第1节 分子动理论的基本观点-【金版新学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册同步课堂高效讲义配套课件（鲁科版）

第1节　分子动理论的基本观点 　　　　 第1章　分子动理论与气体实验定律 核心素养目标 物理观念 确立分子热运动、分子力、分子势能、分子动能、内能等概念，知道热运动、内能与温度的关系，理解分子力和分子势能图像，能运用概念和规律解释简单热现象。 科学思维 构建“分子”模型，能用分子热运动推证扩散现象，能用分子力特征论证物体不易拉伸和压缩等。 科学探究 能观察布朗运动的实验及成因的分析、推理，体会并归纳其中的科学研究方法。在对所设情景及实验的观察、分析中培养善于观察、勤于思考、勇于探索的良好习惯。 科学态度与责任 通过科学家们对布朗运动成因的研究历程的介绍，培养相应的科学精神。 新知导学　夯实基础 1 合作探究　素能提升 2 随堂演练　对点落实 3 内容索引 课时测评 4 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 新知导学　夯实基础 返回 知识梳理 一、物体由大量分子组成 1．分子的大小 一般分子直径的数量级为______m。水分子的直径约为_________ m。 2．阿伏伽德罗常数 (1)定义：1 mol任何物质都含有相同的_______，这个数量称为阿伏伽德罗常数，用NA表示。 (2)数值：NA＝ ________________ 。 (3)意义：阿伏伽德罗常数是一个重要的基本常量，通过它可将物体的体积、质量等_______与分子的大小、质量等_______联系起来。 10-10 4×10-10 粒子数 6.02×1023 mol-1 宏观量 微观量 二、分子永不停息地做无规则运动 1．扩散现象 (1)定义：不同的物质相互接触而彼此进入对方的现象。 (2)普遍性：______、______和______都能够发生扩散现象。 (3)规律：扩散快慢与温度有关，______越高，扩散越快。 气体 液体 固体 温度 2．布朗运动 (1)定义：悬浮在液体中的微粒所做的永不停息的____________。 (2)产生原因：微粒在液体中受到__________的撞击引起的。 (3)影响布朗运动的因素 ①微粒大小：微粒_____，布朗运动越明显。 ②温度高低：温度_____，布朗运动越剧烈。 (4)意义：反映了液体分子在永不停息地做________运动。 3．热运动 (1)定义：分子的________运动。 (2)影响因素：温度_____，分子的运动越剧烈。 无规则运动 液体分子 越小 越高 无规则 无规则 越高 三、分子间存在着相互作用力 1．分子间的引力和斥力是_____存在的，实际表现出的分子力是引力和斥力的_____。 2．分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而_____，随分子间距离的减小而_____，但_____比_____随距离变化的快。 3．分子力与分子间距离的关系 (1)当r<r0时，f引<f斥，分子力表现为_____。 (2)当r＝r0时，f引＝f斥，分子力为零。 (3)当r>r0时，f引>f斥，分子力表现为_____。 (4)当r>10r0时，f引→0，f斥→0，分子力为零。 同时 合力 减小 斥力 引力 斥力 引力 增大 四、物体的内能 1．分子势能 (1)定义：分子具有由它们的__________决定的势能。 (2)分子势能的决定因素 ①分子间作用力做正功，分子势能_____；分子间作用力做负功，分子势能_____。 ②微观上与分子间的距离有关 a．若r>r0，当r增大时，分子势能_____。 b．若r<r0，当r减小时，分子势能_____。 c．若r＝r0，分子势能_____。 ③宏观上与物体的_____等因素有关。 相对位置 减小 增大 增加 增加 最小 体积 2．分子的动能 (1)分子动能：做_______的分子所具有的动能。 (2)分子平均动能：大量分子动能的_______。 (3)温度与分子平均动能的关系： ①温度升高，分子热运动的平均动能_____；温度降低，分子热运动的平均动能_____。 ②分子热运动的平均动能与物体的热力学温度成_____。 ③温度的微观本质：温度是物体内分子热运动的__________的标志。 热运动 平均值 增大 减小 正比 平均动能 3．物体的内能 (1)定义：物体的所有分子_______________和__________的总和。 (2)普遍性：组成物体的分子永不停息地做____________，分子间______________，所以任何物体都具有_____。 (3)相关因素 ①分子热运动的平均动能与_____有关。 ②分子势能与_____有关。 所以，物体的内能与物体的_____、_____和_____有关。 热运动的动能 分子势能 无规则运动 有相互作用力 内能 温度 体积 质量 温度 体积 自主检测 1．判断正误 (1)1 mol任何物质都含有NA个粒子。 ( ) (2)阿伏伽德罗常数可以把微观量和宏观量联系在一起。 (　) (3)微粒越小，温度越高，布朗运动越剧烈。 　(　) (4)布朗运动和扩散现象都是分子的热运动。 (　) (5)固体和液体很难被压缩，说明固体和液体分子间只有斥力没有引力。 (　) (6)分子间的引力随距离的增大而增大，斥力随距离的增大而减小。 (　) (7)分子势能总是随分子间距离的增大而减小。 ( ) (8)物体温度升高时，物体每个分子的动能都增加。 ( ) √ × √ √ × × × × 返回 2．链接实景 “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歌， 把我们也仿佛带入了一个梅香扑鼻的冰雪世界。为 什么王安石没有靠近梅树，却能闻到梅花的香味呢？ 提示：梅香扑鼻正是分子运动(扩散现象)最直接的证据，盛开的梅花的香气在空中不断扩散，不需靠近，就能闻到梅花的香气。 合作探究　素能提升 返回 师生互动 知识点一　分子模型和微观量的估算 我们知道1 mol水中大约含有6.0×1023个水分子，如果动用全世界60亿人来数这些分子，每人每秒数一个，300万年也数不完。这个数据是怎么估算出来的呢？ 提示：利用阿伏伽德罗常数来计算。 要点归纳 1．阿伏伽德罗常数的桥梁和纽带作用 (1)微观量：分子质量m0、分子体积(或气体分子所占的空间)V0、分子直径(或气体分子间的平均距离)d。 (2)宏观量：物质的质量m、体积V、密度ρ、摩尔质量Mmol、摩尔体积Vmol。 (3)桥梁作用：如图所示。 其中密度ρ＝＝，但要切记对单个分子ρ＝是没有物理意义的。 2．微观量与宏观量的关系 (1)分子质量：m0＝＝。 (2)分子体积：V0＝＝(仅适用于固体和液体，对于气体，V0表示每个气体分子所占空间的体积)。 (3)物质所含的分子数：N＝nNA＝NA＝NA。 3．两种分子模型 分子模型 意义 分子大小或分子间的平均距离 图例 球形模型(固体、液体) 固体和液体可看成是由一个个紧挨着的球形分子排列而成的，忽略分子间的空隙 d＝ (分子大小) 立方体模型 (气体) 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，每个小立方体是每个分子占有的活动空间 d＝(分子间的平均距离) 空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发器(铜管)液化成水，经排水管排走，空气中水分越来越少，人会感觉干燥。某空调工作一段时间后，排出液化水的体积V＝1.0×103 cm3。已知水的密度ρ＝1.0× 103 kg/m3，摩尔质量M＝1.8×10-2 kg/mol，阿伏伽德罗常数NA＝6.0× 1023 mol-1，π取3.14。试求：(结果均保留一位有效数字) (1)该液化水中含有水分子的总数N； 答案：3×1025个　 例1 水的摩尔体积为Vm＝＝ m3/mol＝1.8×10-5 m3/mol 水分子总数为N＝＝个≈3×1025个。 (2)一个水分子的直径d。 答案：4×10-10 m 建立水分子的球体模型，有＝π()3 可得水分子直径d＝ m≈4×10-10 m。 针对练1．用M表示液体或固体的摩尔质量，m表示分子质量，ρ表示物质密度，Vmol表示摩尔体积，V0表示分子体积，NA表示阿伏伽德罗常数。下列关系式不正确的是 A．NA＝ B．NA＝ C．Vmol＝ D．m＝ √ 摩尔体积表示一摩尔分子的总体积，一摩尔分子有阿伏伽德罗常数个分子，所以NA＝，故A错误，B正确；密度为摩尔质量除以摩尔体积，摩尔体积等于摩尔质量除以密度，分子质量等于摩尔质量除以阿伏伽德罗常数，故C、D正确。 针对练2．绿氢是指利用可再生能源分解水得到的氢气，其燃烧时只产生水，从源头上实现了二氧化碳零排放，是纯正的绿色新能源，在全球能源转型中扮演着重要角色。已知该气体的摩尔体积为22.4 L/mol，摩尔质量为2 g/mol，阿伏伽德罗常数为6.02×1023 mol-1，由以上数据不能估算出 A．每个气体分子的质量 B．每个气体分子的体积 C．每个气体分子占据的空间体积 D．气体分子之间的平均距离 √ 每个气体分子的质量等于摩尔质量与阿伏伽德罗常数之比，两个量都已知，故能求出每个气体分子的质量，选项A不符合题意。