第1章 分子动理论 章末整合提升 体系构建 素养提升（教用word）-【优学精讲】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册（人教版）

该高中物理讲义通过表格对比和关系图线系统构建了分子动理论单元知识体系，梳理了微观量估算方法、分子间作用力与分子势能的关系、分子动能势能及内能的比较等核心内容，清晰呈现各知识点的内在联系与重难点分布。 讲义亮点在于典例设计的针对性，既有微观量估算（如深呼吸吸入气体分子数计算）等基础题型，又有结合图像分析分子势能变化的综合题（如2025年山东高考题），培养科学推理与模型建构素养。不同层次题目满足学生需求，助力教师实施精准复习教学。

一、微观量的估算 　估算是对物质数量作大致推算，对结果进行预测的一种科学方法，也是一种数据处理方法。 （1）微观世界中，由于涉及的分子数目惊人，研究或测量前只需估算其数量级即可。因此，需要记住阿伏加德罗常数并熟知生活中一些物质的数量级。 （2）科学研究问题初期，当不需要很精确的数据时，可以进行粗略估算采取近似方法处理数据，为解决问题提供便利。 【典例1】　空气的摩尔质量Mmol＝29 g/mol，则空气中气体分子的平均质量为多少？成年人做一次深呼吸约吸入450 cm3的空气（空气密度约1.2 kg/m3），试估算做一次深呼吸，吸入的空气质量是多少？所吸入的气体分子数大约是多少？ 答案：4.8×10－26 kg　0.54 g　1.12×1022（个） 解析：根据题意可得空气分子的平均质量为m0＝＝ kg＝4.8×10－26 kg 成年人做一次深呼吸吸入的空气质量m＝ρV＝1.2 kg/m3×450×10－6 m3＝5.4×10－4 kg＝0.54 g 这些空气含有的分子数为n＝NA＝×6.02×1023 mol－1＝1.12×1022（个）。 二、分子间作用力、分子势能与分子间距离的关系 分子间作用力F 分子势能Ep 与分子间距离的关系图线 随分子间距离的变化情况 r＜r0 F表现为斥力 r增大，斥力做正功，分子势能减少；r减小，斥力做负功，分子势能增加 r＞r0 F表现为引力 r增大，引力做负功，分子势能增加；r减小，引力做正功，分子势能减少 r＝r0 F＝0 分子势能最小 r≥10r0（10－9 m） 可以认为分子间没有作用力 分子势能视为零 【典例2】　（2025·山东高考2题）分子间作用力F与分子间距离r的关系如图所示，若规定两个分子间距离r等于r0时分子势能Ep为零，则（　　） A.只有r大于r0时，Ep为正 B.只有r小于r0时，Ep为正 C.当r不等于r0时，Ep为正 D.当r不等于r0时，Ep为负 答案：C　 解析：根据题图可知，当r＝r0时，分子间作用力为0，当r＞r0时，分子间作用力表现为引力，当0＜r＜r0时，分子间作用力表现为斥力，所以随着分子间距离接近r0，分子间作用力做正功，则当r＝r0时，分子势能最小，又此时分子势能为0，所以当r不等于r0时，分子势能Ep为正，C正确。 【典例3】　〔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分子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、气三种状态下分子力随分子间距变化的规律 答案：BC　 解析：C点为分子斥力和引力相等的位置，C点的右侧分子力表现为引力，C点的左侧分子力表现为斥力，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点为分子引力等于分子斥力的位置，即分子力为零，则分子Q在C点的加速度大小为零，故B正确；分子Q由A点释放后运动到C点的过程中，分子力表现为引力，先增大后减小，然后到C点左侧后，分子力表现为斥力，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。 【典例4】　（2025·慈溪市期末）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，整个运动只考虑分子间的作用力，求： （1）分子A、B的最大动能； 答案：　 解析：当它们之间距离为r0，两分子之间势能为－E0时动能最大，减少的势能为ΔEp＝E1－（－E0）＝E1＋E0，根据能量守恒定律，减小的势能转化为两分子的动能，所以分子A、B的最大动能均为Ek＝； （2）当两分子间距无穷远时，分子B的速度大小。 答案： 解析：当分子间距无穷远时，减少的势能全部转化为两分子的动能，则E1＝2×mv2，解得v＝。 三、分子动能、分子势能、物体内能的比较 定义 微观 宏观 量值 分子 动能 构成物体的分子不停地运动着，运动着的分子所具有的能 分子永不停息地做无规则运动 与温度有关 永远不等 于零 分子势能 由构成物体的分子的相对位置所决定的能 由分子间存在的相互作用力所决定的能 与物体的体积有关 可能等于零　 物体 内能 物体中所有分子动能与势能的总和 分子热运动和分子间存在作用力 与物质的量、温度、体积、物态有关 永远不等于零 【典例5】　（2025·大连质检）关于物体的内能，下列说法正确的是（　　） A.相同质量的两种物质，升高相同的温度，内能的增加量一定相同 B.物体的内能改变时温度不一定改变 C.内能与物体的温度有关，所以0 ℃的物体内能为零 D.分子数和温度都相同的物体一定具有相同的内能 答案：B　 解析：相同质量、物态相同的同种物质，升高相同的温度，吸收的热量相同，相同质量的不同种物质，升高相同的温度，吸收的热量不一定相同，故A错误；物体内能改变时温度不一定改变，比如零摄氏度的冰融化为零摄氏度的水，内能增加，故B正确；分子在永不停息地做无规则运动，可知任何物体在任何状态下都有内能，故C错误；物体的内能与分子数、物体的温度、体积、物态几个因素有关，分子数和温度都相同的物体不一定有相同的内能，故D错误。 【典例6】　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 答案：D　 解析：铁块熔化成铁水的过程中要吸收热量，所以内能增加，故A错误；机械运动的速度增大，动能增加，与分子热运动的平均动能无关系，内能也不一定增加，故B错误；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，但平均速率也可能不同，故D正确。 1 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $