子大小等微观物理量联系起来． 二、分子的热运动 零、知识贮备 1．温度是指物体的冷热程度，温度越低，物体越冷；温度的单位是摄氏度，符号为°C. 2．物体不受力(合外力为零)，会保持静止或匀速直线运动状态；物体受到力的作用(合外力不为零)，就会改变运动状态，即运动速度的大小或方向发生改变． 一、扩散现象 1．定义：不同物质能够彼此进入对方的现象． 2．产生原因：物质分子永不停息的无规则运动． 3．应用举例：生产半导体器件时，在高温条件下通过分子的扩散在纯净半导体材料中掺入其他元素． 4．扩散现象是物质分子永不停息地做无规则运动的证明． 二、布朗运动 1．概念：悬浮微粒在液体中的无规则运动． 2．产生原因：大量液体分子对悬浮微粒撞击的不平衡造成的． 3．微粒越小，布朗运动越明显． 4．布朗运动不是(填“是”或“不是”)分子的运动，但它间接地反映了液体分子运动的无规则性． 三、热运动 1．定义：分子永不停息的无规则运动． 2．宏观表现：扩散现象和布朗运动． 3．影响因素：温度越高，分子热运动越剧烈. 三、分子间的作用力 零、知识贮备 1．当两种物质间发生扩散时，它们的分子可以彼此进入对方． 2．弹簧被拉伸时，其弹力表现为拉力；当弹簧被压缩时，其弹力表现为推力． 3．根据功的公式W＝F·x，当力F与位移x方向相同时，力F做正功；当力F与位移x方向相反时，力F做负功． 一、分子间的相互作用 1．分子间有空隙 (1)气体很容易被压缩，表明气体分子之间有很大的空隙． (2)水和酒精混合后总体积会减小，说明液体分子之间存在着空隙． (3)压在一起的金片和铅片，各自的分子能扩散到对方的内部，说明固体分子之间有空隙． 2．分子间的相互作用 (1)分子间同时存在着相互作用的引力和斥力．大量分子能聚集在一起形成固体或液体，说明分子间存在着引力；用力压缩物体，物体内会产生反抗压缩的力，说明分子间存在着斥力． (2)当两个分子间的距离为r0(平衡距离)时，分子所受的引力与斥力大小相等，此时分子所受的合力为零．当分子间的距离小于r0时，作用力的合力表现为斥力；当分子间的距离大于r0时，作用力的合力表现为引力． 二、分子动理论 1．内容：物体是由大量分子组成的，分子在做永不停息的无规则运动，分子之间存在着引力和斥力． 2．统计规律 (1)微观方面：每个分子的运动都是无规则的，带有偶然性． (2)宏观方面：大量分子的运动有一定的规律，叫做统计规律． 四、温度和温标 零、知识贮备 1．一般物体都是在温度升高的时候膨胀，在温度降低的时候收缩，即热胀冷缩． 2．温度是表示物体冷热程度的物理量，是物体内部大量分子做无规则运动剧烈程度的标志． 一、状态参量与平衡态 1．热力学系统：通常把由大量分子组成的一个研究对象称为热力学系统． 2．状态参量：描述系统热学性质的物理量，常用物理量有几何参量体积、力学参量压强、热学参量温度． 3．平衡态：没有外界影响的情况下，系统所有性质都不随时间变化的稳定的状态． 二、热平衡与温度 1．热平衡：两个系统相互接触而传热，它们的状态参量将改变．但是经过一段时间以后，状态参量就不再变化了，这说明两个系统对于传热来说已经达到了平衡，这种平衡叫做热平衡． 2．热平衡定律：如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡，这个结论称为热平衡定律． 3．热平衡的性质：一切达到热平衡状态的系统都具有相同的温度． 4．温度：表征为热平衡系统的共同热学性质的物理量． 三、温标 1．摄氏温标 一种常用的表示温度的方法，规定标准大气压下冰的熔点为0 °C，水的沸点为100_°C.在0 °C和100 °C之间均匀分成100等份，每份算做1 °C. 2．热力学温标 现代科学中常用的表示温度的方法，热力学温标也叫绝对温标． 3．摄氏温度与热力学温度的关系T＝t＋273.15_K. 五、内能 零、知识贮备 1．分子力与分子间距离的关系：当r>r0时，分子力表现为引力；当r<r0时，分子力表现为斥力；当r＝r0时合力为0. 2．弹力做功与弹性势能的关系：当弹力做正功时弹性势能减小，当弹力做负功时弹性势能增大． 3．扩散现象和布朗运动反映了分子不停地做无规则的热运动． 一、分子动能 1．定义：分子由于热运动而具有的能叫分子的动能，所有分子动能的平均值叫做分子热运动的平均动能． 2．大小决定因素：物质的温度是它的分子热运动的平均动能的标志． 二、分子势能 1．定义：分子间由分子力和分子间的相互位置决定的势能，叫分子势能． 2．大小决定因素：从微观上看，决定分子势能的因素是分子间距离；从宏观上看，决定分子势能的因素是物体的体积． 三、物体的内能 1．定义：物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和． 2．大小决定因素：物体的内能由物质的量、温度、体积及物态共同决定. [油膜法粗测分子的直径] 1．实验中为什么用酒精对油酸进行稀释？ 答案　用酒精对油酸进行稀释有利于获取更小体积的纯油滴，这样更有利于油酸在水面上形成单分子油膜．同时酒精易挥发，不影响测量结果． 2．实验中为什么在水面上撒痱子粉？ 答案　撒痱子粉后，便于观察所形成的油膜的轮廓． [扩散现象] 1．生活中常会见到下列几种现象： (1)在墙角打开一瓶香水，很快整个房间都会弥漫着香气． (2)滴一滴红色墨水在一盆清水中，过一段时间整盆水会变成浓度相同的红色． (3)炒菜时，在锅里放一撮盐，整锅菜都会具有咸味． 以上现象说明什么问题？它们属于什么现象？ 答案　说明不同物质能够彼此进入对方．它们属于扩散现象． 2．如图所示，一个装有无色空气的广口瓶倒扣在装有红棕色二氧化氮气体的广口瓶的正上方，中间用玻璃板隔开，抽去玻璃板，经过较长时间，上、下两瓶气体变得均匀一致．这时，扩散现象停止了吗？ 答案　扩散现象不会停止，但此时达到了一种动态的平衡． [布朗运动] 1．用显微镜观察放在水中的花粉，追踪几粒花粉，每隔30 s记下它们的位置，用折线分别依次连接这些点，如图所示．可以看出，花粉微粒的运动是无规则的．花粉微粒为什么会做无规则的运动？这种运动反映了什么？ 答案　花粉微粒受到液体分子不平衡的撞击作用，在某一瞬间，微粒在某个方向受到的撞击作用较强，在下一瞬间，微粒受到另一方向的撞击作用较强，这样就引起了花粉微粒的无规则运动．这种运动反映了液体分子运动的无规则性． 2．将布朗运动的装置由实验室移到高速运动的列车上，微粒的运动是否更明显？ 答案　不会更明显．布朗运动是由液体分子的无规则运动引起的，与外界因素(如实验装置是否运动)无关． 3．图中的折线是微粒的运动轨迹吗？ 答案　折线是微粒每隔30 s所处位置的连线．在每个30 s内，微粒的运动轨迹都是无规则的，不一定和线段重合． [热运动] 1．在扩散现象中，温度越高，扩散越快；在布朗运动中，温度越高，布朗运动越明显．而这两种现象又都反映了分子的运动，那么分子的运动与温度有怎样的关系？分子的运动又有哪些特点呢？ 答案　温度越高，分子的运动越激烈． 特点：(1)永不停息；(2)无规则． 2．高速运动的物体，其内部分子的热运动一定更激烈，对吗？ 答案　不对．物体宏观运动的速度大小与分子的热运动无关． [分子间的作用力] 如图所示，把一块洗净的玻璃板吊在弹簧测力计下面，使玻璃板水平地接触水面，若想使玻璃板离开水面，在拉出玻璃板时，由弹簧测力计读出的示数和用弹簧测力计直接测玻璃板的重力时的示数相同吗？为什么？ 答案　不同；因为玻璃板和液面之间有相互作用力，所以在使玻璃板拉出水面时示数要稍大． [分子动理论] 参与热运动的某一个分子的运动有规律可循吗？大量分子的运动有规律可循吗？ 答案　以气体为例，气体分子在无序运动中不断发生碰撞，每个分子的运动速率不断地发生变化．在某一特定时刻，某个特定分子究竟做怎样的运动完全是偶然的，不能预知．但对大量分子的整体，在一定条件下，实验和理论都证明，它们遵从一定的统计规律． [状态参量与平衡态] 1．在力学中，为了确定物体的运动状态，我们使用了物体的坐标和速度这两个物理量．如果我们要研究一箱气体的热学性质，需要哪些物理量呢？ 答案　体积、压强和温度． 2．处于平衡态的系统，其内部分子是否停止了运动？ 答案　不是．热力学的平衡态是一种动态平衡，组成系统的分子仍在不停地做无规则运动，只是分子运动的平均效果不随时间变化，表现为系统的宏观性质不随时间变化． [热平衡与温度] 用手心握住体温计热敏部分，观察到体温计的示数逐渐上升．当上升到36 °C左右时，为什么不再上升？当把它立即放入40 °C的水中时，你又看到什么现象？ 答案　体温计与人体温度相同时，不再上升；又会上升． [温度计与温标] 1．如图所示，伽利略温度计是利用玻璃管内封闭的气体作为测量物质制成的，当外界温度越高时，细管内的水柱越高吗？ 答案　由热胀冷缩可知，当外界温度越高时，气体膨胀越厉害，则细管内的水柱越低． 2．“1 K＝1 ℃”对吗？ 答案　在表示温度差时“1 K＝1 ℃”是正确的，即ΔT＝Δt.但在表示温度高低时却不正确． [分子动能] 1．分子处于永不停息的无规则运动中，因而具有动能．为什么研究分子动能的时候主要关心平均动能？ 答案分子动能是指单个分子热运动的动能，但分子是无规则运动的，因此各个分子的动能以及一个分子在不同时刻的动能都不尽相同，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．物体温度升高时，物体内每个分子的动能都增大吗？ 答案　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，对于个别分子，温度是没有意义的．所以物体温度升高时，个别分子的动能可能减小，也可能不变． 3．物体做高速运动时，其分子的平均动能会增大吗？ 答案　分子的平均动能与宏观物体运动的动能无关． [分子势能] 分子间存在相互作用力，分子运动时，分子力要做功，而功是能量转化的量度，那么分子力做功对应什么能量变化呢？ 答案　分子力做功对应分子势能的变化． [内能] 物体的内能随机械能的变化而变化吗？内能可以变为零吗？ 答案　物体的机械能变化时其温度和体积不一定变化，因此其内能不一定变化，两者之间没有必然联系．常规情况下，组成物质的分子一定具有相互作用力且在做永不停息的无规则运动，因此物体的内能不可能为零． [用油膜法估测分子的大小] 实验原理 把一滴油酸(事先测出其体积V)滴在水面上，在水面上形成油酸薄膜，认为是单分子层，且把分子看成球形．油膜的厚度就是油酸分子的直径d，测出油膜面积S，则分子直径d＝. 实验器材 配制好的一定浓度的油酸酒精溶液、浅盘、痱子粉(或细石膏粉)、注射器、量筒、玻璃板、彩笔、铅笔、坐标纸． 实验步骤 1．用注射器取出按一定比例配制好的油酸酒精溶液，缓缓推动活塞，使溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积V1时的滴数n，算出一滴油酸酒精溶液的体积V′＝.再根据油酸酒精溶液中油酸的浓度η，算出一滴油酸酒精溶液中的油酸体积V＝V′η. 2．在水平放置的浅盘中倒入约2 cm深的水，然后将痱子粉(或细石膏粉)均匀地撒在水面上，再用注射器将配制好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，一会儿就会在水面上形成一层形状不规则的油酸薄膜． 3．待油酸薄膜稳定后，将玻璃板平放到浅盘上，然后用彩笔将油膜的形状画在玻璃板上． 4．将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，算出油膜的面积S(以坐标纸上边长为1 cm的正方形为单位，计算轮廓内的正方形个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个)． 5．根据测出的一滴油酸酒精溶液里油酸的体积V和油酸薄膜的面积S，可求出油膜的厚度d，则d可看做油酸分子的直径，即d＝. [阿伏加德罗常数及微观量的估算] 1．阿伏加德罗常数：NA＝6.02×1023 mol－1 它是宏观世界和微观世界之间的一座桥梁．它把摩尔质量M、摩尔体积V、物质的质量m、物质的体积V′、物质的密度ρ等宏观量，跟单个分子的质量m0、单个分子的体积V0等微观量联系起来． 其中密度ρ＝＝，但要切记对单个分子ρ＝是没有物理意义的． (1)一个分子的质量：m0＝. (2)固体、液体中每个分子的体积：V0＝＝. 气体中只能求每个分子所占的空间：V0＝. (3)质量为m的物体所含分子数：N＝NA. (4)体积为V′的物体所含分子数：N＝NA. 2．热学中的分子 (1)热学中的分子与化学上讲的不同，它是构成物质的分子、原子、离子等微粒的统称，因为这些微粒在热运动时遵从相同的规律． (2)一般分子直径的数量级是10－10 m，质量的数量级是10－26 kg. (3)分子的两种模型 ①球形模型：固体、液体中分子间距较小，可认为分子是一个挨着一个紧密排列的球体，由V0＝及V0＝πd3可得：d＝ . ②立方体模型：气体中分子间距很大，一般建立立方体模型．认为气体分子位于立方体中心，如图所示．由V0＝及V0＝d3可得：d＝ . [扩散现象] 1．影响扩散现象的因素： (1)物态：气态物质的扩散现象最容易发生，液态物质次之，固态物质的扩散现象在常温下短时间内不明显． (2)温度：温度越高，扩散现象越显著． (3)浓度差：扩散现象发生的快慢程度还受到“已进入对方”的分子浓度的限制，当浓度差别大(填“大”或“小”)时，扩散现象较为显著． 2．产生扩散现象的原因：扩散现象不受外界影响，是分子无规则运动的直接结果，是分子无规则运动的宏观反映． 3．分子运动的两个特点： (1)永不停息：不分季节，也不分白天和黑夜，分子每时每刻都在运动． (2)无规则：单个分子的运动无规则，但大量分子的运动具有规律性，总体上分子由浓度大的地方向浓度小的地方运动． [布朗运动] 1．产生布朗运动的原因： 悬浮微粒受到液体分子撞击不平衡． 2．影响布朗运动的因素： (1)悬浮的微粒越小，布朗运动越明显． (2)温度越高，布朗运动越激烈． 3．注意： (1)布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的运动，而不是固体分子的运动，也不是液体分子的运动，但它反映了液体分子的无规则运动． (2)布朗运动是永不停息的，说明液体分子的运动是永不停息的． [热运动] 1．温度越高，分子的运动越激烈．我们把分子永不停息的无规则运动叫热运动． 2．热运动的特点是：(1)永不停息；(2)无规则． 3．布朗运动和热运动的区别与联系： (1)布朗运动是悬浮微粒的运动，而悬浮微粒是很多固体分子组成的一个“集体”，虽然肉眼看不到，但可以在显微镜下看到；热运动即使在显微镜下也看不到． (2)都在做永不停息的无规则运动，都是温度越高运动越激烈． (3)周围液体分子的热运动是布朗运动产生的原因，布朗运动反映了液体分子的热运动． [分子间的作用力] 1．在任何情况下，分子间总是同时存在着引力和斥力，而实际表现出来的分子力是分子引力和斥力的合力． 2．分子间的引力和斥力都随分子间距离r的增大而减小，随分子间距离r的减小而增大，但斥力变化得快． 3．分子力与分子间距离变化的关系 (1)分子间距离r＝r0(平衡距离)时，F引＝F斥，分子力为零，所以分子间距离等于r0的位置叫平衡位置． (2)当r<r0时，F斥>F引，分子力F表现为斥力． (3)当r>r0时，F斥<F引，分子力F表现为引力． 当r≥10r0时，F引和F斥都十分微弱，可认为分子间无相互作用力，所以分子力F＝0. (4)分子力随分子间距离变化的图象如图所示，当r<r0时，合力随分子间距离的增大而减小； 当r>r0时，合力随分子间距离的增大先增大后减小． [分子动理论] 1．分子动理论的内容 (1)物体是由大量分子组成的； (2)分子在做永不停息的无规则运动； (3)分子之间存在着引力和斥力． 2．分子动理论是热现象微观理论的基础，大量分子的集体行为受到统计规律的支配． 3．分子间相互作用的宏观表现 (1)当外力欲使物体拉伸时，组成物体的大量分子间将表现为引力，以抗拒外界对它的拉伸． (2)当外力欲使物体压缩时，组成物体的大量分子间将表现为斥力，以抗拒外界对它的压缩． [状态参量与平衡态] 1．热力学系统的状态参量 (1)体积V：系统的几何参量，它可以确定系统的空间范围． (2)压强p：系统的力学参量，它可以描述系统的力学性质． (3)温度T：系统的热学参量，它可以确定系统的冷热程度． 2．对平衡态的理解 (1)系统各部分的参量并不相同，而且可能正在变化，然而在没有外界影响的情况下，只要经过足够长的时间，系统内的各部分的状态参量会达到稳定，即达到平衡态． (2)把不同压强、不同温度的气体混合在同一个容器中，如果容器与外界没有能量交换，经过一段时间后，容器内各点的压强、温度就会变得一样，即达到平衡态． [热平衡与温度] 1．理解热平衡的两个层面 (1)原来两个系统不是热平衡，接触后最终达到热平衡． (2)原来两个系统处于热平衡，再接触，两个系统它们的状态不发生变化． 2．热平衡与温度 (1)一切达到热平衡的物体都具有相同的温度． (2)温度计的测温原理 若物体与A处于热平衡，它同时也与B达到热平衡，则A的温度等于B的温度，这就是温度计用来测量温度的基本原理． [温度计与温标] 1．几种温度计的测量原理 (1)水银温度计是根据水银热胀冷缩的性质来测量温度的． (2)金属电阻温度计是根据金属的电阻随温度的变化来测量温度的． (3)气体温度计是根据气体压强与温度的关系来测量温度的． (4)热电偶温度计是根据不同导体因温差产生的电动势大小来测量温度的． 2．温标要素 第一，选择某种具有测温属性的测温物质；第二，了解测温物质随温度变化的函数关系；第三，确定温度零点和分度的方法． 3．热力学温度T与摄氏温度t的关系 (1)公式：T＝t＋273.15_K. (2)注意：摄氏温标的1 ℃的分格与热力学温标1 K的分格是等价的，故用热力学温标表示的温度和摄氏温标表示的温度，虽然起点不同，但表示温度的温度差是相同的，即ΔT＝Δt. [分子动能] 1．温度的理解 (1)在宏观上：温度是物体冷热程度的标志． (2)在微观上：温度是物体分子热运动的平均动能的标志． 2．分子动能的理解 (1)由于分子热运动的速率大小不一，因而重要的不是系统中某个分子的动能大小，而是所有分子的动能的平均值，即分子热运动的平均动能． (2)温度是大量分子平均动能的标志，但对个别分子没有意义．同一温度下，各个分子的动能不尽相同． (3)分子的平均动能决定于物体的温度． (4)分子的平均动能与宏观上物体的运动速度无关．(填“有”或“无”)． [分子势能] 分子势能的大小与分子间的距离有关，宏观上与物体的体积有关．当分子间的距离发生变化时，分子力做功，分子势能发生变化． (1)当分子间的距离r>r0时，分子间的作用力表现为引力，分子间的距离增大时，分子力做负(填“正”或“负”)功，因此分子势能随分子间距离的增大而增大(填“增大”或“减小”)． (2)当分子间的距离r<r0时，分子间的作用力表现为斥力，分子间的距离减小时，分子力做负(填“正”或“负)功，因此分子势能随分子间距离的减小而增大(填“增大”或“减小”)． (3)如果取两个分子间相距无限远时(此时分子间作用力可忽略不计)的分子势能为零，分子势能Ep与分子间距离r的关系可用如图所示的实线表示(分子力F与分子间距离r的关系如图中虚线所示)．从图线上看出，当r＝r0时，分子势能最小(填“最大”或“最小”)． [内能] 1．任何物体在任何温度下都具有内能．因为一切物体都是由做永不停息的无规则运动的分子组成的． 2．内能的决定因素 (1)从微观上看，物体的内能大小由组成物体的分子总数、分子热运动的平均动能和分子间距离三个因素决定． (2)从宏观上看，物体的内能由物体的物质的量、温度和体积三个因素决定． 3．内能与机械能的区别和联系 (1)物体的机械运动对应着机械能，热运动对应着内能．内能和机械能是两种不同形式的能量． (2)内能是由物体内大量分子热运动的剧烈程度和分子间的距离决定的能量，是所有分子热运动的动能和分子势能的总和．而机械能是由物体的机械运动速度、相对参考面的高度、物体形变大小等决定的能量，它是对宏观物体整体来说的． (3)物体具有内能的同时也可以具有机械能．当物体的机械能增加时，内能不一定(填“一定”或“不一定”)增加，但机械能与内能之间可以相互转化． 一、用油膜法估测分子的大小 例1在做“用油膜法估测分子的大小”实验中，104 mL油酸酒精溶液中有纯油酸6 mL.用注射器测得1 mL上述溶液中有50滴．把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待油膜形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓，然后把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示，坐标纸中正方形小方格的边长为20 mm. (1)油膜的面积是多少？ (2)每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是多少？ (3)根据上述数据，估测出油酸分子的直径． 解析　(1)数出在油膜轮廓范围内的格子数(面积大于半个方格的算一个，不足半个方格的舍去不算)为58个，油膜面积约为S＝58×(0.02)2 m2＝2.32×10－2 m2. (2)因为50滴油酸酒精溶液的体积为1 mL，且能求出溶液中含纯油酸的浓度为η＝，故每滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为V0＝η＝×6×10－4 mL＝1.2×10－11 m3. (3)把油膜的厚度视为油酸分子的直径，可估算出油酸分子的直径为d＝＝ m≈5.2×10－10 m. 答案　(1)2.32×10－2 m2　(2)1.2×10－11 m3(3)5.2×10－10 m 二、分子的大小 例2　关于分子，下列说法中正确的是(　　) A．分子看做小球是分子的简化模型，实际上，分子的形状并不真的都是小球 B．所有分子大小的数量级都是10－10 m C．“物体是由大量分子组成的”，其中“分子”只包含分子，不包括原子和离子 D．分子的质量是很小的，其数量级一般为10－10 kg 解析　将分子看做小球是为研究问题方便而建立的简化模型，故A选项正确．一些有机物质的分子大小的数量级超过10－10 m，故B选项错误．“物体是由大量分子组成的”，其中“分子”是分子、原子、离子的统称，故C选项错误．分子质量的数量级一般为10－26 kg，故D选项错误． 答案　A 三、阿伏加德罗常数的应用 例3乙醇(俗称酒精)的相对分子质量是46，密度是7.9×102 kg/m3，阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023 mol－1，则： (1)乙醇的摩尔质量M＝________g·mol－1或M＝____________kg·mol－1； (2)乙醇的摩尔体积V＝____________m3·mol－1； (3)一个乙醇分子的质量m0＝____________kg； (4)一个乙醇分子的体积V0＝____________m3； (5)将乙醇分子看做是个球体，其直径d＝________m. 解析　(1)某种物质的摩尔质量用“g·mol－1”做单位时，数值与其相对分子质量相同，所以乙醇的摩尔质量M＝46 g·mol－1＝4.6×10－2 kg·mol－1. (2)乙醇的摩尔体积V＝＝m3·mol－1≈5.8×10－5 m3·mol－1. (3)一个乙醇分子的质量m0＝＝ kg＝7.6×10－26 kg. (4)一个乙醇分子的体积V0＝＝ m3≈9.6×10－29 m3. (5)乙醇分子可视为球形，V0＝πd3，所以乙醇分子直径d＝ ＝ m≈5.7×10－10 m，这里的“10－10 m”称为数量级，一般分子直径的数量级就是这个值． 答案　(1)46　4.6×10－2　(2)5.8×10－5　(3)7.6×10－26　(4)9.6×10－29　(5)5.7×10－10 四、扩散现象 例4（多选）关于扩散现象，下列说法中正确的是(　　) A．扩散现象表明分子做无规则运动 B．气体发生扩散，固体、液体之间不发生扩散 C．物体的温度越高，扩散越快 D．打开香水瓶，房间另一端过会儿才有香味，是因为分子运动慢 解析　扩散是不同物质能够彼此进入对方的现象，表明分子做无规则运动，A项正确；固体、液体分子也在不停地做无规则运动，所以也会发生扩散，B项错误；温度越高时，物体内分子无规则运动的速率越大，扩散就越快，C项正确；分子的运动是十分混乱的、无规则的．分子热运动速率虽然很大(约几百米每秒)，但无规则运动过程中与其他分子不断碰撞使分子沿迂回曲折路线运动，所以要嗅到香味必须经过一段时间，故D项错误． 答案　AC 五、布朗运动 例5（多选）下列关于布朗运动的说法，正确的是(　　) A．布朗运动是液体分子的无规则运动 B．液体温度越高，悬浮微粒越小，布朗运动越剧烈 C．布朗运动是由于液体各部分的温度不同而引起的 D．布朗运动是由于液体分子从各个方向对悬浮微粒撞击作用的不平衡引起的 解析　布朗运动的研究对象是固体小颗粒，而不是液体分子，故A选项错误；影响布朗运动的因素是温度和微粒大小，温度越高、微粒越小，布朗运动就越明显，故B选项正确；布朗运动是由于固体小颗粒受液体分子的碰撞作用的不平衡而引起的，不是由于液体各部分的温度不同而引起的，故C选项错误，D选项正确． 答案　BD 六、热运动 例6　下列关于热运动的说法中，正确的是(　　) A．分子热运动是指扩散现象和布朗运动 B．分子热运动是物体被加热后的分子运动 C．分子热运动是单个分子做永不停息的无规则运动 D．分子热运动是大量分子做永不停息的无规则运动 解析　分子热运动是指大量分子做无规则运动，不是单个分子做无规则运动，物体被加热、不被加热，其分子都在进行着热运动，故B、C错误，D正确．扩散现象和布朗运动证实了分子的热运动，但热运动不是指扩散现象和布朗运动，A错误． 答案　D 七、分子力的特点 例7（多选）关于分子间的相互作用力，下列说法中正确的是(　　) A．分子力随分子间距的增大而减小 B．分子间的引力和斥力都随分子间距的增大而减小 C．分子间同时存在引力和斥力 D．当分子间距r>r0时，分子间只有引力 解析　分子间同时存在引力和斥力，这两个力都随分子间距的变化而变化，变化情况如图所示．引力、斥力都随分子间距的增大而减小，但分子力(引力与斥力的合力)却不是这样．当分子间距r<r0时，斥力比引力大，分子力表现为斥力，并随r的增大而减小；当r>r0时，引力比斥力大，分子力表现为引力，在某阶段逐渐增大，然后又逐渐减小．通过上面的分析可知，B、C项是正确的，A、D项是不正确的．故正确答案为B、C. 答案　BC 针对训练　如图所示，设有一分子位于图中的坐标系原点O处不动，另一分子可位于x轴正半轴上不同位置处，图中纵坐标表示这两个分子间分子力的大小，两条曲线分别表示斥力或引力的大小随两分子间距离变化的关系，e为两曲线的交点，则(　　) A．ab线表示引力，cd线表示斥力，e点的横坐标约为10－15 m B．ab线表示斥力，cd线表示引力，e点的横坐标约为10－10 m C．ab线表示引力，cd线表示斥力，e点的横坐标约为10－10 m D．ab线表示斥力，cd线表示引力，e点的横坐标约为10－15 m 答案　B 解析　由于分子间斥力的大小随两分子间距离的变化比引力快，所以题图中曲线ab表示斥力，cd表示引力，e点引力和斥力平衡，分子间距离的数量级为10－10 m，所以B选项正确． 八、分子力的功 例8分子甲和乙距离较远，设甲固定不动，乙分子逐渐向甲分子靠近，直到不能再近的这一过程中(　　) A．分子力总是对乙做功 B．乙分子总是克服分子力做功 C．先是乙分子克服分子力做功，然后分子力对乙分子做正功 D．先是分子力对乙分子做正功，然后乙分子克服分子力做功 解析　如图所示，由于开始时分子间距大于r0时，分子力表现为引力，因此分子乙从远处移到距分子甲r0处的过程中，分子力做正功；由于分子间距离小于r0时，分子力表现为斥力，因此分子乙从距分子甲r0处继续向甲移近时要克服分子力做功．故正确答案为D. 答案　D 九、分子力的宏观表现 例9（多选）下列说法正确的是(　　) A．水的体积很难被压缩，这是分子间存在斥力的宏观表现 B．气体总是很容易充满容器，这是分子间存在斥力的宏观表现 C．两个相同的半球壳吻合接触，中间抽成真空(马德堡半球)，用力很难拉开，这是分子间存在吸引力的宏观表现 D．用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，这是分子间存在吸引力的宏观表现 解析　水是液体、铁是固体，正常情况下它们分子之间的距离都为r0，分子间的引力和斥力恰好平衡．当水被压缩时，分子间距离由r0略微减小，分子间斥力大于引力，分子力的宏观表现为斥力，其效果是水的体积很难被压缩；当用力拉铁棒两端时，铁棒发生很小的形变，分子间距离由r0略微增大，分子间引力大于斥力，分子力的宏观表现为引力，其效果为铁棒没有断，所以选项A、D正确．气体分子由于永不停息地做无规则运动，能够到达容器内的任何空间，所以很容易就充满容器，由于气体分子间距离远大于r0，分子间几乎无作用力，就是有作用力，也表现为引力，所以B错．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．故正确答案为A、D. 答案 AD 十、状态参量与平衡态 例10　下列说法中正确的是(　　) A．状态参量是描述系统状态的物理量，系统处于非平衡状态时各部分的参量不发生变化 B．当系统不受外界影响，且经过足够长的时间，其内部各部分状态参量将会相同 C．只有处于平衡状态的系统才有状态参量 D．两物体发生热传递时，它们组成的系统处于平衡状态 解析　处于非平衡状态的系统也有状态参量，而且参量会发生变化．经过足够长的时间，系统若不受外界影响就会达到平衡状态，各部分状态参量将会相同，故B项正确，A、C项错误；处于热传递过程中的两系统处于非平衡状态，故D项错误． 答案　B 十一、热平衡与温度 例11（多选）关于热平衡，下列说法正确的是(　　) A．系统甲与系统乙达到热平衡就是它们的温度达到相同的状态 B．标准状况下，冰水混合物与0 °C的水未达到热平衡 C．量体温时温度计需和身体接触十分钟左右是为了让温度计跟身体达到热平衡 D．冷热程度相同的两系统处于热平衡状态 解析　两系统达到热平衡时的标志是它们的温度相同，或者说它们的冷热程度相同，所以A、C、D对，B错． 