由于气体分子间的距离较大，气体的体积远大于气体分子体积之和，故不能求出每个气体分子的体积，选项B符合题意。将气体分子占据的空间看成立方体，而且这些立方体一个挨着一个紧密排列，则每个气体分子占据的空间体积等于摩尔体积与阿伏伽德罗常数之比，两个量都已知，故能求出每个气体分子占据的空间体积V；由d＝即可求出气体分子之间的平均距离，选项C、D不符合题意。故选B。 师生互动 知识点二　扩散现象和布朗运动 冬天在我国北方很多地方易出现雾霾天 气，如图所示。 雾霾极大地影响了人们的视线，也给交 通带来不便，你知道霾的小颗粒在做什 么运动吗？这种运动的剧烈程度与小颗 粒大小有关吗？ 提示：霾的小颗粒做布朗运动。有关，颗粒越小，布朗运动越明显。 要点归纳 1．扩散现象与布朗运动的比较 项目 扩散现象 布朗运动 定义 不同物质能够彼此进入对方的现象 悬浮在液体(或气体)中的固体微粒的无规则运动 原因 物质分子永不停息地做无规则运动 直接原因：大量液体(或气体)分子对悬浮微粒撞击的不平衡造成的。根本原因：液体(或气体)分子的无规则运动 影响 因素 (1)温度：温度越高扩散越快 (2)浓度：从浓度大处向浓度小处扩散 (3)还与物质的状态、物体的密度差有关 (1)温度：温度越高，布朗运动越显著 (2)固体微粒的大小：微粒越小，布朗运动越明显 项目 扩散现象 布朗运动 微观机制 扩散现象说明了物质分子都在永不停息地做无规则运动 布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，但不是分子的无规则运动，而是间接反映了液体(或气体)分子的无规则运动 相同点 (1)产生的根本原因相同，都是分子永不停息地做无规则运动 (2)它们都随温度的升高而表现得更加明显 2．热运动 (1)分子的“无规则运动”，是指由于分子之间的相互碰撞，每个分子的运动速度无论是方向还是大小都在不断地变化。 (2)热运动是对于大量分子的整体而言的，对个别分子无意义。 (3)分子热运动的剧烈程度虽然受到温度影响，温度高分子热运动快，温度低分子热运动慢，但分子热运动永远不会停息。 某市环保局秋季对市区的PM2.5进行了检测，发现雾霾的浓度随高度的增加而减小，PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5 μm的颗粒物。下列关于PM2.5的说法正确的是 A．PM2.5在空气中的运动属于分子热运动 B．若温度不变，PM2.5越大，其无规则运动越剧烈 C．PM2.5在地面附近的无规则运动一定比在高空位置的剧烈 D．PM2.5的运动轨迹是由大量空气分子对PM2.5无规则碰撞的不平衡性和气流运动决定的 例2 √ PM2.5在空气中的运动是固体微粒的运动，不是分子的热运动，故A错误；若温度不变，PM2.5越小，其受无规则运动气体分子的撞击不平衡性越明显，则其无规则运动越剧烈，故B错误；地面附近PM2.5所处的环境与高空位置PM2.5所处的环境在温度、空气密度、风力等方面都不同，所以PM2.5在地面附近的无规则运动不一定比在高空位置的剧烈，故C错误；PM2.5受大量空气分子的无规则碰撞，并且受气流影响，从而形成不规则的运动轨迹，故D正确。故选D。 布朗运动的三点提醒 1．能做布朗运动的都是固体微粒，肉眼看不见，必须借助于显微镜。肉眼看见的微粒运动一定不是布朗运动。 2．布朗运动反映了液体分子或气体分子运动的无规则性，不是反映了固体微粒内部分子运动的无规则性。 3．布朗运动的实验中，记录的折线不是微粒的运动轨迹，也不是周围液体分子的运动轨迹。　　 易错提醒 针对练1．关于扩散现象与布朗运动，下列说法正确的是 A．扩散现象与布朗运动都是分子的无规则运动 B．扩散现象与布朗运动都能说明分子在永不停息地运动 C．扩散现象只能在液体和气体中发生 D．液体中的悬浮颗粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数越多，布朗运动越明显 √ 扩散现象是分子的无规则运动，布朗运动是微小颗粒的无规则运动，故A错误；扩散现象能说明分子在永不停息地运动，布朗运动间接反映了分子的无规则运动，故B正确；扩散现象能在液体、固体和气体中发生，故C错误；液体中的悬浮颗粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数越多，所受撞击越均衡，布朗运动越不明显，故D错误。 针对练2．小张在显微镜下观察水中悬浮的细微粉笔末的运动，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．某个粉笔末做布朗运动的轨迹 C．某个粉笔末做布朗运动的速度—时间图线 D．