高中物理 第七章 分子动理论教案 新人教版选修3-3（通用）

第七章 分子动理论 目录l 物体是由大量分子组成的1考点一：用油膜法估测分子的大小1考点二：分子的大小4考点三：阿伏加德罗常数5l 分子热运动9考点一、扩散现象9考点二、布朗运动11考点三、热运动14l 分子间的作用力16考点一、分子间的作用力17考点二、分子动理论22l 温度和温标25考点一、状态参量与平衡态25考点二、热平衡与温度26考点三、温度计与温标28l 内能33考点一、分子动能33考点二、分子势能36考点三、内能39l 专题提升42第七章 分子动理论l 物体是由大量分子组成的目标定位1.知道物体是由大量分子组成的及分子的大小.2.能够用单分子油膜法估算出油酸分子的大小.3.知道阿伏加德罗常数，会用这个常数进行相关的计算或估算考点一：用油膜法估测分子的大小1理想化：把很小的一滴油酸滴在水面上，水面上会形成一块油酸薄膜，薄膜是由单层的油酸分子组成的2模型化：在估测油酸分子大小的数量级时，可以把它简化为球形，认为油膜的厚度就是油酸分子的直径3需要解决的两个问题：一是获得很小的一小滴油酸并测出其体积；二是测量这滴油酸在水面上形成的油膜面积4油膜法测分子的大小(1)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.油膜法估测分子直径分三个过程：(1)获得一滴油酸酒精溶液，并由配制浓度求出其中所含纯油酸的体积V.(2)用数格子法(不足半个的舍去，多于半个的算一个，即“四舍五入”法)求出油膜面积S.(3)由公式d计算结果.其中V和S的单位均采用国际单位制中的单位，即体积V的单位是m3，面积S的单位是m2.例1在做“用油膜法估测分子的大小”实验中，油酸酒精溶液的浓度为每104 mL溶液中有纯油酸6 mL，用注射器测得1 mL上述溶液中有液滴50滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓，随后把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图2所示，坐标纸中正方形小方格的边长为20 mm，则：图2(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是多少？答案(1)2.32102 m2(2)1.21011m3(3)5.21010 m解析(1)油膜轮廓包围的方格数约58个，则油膜的面积S58(20103)2 m22.32102 m2.(2)每滴溶液中含纯油酸的体积V mL1.2105 mL1.21011 m3(3)油酸分子的直径d m5.21010 m.题组一用油膜法估测分子的大小1.在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，以下给出的是可能的操作步骤，把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在横线上_，并请补充实验步骤D的计算式A将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长1 cm的正方形为单位，计算出轮廓内正方形的个数n.B将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定C用浅盘装入约2 cm深的水，然后将痱子粉均匀地撒在水面上D用测量的物理量估算出油酸分子的直径d_.E用滴管将事先配好的体积浓度为0.05%的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒，记下滴入的溶液体积V0与滴数N.F将玻璃板放在浅盘上，用笔将薄膜的外围形状描画在玻璃板上答案ECBFAD解析根据实验步骤可知合理的顺序为ECBFAD.一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为0.05%，Sn104 m2所以分子的直径d0.05%2.(多选)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计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格D求每滴体积时，1 mL的溶液的滴数多记了10滴答案AC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；若计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，使S变小，d变大，C正确；若求每滴体积时，1 mL的溶液的滴数多记了10滴，使V变小，d变小，D不正确3.某种油剂的密度为8102 kg/m3，取这种油剂0.8 g滴在水面上，最后形成油膜的最大面积约为()A1010 m2 B104 m2 C1010 cm2 D104 cm2答案B解析由d，得S m2104 m2.4.某同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验前，查阅数据手册得知：油酸的摩尔质量M0.283 kgmol1，密度0.895103 kgm3.若100滴油酸的体积为1 mL，则1滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是_m2.(取NA6.021023 mol1，球的体积V与直径D的关系为VD3，结果保留两位有效数字)答案10解析一个油酸分子的体积V，又VD3，得分子直径D 最大面积S，解得S10 m2.考点二：分子的大小1分子的简化模型：为了研究问题方便，把具有复杂内部结构的分子看做球体或立方体(1)球体模型对固体和液体，分子间距比较小，可以认为分子是一个一个紧挨着的球设分子的体积为V，由V3，可得分子直径d.(2)立方体模型图3由于气体分子间距比较大，是分子直径的10倍以上，此时常把分子占据的空间视为立方体，认为分子处于立方体的中心(如图3所示)，从而计算出气体分子间的平均距离为a.2分子的大小：用不同方法测量时结果有差异，但数量级是一致的大多数分子大小的数量级是1010_m.3观察方法：用肉眼和高倍的光学显微镜都无法看到，可以用扫描隧道显微镜观察到例2下列说法中正确的是()A物体是由大量分子组成的B无论是无机物质的分子，还是有机物质的大分子，其分子大小的数量级都是1010 mC本节中所说的“分子”，只包含化学中的分子，不包括原子和离子D分子的质量是很小的，其数量级为1010 kg答案A解析物体是由大量分子组成的，故A正确一些有机物质的大分子大小的数量级超过1010 m，故B错误本节中把化学中的分子、原子、离子统称为分子，故C错误分子质量的数量级一般为1026 kg，故D错误题组二分子大小的估算1.(多选)关于分子，下列说法中正确的是()A把分子看做球形是对分子的简化模型，实际上，分子的形状并不真的都是球形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很多种，油膜法只是其中一种方法答案ACD解析把分子看做球形是将实际问题的理想化，A正确；不同分子直径大小不同，但数量级除有机物的大分子外，一般都是1010 m，B错误，C正确；油膜法只是常见的测量分子大小的一种方法，选项D正确2.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1010 m)的个数最接近于()A102个 B103个 C106个 D109个答案B解析1 nm109 m，则边长为1 nm的立方体的体积V(109)3 m31027 m3.将液态氢分子看做边长为1010 m的小立方体，则每个氢分子的体积V0(1010)3 m31030 m3，所以可容纳的液态氢分子的个数N103(个)3.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()A109 m B1010 m C1011 m D108 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V0 m33.721026 m3.按立方体估算，占据体积的边长：L m3.3109 m故选A.考点三：阿伏加德罗常数1定义：1 mol的任何物质所含有的粒子数2大小：在通常情况下取NA6.021023 mol1，在粗略计算中可以取NA6.01023 mol1.3应用(1)NA的桥梁和纽带作用阿伏加德罗常数是联系宏观世界和微观世界之间的一座桥梁它把摩尔质量Mmol、摩尔体积Vmol、物体的质量m、物体的体积V、物体的密度等宏观量，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，如图4所示图4其中密度，但要切记对单个分子是没有物理意义的(2)常用的重要关系式分子的质量：m0.