答案　ACD 十二、温度计与温标 例12　关于温度与温标，下列说法正确的是(　　) A．温度与温标是一回事，所以热力学温标也称为热力学温度 B．摄氏温度与热力学温度都可以取负值 C．摄氏温度升高3 °C，在热力学温标中温度升高276.15 K D．热力学温度每一度的大小与摄氏温度每一度的大小相等 解析　温标是温度数值的表示方法，所以温度与温标是不同的概念，用热力学温标表示的温度称为热力学温度，选项A错．摄氏温度可以取负值，但是热力学温度不能取负值，因为热力学温度的零点是低温的极限，故选项B错．摄氏温度的每一度与热力学温度的每一度的大小相等，选项D正确．摄氏温度升高3 °C，也就是热力学温度升高了3 K，故选项C错． 答案　D 针对训练　关于温标，下列说法正确的是(　　) A．温标不同，测量时得到同一系统的温度数值可能是不同的 B．不同温标表示的温度数值不同，则说明温度不同 C．温标的规定都是人为的，没有什么理论依据 D．热力学温标和摄氏温标是两种不同的温度表示方法，表示的温度数值没有关系 答案　A 解析　温标不同，测量同一系统的温度数值一般不同，A对，B错．每一种温标的规定都有一定意义，如摄氏温标的0 °C表示标准大气压下冰的熔点，100 °C为标准大气压下水的沸点，C错．热力学温标和摄氏温标在数值上有T＝t＋273.15 K，D错. 十三、分子动能 例13　关于分子的动能，下列说法中正确的是(　　) A．物体运动速度大，物体内分子的动能一定大 B．物体的温度升高，物体内每个分子的动能都增大 C．物体的温度降低，物体内大量分子的平均动能一定减小 D．物体内分子的平均动能与物体做机械运动的速度大小无关 解析　分子的动能与机械运动的速度无关，温度升高，分子的平均动能一定增大，但对单个分子来讲，其动能可能增大也可能减小． 答案　CD 十四、分子势能 例14（多选）如图所示为物体分子间相互作用力与分子间距离之间的关系图象．下列判断中正确的是(　　) A．当r<r0时，r越小，则分子势能Ep越大 B．当r>r0时，r越小，则分子势能Ep越大 C．当r＝r0时，分子势能Ep最小 D．当r→∞时，分子势能Ep最小 解析　当r<r0时，分子力表现为斥力，r减小时分子力做负功，分子势能增大；当r>r0时，分子力表现为引力，r减小时分子力做正功，分子势能减小；当r＝r0时，分子力为零，分子势能最小；当r→∞时，分子势能为零，但不是最小．故正确答案为A、C. 答案　AC 针对训练（多选）设r＝r0时分子间作用力为零，则在一个分子从远处以某一动能向另一个分子靠近的过程中，下列说法中正确的是(　　) A．r＞r0时，分子力做正功，动能增大，势能减小 B．r＝r0时，动能最大，势能最小 C．r＜r0时，分子力做负功，动能减小，势能增大 D．以上均不对 答案　ABC 解析　一个分子从远处向另一个分子靠近，它们之间的作用力先为引力后为斥力，故先做正功后做负功，那么分子势能先减小后增大，而动能正好相反，先增大后减小；当r＝r0时，势能最小，动能最大． 十五、内能 例15　下列说法正确的是(　　) A．铁块熔化成铁水的过程中，温度不变，内能也不变 B．物体运动的速度增大，则物体中分子热运动的平均动能增大，物体的内能增大 C．A、B两物体接触时有热量从物体A传到物体B，这说明物体A的内能大于物体B的内能 D．A、B两物体的温度相同时，A、B两物体的内能可能不同，分子的平均速率也可能不同 解析　解答本题的关键是对温度和内能这两个概念的理解．温度是分子热运动的平均动能的标志，内能是所有分子动能和分子势能的总和，故温度不变时，内能可能变化，A项错误．两物体温度相同，内能可能不同，分子的平均动能相同，但由＝m2知，分子的平均速率可能不同，故D项正确．最易出错的是认为有热量从A传到B，A的内能肯定大，其实有热量从A传到B，只说明A的温度高，内能大小还要看它们的总分子数和分子势能这些因素，故C项错误．机械运动的速度与分子热运动的平均动能无关，故B项错误．故正确答案为D. 答案 　D 1．(用油膜法估测分子的大小)为了减小“用油膜法估测分子的大小”的误差，下列方法可行的是(　　) A．用注射器取1 mL配制好的油酸酒精溶液，共可滴N滴，则每滴中含有油酸 mL B．把浅盘水平放置，在浅盘里倒入一些水，使水面离盘口距离小一些 C．先在浅盘中撒些痱子粉，再用注射器把油酸酒精溶液多滴几滴在水面上 D．用牙签把水面上的油膜尽量拨弄成矩形 答案　B 解析　 mL是一滴油酸酒精溶液的体积，乘以其中油酸的浓度才是油酸的体积，A项错；B项的做法是正确的；多滴几滴能够使测量形成油膜的油酸体积更精确些，但多滴以后会使油膜面积增大，可能使油膜这个不规则形状的一部分与浅盘的壁相接触，这样油膜就不是单分子油膜了，故C项错；D项中的做法没有必要，并且牙签上沾有油酸，会使油酸体积测量误差增大． 2．(分子的大小)纳米材料具有很多优越性，有着广阔的应用前景．边长为1 nm的立方体，可容纳液态氢分子(其直径约为10－10 m)的个数最接近于(　　) A．102个 B．103个 C．106个 D．109个 答案　B 解析　1 nm＝10－9 m，则边长为1 nm的立方体的体积V＝(10－9)3 m3＝10－27 m3；将液态氢分子看做边长为10－10 m的小立方体，则每个氢分子的体积V0＝(10－10)3 m3＝10－30 m3，所以可容纳的液态氢分子的个数N＝＝103(个)．液态氢分子可认为分子是紧挨着的，其空隙可忽略，对此题而言，建立立方体模型比球形模型运算更简洁． 3．(阿伏加德罗常数的应用)（多选）已知某气体的摩尔体积为22.4 L/mol，摩尔质量为18 g/mol，阿伏加德罗常数为6.02×1023 mol－1，由以上数据可以估算出这种气体(　　) A．每个分子的质量 B．每个分子的体积 C．每个分子占据的空间 D．分子之间的平均距离 答案　ACD 解析　实际上气体分子之间的距离远比分子本身的线度大得多，即气体分子之间有很大空隙，故不能根据V0＝计算分子体积，这样算得的应是该气体每个分子所占据的空间，故C正确；可认为每个分子平均占据了一个小立方体空间，即为相邻分子之间的平均距离，D正确；每个分子的质量显然可由m0＝估算，A正确． 4．(扩散现象)在下列给出的四种现象中，属于扩散现象的有(　　) A．雨后的天空中悬浮着许多小水珠 B．海绵吸水 C．把一块铅和一块金的接触面磨平、磨光后，紧紧地压在一起，几年后会发现铅中有金 D．将大米与玉米混合均匀，大米与玉米“你中有我，我中有你” 答案　C 解析　扩散现象指不同的物质(分子)彼此进入对方的现象．很明显，A、B、D不是扩散现象，C满足扩散条件． 5．(布朗运动)做布朗运动实验，得到某个观测记录如图所示，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运动微粒位置的连线 答案　D 解析　微粒在周围液体分子无规则地碰撞下做布朗运动，运动轨迹也是无规则的，实际操作中不易描绘出微粒运动的实际轨迹；而按等时间间隔依次记录的某个微粒所处位置的连线也能充分反映微粒布朗运动的无规则，本实验记录描绘的正是某个微粒不同时刻所处位置的连线，故选D. 6．(热运动)对分子的热运动，以下叙述中正确的是(　　) A．分子的热运动就是布朗运动 B．热运动是分子的无规则运动，同种物质的分子的热运动激烈程度相同 C．气体分子的热运动不一定比液体分子激烈 D．物体运动的速度越大，其内部分子的热运动就越激烈 答案　C 解析　分子的热运动是分子的无规则运动，而布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运动，不是分子的运动，故A错．分子无规则运动的激烈程度只与物体温度有关，物体温度越高，分子的热运动就越激烈，这种运动是物体内部分子的运动，属微观的范畴，与物体的宏观运动没有关系，也与物体的物态没有关系，故B、D错． 7．(分子力的特点)（多选）两个分子之间的距离为r，当r增大时，这两个分子之间的分子力(　　) A．一定增大 B．一定减小 C．可能增大 D．可能减小 答案　CD 解析　分子间同时存在的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，题设的r是大于r0(平衡距离)还是小于r0未知，增大多少也未知．由图可知，分子间距离r在从无限小到无限大的区间内，分子力随r的增大是先减小后增大，再减小． 8．(分子力的功)如图所示，甲分子固定于坐标原点O，乙分子从无穷远处静止释放，在分子力的作用下靠近甲．图中d点是分子靠得最近的位置，则乙分子速度最大处可能是(　　) A．a点 B．b点 C．c点 D．d点 答案　C 解析　从a点到c点分子间的作用力表现为引力，分子间的作用力做正功，速度增加；从c点到d点分子间的作用力表现为斥力，分子间的作用力做负功，速度减小，所以在c点速度最大． 9．(分子力的宏观表现)表面平滑的太空飞行器在太空中飞行与灰尘互相摩擦时，很容易发生“黏合”现象，这是由于(　　) A．摩擦生热的作用 B．化学反应的作用 C．分子力的作用 D．万有引力的作用 答案　C 解析　当表面平滑的飞行器在太空中与灰尘相互摩擦时，可以使飞行器表面与灰尘的距离达到分子力的作用范围，而发生“黏合”，因此是分子力的作用，C项正确． 10．(状态参量与平衡态)（多选）下列状态中处于平衡态的是(　　) A．将一金属块放在沸水中加热足够长的时间 B．冰水混合物处在0 °C环境中 C．突然被压缩的气体 D．开空调2分钟内教室中的气体 答案　AB 解析　系统处于平衡态时，其状态参量稳定不变．金属块放在沸水中加热足够长的时间，冰水混合物在0 °C环境中，其温度、压强、体积都不再变化，是平衡态，故A、B对；突然被压缩的气体温度升高，压强变大，故其不是平衡态，C错；开空调2分钟内教室中的气体温度、体积均要变化，故其不是平衡态，D错． 11．(热平衡与温度)（多选）下列说法正确的是(　　) A．两个系统处于热平衡时，它们一定具有相同的热量 B．如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统也必定处于热平衡 C．温度是决定两个系统是否达到热平衡状态的唯一物理量 D．热平衡定律是温度计能够用来测量温度的基本原理 答案　BCD 解析　处于热平衡的系统都具有相同的状态参量——温度，故A项错误，C项正确；由热平衡定律可知，若物体与A处于热平衡，它同时也与B达到热平衡，则A的温度便等于B的温度，这也是温度计用来测量温度的基本原理，故B、D两项也正确．故正确答案为B、C、D. 12．(温度计与温标)严冬，湖面上结了厚厚的冰，但冰下鱼儿仍在游动．为了测出冰下水的温度，徐强同学在冰上打了一个洞，拿来一支实验室温度计，用下列四种方法测水温，正确的做法是(　　) A．用线将温度计拴牢从洞中放入水里，待较长时间后从水中提出，读出示数 B．取一塑料饮水瓶，将瓶拴住从洞中放入水里，水灌满瓶后取出，再用温度计测瓶中水的温度 C．取一塑料饮水瓶，将温度计悬吊在瓶中，再将瓶拴住从洞中放入水里，水灌满瓶后待较长时间，然后将瓶提出，立即读出温度计的示数 D．手拿温度计，从洞中将温度计插入水中，待较长时间后取出立即读出示数 答案　C 解析　要测量冰下水的温度，必须使温度计与冰下的水达到热平衡时，再读出温度计的示数，可隔着冰又没法直接读数，把温度计取出来，显示的又不是原热平衡状态下的温度，所以选项A、D的做法错误，选项C的做法正确．对于选项B的做法，饮水瓶提出后，再用温度计测，这时，周围空气也参与了热交换，不是原来的热平衡，测出的温度不再是冰下水的温度了． 13．(分子动能)关于温度的概念，下列说法正确的是(　　) A．某物体的温度为0 ℃，则其中每个分子的温度都为0 ℃ B．温度是分子热运动平均速率的标志 C．温度是分子热运动平均动能的标志 D．温度可从高温物体传递到低温物体，达到热平衡时，两物体温度相等 答案　C 解析　温度是对大量分子而言的，对每个分子没有意义，温度是分子热运动平均动能的标志，不是平均速率的标志，A、B错，C对；热传递的是热量不是温度，D错． 14．(分子势能)（多选）两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近．在此过程中，下列说法正确的是(　　) A．分子力先增大，后一直减小 B．分子力先做正功，后做负功 C．分子动能先增大，后减小 D．分子势能先增大，后减小 E．分子势能和分子动能之和不变 答案　BCE 解析　两分子从相距较远处仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近的过程中，分子力先表现为分子引力后表现为分子斥力，分子间距离r>r0时，随着距离r的减小，分子力先增大后减小，分子间距离r<r0时，分子力一直增大至最大，故选项A错；在两分子靠近的过程中，分子引力做正功、分子斥力做负功，分子势能先减小后增大，分子动能先增大后减小，所以选项B、C正确，选项D错；分子仅在分子力作用下运动，只有分子力做功，分子势能和分子动能之和不变，选项E正确． 15．(内能)关于物体的内能，下列说法中正确的是(　　) A．机械能可以为零，但内能永远不为零 B．温度相同、质量相同的物体具有相同的内能 C．温度越高，物体的内能越大 D．0 °C的冰的内能与等质量的0 °C的水的内能相等 答案　A 解析　机械能是宏观能量，当物体的动能和势能均为零时，机械能就为零；而物体内的分子在永不停息地做无规则运动，且存在相互作用力，所以物体的内能永不为零，A项对；物体的内能与物质的量、温度和体积有关，B、C、D三项错误，故选A. 物质是由大量分子组成的 题组一　用油膜法估测分子的大小 1．（多选）用油膜法估测分子的大小时，采用的理想化条件是(　　) A．把在水面上尽可能充分散开的油膜视为单分子油膜 B．把形成单分子油膜的分子看做紧密排列的球形分子 C．把油膜视为单分子油膜，但需考虑分子间隙 D．将单分子视为立方体模型 答案　AB 2．某同学在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，计算结果明显偏大，可能是由于(　　) A．油酸未完全散开 B．油酸中含有大量的酒精 C．计算油膜面积时不足1格的全部按1格计算 D．求每滴溶液的体积时，1 mL的溶液的滴数多记了10滴 答案　A 解析　油酸分子直径d＝.计算结果明显偏大，可能是V取大了或S取小了，油酸未完全散开，所测S偏小，d偏大，A正确；油酸中含有大量的酒精，不影响结果，B错误；若计算油膜面积时不足1格的全部按1格计算，使S变大，d变小，C错误；若求每滴溶液的体积时，1 mL的溶液的滴数多记了10滴，使V变小，d变小，D错误． 3.（多选）在“用油膜法估测分子的大小”实验中所用的油酸酒精溶液为每1 000 mL溶液中有纯油酸0.6 mL，用注射器测得1 mL上述溶液为80滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，测得油膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中每个小正方形方格的边长均为1 cm，下列说法正确的是(　　) A．实验时将油酸分子看成球体 B．