按等时间间隔依次记录的某个粉笔末位置的连线 在显微镜下观察水中悬浮的细微粉笔末的运动，得到某个观测记录，图中的折线记录的是粉笔末在不同时刻的位置的连线，不是分子无规则运动的情况，也不是某个粉笔末的轨迹，更不是某个粉笔末做布朗运动的速度—时间图线，D正确，A、B、C错误。 √ 针对练3．对分子的热运动的理解，下列叙述正确的是 A．分子的热运动就是布朗运动 B．分子的热运动是一种无规则运动，同种物质分子的热运动剧烈程度相同 C．气体分子的热运动不一定比液体分子剧烈 D．物体运动的速度越大，其内部分子的热运动就越剧烈 布朗运动是指固体微粒的运动，A错误；温度越高，分子的无规则运动越剧烈，这种运动与物质种类无关，B错误，C正确；微观分子的热运动与物体运动速度的大小无关，D错误。 √ 师生互动 知识点三　对分子间作用力的理解 如图所示，两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来。为什么 下面的铅柱不脱落？如果两个接触面不平滑，该实验还能成 功吗？ 提示：两铅柱间存在分子引力作用；若两个接触面不平滑， 挤压后的铅分子之间的距离可能达不到分子之间存在相互作用力的距离范围，故铅柱将脱落。 要点归纳 1．分子力：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．分子力与分子间距离变化的关系 (1)平衡位置：分子间距离r＝r0时，引力与斥力大小相等，分子力为零。平衡位置即分子间距离等于r0(数量级为10-10m)的位置。 (2)分子间的引力和斥力随分子间距离r的变化关系：分子间的引力和斥力都随分子间距离r的增大而减小，但斥力减小得更快。 (3)分子力与分子间距离变化的关系及分子力模型 分子力f随分子间距离r的变化关系图像 分子间距离 分子力 分子力模型 r＝r0 零 r<r0 表现为斥力，且分子力随分子间距的增大而减小 r>r0 表现为引力，且分子力随分子间距的增大，先增大后减小 3．分子间作用力的宏观表现 (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。 (3)大量的分子能聚集在一起形成固体或液体，说明分子间存在引力。固体有一定形状，液体有一定的体积，而固体、液体分子间有间隙，却没有紧紧地吸在一起，说明分子间还同时存在着斥力。 (多选)将一个分子P固定在O点，另一个分子Q从图中的A点由静止释放，两分子之间的作用力与间距关系的图像如图所示，下列说法正确的是 A．分子Q由A运动到C的过程中先加速再减速 B．分子Q在C点时加速度大小为零 C．分子Q由A点释放后运动到C点左侧的过程中，加 速度先增大后减小再增大 D．该图能表示固、液、气三种状态下分子间作用力 随分子间距变化的规律 例3 √ √ C点为分子斥力和引力大小相等的位置，C点的右侧 分子间作用力表现为引力，C点的左侧分子间作用力 表现为斥力，因此分子Q由A运动到C的过程中，一直 做加速运动，故A错误；C点分子间作用力为零，则分 子Q在C点的加速度大小为零，故B正确；分子Q由A 点释放后在C点右侧运动的过程中，分子间作用力表现为引力，先增大后减小，然后到C点左侧后，分子间作用力表现为斥力，逐渐变大，故加速度先增大后减小再增大，故C正确；气体分子间距较大，分子间作用力很小，不能用题图表示气体分子间作用力的变化规律，但可表示液体和固体分子间作用力的变化规律，故D错误。故选BC。 分子间作用力问题的分析方法 1．首先要清楚分子间同时存在分子引力和分子斥力。 2．分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，斥力减小得更快。 3．分子力是指分子间引力和斥力的合力。 4．分子力比较复杂，要抓住两个关键点：一是r＝r0时，分子力为零，此时分子间引力和斥力大小相等，均不为零；二是r≥10r0时，分子力很小，引力、斥力均可近似看作零。　　 规律总结 针对练1．两个分子相距为r1时，分子间的相互作用力表现为引力，相距为r2时，表现为斥力。则下面说法正确的是 A．相距为r1时，分子间没有斥力存在 B．相距为r2时，分子间的斥力大于相距为r1时的斥力 C．相距为r2时，分子间没有引力存在 D．相距为r1时，分子间的引力大于相距为r2时的引力 √ 两个分子相距为r1时，分子间的相互作用力表现为引力，相距为r2时，表现为斥力，因分子间同时存在引力和斥力，故A、C错误；由题意可知r1>r2，随着距离的增大，分子间的斥力减小，则相距为r2时，分子间的斥力大于相距为r1时的斥力，随着距离的增大，分子间的引力减小，则相距为r1时，分子间的引力小于相距为r2时的引力，故B正确，D错 误。 针对练2．(多选)下列现象可以说明分子间存在引力的是 A．