分子的体积：V0(适用于固体和液体)注意：对于气体分子只表示每个分子所占据的空间质量为m的物体中所含有的分子数：n.体积为V的物体中所含有的分子数：n.深度思考VmolNAV0(V0为一个分子的体积，Vmol为摩尔体积)，对于任何物质都成立吗？答案VmolNAV0仅适用于固体和液体，不适用于气体(1)对于固体和液体，可认为分子紧密排列，分子间没有空隙，则VmolNAV0.(2)对于气体来说，分子间的距离远大于分子的直径V0应为每个气体分子占有的空间体积而不是每个气体分子的实际体积对于涉及微观量和宏观量的计算时，一定注意用阿伏加德罗常数这个桥梁联系起来，即NA，V、M分别为摩尔体积和摩尔质量，V0、m0分别为单个分子的体积(分子平均占有空间)和质量.例3阿伏加德罗常数是NA mol1，铜的摩尔质量是 kg/mol，铜的密度是 kg/m3，则下列说法不正确的是()A1 m3铜中所含的原子数为 B一个铜原子的质量是C一个铜原子所占的体积是 D1 kg铜所含有的原子数目是NA答案D解析1 m3铜所含有的原子数为nNANA，A正确一个铜原子的质量为m0，B正确一个铜原子所占的体积为V0，C正确.1 kg铜所含原子数目为nNA，D错误例4已知氧气分子的质量m5.31026 kg，标准状况下氧气的密度1.43 kg/m3，阿伏加德罗常数NA6.021023 mol1，求：(1)氧气的摩尔质量；(2)标准状况下氧气分子间的平均距离；(3)标准状况下1 cm3的氧气中含有的氧分子数(保留两位有效数字)答案(1)3.2102 kg/mol(2)3.3109 m(3)2.71019个解析(1)氧气的摩尔质量为MNAm6.0210235.31026 kg/mol3.2102 kg/mol.(2)标准状况下氧气的摩尔体积V，所以每个氧气分子所占空间V0.而每个氧气分子占有的体积可以看成是棱长为a的立方体，即V0a3，则a3，a m3.3109 m.(3)1 cm3氧气的质量为mV1.431106 kg1.43106 kg则1 cm3氧气中含有的氧分子个数N个2.71019个.题组三阿伏加德罗常数的应用1.从下列数据组可以算出阿伏加德罗常数的是()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指1 mol任何物质所含的粒子数，对固体和液体，阿伏加德罗常数NA，或NA.因此，正确的选项是D.2NA代表阿伏加德罗常数，下列说法正确的是()A在同温同压时，相同体积的任何气体单质所含的原子数目相同B2 g氢气所含原子数目为NAC在常温常压下，11.2 L氮气所含的原子数目为NAD17 g氨气所含电子数目为10NA答案D解析由于构成单质分子的原子数目不同，所以同温同压下，同体积单质气体所含原子数目不一定相同，A错；2 g氢气所含原子数目为2NA，B错；只有在标准状况下，11.2 L氮气所含的原子数目才为NA，而常温常压下，原子数目不能确定，C错；17 g氨气即1 mol氨气，其所含电子数目为(73)NA，即10NA，D正确32020年北京奥运会上，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M1.8102 kg/mol)()A31031个 B31028个C91027个 D91030个答案C解析每户居民一天所用水的体积V m30.29 m3，该体积所包含的水分子数目nNA9.71027个，最接近C选项4某种物质的摩尔质量为M(kg/mol)，密度为(kg/m3)，若用NA表示阿伏加德罗常数，则：(1)每个分子的质量是_ kg；(2)1 m3的这种物质中包含的分子数目是_；(3)1 mol的这种物质的体积是_ m3；(4)平均每个物质分子所占有的空间是_ m3.答案(1)(2)(3)(4)解析(1)每个物质分子的质量等于摩尔质量与阿伏加德罗常数的比值，即m0.(2)1 m3的物质中含有的分子的物质的量为n，故1 m3的物质中含有的分子数为nNA.(3)1 mol物质的体积，即摩尔体积Vmol.(4)平均每个物质分子所占有的空间是摩尔体积与阿伏加德罗常数的比值，即V0.5在“用油膜法估测分子的大小”实验中所用的油酸酒精溶液的浓度为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，测得油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图1所示，图中每一小方格的边长为1 cm，试求：图1(1)油酸薄膜的面积是_cm2；(2)实验测出油酸分子的直径是_m；(结果保留两位有效数字)(3)实验中为什么要让油膜尽可能散开？