实验时不考虑各油酸分子间的间隙 C．测出分子直径后，就可以根据已知条件算出阿伏加德罗常数 D．该实验测出油酸分子的直径约是6.5×10－8 m E．使用油酸酒精溶液的目的是让油酸在水面上形成单层分子油膜 答案　ABE 解析　“用油膜法估测分子大小”实验，把一滴油酸酒精溶液滴到水面上，油酸在水面上要尽可能地散开，形成单分子油膜，把分子看成球体，单分子油膜的厚度就可以认为等于油酸分子直径．故A、B、E正确． 题组二　分子的大小 4．（多选）关于分子，下列说法中正确的是(　　) A．分子的形状要么是球形，要么是立方体 B．所有分子的直径都相同 C．不同分子的直径一般不同，但数量级基本一致 D．测定分子大小的方法有多种，油膜法只是其中一种方法 答案　CD 解析　实际上，分子的结构非常复杂，它的形状并不真的都是球形，分子的直径不可能都相同，测定分子大小的方法有许多种，尽管用不同方法测出的结果有差异，但数量级是一致的． 5．（多选）关于分子质量，下列说法正确的是(　　) A．质量相同的任何物质，分子数都相同 B．摩尔质量相同的物质，分子质量一定相同 C．分子质量之比一定等于它们的摩尔质量之比 D．密度大的物质，分子质量一定大 答案　BC 解析　质量相同，摩尔质量不一定相同，A错．摩尔质量相同，分子个数相同，每个分子质量相同，B对．分子质量等于摩尔质量除以阿伏加德罗常数，所以分子质量之比一定等于它们的摩尔质量之比，C对．密度大，相同体积质量大，但分子个数不确定，无法比较分子质量大小，D错． 题组三　阿伏加德罗常数及微观量的估算 6．从下列哪一组数据可以算出阿伏加德罗常数(　　) A．水的密度和水的摩尔质量 B．水的摩尔质量和水分子的体积 C．水分子的体积和水分子的质量 D．水分子的质量和水的摩尔质量 答案　D 解析　阿伏加德罗常数是联系宏观世界和微观世界的桥梁，有两个主要公式求阿伏加德罗常数，分别为：NA＝和NA＝.对应可得D项正确． 7．（多选）某气体的摩尔质量为M，摩尔体积为V，密度为ρ，每个分子的质量和体积分别为m0和V0，则阿伏加德罗常数NA可表示为(　　) A．NA＝ B．NA＝ C．NA＝ D．NA＝ 答案　BC 解析　气体的体积是指气体所充满的容器的容积，它不等于气体分子个数与每个气体分子体积的乘积，所以A、D错．由质量、体积、密度关系可推知B、C正确． 8．已知在标准状况下，1 mol氢气的体积为22.4 L，氢气分子间距约为(　　) A．10－9 m B．10－10 m C．10－11 m D．10－8 m 答案　A 解析　在标准状况下，1 mol氢气的体积为22.4 L，则每个氢气分子占据的体积ΔV＝＝ m3＝3.72×10－26 m3. 按立方体估算，占据体积的边长：L＝＝ m≈3.3×10－9 m．故选B. 9．已知阿伏加德罗常数为NA，某物质的摩尔质量为M，该物质的密度为ρ，则下列叙述中正确的是(　　) A．1 kg该物质所含的分子个数是ρNA B．1 kg该物质所含的分子个数是 C．该物质1个分子的质量是 D．该物质1个分子占有的空间是 答案　D 解析　1 kg该物质的物质的量为，所以分子个数为，选项A、B均错；该物质1个分子的质量是，选项C错；该物质的摩尔体积为V＝，所以每个分子占有的空间是＝，选项D对． 10．已知水银的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，则水银分子的直径是(　　) A．() B．() C. D. 答案　A 解析　1 mol水银的体积V＝，1个水银分子的体积V0＝＝，把水银分子看成球体，则V0＝πd3，所以d＝().把水银分子看成立方体，则V0＝d3，所以d＝()，故正确答案为A. 11．2008年8月8日北京奥运会开赛以来，美丽的“水立方”游泳馆简直成了破世界纪录的摇篮，但“水立方”同时也是公认的耗水大户，因此，“水立方”专门设计了雨水回收系统，平均每年可以回收雨水10 500 m3，相当于100户居民一年的用水量，请你根据上述数据估算一户居民一天的平均用水量与下面哪个水分子数目最接近(设水分子的摩尔质量为M＝1.8×10－2 kg/mol)(　　) A．3×1031个 B．3×1028个 C．9×1027个 D．9×1030个 答案　C 解析　每户居民一天所用水的体积V＝ m3≈0.29 m3，该体积所包含的水分子数目N＝NA≈9.7×1027个，最接近C项，故选C. 12． 已知气泡内气体的密度为1.29 kg/m3，平均摩尔质量为0.029 kg/mol.阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023 mol－1，取气体分子的平均直径为2×10－10 m，若气泡内的气体完全变为液体，请估算液体体积与原来气体体积的比值．(结果保留一位有效数字) 答案　1×10－4(或2×10－4) 解设气体体积为V0，液体体积为V1，平均摩尔质量M＝0.029 kg/mol.气体分子数(等于液体分子数)N＝NA. (1)按分子为球体模型：液体体积V1＝N 则＝πd3NA，代入数据得＝1×10－4. (2)按分子为立方体模型：液体体积V1＝Nd3， 则＝d3NA，代入数据得：＝2×10－4. 分子热运动 题组一　扩散现象 1．（多选）关于扩散现象，下列说法中正确的是(　　) A．扩散现象是指相互接触的物体彼此进入对方的现象 B．扩散现象只能在液体中进行 C．扩散现象说明分子在做无规则运动且分子之间是有空隙的 D．扩散的快慢与温度无关 答案　AC 解析　扩散现象是指相互接触的物体彼此进入对方的现象，且温度越高，扩散进行得越快，扩散现象说明了分子在做无规则运动，且分子之间是有空隙的． 2．通常把萝卜腌成咸菜需要几天，而把萝卜炒成熟菜，使之具有相同的咸味，只需几分钟．造成这种差别的主要原因是(　　) A．加热后盐分子变小，很容易进入萝卜中 B．炒菜时萝卜翻动的快，盐和萝卜接触多 C．加热后萝卜分子间空隙变大，易扩散 D．炒菜时温度高，分子热运动剧烈 答案　D 解析　萝卜变咸的原因是盐分子扩散到萝卜中去，温度越高，分子热运动越剧烈，扩散现象越显著，萝卜变咸也就越快，这是造成差别的主要原因，所以答案选D. 3．（多选）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时间，盐就会进入肉里．则下列说法正确的是(　　) A．如果让腌制汤温度升高，盐分子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万有引力，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 解析　盐分子进入鸭肉是因为盐分子的扩散，温度越高扩散得越快，A正确；盐分子进入鸭肉是因为盐分子的无规则运动，并不是因为万有引力，B错误；盐分子永不停息地做无规则运动，有的进入鸭肉，有的离开鸭肉，C正确；冷冻后，仍然会有盐分子进入鸭肉，只不过速度慢一些，D错误． 题组二　布朗运动 4．布朗运动的发现，在物理学上的主要贡献是(　　) A．说明了悬浮颗粒在做无规则运动 B．说明了液体分子在做无规则运动 C．说明了悬浮颗粒做无规则运动的激烈程度与温度无关 D．说明了液体分子与悬浮颗粒之间的相互作用力 答案　B 解析　布朗运动对物理学的主要贡献有两个：一个是说明了液体分子在做无规则运动；另一个是说明了分子无规则运动的剧烈程度与温度有关． 5．（多选）较大的颗粒不做布朗运动是因为(　　) A．液体分子停止运动 B．液体温度太低 C．跟颗粒碰撞的分子数较多，多方面的撞击导致平衡 D．分子冲击力小，不易改变大颗粒的运动状态 答案　CD 解析　当悬浮微粒比较大时，由于同时跟它碰撞的分子数比较多，来自各个方向的冲击力的效果可以是相互平衡的，且颗粒比较大时，受到较小的冲击力，很难改变原有的运动状态． 6．甲、乙两杯水，水中均有颗粒在做布朗运动，经显微镜观察后，发现甲杯中的布朗运动比乙杯中的布朗运动激烈，则下列说法中正确的是(　　) A．甲杯中的水温高于乙杯中的水温 B．甲杯中的水温等于乙杯中的水温 C．甲杯中的水温低于乙杯中的水温 D．条件不足，无法确定 答案　D 解析　布朗运动的激烈程度跟温度大小和颗粒大小有关系，而颗粒哪个大未知，故无法判断． 题组三　分子热运动的理解 7．物体内分子运动的快慢与温度有关，在0°C时冰块内的水分子的运动状态是(　　) A．仍然是运动的 B．处于静止状态 C．处于相对静止状态 D．大部分分子处于静止状态 答案　A 解析　分子的运动虽然受温度影响，但永不停息，A对，B、C、D错． 8．（多选）对以下物理现象的正确分析是(　　) ①从窗外射来的阳光中，可以看到空气中的微粒在上下飞舞　 ②上升的水蒸气的运动　 ③用显微镜观察悬浮在水中的小炭粒，小炭粒不停地做无规则运动　 ④向一杯清水中滴入几滴红墨水，红墨水向周围运动 A．①②③属于布朗运动 B．④属于扩散现象 C．只有③属于布朗运动 D．以上结论均不正确 答案　BC 解析　扩散现象是指不同物质彼此进入对方的现象，而布朗运动是指固体小颗粒的无规则运动．观察布朗运动必须在高倍显微镜下，肉眼看到的颗粒不属于做布朗运动的颗粒．由以上分析可判断B、C选项正确． 9．如图所示，把一块铅和一块金的接触面磨平、磨光后紧紧压在一起，五年后发现金中有铅，铅中有金，对此现象说法正确的是(　　) A．属扩散现象，原因是由于金分子和铅分子的相互吸引 B．属扩散现象，原因是由于金分子和铅分子的运动 C．属布朗运动，小金粒进入铅块中，小铅粒进入金块中 D．属布朗运动，由于外界压力使小金粒、小铅粒彼此进入对方中 答案　B 解析　属扩散现象，是由于两种不同物质分子运动引起的，不是分子间的相互吸引，B对，A错；布朗运动是固体颗粒的运动而不是分子运动，故C、D错． 10．“花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴．”这是南宋诗人陆游《村居书喜》中的两句诗，描写春季天暖、鸟语花香的山村美景．对于前一句，从物理学的角度可以理解为花朵分泌出的芳香分子运动速度加快，说明当时周边的气温突然__________，属于__________现象． 答案　升高　扩散 解析　诗句中“花气袭人”说明发生了扩散现象，而造成扩散加快的直接原因是“骤暖”，即气温突然升高造成的，从物理学的角度看就是当周围气温升高时，花香扩散加剧． 11．下面关于布朗运动的两种说法都是错误的，试分析它们各错在哪里． (1)北方冬天的大风天气，常常看到风沙弥漫、尘土飞扬，这就是布朗运动； (2)一滴碳素墨水滴在清水中，过一会儿整杯水都变黑了，这是碳分子做布朗运动的结果． 答案　见解析 解析　(1)能在液体或气体中做布朗运动的微粒(可称为布朗微粒)都是很小的，一般数量级在10－6 m，这种微粒肉眼是看不见的，必须借助于显微镜．冬天大风天气看到的风沙尘土，都是较大的颗粒，它们的运动不能称为布朗运动．当然空气中的确悬浮着许多布朗颗粒，但我们的眼睛看不到． (2)碳素墨水是由研磨得很细的炭粒散布在水溶液中构成的，把它滴入水中，由于炭粒并不溶于水，它仍以小炭粒的形式存在，这些小炭粒受水分子的撞击，要做布朗运动，并使得整杯水都变黑了．布朗运动并不是固体分子的运动，因此说“这是碳分子做布朗运动的结果”是错误的． 分子间的作用力 题组一　分子力的特点 1．清晨，草叶上的露珠是由空气中的水汽凝结成的水珠，这一物理过程中，水分子间的(　　) A．引力消失，斥力增大 B．斥力消失，引力增大 C．引力、斥力都减小 D．引力、斥力都增大 答案　D 解析　因为空气中的水汽凝结成水珠时，分子间的距离变小，而分子引力和分子斥力均随着分子间距离的减小而增大，故D选项正确． 2．分子间的相互作用力由引力F引和斥力F斥两部分组成，则(　　) A．F斥和F引是同时存在的 B．F引总是大于F斥，其合力总是表现为引力 C．分子之间的距离越小，F引越小，F斥越大 D．分子之间的距离越小，F引越大，F斥越小 答案　A 解析　分子间的引力和斥力是同时存在的，它们的大小都是随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的减小而增大，但斥力变化得更快一些．当r＜r0时，合力表现为斥力，随分子间距离的增大而减小．当r＞r0时，合力表现为引力，引力的大小随分子间距离的增大表现为先增大后减小．正确选项是A. 3．关于分子力，下列说法中正确的是(　　) A．分子引力不等于斥力时，违背牛顿第三定律 B．两个分子间的引力等于万有引力 C．分子间相互作用的引力和斥力不是一对作用力和反作用力 D．浮力等于固体与液体表面分子间作用的合力 答案　C 解析　分子间的引力和斥力是同时存在的，且是遵守各自规律的两种力，不是作用力和反作用力，故选项A错误，选项C正确；分子间的引力与万有引力是不同性质的两种力，故选项B错误；浮力是固体受到的压力差，与分子间作用力无关，故选项D错误． 4.（多选）如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于r轴上，甲、乙两分子间作用力与分子间距离关系图象如图．现把乙分子从r3处由静止释放，则(　　) A．乙分子从r3到r1一直加速 B．乙分子从r3到r2过程中呈现引力，从r2到r1过程中呈现斥力 C．乙分子从r3到r1过程中，两分子间的分子力先增大后减小 D．乙分子从r3到距离甲最近的位置过程中，两分子间的分子力先减小后增大 答案　AC 解析　乙分子从r3到r1一直受甲分子的引力作用，且分子间作用力先增大后减小，故乙分子做加速运动，A、C正确；乙分子从r3到r1过程中一直呈现引力，B错误；乙分子从r3到距离甲最近的位置过程中，两分子间的分子力先增大后减小再增大，D错误． 题组二　分子力的功 5．（多选）一般情况下，分子间同时存在分子引力和分子斥力；若在外力作用下两分子的间距达到不能再靠近为止，且甲分子固定不动，乙分子可自由移动，则去掉外力后，当乙分子运动到相距很远时，速度为v，则在乙分子的运动过程中(乙分子的质量为m)，下列说法正确的是(　　) A．乙分子的动能变化量为mv2 B．分子力对乙分子做的功为mv2 C．分子引力比分子斥力多做了mv2的功 D．分子斥力比分子引力多做了mv2的功 答案　ABD 解析　由动能定理可知A、B正确．乙分子远离过程中，分子斥力做正功，引力做负功，动能增加mv2，故斥力比引力多做mv2的功，C错误，D正确． 题组三　分子力的宏观表现 6.如图所示，两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来，下面的铅柱不脱落，主要原因是(　　) A．铅分子做无规则热运动 B．铅柱受到大气压力作用 C．铅柱间存在万有引力作用 D．铅柱间存在分子引力作用 答案　D 解析　挤压后的铅分子之间的距离可以达到分子之间存在相互作用力的距离范围，故不脱落的主要原因是分子之间存在引力，故D正确，A、B、C错误． 7．固体和液体很难被压缩，其原因是(　　) A．分子已占据了整个空间，分子间没有空隙 B．分子间的空隙太小，分子间只有斥力 C．压缩时，分子斥力大于分子引力 D．分子都被固定在平衡位置不动 答案　C 解析　扩散现象说明了分子在做无规则的热运动，且分子间存在着空隙，故A、D选项错误．压缩固体和液体时，分子间的引力和斥力是同时存在的，只不过是斥力大于引力，分子力表现为斥力，故选项B错误，选项C正确． 8．（多选）对下列现象的解释正确的是(　　) A．两块铁经过高温加压将连成一整块，这说明铁分子间有吸引力 B．一定质量的气体能充满整个容器，这说明在一般情况下，气体分子间的作用力很微弱 C．电焊能把两块金属连接成一整块是分子间的引力起作用 D．破碎的玻璃不能把它们拼接在一起是因为其分子间斥力作用的结果 答案　ABC 解析　高温下铁分子运动非常激烈，两铁块上的铁分子间距很容易接近到分子力起作用的距离内，所以两块铁经过高温加压将很容易连成一整块，电焊也是相同的原理，所以A、C项正确；通常情况下，气体分子间的距离大约为分子直径的10多倍，此种情况下分子力非常微弱，气体分子可以无拘无束地运动，从而充满整个容器，所以B项正确；玻璃断面凹凸不平，即使用很大的力也不能使两断面间距接近到分子引力作用的距离，所以碎玻璃不能接合，若把玻璃加热，玻璃变软，则可重新接合，所以D项错误． 9．水压机是利用液体来传递压强的．水压机工作时，水分子间(　　) A．只有斥力 B．只有引力 C．既有引力也有斥力，但分子力表现为引力 D．既有引力也有斥力，但分子力表现为斥力 答案　D 解析　水压机工作时，水分子间距离小于平衡距离，水分子之间既有引力也有斥力，但斥力大于引力，分子力表现为斥力，选项D正确． 10．有甲、乙两个分子，甲分子固定不动，乙分子由无穷远处向甲靠近，直到不能再靠近为止，此过程中： (1)若不考虑其他作用力，则整个过程中乙分子的加速度怎么变化？ (2)不考虑其他作用力，乙分子的动能怎么变化？ 答案　(1)由于乙分子只受分子力作用，根据牛顿第二定律，乙的加速度与它所受的分子力成正比，也就是乙的加速度的变化与分子力的变化一致，即在整个过程中，乙分子的加速度大小是先增大后减小再增大，加速度的方向先是指向甲，后是沿甲、乙连线指向乙． (2)根据动能定理，乙分子的动能变化量等于合力即分子力对乙分子所做的功，由于分子力对乙分子先做正功后做负功，所以乙分子的动能先增大后减小． 温度和温标 题组一　对状态参量与平衡态的理解 1．（多选）热力学系统的平衡态是一种(　　) A．定态平衡 B．动态平衡 C．分子已经不动 D．分子仍做无规则运动 答案　BD 解析　热力学系统的平衡是大量分子的平均效果，是动态平衡． 2．（多选）在热学中，要描述一定气体的宏观状态，需要确定下列哪些物理量(　　) A．每个气体分子的运动速率 B．压强 C．体积 D．温度 答案　BCD 解析　描述系统的宏观状态，其参量是宏观量，每个气体分子的运动速率是微观量，不是气体的宏观状态参量．气体的压强、体积和温度分别是从力学、几何学、热学三个角度对气体的性质进行的宏观描述，是确定气体宏观状态的三个状态参量．故正确答案为B、C、D. 题组二　对热平衡与温度概念的理解 3．甲、乙两物体接触时，甲向乙传递热量的原因是(　　) A．甲的质量比乙大 B．甲的比热容比乙大 C．甲的热量比乙多 D．甲的温度比乙高 答案　D 解析　热传递发生的原因是两物体的温度不同，本质是热量从高温物体传到低温物体，故D项正确． 4．关于平衡态和热平衡，下列说法中正确的是(　　) A．只要温度不变且处处相等，系统就一定处于平衡态 B．热平衡就是平衡态 C．如果两个系统彼此接触而不发生状态参量的变化，这两个系统又不受外界影响，那么这两个系统一定处于热平衡状态 D．两个处于热平衡状态的系统，温度可以有微小的差别 答案　C 解析　一个系统的温度、压强、体积都不变化，系统才处于平衡态，仅仅根据温度不变且处处相等不能得出系统一定处于平衡态的结论，A错误；平衡态是针对某一系统而言的，热平衡是两个系统相互影响的最终结果，B错误；由热平衡的定义知C正确；温度是热平衡的标志，必须相同，故D错．故正确答案为C. 5．（多选）两个原来处于热平衡状态的系统，分开后，由于受外界的影响，其中一个系统的温度升高了5 K，另一个系统的温度升高了5 ℃，则下列说法正确的是(　　) A．两个系统不再是热平衡状态 B．两个系统此时仍是热平衡状态 C．两个系统的状态都发生了变化 D．两个系统的状态都没有发生变化 答案　BC 解析　由于两个系统原来处于热平衡状态，温度相同，当分别升高5 ℃和5 K后，温度仍相同，两个系统仍为热平衡状态，故A错误，B正确；由于温度发生了变化，系统的状态也发生了变化，故C正确，D错误． 题组三　温度计的使用和两种温标的关系 6．在青藏高原，兴趣小组的同学用实验的方法想测量水沸时的温度到底是多少，它应选用(　　) A．水银温度计 B．酒精温度计 C．以上两种温度计都可以 D．以上两种温度计都不行 答案　A 解析　不管在哪个位置，水银沸点最高，水次之，酒精最低，所以测水沸时的温度应选用水银温度计． 7．下列关于热力学温度的说法中，不正确的是(　　) A．热力学温度的零度是－273.15 ℃ B．热力学温度的每一度的大小和摄氏温度每一度的大小是相同的 C．绝对零度是低温的极限，永远达不到 D．1 ℃就是1 K 答案　D 解析　由T＝t＋273.15 K可知选项A、B说法正确；绝对零度只能无限接近，不能达到，C项说法正确；表示变化量时，改变1 ℃就是改变1 K，但是表示温度时，1 ℃与1 K不同，D项说法错误，故选D. 8.（多选）小丽测量烧杯中热水的温度时，将热水倒入另一烧杯中很少一部分，然后如图中那样去测量和读数，她这样做被小宁发现了，小宁指出她的错误如下，你认为小宁找得对的是(　　) A．不应倒入另一烧杯中，这会使温度降低 B．水倒得太少，温度计的玻璃泡不能完全浸没 C．读数时，视线应该与刻度线相平，而不应斜视 D．应该将温度计取出读数，而不应该放在水里读 答案　ABC 解析　题中将少量水倒入另一烧杯，测量有两处错误：其一，少量水没能浸没温度计的玻璃泡，达到热平衡时测量的不是水的温度；其二，少量水倒入另一烧杯，这少量水与另一烧杯又达到一个新的热平衡，温度已改变，再用温度计测量时，测出的是这个新的热平衡状态的温度，而不是待测水的温度．题中C选项读数时的错误小宁找得对，但是小宁在D选项中要把温度计取出来读数就不对了．当把温度计取出来时，在空气中温度计与空气间存在温度差，有热交换，会破坏原来的热平衡，示数会变化． 9．摄氏温标：在1954年以前，标准温度的间隔是用两个定点确定的．它们是水在标准大气压下的沸点(汽化点)和冰在标准大气压下与饱和空气的水相平衡时的熔点(冰点)．摄氏温标(以前称为百分温标)是由瑞典物理学家摄尔修斯设计的．如图所示，把冰点定为0 ℃，汽化点定为100 ℃，因此在这两个固定点之间共为100 ℃，即一百等份，每等份代表1度，用1 ℃表示，用摄氏温标表示的温度叫做摄氏温度．摄氏温标用度作单位，常用t表示．热力学温标由英国科学家威廉·汤姆逊(开尔文)创立，把－273.15 ℃作为零度的温标，叫做热力学温标(或绝对温标)．热力学温标的单位用K表示，常用T表示．试回答： (1)热力学温标与摄氏温标之间的关系为：________. (2)如果可以粗略地取－273 ℃为绝对零度．在一标准大气压下，冰的熔点为________ ℃，即为________ K，水的沸点是________ ℃，即________ K. (3)如果物体的温度升高1 ℃，那么，物体的温度将升高________ K. 答案　(1)T＝t＋273.15 K　(2)0　273　100　373　(3)1 解析　(1)摄氏温标冰点温度为0 ℃，汽化点温度为100 ℃，且用t表示；而热力学温标是把－273.15 ℃作为零开尔文的，用T表示，所以热力学温标与摄氏温标之间的关系为T＝t＋273.15 K. 10．寒冷的冬天，人在室外拿铁棒和木头时，感觉到铁棒明显比木头凉，由于表示物体冷热程度的是温度，于是有人得出当时“铁棒比木头温度低”的结论，你认为他的结论对吗？为什么？ 答案　见解析 解析　不对．由于铁棒和木头都与周围的环境达到热平衡，故它们的温度是一样的．感觉到铁棒特别凉，是因为人在单位时间内传递给铁棒的热量比传递给木头的热量多，所以他的结论不对． 内能 题组一　分子动能 1．关于温度，下列说法正确的是(　　) A．温度越高，分子动能越大 B．物体运动速度越大，分子总动能越大，因而物体温度也越高 C．一个分子运动的速率越大，该分子的温度越高 D．温度是大量分子无规则热运动的平均动能的标志 答案　D 解析　温度升高，分子的平均动能变大，而不是每个分子的动能都变大，故A错．物体宏观运动的速度对应的是机械能(动能)，与分子无规则热运动的平均动能无关，与物体的温度无关，B错；温度是对大量分子而言的，是统计、平均的概念，对单个分子无意义，C错． 2．下列说法中正确的是(　　) A．只要温度相同，任何物体分子的平均动能都相同 B．分子动能指的是由于分子定向运动具有的能 C．10个分子的动能和分子势能的总和就是这10个分子的内能 D．温度高的物体中的每一个分子的运动速率一定大于温度低的物体中的每一个分子的运动速率 答案　A 解析　温度相同，物体分子的平均动能相同，故A正确；分子动能指的是由于分子做无规则热运动而具有的能，B错误；物体内能是对大量分子而言的，对于10个分子无意义，故C错误；温度高的物体分子的平均运动速率大(相同物质)，但具体的每一个分子的运动速率是不确定的，可能大于平均运动速率，也可能等于平均运动速率，也可能小于平均运动速率，故D错误． 题组二　分子势能 3.（多选）如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子沿x轴运动，两分子间的分子势能Ep与两分子间距离的变化关系如图中曲线所示，图中分子势能的最小值为－E0.若两分子所具有的总能量为0，则下列说法中正确的是(　　) A．乙分子在P点(x＝x2)时，加速度最大 B．乙分子在P点(x＝x2)时，其动能为E0 C．乙分子在Q点(x＝x1)时，处于平衡状态 D．乙分子的运动范围为x≥x1 答案　BD 解析　由题图可知，乙分子在P点(x＝x2)时，动能最大，速度最大，加速度为零，由于两分子总能量为零，所以，乙分子在P点(x＝x2)时有Ek＋(－E0)＝0，解得Ek＝E0，A错误，B正确；乙分子在Q点(x＝x1)时，动能并非最大，即加速度不等于零，不是平衡态，C错误；乙分子在x1处时，分子势能为零，动能亦为零，因此，乙分子的运动范围为x≥x1，选项D正确． 题组三　内能 4．下列说法正确的是(　　) A．分子的动能与分子的势能的和叫做这个分子的内能 B．物体的分子势能由物体的温度和体积决定 C．物体的速度增大时，物体的内能增大 D．物体的动能减小时，物体的温度可能增加 答案　D 解析　内能是对物体内所有分子而言的，单个分子无内能可言，选项A错误；物体的分子势能由分子间距离决定，宏观上表现为由物体的体积决定，所以选项B错误；物体的宏观速度与物体的内能没有关系，物体的动能与物体的温度没有关系，故选项C错误，D正确． 5．以下说法正确的是(　　) A．温度相等的两块铁(固体)，其内能一定相等 B．温度不等的两物体，其内能一定不等 C．两物体的内能相等，其分子平均动能一定相等 D．两块相同物质组成的物体(固体)，质量相等，温度相同，体积相同，则内能一样大 答案　D 解析　温度相等的两块铁，因为不知道其质量、体积是否相等，那么其内能不一定相等，所以A错；而对于温度不等的两物体，分子平均动能不一样大，但由于分子势能、质量等因素不确定，就有可能使内能一样大，因此B错；同样的道理可知C也错．物体的内能由物质的量、温度、体积决定，故选项D正确． 6．三个瓶子分别盛有质量相同的氢气、氧气和氮气，它们的温度相同，则分子平均速率最大的是__________；在不计分子势能的情况下，气体内能最大的是__________． 答案　氢气　氢气 解析　它们的平均动能相同，即mOv＝mNv＝mHv，而分子质量的大小关系为mO>mN>mH，所以有vH>vN>vO，又因三种气体的质量相同，氢气的分子总数最多，由气体内能E内＝Nk可知，氢气内能最大． 7．下列说法中正确的是(　　) A．物体温度降低，其分子热运动的平均动能增大 B．物体温度升高，其分子热运动的平均动能增大 C．物体温度降低，其内能一定增大 D．物体温度不变，其内能一定不变 答案　B 解温度是物体分子平均动能的标志，所以物体温度升高，其分子热运动的平均动能增大，A错，B对；影响物体内能的因素是温度、体积和物质的量，所以只根据温度的变化情况无法判断内能的变化情况，C、D错． 8．飞机从地面由静止起飞，随后在高空做高速航行．有人说：“在这段时间内，飞机中乘客的势能、动能都增大了，他的所有分子的动能和势能也都增大了，因此乘客的内能增大了．”这种说法对吗？为什么？ 答案　见解析 解析　这种说法不对．因为机械能与内能是两个不同的概念，与机械能相关的是物体宏观上的机械运动，其大小因素由物体的质量、速度及相对高度决定，题中乘客的机械能增加了，但是物体的内能是由它的物质的量、温度、体积决定，乘客的体积、物质的量不变，也没有明确温度怎么变化，所以无法判断乘客内能的变化． ( 第 1 页 共 32 页 ) 学科网（北京）股份有限公司 $ 个性化教学辅导教案 学生姓名 年 级 高二 学 科 物理 上课时间 教师姓名 课 题 第1讲、分子动理论 教学目标 1.知道物体是由大量分子组成的. 2.知道分子的大小，能够用油膜法估测油酸分子的大小. 3.知道阿伏加德罗常数，会用它进行相关的计算或估算． 4.了解扩散现象及产生原因. 5.知道什么是布朗运动，理解布朗运动产生的原因. 6.知道什么是分子的热运动，理解分子热运动与温度的关系． 7.通过实验知道分子间存在着空隙和相互作用力. 8.通过图象分析知道分子力随分子距离变化而变化的规律. 9.明确分子动理论的内容． 10.知道平衡态及系统的状态参量. 11.明确温度的概念，知道热平衡定律及其与温度的关系. 12.了解温度计的原理，知道热力学温度与摄氏温度的换算关系． 13.知道温度是分子平均动能的标志. 14.明确分子势能与分子间距离的关系. 15.理解内能的概念及其决定因素． 教学过程 一、物体是由大量分子组成的 零、贮备知识 1．物体的质量m、体积V和密度ρ之间的关系是m＝ρV. 2．球体的体积V与其直径d之间的关系是V＝πd3. 一、用油膜法估测分子的大小 1.把一滴油酸滴在水面上，水面上会形成油酸薄膜，薄膜是由单层油酸分子组成的，把油酸分子简化成球形，示意图如图所示，油膜的厚度就是油酸分子的直径． 2．如果一滴油酸的体积为V，油膜的面积为S，则分子的直径d＝.(忽略分子间的空隙) 二、分子的大小 除一些有机物质的大分子外，多数分子大小的数量级为10－10_m. 三、阿伏加德罗常数 1．定义 1 mol的任何物质都含有相同的粒子数，这个数量用阿伏加德罗常数表示． 2．数值 阿伏加德罗常数通常取NA＝6.02×1023 mol－1，在粗略计算中可取NA＝6.0×1023 mol－1. 3．意义 阿伏加德罗常数是联系宏观量与微观量的桥梁，它能把摩尔质量、摩尔体积这些宏观物理量与分子质量、分子大小等微观物理量联系起来． 二、分子的热运动 零、知识贮备 1．温度是指物体的冷热程度，温度越低，物体越冷；温度的单位是摄氏度，符号为°C. 2．物体不受力(合外力为零)，会保持静止或匀速直线运动状态；物体受到力的作用(合外力不为零)，就会改变运动状态，即运动速度的大小或方向发生改变． 一、扩散现象 1．