打湿了的两张纸很难分开 B．磁铁吸引附近的小铁钉 C．用斧子劈柴，要用很大的力才能把柴劈开 D．用电焊把两块铁焊在一起 √ √ √ 纸被打湿后，水分子填充了两张纸之间的缝隙，使水分子与两张纸的分子之间的距离达到分子引力的作用范围，而使两张纸很难分开，A正 确；电焊也是使两块铁熔化后铁分子之间的距离达到引力的作用范围，而使两块铁焊在一起，D正确；木柴是固体，其分子间距离很近，要使木柴分开就必须用很大的力来克服大量木柴分子间的引力，这也说明分子间存在引力，C正确；磁铁对小铁钉的吸引力是磁场力的作用，B错误。 针对练3．(多选)如图所示，图线甲和图线乙为两分子之间的引力以及斥力随两分子之间距离变化的规律图线，且两图线有一交点，假设分子间的平衡距离为r0。则下列说法正确的是 A．图线甲为分子引力随分子间距离变化的图线 B．图线乙为分子引力随分子间距离变化的图线 C．两图线的交点对应的横坐标为r0 D．如果两分子之间的距离增大，则分子间的斥 力比引力减小得慢 √ √ 因斥力比引力随分子间距离变化得快，由题图知，A 正确，B错误；当分子间距离为r0时，两个分子间的 引力等于斥力，两图线交点对应的横坐标为r0，C正 确；由于分子斥力比分子引力变化得快，当两个分子 间的距离增大时，分子间的斥力比引力减小得快，D 错误。 知识点四　物体的内能 1．内能的决定因素 (1)宏观因素：物体内能的大小由物体的质量、温度和体积三个因素决定，同时也受物态变化的影响。 (2)微观因素：物体内能的大小由物体所含的分子总数、分子热运动的平均动能和分子间的距离三个因素决定。 2．内能与机械能的比较 能量名称 内能 机械能 对应的 运动形式 微观分子热运动 宏观物体机械运动 能量常见 的形式 分子动能、分子势能 物体的动能、重力势能或弹性势能 能量存在 的原因 由物体内大量分子的无规则热运动和分子间相对位置决定 由物体做机械运动、与地球相对位置或物体形变决定 影响因素 物体的质量、温度和体积 物体的质量、物体做机械运动的速度、离地高度(或相对于零势能面的高度)或弹性形变 是否为零 永远不能等于零 一定条件下可以等于零 联系 在一定条件下可以相互转化 3．物态变化对内能的影响：一些物体在物态发生变化时(如冰的熔化、水在沸腾时变为水蒸气)温度不变。此过程中分子的平均动能不变，由于分子间的距离变化，分子势能变化，所以物体的内能变化。 下列说法正确的是 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 例4 温度是分子热运动的平均动能的标志，物体温度降低，其分子热运动的平均动能减小，温度升高，其分子热运动的平均动能增大，故A错误，B正确；物体的内能与物体的体积、温度、物质的量等因素有关，所以温度降低，其内能不一定增大，温度不变，其内能不一定不变，故C、D错误。 √ 判断或比较物体内能大小时，应把握以下两点 1．物体的内能：物体的内能是物体中所有分子热运动的动能与分子势能的总和。在其概念中有三个关键词：所有分子、动能、分子势能。 规律总结 2．与状态参量的关系： (1)由于温度越高，分子平均动能越大，所以，物体的内能与温度有关。 (2)由于分子势能与分子间距有关，所以，物体的内能与体积有关。 (3)由于内能应包含所有分子的动能、势能，所以，内能还与分子数目有关，即与物体的物质的量有关。　　 规律总结 针对练1．(多选)关于物体的内能，下列说法中正确的是 A．物体的内能只与物体内分子的动能有关 B．物体内所有分子的热运动动能与分子势能的总和叫物体的内能 C．一个物体，当它的机械能发生变化时，其内能也一定发生变化 D．一个物体内能的多少与它的机械能多少无关 根据内能的定义可知，内能是物体内所有分子的热运动动能与分子势能的总和，故A错误，B正确；当一个物体的机械能变化时，内能不一定变化，二者没有必然联系，故C错误，D正确。故选BD。 √ √ 针对练2．(多选)关于分子势能，下列说法正确的是 A．分子间显示斥力时，分子间距离越小，分子势能越大 B．分子间显示引力时，分子间距离越小，分子势能越大 C．分子势能随物体的体积变化而变化 D．物体热胀冷缩时，分子的平均动能改变，分子势能不变 √ √ 当分子间显示斥力时，分子间距离越小，分子势能越大，选项A正确；当分子间显示引力时，分子间距离减小，引力做正功，分子势能减小，选项B错误；当物体的体积发生变化时，分子间距离便发生变化，则分子势能随之发生变化，分子势能是随物体体积的变化而变化的，选项C正确；物体热胀冷缩时，其温度发生变化，分子的平均动能改变，同时物体的体积发生变化，则分子势能也应改变，选项D错误。 针对练3．(多选)当氢气和氧气的质量和温度都相同时，下列说法正确的是 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．