答案(1)114(113115都对)(2)6.61010(3)这样做的目的是让油膜在水面上形成单分子油膜解析(1)舍去不足半格的，多于半格的算一格，数一下共有114(113115)个；一个小方格的面积S0L21 cm2，所以面积S1141 cm2114 cm2.(2)一滴纯油酸的体积V mL7.51012 m3油酸分子直径d m6.61010 m.(3)让油膜尽可能散开，是为了让油膜在水面上形成单分子油膜61 mol铜的质量为63.5 g，铜的密度为8.9103 kg/m3，试估算一个铜原子的质量和体积(已知NA61023 mol1)答案1.061025 kg1.191029 m3解析铜的摩尔质量M63.5 g/mol6.35102 kg/mol，1 mol铜有NA61023个原子，一个原子的质量为：m01.061025 kg铜的摩尔体积为：Vmol m3/mol7.13106 m3/mol所以，一个铜原子的体积：V0 m31.191029 m3.l 分子热运动目标定位1.知道扩散现象、布朗运动以及热运动的定义.2.理解布朗运动产生的原因和特点.3.知道什么是热运动及决定热运动激烈程度的因素考点一、扩散现象1定义：不同物质能够彼此进入对方的现象（说明分子间存在空隙）2产生原因：扩散现象不是外界作用引起的，而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发生环境：物质处于固态、液态和气态时，都能发生扩散现象4影响因素(1)浓度差：总是从浓度大向浓度小处扩散，两边浓度相同时，保持动态平衡；(2)物态：气态扩散最显著，液态次之，固态最慢；(3)温度：在两种物质一定的前提下，温度越高，扩散现象越显著5特点：(1)永不停息；(2)无规则性6意义：证明了物质分子永不停息地做无规则运动7应用举例：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例1(多选)如图1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上，中间用玻璃板隔开，当抽去玻璃板后所发生的现象(已知二氧化氮的密度比空气的密度大)，下列说法正确的是()图1A过一段时间可以发现上面瓶中的气体变成了淡红棕色B二氧化氮由于密度较大，不会跑到上面的瓶中，所以上面瓶不会出现淡红棕色C上面的空气由于重力作用会到下面的瓶中，于是将下面瓶中的二氧化氮排出了一小部分，所以会发现上面瓶中的瓶口处显淡红棕色，但在瓶底处不会出现淡红棕色D由于气体分子在运动着，所以上面的空气会运动到下面的瓶中，下面的二氧化氮也会自发地运动到上面的瓶中，所以最后上下两瓶气体的颜色变得均匀一致答案AD解析由于扩散现象，上面的空气分子与下面的二氧化氮分子会彼此进入对方，直到最后混合均匀，颜色变得一致，应选A、D.题组一扩散与分子热运动1.(多选)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、液体和固体中都能发生E液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的答案ACD解析根据分子动理论，温度越高，扩散进行得越快，故A正确；扩散现象是由物质分子无规则运动产生的，不是化学反应，故C正确，B错误；扩散现象在气体、液体和固体中都能发生，故D正确；液体中的扩散现象不是由于液体的对流形成的，是液体分子无规则运动产生的，故E错误2通常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，那么造成这种差别的主要原因是()A加热后盐分子变小了，很容易进入萝卜中B炒菜时萝卜翻动地快，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，分子热运动激烈答案D解析在扩散现象中，温度越高，扩散得越快在腌萝卜时，是盐分子在常温下的扩散现象，炒菜时，是盐分子在高温下的扩散现象，因此，炒菜时萝卜咸得快，腌菜时萝卜咸得慢，A、B、C是错误的故正确选项为D.3在长期放着煤的墙角处，地面和墙角有相当厚的一层染上黑色，这说明()A分子是在不停地运动 B煤是由大量分子组成的C分子间没有空隙 D分子运动有时会停止答案A解析煤分子不停地运动，进入地面和墙角，正确选项为A.4(多选)扩散现象说明了()A物体是由大量分子组成的B物质内部分子间存在着相互作用力C分子间存在着空隙D分子在做无规则的运动答案CD解析扩散现象是一种物质的分子进入另一种物质内部的现象，因而说明了分子间存在着空隙；而物质混合达到均匀，则表明分子的运动是无规则的故正确答案为 C、D.