定义：不同物质能够彼此进入对方的现象． 2．产生原因：物质分子永不停息的无规则运动． 3．应用举例：生产半导体器件时，在高温条件下通过分子的扩散在纯净半导体材料中掺入其他元素． 4．扩散现象是物质分子永不停息地做无规则运动的证明． 二、布朗运动 1．概念：悬浮微粒在液体中的无规则运动． 2．产生原因：大量液体分子对悬浮微粒撞击的不平衡造成的． 3．微粒越小，布朗运动越明显． 4．布朗运动不是(填“是”或“不是”)分子的运动，但它间接地反映了液体分子运动的无规则性． 三、热运动 1．定义：分子永不停息的无规则运动． 2．宏观表现：扩散现象和布朗运动． 3．影响因素：温度越高，分子热运动越剧烈. 三、分子间的作用力 零、知识贮备 1．当两种物质间发生扩散时，它们的分子可以彼此进入对方． 2．弹簧被拉伸时，其弹力表现为拉力；当弹簧被压缩时，其弹力表现为推力． 3．根据功的公式W＝F·x，当力F与位移x方向相同时，力F做正功；当力F与位移x方向相反时，力F做负功． 一、分子间的相互作用 1．分子间有空隙 (1)气体很容易被压缩，表明气体分子之间有很大的空隙． (2)水和酒精混合后总体积会减小，说明液体分子之间存在着空隙． (3)压在一起的金片和铅片，各自的分子能扩散到对方的内部，说明固体分子之间有空隙． 2．分子间的相互作用 (1)分子间同时存在着相互作用的引力和斥力．大量分子能聚集在一起形成固体或液体，说明分子间存在着引力；用力压缩物体，物体内会产生反抗压缩的力，说明分子间存在着斥力． (2)当两个分子间的距离为r0(平衡距离)时，分子所受的引力与斥力大小相等，此时分子所受的合力为零．当分子间的距离小于r0时，作用力的合力表现为斥力；当分子间的距离大于r0时，作用力的合力表现为引力． 二、分子动理论 1．内容：物体是由大量分子组成的，分子在做永不停息的无规则运动，分子之间存在着引力和斥力． 2．统计规律 (1)微观方面：每个分子的运动都是无规则的，带有偶然性． (2)宏观方面：大量分子的运动有一定的规律，叫做统计规律． 四、温度和温标 零、知识贮备 1．一般物体都是在温度升高的时候膨胀，在温度降低的时候收缩，即热胀冷缩． 2．温度是表示物体冷热程度的物理量，是物体内部大量分子做无规则运动剧烈程度的标志． 一、状态参量与平衡态 1．热力学系统：通常把由大量分子组成的一个研究对象称为热力学系统． 2．状态参量：描述系统热学性质的物理量，常用物理量有几何参量体积、力学参量压强、热学参量温度． 3．平衡态：没有外界影响的情况下，系统所有性质都不随时间变化的稳定的状态． 二、热平衡与温度 1．热平衡：两个系统相互接触而传热，它们的状态参量将改变．但是经过一段时间以后，状态参量就不再变化了，这说明两个系统对于传热来说已经达到了平衡，这种平衡叫做热平衡． 2．热平衡定律：如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡，这个结论称为热平衡定律． 3．热平衡的性质：一切达到热平衡状态的系统都具有相同的温度． 4．温度：表征为热平衡系统的共同热学性质的物理量． 三、温标 1．摄氏温标 一种常用的表示温度的方法，规定标准大气压下冰的熔点为0 °C，水的沸点为100_°C.在0 °C和100 °C之间均匀分成100等份，每份算做1 °C. 2．热力学温标 现代科学中常用的表示温度的方法，热力学温标也叫绝对温标． 3．摄氏温度与热力学温度的关系T＝t＋273.15_K. 五、内能 零、知识贮备 1．分子力与分子间距离的关系：当r>r0时，分子力表现为引力；当r<r0时，分子力表现为斥力；当r＝r0时合力为0. 2．弹力做功与弹性势能的关系：当弹力做正功时弹性势能减小，当弹力做负功时弹性势能增大． 3．扩散现象和布朗运动反映了分子不停地做无规则的热运动． 一、分子动能 1．定义：分子由于热运动而具有的能叫分子的动能，所有分子动能的平均值叫做分子热运动的平均动能． 2．大小决定因素：物质的温度是它的分子热运动的平均动能的标志． 二、分子势能 1．定义：分子间由分子力和分子间的相互位置决定的势能，叫分子势能． 2．大小决定因素：从微观上看，决定分子势能的因素是分子间距离；从宏观上看，决定分子势能的因素是物体的体积． 三、物体的内能 1．定义：物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和． 2．大小决定因素：物体的内能由物质的量、温度、体积及物态共同决定. [油膜法粗测分子的直径] 1．实验中为什么用酒精对油酸进行稀释？ 2．实验中为什么在水面上撒痱子粉？ [扩散现象] 1．生活中常会见到下列几种现象： (1)在墙角打开一瓶香水，很快整个房间都会弥漫着香气． (2)滴一滴红色墨水在一盆清水中，过一段时间整盆水会变成浓度相同的红色． (3)炒菜时，在锅里放一撮盐，整锅菜都会具有咸味． 以上现象说明什么问题？它们属于什么现象？ 2．如图所示，一个装有无色空气的广口瓶倒扣在装有红棕色二氧化氮气体的广口瓶的正上方，中间用玻璃板隔开，抽去玻璃板，经过较长时间，上、下两瓶气体变得均匀一致．这时，扩散现象停止了吗？ [布朗运动] 1．用显微镜观察放在水中的花粉，追踪几粒花粉，每隔30 s记下它们的位置，用折线分别依次连接这些点，如图所示．可以看出，花粉微粒的运动是无规则的．花粉微粒为什么会做无规则的运动？这种运动反映了什么？ 2．将布朗运动的装置由实验室移到高速运动的列车上，微粒的运动是否更明显？ 3．图中的折线是微粒的运动轨迹吗？ [热运动] 1．在扩散现象中，温度越高，扩散越快；在布朗运动中，温度越高，布朗运动越明显．而这两种现象又都反映了分子的运动，那么分子的运动与温度有怎样的关系？分子的运动又有哪些特点呢？ 2．高速运动的物体，其内部分子的热运动一定更激烈，对吗？ [分子间的作用力] 如图所示，把一块洗净的玻璃板吊在弹簧测力计下面，使玻璃板水平地接触水面，若想使玻璃板离开水面，在拉出玻璃板时，由弹簧测力计读出的示数和用弹簧测力计直接测玻璃板的重力时的示数相同吗？为什么？ [分子动理论] 参与热运动的某一个分子的运动有规律可循吗？大量分子的运动有规律可循吗？ [状态参量与平衡态] 1． 在力学中，为了确定物体的运动状态，我们使用了物体的坐标和速度这两个物理量．如果我们要研究一箱气体的热学性质，需要哪些物理量呢？ 2．处于平衡态的系统，其内部分子是否停止了运动？ [热平衡与温度] 用手心握住体温计热敏部分，观察到体温计的示数逐渐上升．当上升到36 °C左右时，为什么不再上升？当把它立即放入40 °C的水中时，你又看到什么现象？ [温度计与温标] 1．如图所示，伽利略温度计是利用玻璃管内封闭的气体作为测量物质制成的，当外界温度越高时，细管内的水柱越高吗？ 2．“1 K＝1 ℃”对吗？ [分子动能] 1．分子处于永不停息的无规则运动中，因而具有动能．为什么研究分子动能的时候主要关心平均动能？ 2．物体温度升高时，物体内每个分子的动能都增大吗？ 3．物体做高速运动时，其分子的平均动能会增大吗？ [分子势能] 分子间存在相互作用力，分子运动时，分子力要做功，而功是能量转化的量度，那么分子力做功对应什么能量变化呢？ [内能] 物体的内能随机械能的变化而变化吗？内能可以变为零吗？ [用油膜法估测分子的大小] 实验原理 把一滴油酸(事先测出其体积V)滴在水面上，在水面上形成油酸薄膜，认为是单分子层，且把分子看成球形．油膜的厚度就是油酸分子的直径d，测出油膜面积S，则分子直径d＝. 实验器材 配制好的一定浓度的油酸酒精溶液、浅盘、痱子粉(或细石膏粉)、注射器、量筒、玻璃板、彩笔、铅笔、坐标纸． 实验步骤 1．用注射器取出按一定比例配制好的油酸酒精溶液，缓缓推动活塞，使溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积V1时的滴数n，算出一滴油酸酒精溶液的体积V′＝.再根据油酸酒精溶液中油酸的浓度η，算出一滴油酸酒精溶液中的油酸体积V＝V′η. 2．在水平放置的浅盘中倒入约2 cm深的水，然后将痱子粉(或细石膏粉)均匀地撒在水面上，再用注射器将配制好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，一会儿就会在水面上形成一层形状不规则的油酸薄膜． 3．待油酸薄膜稳定后，将玻璃板平放到浅盘上，然后用彩笔将油膜的形状画在玻璃板上． 4．将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，算出油膜的面积S(以坐标纸上边长为1 cm的正方形为单位，计算轮廓内的正方形个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个)． 5．根据测出的一滴油酸酒精溶液里油酸的体积V和油酸薄膜的面积S，可求出油膜的厚度d，则d可看做油酸分子的直径，即d＝. [阿伏加德罗常数及微观量的估算] 1．阿伏加德罗常数：NA＝6.02×1023 mol－1 它是宏观世界和微观世界之间的一座桥梁．它把摩尔质量M、摩尔体积V、物质的质量m、物质的体积V′、物质的密度ρ等宏观量，跟单个分子的质量m0、单个分子的体积V0等微观量联系起来． 其中密度ρ＝＝，但要切记对单个分子ρ＝是没有物理意义的． (1)一个分子的质量：m0＝. (2)固体、液体中每个分子的体积：V0＝＝. 气体中只能求每个分子所占的空间：V0＝. (3)质量为m的物体所含分子数：N＝NA. (4)体积为V′的物体所含分子数：N＝NA. 2．热学中的分子 (1)热学中的分子与化学上讲的不同，它是构成物质的分子、原子、离子等微粒的统称，因为这些微粒在热运动时遵从相同的规律． (2)一般分子直径的数量级是10－10 m，质量的数量级是10－26 kg. (3)分子的两种模型 ①球形模型：固体、液体中分子间距较小，可认为分子是一个挨着一个紧密排列的球体，由V0＝及V0＝πd3可得：d＝ . ②立方体模型：气体中分子间距很大，一般建立立方体模型．认为气体分子位于立方体中心，如图所示．由V0＝及V0＝d3可得：d＝ . [扩散现象] 1．影响扩散现象的因素： (1)物态：气态物质的扩散现象最容易发生，液态物质次之，固态物质的扩散现象在常温下短时间内不明显． (2)温度：温度越高，扩散现象越显著． (3)浓度差：扩散现象发生的快慢程度还受到“已进入对方”的分子浓度的限制，当浓度差别大(填“大”或“小”)时，扩散现象较为显著． 2．产生扩散现象的原因：扩散现象不受外界影响，是分子无规则运动的直接结果，是分子无规则运动的宏观反映． 3．分子运动的两个特点： (1)永不停息：不分季节，也不分白天和黑夜，分子每时每刻都在运动． (2)无规则：单个分子的运动无规则，但大量分子的运动具有规律性，总体上分子由浓度大的地方向浓度小的地方运动． [布朗运动] 1．产生布朗运动的原因： 悬浮微粒受到液体分子撞击不平衡． 2．影响布朗运动的因素： (1)悬浮的微粒越小，布朗运动越明显． (2)温度越高，布朗运动越激烈． 3．注意： (1)布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的运动，而不是固体分子的运动，也不是液体分子的运动，但它反映了液体分子的无规则运动． (2)布朗运动是永不停息的，说明液体分子的运动是永不停息的． [热运动] 1．温度越高，分子的运动越激烈．我们把分子永不停息的无规则运动叫热运动． 2．热运动的特点是：(1)永不停息；(2)无规则． 3．布朗运动和热运动的区别与联系： (1)布朗运动是悬浮微粒的运动，而悬浮微粒是很多固体分子组成的一个“集体”，虽然肉眼看不到，但可以在显微镜下看到；热运动即使在显微镜下也看不到． (2)都在做永不停息的无规则运动，都是温度越高运动越激烈． (3)周围液体分子的热运动是布朗运动产生的原因，布朗运动反映了液体分子的热运动． [分子间的作用力] 1．在任何情况下，分子间总是同时存在着引力和斥力，而实际表现出来的分子力是分子引力和斥力的合力． 2．分子间的引力和斥力都随分子间距离r的增大而减小，随分子间距离r的减小而增大，但斥力变化得快． 3．分子力与分子间距离变化的关系 (1)分子间距离r＝r0(平衡距离)时，F引＝F斥，分子力为零，所以分子间距离等于r0的位置叫平衡位置． (2)当r<r0时，F斥>F引，分子力F表现为斥力． (3)当r>r0时，F斥<F引，分子力F表现为引力． 当r≥10r0时，F引和F斥都十分微弱，可认为分子间无相互作用力，所以分子力F＝0. (4)分子力随分子间距离变化的图象如图所示，当r<r0时，合力随分子间距离的增大而减小； 当r>r0时，合力随分子间距离的增大先增大后减小． [分子动理论] 1．分子动理论的内容 (1)物体是由大量分子组成的； (2)分子在做永不停息的无规则运动； (3)分子之间存在着引力和斥力． 2．分子动理论是热现象微观理论的基础，大量分子的集体行为受到统计规律的支配． 3．分子间相互作用的宏观表现 (1)当外力欲使物体拉伸时，组成物体的大量分子间将表现为引力，以抗拒外界对它的拉伸． (2)当外力欲使物体压缩时，组成物体的大量分子间将表现为斥力，以抗拒外界对它的压缩． [状态参量与平衡态] 1．热力学系统的状态参量 (1)体积V：系统的几何参量，它可以确定系统的空间范围． (2)压强p：系统的力学参量，它可以描述系统的力学性质． (3)温度T：系统的热学参量，它可以确定系统的冷热程度． 2．对平衡态的理解 (1)系统各部分的参量并不相同，而且可能正在变化，然而在没有外界影响的情况下，只要经过足够长的时间，系统内的各部分的状态参量会达到稳定，即达到平衡态． (2)把不同压强、不同温度的气体混合在同一个容器中，如果容器与外界没有能量交换，经过一段时间后，容器内各点的压强、温度就会变得一样，即达到平衡态． [热平衡与温度] 1．理解热平衡的两个层面 (1)原来两个系统不是热平衡，接触后最终达到热平衡． (2)原来两个系统处于热平衡，再接触，两个系统它们的状态不发生变化． 2．热平衡与温度 (1)一切达到热平衡的物体都具有相同的温度． (2)温度计的测温原理 若物体与A处于热平衡，它同时也与B达到热平衡，则A的温度等于B的温度，这就是温度计用来测量温度的基本原理． [温度计与温标] 1．几种温度计的测量原理 (1)水银温度计是根据水银热胀冷缩的性质来测量温度的． (2)金属电阻温度计是根据金属的电阻随温度的变化来测量温度的． (3)气体温度计是根据气体压强与温度的关系来测量温度的． (4)热电偶温度计是根据不同导体因温差产生的电动势大小来测量温度的． 2．温标要素 第一，选择某种具有测温属性的测温物质；第二，了解测温物质随温度变化的函数关系；第三，确定温度零点和分度的方法． 3．热力学温度T与摄氏温度t的关系 (1)公式：T＝t＋273.15_K. (2)注意：摄氏温标的1 ℃的分格与热力学温标1 K的分格是等价的，故用热力学温标表示的温度和摄氏温标表示的温度，虽然起点不同，但表示温度的温度差是相同的，即ΔT＝Δt. [分子动能] 1．温度的理解 (1)在宏观上：温度是物体冷热程度的标志． (2)在微观上：温度是物体分子热运动的平均动能的标志． 2．