两种气体分子热运动的总动能相等 D．两种气体分子热运动的平均速率相等 √ √ 温度是分子平均动能的标志，温度相同，则分子的平均动能相同，故选项A正确；因为氢气分子的质量小于氧气分子的质量，而分子的平均动能相等，所以氢气分子的平均速率大，故选项B正确，D错误；虽然两种气体的质量和分子平均动能(温度)都相等，但由于两种气体的摩尔质量不同，则它们的分子数目不相等，两种气体分子热运动的总动能不相等，故选项C错误。 返回 随堂演练　对点落实 返回 1．(多选)下列说法中正确的是 A．物体是由大量分子组成的 B．无论是无机物的分子，还是有机物的分子，其分子大小的数量级都是10-10 m C．本节中所说的“分子”，包含了单原子分子、多原子分子等多种意义 D．分子的质量是很小的，其数量级为10-10 kg 物体是由大量分子组成的，A正确；除了一些有机大分子外，多数分子大小的数量级为10-10 m，B错误；由教材内容易知，C正确；分子质量的数量级是10-26 kg，D错误。 √ √ 2．关于温度的概念，下列说法中正确的是 A．温度是分子平均动能的标志，物体的温度高，则分子的平均动能大 B．温度是分子平均动能的标志，温度升高，则物体的每一个分子的动能都增大 C．某物体当其内能增大时，则该物体的温度一定升高 D．甲物体的温度比乙物体高，则甲物体分子的平均速率比乙物体分子的平均速率大 √ 温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子的平均动能增大，但有些分子的动能可能减小，A正确，B错误；内能增大，温度不一定升高，因为增加内能可以只通过改变分子势能，C错误；不同种类的分子，分子质量不一定相等，因此无法比较分子的平均速率大小，D错误。 3．气体内能是所有气体分子热运动的动能和势能的总和，其大小与气体的状态有关，分子热运动的平均动能与分子势能分别取决于气体的 A．温度和体积　　　　　　　 B．体积和压强 C．温度和压强 D．压强和温度 由于温度是分子平均动能的标志，所以气体分子的平均动能宏观上取决于温度；分子势能由分子间作用力和分子间距离共同决定，宏观上取决于气体的体积。A正确，B、C、D错误。 √ 4．关于质量相同的0 ℃的水和0 ℃的水蒸气，下列说法中正确的是 A．分子数相同，分子平均动能不同，分子势能相同，内能不同 B．分子数相同，分子平均动能不同，分子势能不同，内能不同 C．分子数相同，分子平均动能相同，分子势能不同，内能不同 D．分子数不同，分子平均动能相同，分子势能不同，内能不同 质量相同的0 ℃的水和0 ℃的水蒸气，它们的物质的量相同，则它们的分子数是相同的。温度相同的物体，分子平均动能相同，所以0 ℃的水和0 ℃的水蒸气的分子平均动能相同。由0 ℃的水变为0 ℃的水蒸气，需要吸收热量，分子间距离变大，而它们分子平均动能相同，因此分子势能不同，内能也不同。故选C。 √ 返回 课时测评 返回 1．阿伏伽德罗常数是NA，铜的摩尔质量为M，铜的密度是ρ，则下列说法中正确的是 A．1 m3铜所含原子数目是 B．1 kg铜所含原子数目是ρNA C．1个铜原子的质量是 D．1个铜原子占有的体积为 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 据已知条件知1 m3铜的质量为ρ kg，相当于 mol，所含原子数为 ·NA，A正确；1 kg铜所含原子数目是，B错误；每个铜原子的质量为，C错误；每个铜原子占有的体积为＝，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 2．关于布朗运动，下列说法中正确的是 A．悬浮颗粒越大，在相同时间内撞击它的分子数越多，布朗运动越显著 B．布朗运动永不停止，且随温度升高而更加激烈 C．布朗运动并不是液体分子的运动，而是组成固体颗粒的分子的运动 D．布朗运动说明了液体分子与悬浮颗粒之间有相互作用的斥力 布朗运动形成的原因是由于液体分子对悬浮微粒无规则撞击引起的，悬浮颗粒越小，温度越高，颗粒的受力越不均衡，布朗运动就越激烈，A错误，B正确；布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的运动，说明了液体分子在做无规则运动，C、D错误。 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 3．关于分子，下列说法中正确的是 A．