考点二、布朗运动1定义：悬浮在液体(或气体)中的固体微粒的不停的无规则运动它首先是由英国植物学家布朗在1827年用显微镜观察悬浮在水中的花粉微粒时发现的2研究对象：悬浮在液体或气体中的固体小颗粒，不是固体颗粒中的单个分子，也不是液体分子3产生的原因：大量液体或气体分子对悬浮微粒撞击的不平衡造成的4运动特点：(1)永不停息；(2)无规则5影响因素：微粒的大小和温度的高低(1)固体颗粒越小，布朗运动越显著；(2)温度越高，布朗运动越剧烈6意义：悬浮微粒的无规则运动不是分子的运动，但是它间接地反映了液体或气体分子的无规则运动深度思考如图2甲、乙为观察“小炭粒的布朗运动”的实验图，图丙为每隔30 s炭粒的运动位置连线图根据实验探究以下问题：图2(1)小炭粒的运动是由外界因素引起的吗？(2)图丙中描绘出的曲线是小炭粒的运动轨迹吗？答案(1)不是(2)不是运动轨迹，是每隔30 s小炭粒运动位置的连线例2(多选)关于布朗运动，下列说法正确的是()A布朗运动是由液体或气体分子从各个方向对悬浮微粒撞击作用的不平衡引起的B微粒做布朗运动，充分说明了微粒内部分子是不停地做无规则运动的C布朗运动是无规则的，因此它说明了液体或气体分子的运动是无规则的D布朗运动的无规则性，是由于外界条件无规律的不断变化而引起的答案AC解析布朗运动是悬浮在液体或气体中的微小颗粒的无规则运动，是由液体或气体分子对微小颗粒的撞击作用的不平衡产生的，故A正确；布朗运动是指悬浮在液体或气体中的微小颗粒的运动，它不是指分子的运动布朗运动的无规则性，是由液体或气体分子的撞击引起的，通过布朗运动，间接反映了液体或气体分子的无规则性，它不是由颗粒内部的分子无规则运动引起的，也不是由于外界条件变化引起的，故B、D错误，C正确例3如图3所示，是关于布朗运动的实验，下列说法正确的是()图3A图中记录的是分子无规则运动的情况B图中记录的是微粒做布朗运动的轨迹C实验中可以看到，微粒越大，布朗运动越明显D实验中可以看到，温度越高，布朗运动越剧烈答案D解析图中记录的是每隔若干时间(如30 s)微粒位置的连线，不是微粒运动的轨迹，也不是分子的无规则运动，而是微粒的无规则运动，故选项A、B错；微粒做布朗运动的根本原因是：各个方向的液体或气体分子对它的碰撞不平衡，因此，微粒越小、温度越高，液体或气体分子对它的碰撞越不平衡，布朗运动越剧烈，故选项D正确，C错误题组二布朗运动与热运动1关于布朗运动，下列说法中正确的是()A说明了悬浮颗粒做无规则运动的剧烈程度与温度无关B布朗运动是组成固体微粒的分子无规则运动的反映C布朗运动是液体或气体分子无规则运动的反映D观察时间越长，布朗运动越显著答案C解析布朗运动是固体颗粒的无规则运动，其剧烈程度与温度和颗粒大小有关，与时间无关，选项C正确，A、B、D错误2(多选)关于布朗运动的剧烈程度，下列说法中正确的是()A固体微粒越大，瞬间与固体微粒相碰撞的液体分子数目越多，布朗运动越显著B固体微粒越小，瞬间与固体微粒相碰撞的液体分子数目越少，布朗运动越显著C液体的温度越高，单位时间内与固体微粒相碰撞的液体分子数目越多，布朗运动越显著D液体的温度越高，单位时间内与固体微粒相碰撞的液体分子数目越少，布朗运动越显著答案BC3某同学做布朗运动实验，得到某个观测记录如图1所示，关于该记录下列说法正确的是()图1A图中记录的是某个液体分子做无规则运动的情况B图中记录的是某个布朗微粒的运动轨迹C图中记录的是某个微粒做布朗运动的速度时间图线D图中记录的是按等时间间隔依次记录的某个布朗微粒位置的连线答案D解析微粒在周围液体分子无规则碰撞作用下做布朗运动，轨迹是无规则的，实际操作中不易描绘出微粒的实际轨迹而按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置连线的无规则，也能充分反映微粒布朗运动的无规则性，本实验记录的正是某一微粒位置的连线，故选D.4(多选)把墨汁用水稀释后取出一滴放在显微镜下观察，如图2所示，下列说法