分子动能的理解 (1)由于分子热运动的速率大小不一，因而重要的不是系统中某个分子的动能大小，而是所有分子的动能的平均值，即分子热运动的平均动能． (2)温度是大量分子平均动能的标志，但对个别分子没有意义．同一温度下，各个分子的动能不尽相同． (3)分子的平均动能决定于物体的温度． (4)分子的平均动能与宏观上物体的运动速度无关．(填“有”或“无”)． [分子势能] 分子势能的大小与分子间的距离有关，宏观上与物体的体积有关．当分子间的距离发生变化时，分子力做功，分子势能发生变化． (1)当分子间的距离r>r0时，分子间的作用力表现为引力，分子间的距离增大时，分子力做负(填“正”或“负”)功，因此分子势能随分子间距离的增大而增大(填“增大”或“减小”)． (2)当分子间的距离r<r0时，分子间的作用力表现为斥力，分子间的距离减小时，分子力做负(填“正”或“负)功，因此分子势能随分子间距离的减小而增大(填“增大”或“减小”)． (3)如果取两个分子间相距无限远时(此时分子间作用力可忽略不计)的分子势能为零，分子势能Ep与分子间距离r的关系可用如图所示的实线表示(分子力F与分子间距离r的关系如图中虚线所示)．从图线上看出，当r＝r0时，分子势能最小(填“最大”或“最小”)． [内能] 1．任何物体在任何温度下都具有内能．因为一切物体都是由做永不停息的无规则运动的分子组成的． 2．内能的决定因素 (1)从微观上看，物体的内能大小由组成物体的分子总数、分子热运动的平均动能和分子间距离三个因素决定． (2)从宏观上看，物体的内能由物体的物质的量、温度和体积三个因素决定． 3．内能与机械能的区别和联系 (1)物体的机械运动对应着机械能，热运动对应着内能．内能和机械能是两种不同形式的能量． (2)内能是由物体内大量分子热运动的剧烈程度和分子间的距离决定的能量，是所有分子热运动的动能和分子势能的总和．而机械能是由物体的机械运动速度、相对参考面的高度、物体形变大小等决定的能量，它是对宏观物体整体来说的． (3)物体具有内能的同时也可以具有机械能．当物体的机械能增加时，内能不一定(填“一定”或“不一定”)增加，但机械能与内能之间可以相互转化． 一、用油膜法估测分子的大小 例1在做“用油膜法估测分子的大小”实验中，104 mL油酸酒精溶液中有纯油酸6 mL.用注射器测得1 mL上述溶液中有50滴．把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待油膜形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓，然后把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示，坐标纸中正方形小方格的边长为20 mm. (1)油膜的面积是多少？ (2)每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是多少？ (3)根据上述数据，估测出油酸分子的直径． 二、分子的大小 例2　关于分子，下列说法中正确的是(　　) A．分子看做小球是分子的简化模型，实际上，分子的形状并不真的都是小球 B．所有分子大小的数量级都是10－10 m C．“物体是由大量分子组成的”，其中“分子”只包含分子，不包括原子和离子 D．分子的质量是很小的，其数量级一般为10－10 kg 三、阿伏加德罗常数的应用 例3乙醇(俗称酒精)的相对分子质量是46，密度是7.9×102 kg/m3，阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023 mol－1，则： (1)乙醇的摩尔质量M＝________g·mol－1或M＝____________kg·mol－1； (2)乙醇的摩尔体积V＝____________m3·mol－1； (3)一个乙醇分子的质量m0＝____________kg； (4)一个乙醇分子的体积V0＝____________m3； (5)将乙醇分子看做是个球体，其直径d＝________m. 四、扩散现象 例4（多选）关于扩散现象，下列说法中正确的是(　　) A．扩散现象表明分子做无规则运动 B．气体发生扩散，固体、液体之间不发生扩散 C．物体的温度越高，扩散越快 D．打开香水瓶，房间另一端过会儿才有香味，是因为分子运动慢 五、布朗运动 例5（多选）下列关于布朗运动的说法，正确的是(　　) A．布朗运动是液体分子的无规则运动 B．液体温度越高，悬浮微粒越小，布朗运动越剧烈 C．布朗运动是由于液体各部分的温度不同而引起的 D．布朗运动是由于液体分子从各个方向对悬浮微粒撞击作用的不平衡引起的 六、热运动 例6　下列关于热运动的说法中，正确的是(　　) A．分子热运动是指扩散现象和布朗运动 B．分子热运动是物体被加热后的分子运动 C．分子热运动是单个分子做永不停息的无规则运动 D．分子热运动是大量分子做永不停息的无规则运动 七、分子力的特点 例7（多选）关于分子间的相互作用力，下列说法中正确的是(　　) A．分子力随分子间距的增大而减小 B．分子间的引力和斥力都随分子间距的增大而减小 C．分子间同时存在引力和斥力 D．当分子间距r>r0时，分子间只有引力 针对训练　如图所示，设有一分子位于图中的坐标系原点O处不动，另一分子可位于x轴正半轴上不同位置处，图中纵坐标表示这两个分子间分子力的大小，两条曲线分别表示斥力或引力的大小随两分子间距离变化的关系，e为两曲线的交点，则(　　) A．ab线表示引力，cd线表示斥力，e点的横坐标约为10－15 m B．ab线表示斥力，cd线表示引力，e点的横坐标约为10－10 m C．ab线表示引力，cd线表示斥力，e点的横坐标约为10－10 m D．ab线表示斥力，cd线表示引力，e点的横坐标约为10－15 m 八、分子力的功 例8分子甲和乙距离较远，设甲固定不动，乙分子逐渐向甲分子靠近，直到不能再近的这一过程中(　　) A．分子力总是对乙做功 B．乙分子总是克服分子力做功 C．先是乙分子克服分子力做功，然后分子力对乙分子做正功 D．先是分子力对乙分子做正功，然后乙分子克服分子力做功 九、分子力的宏观表现 例9（多选）下列说法正确的是(　　) A．水的体积很难被压缩，这是分子间存在斥力的宏观表现 B．气体总是很容易充满容器，这是分子间存在斥力的宏观表现 C．两个相同的半球壳吻合接触，中间抽成真空(马德堡半球)，用力很难拉开，这是分子间存在吸引力的宏观表现 D．用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，这是分子间存在吸引力的宏观表现 十、状态参量与平衡态 例10　下列说法中正确的是(　　) A．状态参量是描述系统状态的物理量，系统处于非平衡状态时各部分的参量不发生变化 B．当系统不受外界影响，且经过足够长的时间，其内部各部分状态参量将会相同 C．只有处于平衡状态的系统才有状态参量 D．两物体发生热传递时，它们组成的系统处于平衡状态 十一、热平衡与温度 例11（多选）关于热平衡，下列说法正确的是(　　) A．系统甲与系统乙达到热平衡就是它们的温度达到相同的状态 B．标准状况下，冰水混合物与0 °C的水未达到热平衡 C．量体温时温度计需和身体接触十分钟左右是为了让温度计跟身体达到热平衡 D．冷热程度相同的两系统处于热平衡状态 十二、温度计与温标 例12　关于温度与温标，下列说法正确的是(　　) A．温度与温标是一回事，所以热力学温标也称为热力学温度 B．摄氏温度与热力学温度都可以取负值 C．摄氏温度升高3 °C，在热力学温标中温度升高276.15 K D．热力学温度每一度的大小与摄氏温度每一度的大小相等 针对训练　关于温标，下列说法正确的是(　　) A．温标不同，测量时得到同一系统的温度数值可能是不同的 B．不同温标表示的温度数值不同，则说明温度不同 C．温标的规定都是人为的，没有什么理论依据 D．热力学温标和摄氏温标是两种不同的温度表示方法，表示的温度数值没有关系 十三、分子动能 例13　关于分子的动能，下列说法中正确的是(　　) A．物体运动速度大，物体内分子的动能一定大 B．物体的温度升高，物体内每个分子的动能都增大 C．物体的温度降低，物体内大量分子的平均动能一定减小 D．物体内分子的平均动能与物体做机械运动的速度大小无关 十四、分子势能 例14（多选）如图所示为物体分子间相互作用力与分子间距离之间的关系图象．下列判断中正确的是(　　) A．当r<r0时，r越小，则分子势能Ep越大 B．当r>r0时，r越小，则分子势能Ep越大 C．当r＝r0时，分子势能Ep最小 D．当r→∞时，分子势能Ep最小 针对训练（多选）设r＝r0时分子间作用力为零，则在一个分子从远处以某一动能向另一个分子靠近的过程中，下列说法中正确的是(　　) A．r＞r0时，分子力做正功，动能增大，势能减小 B．r＝r0时，动能最大，势能最小 C．r＜r0时，分子力做负功，动能减小，势能增大 D．以上均不对 十五、内能 例15　下列说法正确的是(　　) A．铁块熔化成铁水的过程中，温度不变，内能也不变 B．物体运动的速度增大，则物体中分子热运动的平均动能增大，物体的内能增大 C．A、B两物体接触时有热量从物体A传到物体B，这说明物体A的内能大于物体B的内能 D．A、B两物体的温度相同时，A、B两物体的内能可能不同，分子的平均速率也可能不同 1．(用油膜法估测分子的大小)为了减小“用油膜法估测分子的大小”的误差，下列方法可行的是(　　) A．用注射器取1 mL配制好的油酸酒精溶液，共可滴N滴，则每滴中含有油酸 mL B．把浅盘水平放置，在浅盘里倒入一些水，使水面离盘口距离小一些 C．先在浅盘中撒些痱子粉，再用注射器把油酸酒精溶液多滴几滴在水面上 D．用牙签把水面上的油膜尽量拨弄成矩形 2．(分子的大小)纳米材料具有很多优越性，有着广阔的应用前景．边长为1 nm的立方体，可容纳液态氢分子(其直径约为10－10 m)的个数最接近于(　　) A．102个 B．103个 C．106个 D．109个 3．(阿伏加德罗常数的应用)（多选）已知某气体的摩尔体积为22.4 L/mol，摩尔质量为18 g/mol，阿伏加德罗常数为6.02×1023 mol－1，由以上数据可以估算出这种气体(　　) A．每个分子的质量 B．每个分子的体积 C．每个分子占据的空间 D．分子之间的平均距离 4．(扩散现象)在下列给出的四种现象中，属于扩散现象的有(　　) A．雨后的天空中悬浮着许多小水珠 B．海绵吸水 C．把一块铅和一块金的接触面磨平、磨光后，紧紧地压在一起，几年后会发现铅中有金 D．将大米与玉米混合均匀，大米与玉米“你中有我，我中有你” 5．(布朗运动)做布朗运动实验，得到某个观测记录如图所示，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运动微粒位置的连线 6．(热运动)对分子的热运动，以下叙述中正确的是(　　) A．分子的热运动就是布朗运动 B．热运动是分子的无规则运动，同种物质的分子的热运动激烈程度相同 C．气体分子的热运动不一定比液体分子激烈 D．物体运动的速度越大，其内部分子的热运动就越激烈 7．(分子力的特点)（多选）两个分子之间的距离为r，当r增大时，这两个分子之间的分子力(　　) A．一定增大 B．一定减小 C．可能增大 D．可能减小 8．(分子力的功)如图所示，甲分子固定于坐标原点O，乙分子从无穷远处静止释放，在分子力的作用下靠近甲．图中d点是分子靠得最近的位置，则乙分子速度最大处可能是(　　) A．a点 B．b点 C．c点 D．d点 9．(分子力的宏观表现)表面平滑的太空飞行器在太空中飞行与灰尘互相摩擦时，很容易发生“黏合”现象，这是由于(　　) A．摩擦生热的作用 B．化学反应的作用 C．分子力的作用 D．万有引力的作用 10．(状态参量与平衡态)（多选）下列状态中处于平衡态的是(　　) A．将一金属块放在沸水中加热足够长的时间 B．冰水混合物处在0 °C环境中 C．突然被压缩的气体 D．开空调2分钟内教室中的气体 11．(热平衡与温度)（多选）下列说法正确的是(　　) A．两个系统处于热平衡时，它们一定具有相同的热量 B．如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统也必定处于热平衡 C．温度是决定两个系统是否达到热平衡状态的唯一物理量 D．热平衡定律是温度计能够用来测量温度的基本原理 12．(温度计与温标)严冬，湖面上结了厚厚的冰，但冰下鱼儿仍在游动．为了测出冰下水的温度，徐强同学在冰上打了一个洞，拿来一支实验室温度计，用下列四种方法测水温，正确的做法是(　　) A．用线将温度计拴牢从洞中放入水里，待较长时间后从水中提出，读出示数 B．取一塑料饮水瓶，将瓶拴住从洞中放入水里，水灌满瓶后取出，再用温度计测瓶中水的温度 C．取一塑料饮水瓶，将温度计悬吊在瓶中，再将瓶拴住从洞中放入水里，水灌满瓶后待较长时间，然后将瓶提出，立即读出温度计的示数 D．手拿温度计，从洞中将温度计插入水中，待较长时间后取出立即读出示数 13．(分子动能)关于温度的概念，下列说法正确的是(　　) A．某物体的温度为0 ℃，则其中每个分子的温度都为0 ℃ B．温度是分子热运动平均速率的标志 C．温度是分子热运动平均动能的标志 D．温度可从高温物体传递到低温物体，达到热平衡时，两物体温度相等 14．(分子势能)（多选）两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近．在此过程中，下列说法正确的是(　　) A．分子力先增大，后一直减小 B．分子力先做正功，后做负功 C．分子动能先增大，后减小 D．分子势能先增大，后减小 E．分子势能和分子动能之和不变 15．(内能)关于物体的内能，下列说法中正确的是(　　) A．机械能可以为零，但内能永远不为零 B．温度相同、质量相同的物体具有相同的内能 C．温度越高，物体的内能越大 D．0 °C的冰的内能与等质量的0 °C的水的内能相等 物质是由大量分子组成的 题组一　用油膜法估测分子的大小 1．（多选）用油膜法估测分子的大小时，采用的理想化条件是(　　) A．把在水面上尽可能充分散开的油膜视为单分子油膜 B．把形成单分子油膜的分子看做紧密排列的球形分子 C．把油膜视为单分子油膜，但需考虑分子间隙 D．将单分子视为立方体模型 2．某同学在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，计算结果明显偏大，可能是由于(　　) A．油酸未完全散开 B．油酸中含有大量的酒精 C．计算油膜面积时不足1格的全部按1格计算 D．求每滴溶液的体积时，1 mL的溶液的滴数多记了10滴 3.（多选）在“用油膜法估测分子的大小”实验中所用的油酸酒精溶液为每1 000 mL溶液中有纯油酸0.6 mL，用注射器测得1 mL上述溶液为80滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，测得油膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中每个小正方形方格的边长均为1 cm，下列说法正确的是(　　) A．实验时将油酸分子看成球体 B．实验时不考虑各油酸分子间的间隙 C．测出分子直径后，就可以根据已知条件算出阿伏加德罗常数 D．