分子小球是分子的简化模型，实际上，分子的形状并不是球形 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 将分子看作小球是为研究问题而建立的简化模型，故A正确；一些有机物质的分子大小的数量级超过10-10 m，故B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错误；分子质量的数量级一般为10-26 kg，故D错误。 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 4．如图所示，用f表示两分子间的作用力，Ep表示分子间的分子势能，在两个分子之间的距离由10r0变为r0的过程中 A．f不断增大 B．f先增大后减小 C．Ep不断增大 D．Ep先增大后减小 分子间的作用力是矢量，其正负不表示大小；分子势能是标量，其正负表示大小。读取图像信息知，由10r0变为r0的过程中，f先增大后变小至0；Ep则不断减小，选项B正确，A、C、D错误。 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 5．(多选)下列说法正确的是 A．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是气体分子做无规则运动的缘故 B．任何两种物质只要它们的温度相同，它们分子的平均动能就一定相同 C．若分子间的距离r增大，则分子间作用力做负功，分子势能增大 D．当两分子处于平衡位置时，分子间作用力为零，两分子之间既不存在引力，也不存在斥力 √ √ 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 气体分子在永不停息地做无规则运动，所以失去容器后就会散开，A正确；温度是分子平均动能的标志，则任何两种物质只要它们的温度相同，它们分子的平均动能就一定相同，B正确；当分子间距离小于r0时，分子间作用力表现为斥力，则分子间的距离r增大，分子间作用力做正功，分子势能减小，C错误；当两分子处于平衡位置时，分子间作用力为零，两分子之间既存在引力也存在斥力，且大小相等、方向相反，D错误。故选AB。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 6．阿伏伽德罗常数为NA(mol-1)，铁的摩尔质量为M(kg·mol-1)，铁的密度为ρ(kg·m-3)，下列说法不正确的是 A．1 m3铁所含原子数为 B．1个铁原子的体积为 C．1 kg铁所含原子数为ρNA D．1个铁原子的质量为 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 铁的摩尔体积为Vm＝，物质的量为n＝，原子数目为N＝nNA，则 1 m3铁所含原子数为，一个铁原子的体积为，故A、B正确；1 kg铁的物质的量为，所含原子数为，故C错误；1 mol铁原子的质量为M，故一个铁原子的质量为，故D正确。故选C。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 7．(多选)下列语句中，描述分子热运动的是 A．酒香不怕巷子深 B．踏花归去马蹄香 C．影动疑是玉人来 D．风沙刮地塞云愁 酒香在空气中传播，马蹄上的花香在空气中传播都属于扩散现象，是由分子无规则运动引起的，A、B正确；影动是由光学因素造成的，与分子热运动无关，C错误；风沙刮地是沙子在自身重力和气流的作用下所做的运动，不是分子的运动，D错误。 √ √ 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 8．如图，在显微镜下追踪三颗小炭粒在水中的运动，每隔30 s把炭粒的位置记录下来，然后用线段把这些位置按时间顺序依次连接起来。下列说法正确的是 A．图中连线表示的是炭粒的运动轨迹 B．炭粒越小，温度越高，运动会越明显 C．炭粒的位置变化是分子间斥力作用的结果 D．炭粒的运动是分子的热运动 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 图中连线是炭粒在时间间隔为30 s的两个时 刻所在位置的连线，不是炭粒的运动轨迹， 故A错误；炭粒越小，炭粒所受的撞击产生 的力越不容易达到平衡，运动会越明显， 温度越高，水分子运动越剧烈，则炭粒运动 会越明显，故B正确；炭粒的位置变化是水 分子的撞击作用的结果，故C错误；炭粒的运动能反映出分子在做无规则运动，但不是分子的无规则运动，故D错误。故选B。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 9．若一气泡从湖底上升到湖面的过程中，温度保持不变，体积增大，则在此过程中关于气泡中的气体，下列说法中正确的是 A．气体分子的平均速率减小 B．气体分子的平均速率增大 C．气体分子的平均动能减小 D．气体分子的平均动能不变 气泡在上升的过程中，内部气体温度不变，气体分子的平均动能不变，平均速率不变。故选D。 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 10．(多选)钻石是首饰和高强度钻头、刻刀等工具中的主要材料，设钻石的密度为ρ(单位为kg/m3)，摩尔质量为M(单位为g/mol)，阿伏伽德罗常数为NA。已知1克拉＝0.2克，则 A．a克拉钻石所含有的分子数为 B．a克拉钻石所含有的分子数为 C．每个钻石分子直径的表达式为 (单位为m) D．每个钻石分子的质量为 √ √ 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 a克拉钻石物质的量(摩尔数)为n＝，所含分子数为N＝nNA＝ ，选项A正确，B错误；钻石的摩尔体积V＝(单位为m3/mol)，每个钻石分子体积为V0＝＝，设钻石分子直径为d，则V0＝，联立解得d＝ (单位为m)，选项C错误；根据阿伏伽德罗常数的意义知，每个钻石分子的质量m＝，选项D正 确。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 11．如图甲所示，将两个完全相同、质量均为m的分子A、B同时从x轴上的坐标原点和r1处由静止释放，图乙为这两个分子的分子势能随分子间距变化的图像，当分子间距分别为r1、r2和r0时，两分子之间的势能为E1、0和－E0。取分子间距无穷远处势能为零，整个运动过程只考虑分子间的作用力，下列说法正确的是 A．分子A、B的最大动能均为 B．当两分子间距为r0时，两分子间的 作用力最大 C．当两分子间距无穷远时，分子B的 速度大小为 D．两分子从静止释放到相距无穷远的过程中，它们之间的分子势能先减小后增大再减小 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 当它们之间距离为r0时，两分子之间势能为 －E0，此时动能最大，减少的势能为ΔEp＝ E1－(－E0)＝E1＋E0，根据能量守恒可知， 减小的势能转化为两分子的动能，故分子A、 B的最大动能均为EkA＝EkB＝，故A正 确；当两分子之间距离为r0时，对应的分子势能最小，分子间作用力为零，故B错误；当两分子间距无穷远时，减少的势能全部转化为两分子的动能，则E1＝2×mv2，解得分子B的速度大小为v＝，故C错误；分子势能是标量，正负可以表示大小，故它们之间的分子势能先减小后增大，故D错误。故选A。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 12．(16分)分子势能随分子间距离r的变化情况可以在如图所示的图像中表现出来，就图像回答： (1)从图中看到分子间距离在r0处时分子势能最小，试说明理由。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 如果分子间距离约为10-10 m数量级时，分子的作用力 的合力为零，此距离为r0。当分子距离小于r0时，分 子间的作用力表现为斥力，要减小分子间的距离必须 克服斥力做功，因此，分子势能随分子间距离的减小 而增大。如果分子间距离大于r0时，分子间的相互作 用表现为引力，要增大分子间的距离必须克服引力做功，因此，分子势能随分子间距离的增大而增大。 从以上两种情况综合分析，分子间距离以r0为数值基准，r不论减小或增大，分子势能都增大。所以说，在平衡位置处是分子势能最低点。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 (2)图中分子势能为零的点选在什么位置，在这种情况下分子势能可以大于零，可以小于零，也可以等于零，对吗？ 由题图可知，分子势能为零的点选在了两个分子相距无穷远的位置。因为分子在平衡位置处是分子势能最低点，据题图也可以看出：在这种情况下分子势能可以大于零，可以小于零，也可以等于零。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 (3)如果选两个分子相距r0时分子势能为零，分子势能有什么特点？ 因为分子在平衡位置处是分子势能最低点，最低点的分子势能为零，所以此种情况的特点为分子势能总大于等于零。 返回 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 谢 谢 观 看 第1节　分子动理论的基本观点 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 $