中正确的是()图2A在显微镜下既能看到水分子也能看到悬浮的小炭粒，且水分子不停地撞击炭粒B小炭粒在不停地做无规则运动，这就是所说的布朗运动C越小的炭粒，运动越明显D在显微镜下看起来连成一片的液体，实际上是由许许多多的静止不动的水分子组成的答案BC解析在光学显微镜下，只能看到悬浮的小炭粒，看不到水分子，故A错；在显微镜下看到小炭粒不停地做无规则运动，这就是布朗运动，且看到的炭粒越小，运动越明显，故B、C正确，D显然是错误的考点三、热运动1定义：分子永不停息的无规则运动2宏观表现：布朗运动和扩散现象3特点(1)永不停息；(2)运动无规则；(3)温度越高，分子的热运动越激烈4对热运动的理解(1)所谓分子的“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)热运动是对大量分子而言的，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，温度高运动快，温度低运动慢，但分子的运动永远不会停息5布朗运动与扩散现象的区别与联系布朗运动扩散现象区别研究对象不同固体小微粒的运动物质分子的运动产生原因不同液体(或气体)分子对微粒撞击的不平衡性产生的分子的无规则运动产生发生条件不同在液体或气体中发生固体、液体和气体中都能发生影响因素不同温度和微粒大小温度、物态及两种物质的浓度差联系(1)都是温度越高，现象越明显(2)都能反映分子不停地做无规则运动.6.布朗运动与热运动的区别与联系布朗运动热运动不同点研究对象悬浮于液体中的微粒分子观察难易程度可以在显微镜下看到，肉眼看不到在显微镜下看不到相同点(1)无规则；(2)永不停息；(3)温度越高越激烈联系周围液体(气体)分子的热运动是布朗运动产生的原因，布朗运动反映了分子的热运动深度思考温度降低，分子的热运动变慢，当温度降低到0 以下时，分子就停止运动了，这种说法对吗？答案不对分子的热运动是永不停息的虽然温度降低，分子的无规则运动变慢，但不会停止，所以当温度降低到0 以下时，分子的无规则运动仍然不会停止例4关于布朗运动和扩散现象，下列说法正确的是()A布朗运动和扩散现象都可以在气体、液体、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越明显D布朗运动和扩散现象都是永不停息的答案C解析布朗运动不能在固体中发生，扩散现象可以在固体中发生，选项A错误；布朗运动不是分子的运动，而扩散现象是分子的运动，选项B错误；布朗运动是永不停息的，而扩散现象当达到动态平衡后就会停止，选项D错误；布朗运动和扩散现象的相同点是温度越高越明显，选项C正确故正确答案为C.题组三综合应用1如图3所示，把一块铅和一块金的接触面磨平、磨光后紧压在一起，五年后发现金中有铅，铅中有金，对此现象说法正确的是()图3A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，A错，B对；布朗运动是颗粒的运动而不是分子的运动，故C、D错2(多选)下列关于布朗运动、扩散现象和对流的说法正确的是()A三种现象在月球表面都能进行B三种现象在宇宙飞船里都能进行C布朗运动、扩散现象在月球表面能够进行，而对流则不能进行D布朗运动、扩散现象在宇宙飞船里能够进行，而对流则不能进行答案AD解析布朗运动和扩散现象都是分子无规则热运动的结果，而对流需要在重力作用的条件下才能进行由于布朗运动、扩散现象是由于分子热运动而形成的，所以二者在月球表面、宇宙飞船里均能进行，由于月球表面仍有重力存在，宇宙飞船里的微粒处于完全失重状态，故对流可在月球表面进行，而不能在宇宙飞船内进行，故选A、D.3下列关于热运动的说法中，正确的是()A热运动是物体受热后所做的运动B0 的物体中的分子不做无规则运动C热运动是单个分子的永不停息的无规则运动D热运动是大量分子的永不停息的无规则运动答案D解析热运动是大量分子所做的无规则运动，不是单个分子的无规则运动，因此A、C错误，D正确；分子的热运动永不停息，因此0 的物体中的分子仍做无规则运动，B错误4下列说法中正确的是()A热的物体中的分子有热运动，冷的物体中的分子无热运动B气体分子有热运动，固体分子无热运动C高温物体的分子热运动比低温物体的分子热运动激烈D运动物体中的分子热运动比静止物体中的分子热运动激烈答案C解析不论物体处于何种状态以及温度高低，分子都是不停地做无规则运动，其剧烈程度也只跟温度有关，所以C正确，A、B、D错误5(多选)下列事例中，属于分子不停地做无规则运动的是()A秋风吹拂，树叶纷纷落下B在箱子里放几块樟脑丸，过些日子一开箱就能闻到樟脑的气味C烟囱里冒出的黑烟在空中飘荡D把胡椒粉末放入菜汤中，最后胡椒粉末会沉在汤碗底，而我们喝汤时却尝到了胡椒的味道答案BD解析树叶、黑烟(颗粒)都是由若干分子组成的固体微粒，它们的运动都不是分子运动，A、C错误，B、D正确.l 分子间的作用力目标定位1.知道分子间同时存在着相互作用的引力和斥力.2.知道实际表现的分子力是斥力和引力的合力，记住分子力随分子间距离变化的规律.3.能用分子力解释简单的现象考点一、分子间的作用力1分子间有空隙(1)气体分子的空隙：气体很容易被压缩，说明气体分子之间存在着很大的空隙(2)液体分子间的空隙：水和酒精混合后总体积会变小，说明液体分子之间存在着空隙(3)固体分子间的空隙：压在一起的金片和铅片，各自的分子能扩散到对方的内部，说明固体分子之间也存在着空隙2分子间的作用力(1)分子间同时存在着相互作用的引力和斥力分子间实际表现出的作用力是引力和斥力的合力(2)分子间作用力与分子间距离变化的关系(如图1所示)分子间的引力和斥力都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比引力变化得快图1(3)分子间作用力与分子间距离的关系当rr0时，F引F斥，此时分子所受合力为零当rr0时，F引F斥，作用力的合力表现为斥力当rr0时，F引F斥，作用力的合力表现为引力当r10r0(即大于109 m)时，分子间的作用力变得很微弱，可忽略不计(4)分子力弹簧模型：当分子间的距离在r0附近时，它们之间的作用力的合力有些像弹簧连接着两个小球间的作用力；拉伸时表现为引力，压缩时表现为斥力深度思考假设把分子甲固定，使分子乙从很远处向分子甲靠近，直至不能再靠近为止(如图2所示)图2(1)此过程中分子引力、分子斥力如何变化？(2)作用力的合力如何变化？答案(1)分子引力、分子斥力均不断增大(2)作用力的合力先增大再减小为零然后又逐渐增大例1设r0是分子间引力和斥力平衡时的距离，r是两个分子间的实际距离，则以下说法中正确的是()Arr0时，分子间引力和斥力都等于零B4r0rr0时，分子间只有引力而无斥力Cr由4r0逐渐减小到小于r0的过程中，分子间的引力先增大后减小Dr由4r0逐渐减小到小于r0的过程中，分子间的引力和斥力都增大，其合力先增大后减小再增大答案D解析当rr0时，分子间引力和斥力相等，但都不为零，合力为零，A错；当4r0rr0时，引力大于斥力，两者同时存在，B错；在r减小的过程中，分子引力和斥力都增大，C错；r由4r0逐渐减小到r0的过程中，由分子力随r的变化关系图线可知，分子力有一个极大值，到rr0时分子力又增大，所以在r由4r0逐渐减小到小于r0的过程中分子力先增大后减小再增大所以，正确选项为D.对分子间作用力的认识,(1)无论分子间的距离如何，分子引力和分子斥力都是同时存在的，不会出现只有引力或只有斥力的情况；(2)分子力是分子引力和分子斥力的合力；(3)要注意“分子力表现为引力或斥力”与“分子引力”和“分子斥力”不是同一个概念.例2如图3所示，为分子力随分子间距离变化的图象，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b点是引力最大处，d点是分子靠得最近处，则乙分子速度最大处可能是()图3Aa点 Bb点 Cc点 Dd点答案C解析a点和c点处分子间的作用力为零，乙分子的加速度为零从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故分子由a点到d点是先加速再减速，所以在c点速度最大，故C正确(1)从力和运动的关系角度分析，速度最大的点，是F合0(或a0)的点，是速度由增大到减小的转折点.(2)从功和能的关系角度分析，速度最大的点是力由做正功至力做负功的转折点.题组一分子力的特点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，则下列说法正确的是()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时的引力答案B解析两个分子相距为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r1r2.