该实验测出油酸分子的直径约是6.5×10－8 m E．使用油酸酒精溶液的目的是让油酸在水面上形成单层分子油膜 题组二　分子的大小 4．（多选）关于分子，下列说法中正确的是(　　) A．分子的形状要么是球形，要么是立方体 B．所有分子的直径都相同 C．不同分子的直径一般不同，但数量级基本一致 D．测定分子大小的方法有多种，油膜法只是其中一种方法 5．（多选）关于分子质量，下列说法正确的是(　　) A．质量相同的任何物质，分子数都相同 B．摩尔质量相同的物质，分子质量一定相同 C．分子质量之比一定等于它们的摩尔质量之比 D．密度大的物质，分子质量一定大 题组三　阿伏加德罗常数及微观量的估算 6．从下列哪一组数据可以算出阿伏加德罗常数(　　) A．水的密度和水的摩尔质量 B．水的摩尔质量和水分子的体积 C．水分子的体积和水分子的质量 D．水分子的质量和水的摩尔质量 7．（多选）某气体的摩尔质量为M，摩尔体积为V，密度为ρ，每个分子的质量和体积分别为m0和V0，则阿伏加德罗常数NA可表示为(　　) A．NA＝ B．NA＝ C．NA＝ D．NA＝ 8．已知在标准状况下，1 mol氢气的体积为22.4 L，氢气分子间距约为(　　) A．10－9 m B．10－10 m C．10－11 m D．10－8 m 9．已知阿伏加德罗常数为NA，某物质的摩尔质量为M，该物质的密度为ρ，则下列叙述中正确的是(　　) A．1 kg该物质所含的分子个数是ρNA B．1 kg该物质所含的分子个数是 C．该物质1个分子的质量是 D．该物质1个分子占有的空间是 10．已知水银的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，则水银分子的直径是(　　) A．() B．() C. D. 11．2008年8月8日北京奥运会开赛以来，美丽的“水立方”游泳馆简直成了破世界纪录的摇篮，但“水立方”同时也是公认的耗水大户，因此，“水立方”专门设计了雨水回收系统，平均每年可以回收雨水10 500 m3，相当于100户居民一年的用水量，请你根据上述数据估算一户居民一天的平均用水量与下面哪个水分子数目最接近(设水分子的摩尔质量为M＝1.8×10－2 kg/mol)(　　) A．3×1031个 B．3×1028个 C．9×1027个 D．9×1030个 12． 已知气泡内气体的密度为1.29 kg/m3，平均摩尔质量为0.029 kg/mol.阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023 mol－1，取气体分子的平均直径为2×10－10 m，若气泡内的气体完全变为液体，请估算液体体积与原来气体体积的比值．(结果保留一位有效数字) 分子热运动 题组一　扩散现象 1．（多选）关于扩散现象，下列说法中正确的是(　　) A．扩散现象是指相互接触的物体彼此进入对方的现象 B．扩散现象只能在液体中进行 C．扩散现象说明分子在做无规则运动且分子之间是有空隙的 D．扩散的快慢与温度无关 2．通常把萝卜腌成咸菜需要几天，而把萝卜炒成熟菜，使之具有相同的咸味，只需几分钟．造成这种差别的主要原因是(　　) A．加热后盐分子变小，很容易进入萝卜中 B．炒菜时萝卜翻动的快，盐和萝卜接触多 C．加热后萝卜分子间空隙变大，易扩散 D．炒菜时温度高，分子热运动剧烈 3．（多选）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时间，盐就会进入肉里．则下列说法正确的是(　　) A．如果让腌制汤温度升高，盐分子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万有引力，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 题组二　布朗运动 4．布朗运动的发现，在物理学上的主要贡献是(　　) A．说明了悬浮颗粒在做无规则运动 B．说明了液体分子在做无规则运动 C．说明了悬浮颗粒做无规则运动的激烈程度与温度无关 D．说明了液体分子与悬浮颗粒之间的相互作用力 5．（多选）较大的颗粒不做布朗运动是因为(　　) A．液体分子停止运动 B．液体温度太低 C．跟颗粒碰撞的分子数较多，多方面的撞击导致平衡 D．分子冲击力小，不易改变大颗粒的运动状态 6．甲、乙两杯水，水中均有颗粒在做布朗运动，经显微镜观察后，发现甲杯中的布朗运动比乙杯中的布朗运动激烈，则下列说法中正确的是(　　) A．甲杯中的水温高于乙杯中的水温 B．甲杯中的水温等于乙杯中的水温 C．甲杯中的水温低于乙杯中的水温 D．条件不足，无法确定 题组三　分子热运动的理解 7．物体内分子运动的快慢与温度有关，在0°C时冰块内的水分子的运动状态是(　　) A．仍然是运动的 B．处于静止状态 C．处于相对静止状态 D．大部分分子处于静止状态 8．（多选）对以下物理现象的正确分析是(　　) ①从窗外射来的阳光中，可以看到空气中的微粒在上下飞舞　 ②上升的水蒸气的运动　 ③用显微镜观察悬浮在水中的小炭粒，小炭粒不停地做无规则运动　 ④向一杯清水中滴入几滴红墨水，红墨水向周围运动 A．①②③属于布朗运动 B．④属于扩散现象 C．只有③属于布朗运动 D．以上结论均不正确 9．如图所示，把一块铅和一块金的接触面磨平、磨光后紧紧压在一起，五年后发现金中有铅，铅中有金，对此现象说法正确的是(　　) A．属扩散现象，原因是由于金分子和铅分子的相互吸引 B．属扩散现象，原因是由于金分子和铅分子的运动 C．属布朗运动，小金粒进入铅块中，小铅粒进入金块中 D．属布朗运动，由于外界压力使小金粒、小铅粒彼此进入对方中 10．“花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴．”这是南宋诗人陆游《村居书喜》中的两句诗，描写春季天暖、鸟语花香的山村美景．对于前一句，从物理学的角度可以理解为花朵分泌出的芳香分子运动速度加快，说明当时周边的气温突然__________，属于__________现象． 11．下面关于布朗运动的两种说法都是错误的，试分析它们各错在哪里． (1)北方冬天的大风天气，常常看到风沙弥漫、尘土飞扬，这就是布朗运动； (2)一滴碳素墨水滴在清水中，过一会儿整杯水都变黑了，这是碳分子做布朗运动的结果． 分子间的作用力 题组一　分子力的特点 1．清晨，草叶上的露珠是由空气中的水汽凝结成的水珠，这一物理过程中，水分子间的(　　) A．引力消失，斥力增大 B．斥力消失，引力增大 C．引力、斥力都减小 D．引力、斥力都增大 2．分子间的相互作用力由引力F引和斥力F斥两部分组成，则(　　) A．F斥和F引是同时存在的 B．F引总是大于F斥，其合力总是表现为引力 C．分子之间的距离越小，F引越小，F斥越大 D．分子之间的距离越小，F引越大，F斥越小 3．关于分子力，下列说法中正确的是(　　) A．分子引力不等于斥力时，违背牛顿第三定律 B．两个分子间的引力等于万有引力 C．分子间相互作用的引力和斥力不是一对作用力和反作用力 D．浮力等于固体与液体表面分子间作用的合力 4.（多选）如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于r轴上，甲、乙两分子间作用力与分子间距离关系图象如图．现把乙分子从r3处由静止释放，则(　　) A．乙分子从r3到r1一直加速 B．乙分子从r3到r2过程中呈现引力，从r2到r1过程中呈现斥力 C．乙分子从r3到r1过程中，两分子间的分子力先增大后减小 D．乙分子从r3到距离甲最近的位置过程中，两分子间的分子力先减小后增大 题组二　分子力的功 5．（多选）一般情况下，分子间同时存在分子引力和分子斥力；若在外力作用下两分子的间距达到不能再靠近为止，且甲分子固定不动，乙分子可自由移动，则去掉外力后，当乙分子运动到相距很远时，速度为v，则在乙分子的运动过程中(乙分子的质量为m)，下列说法正确的是(　　) A．乙分子的动能变化量为mv2 B．分子力对乙分子做的功为mv2 C．分子引力比分子斥力多做了mv2的功 D．分子斥力比分子引力多做了mv2的功 题组三　分子力的宏观表现 6.如图所示，两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来，下面的铅柱不脱落，主要原因是(　　) A．铅分子做无规则热运动 B．铅柱受到大气压力作用 C．铅柱间存在万有引力作用 D．铅柱间存在分子引力作用 7．固体和液体很难被压缩，其原因是(　　) A．分子已占据了整个空间，分子间没有空隙 B．分子间的空隙太小，分子间只有斥力 C．压缩时，分子斥力大于分子引力 D．分子都被固定在平衡位置不动 8．（多选）对下列现象的解释正确的是(　　) A．两块铁经过高温加压将连成一整块，这说明铁分子间有吸引力 B．一定质量的气体能充满整个容器，这说明在一般情况下，气体分子间的作用力很微弱 C．电焊能把两块金属连接成一整块是分子间的引力起作用 D．破碎的玻璃不能把它们拼接在一起是因为其分子间斥力作用的结果 9．水压机是利用液体来传递压强的．水压机工作时，水分子间(　　) A．只有斥力 B．只有引力 C．既有引力也有斥力，但分子力表现为引力 D．既有引力也有斥力，但分子力表现为斥力 10．有甲、乙两个分子，甲分子固定不动，乙分子由无穷远处向甲靠近，直到不能再靠近为止，此过程中： (1)若不考虑其他作用力，则整个过程中乙分子的加速度怎么变化？ (2)不考虑其他作用力，乙分子的动能怎么变化？ 温度和温标 题组一　对状态参量与平衡态的理解 1．（多选）热力学系统的平衡态是一种(　　) A．定态平衡 B．动态平衡 C．分子已经不动 D．分子仍做无规则运动 2．（多选）在热学中，要描述一定气体的宏观状态，需要确定下列哪些物理量(　　) A．每个气体分子的运动速率 B．压强 C．体积 D．温度 题组二　对热平衡与温度概念的理解 3．甲、乙两物体接触时，甲向乙传递热量的原因是(　　) A．甲的质量比乙大 B．甲的比热容比乙大 C．甲的热量比乙多 D．甲的温度比乙高 4．关于平衡态和热平衡，下列说法中正确的是(　　) A．只要温度不变且处处相等，系统就一定处于平衡态 B．热平衡就是平衡态 C．如果两个系统彼此接触而不发生状态参量的变化，这两个系统又不受外界影响，那么这两个系统一定处于热平衡状态 D．两个处于热平衡状态的系统，温度可以有微小的差别 5．（多选）两个原来处于热平衡状态的系统，分开后，由于受外界的影响，其中一个系统的温度升高了5 K，另一个系统的温度升高了5 ℃，则下列说法正确的是(　　) A．两个系统不再是热平衡状态 B．两个系统此时仍是热平衡状态 C．两个系统的状态都发生了变化 D．两个系统的状态都没有发生变化 题组三　温度计的使用和两种温标的关系 6．在青藏高原，兴趣小组的同学用实验的方法想测量水沸时的温度到底是多少，它应选用(　　) A．水银温度计 B．酒精温度计 C．以上两种温度计都可以 D．以上两种温度计都不行 7．下列关于热力学温度的说法中，不正确的是(　　) A．热力学温度的零度是－273.15 ℃ B．热力学温度的每一度的大小和摄氏温度每一度的大小是相同的 C．绝对零度是低温的极限，永远达不到 D．1 ℃就是1 K 8.（多选）小丽测量烧杯中热水的温度时，将热水倒入另一烧杯中很少一部分，然后如图中那样去测量和读数，她这样做被小宁发现了，小宁指出她的错误如下，你认为小宁找得对的是(　　) A．不应倒入另一烧杯中，这会使温度降低 B．水倒得太少，温度计的玻璃泡不能完全浸没 C．读数时，视线应该与刻度线相平，而不应斜视 D．应该将温度计取出读数，而不应该放在水里读 9．摄氏温标：在1954年以前，标准温度的间隔是用两个定点确定的．它们是水在标准大气压下的沸点(汽化点)和冰在标准大气压下与饱和空气的水相平衡时的熔点(冰点)．摄氏温标(以前称为百分温标)是由瑞典物理学家摄尔修斯设计的．如图所示，把冰点定为0 ℃，汽化点定为100 ℃，因此在这两个固定点之间共为100 ℃，即一百等份，每等份代表1度，用1 ℃表示，用摄氏温标表示的温度叫做摄氏温度．摄氏温标用度作单位，常用t表示．热力学温标由英国科学家威廉·汤姆逊(开尔文)创立，把－273.15 ℃作为零度的温标，叫做热力学温标(或绝对温标)．热力学温标的单位用K表示，常用T表示．试回答： (1)热力学温标与摄氏温标之间的关系为：________. (2)如果可以粗略地取－273 ℃为绝对零度．在一标准大气压下，冰的熔点为________ ℃，即为________ K，水的沸点是________ ℃，即________ K. (3)如果物体的温度升高1 ℃，那么，物体的温度将升高________ K. 10．寒冷的冬天，人在室外拿铁棒和木头时，感觉到铁棒明显比木头凉，由于表示物体冷热程度的是温度，于是有人得出当时“铁棒比木头温度低”的结论，你认为他的结论对吗？为什么？ 内能 题组一　分子动能 1．关于温度，下列说法正确的是(　　) A．温度越高，分子动能越大 B．物体运动速度越大，分子总动能越大，因而物体温度也越高 C．一个分子运动的速率越大，该分子的温度越高 D．温度是大量分子无规则热运动的平均动能的标志 2．下列说法中正确的是(　　) A．只要温度相同，任何物体分子的平均动能都相同 B．分子动能指的是由于分子定向运动具有的能 C．10个分子的动能和分子势能的总和就是这10个分子的内能 D．温度高的物体中的每一个分子的运动速率一定大于温度低的物体中的每一个分子的运动速率 题组二　分子势能 3.（多选）如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子沿x轴运动，两分子间的分子势能Ep与两分子间距离的变化关系如图中曲线所示，图中分子势能的最小值为－E0.若两分子所具有的总能量为0，则下列说法中正确的是(　　) A．乙分子在P点(x＝x2)时，加速度最大 B．乙分子在P点(x＝x2)时，其动能为E0 C．乙分子在Q点(x＝x1)时，处于平衡状态 D．乙分子的运动范围为x≥x1 题组三　内能 4．下列说法正确的是(　　) A．分子的动能与分子的势能的和叫做这个分子的内能 B．物体的分子势能由物体的温度和体积决定 C．物体的速度增大时，物体的内能增大 D．物体的动能减小时，物体的温度可能增加 5．以下说法正确的是(　　) A．温度相等的两块铁(固体)，其内能一定相等 B．温度不等的两物体，其内能一定不等 C．两物体的内能相等，其分子平均动能一定相等 D．两块相同物质组成的物体(固体)，质量相等，温度相同，体积相同，则内能一样大 6．三个瓶子分别盛有质量相同的氢气、氧气和氮气，它们的温度相同，则分子平均速率最大的是__________；在不计分子势能的情况下，气体内能最大的是__________． 7．下列说法中正确的是(　　) A．物体温度降低，其分子热运动的平均动能增大 B．物体温度升高，其分子热运动的平均动能增大 C．物体温度降低，其内能一定增大 D．物体温度不变，其内能一定不变 8．飞机从地面由静止起飞，随后在高空做高速航行．有人说：“在这段时间内，飞机中乘客的势能、动能都增大了，他的所有分子的动能和势能也都增大了，因此乘客的内能增大了．”这种说法对吗？为什么？ ( 第 1 页 共 26 页 ) 学科网（北京）股份有限公司 $