因分子间同时存在引力和斥力，则选项A、C错误；因分子间相距为r2时，表现为斥力，随着距离的增大分子间的斥力减小，则分子间的斥力大于相距为r1时的斥力；分子间相距为r1时，表现为引力，随着距离的增大，分子间的引力减小，则分子间的引力小于相距为r2时的引力，故选项D错误，选项B正确2.分子间作用力由F引和F斥组成，下列说法错误的是()AF引和F斥同时存在BF引和F斥都随分子间距增大而减小C分子力指F引和F斥的合力D随分子间距增大，F斥减小，F引增大答案D解析F引和F斥在分子间同时存在，而且都随分子间距离增大而减小，随分子间距离减小而增大，显现出来的分子力是F引和F斥的合力3.(多选)关于分子间的作用力，下列说法正确的有(r0为分子的平衡位置)()A两个分子间距离小于r0时，分子间只有斥力B两个分子间距离大于r0时，分子间只有引力C两个分子间距离由较远逐渐减小到r0的过程中，分子力先增大后减小，为引力D两个分子间距离由极小逐渐增大到r0的过程中，引力和斥力都同时减小，分子力表现为斥力答案CD解析关于分子之间的作用力，必须明确分子之间的引力和斥力是同时存在的，当rr0时引力和斥力的合力表现为引力，而当rr0时分子力表现为引力，且r较大即两个分子距离较远时，分子间相互作用力亦趋于0，可知由较远至rr0的过程中，分子力先增大后减小，即C选项正确；而分子间距离由极小逐渐增大到rr0时，分子间的引力和斥力都逐渐减小，分子力表现为斥力，故D选项正确综上所述，正确选项为C、D.4.(多选)利用分子间作用力的变化规律可以解释许多现象，下面的几个实例中利用分子力对现象进行的解释正确的是()A锯条弯到一定程度就会断裂是因为断裂处分子之间的斥力起了作用B给自行车打气时越打越费力，是因为胎内气体分子多了以后互相排斥造成的C从水中拿出的一小块玻璃表面上有许多水，是因为玻璃分子吸引了水分子D用胶水把两张纸粘在一起，是利用了不同物质的分子之间有较强的吸引力答案CD5.下列现象中不能说明分子间存在分子力的是()A两铅块能被压合在一起B钢绳不易被拉断C水不容易被压缩D空气容易被压缩答案D解析两铅块能被压合在一起、钢绳不易被拉断说明分子之间存在引力；而水不容易被压缩是因为水分子间距小，轻微压缩都会使分子力表现为斥力，因此选项A、B、C都能说明分子间存在分子力空气容易被压缩是因为分子间距大，不能说明分子间存在分子力，因此选D.6.“破镜难圆”的原因是()A玻璃分子间的斥力比引力大B玻璃分子间不存在分子力的作用C一块玻璃内部分子间的引力大于斥力，而两块碎玻璃片之间，分子引力和斥力大小相等，合力为零D两片碎玻璃之间，绝大多数玻璃分子间距离太大，分子引力和斥力都可忽略，总的分子引力为零答案D解析破碎的玻璃放在一起，由于接触面的错落起伏，只有极少数分子能接近到分子间有作用力的程度，因此，总的分子引力非常小，不足以使它们连在一起7.(多选)关于分子间作用力的说法，正确的是()A分子间同时存在着引力和斥力，实际表现出来的分子力是其合力B分子间距离减小时，引力和斥力都增大，但斥力比引力增大得快C分子间距离减小时，引力和斥力都减小，但斥力比引力减小得快D当分子间距的数量级大于109 m时，分子力已微弱到可以忽略答案ABD解析分子间的引力和斥力同时存在，分子力指的是它们的合力，A正确；分子间的作用力与分子间距有关，当分子间距减小时，引力和斥力同时增大，但斥力比引力增大得快，故B正确，C错误；当分子间的距离大于10r0时，分子间的引力、斥力都很小，可忽略不计，D正确8.(多选)如图1所示是描述分子引力与斥力随分子间距离r变化的关系曲线，根据曲线可知下列说法中正确的是()图1AF引随r增大而增大BF斥随r增大而减小Crr0时，F斥与F引大小相等DF引与F斥都随r减小而增大答案BCD9.如图2所示，设有一分子位于图中的坐标原点O处不动，另一分子可位于x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和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()图2Aab线表示引力，cd线表示斥力，e点的横坐标数量级为1015 mBab线表示斥力，cd线表示引力，e点的横坐标数量级为1010 mCab线表示引力，cd线表示斥力，e点的横坐标数量级为1010 mDab线表示斥力，cd线表示引力，e点的横坐标数量级为1015 m答案C解析表示引力的线与表示斥力的线的交点，横坐标表示分子间距r0，r0大约为1010 m，由分子力特点可知当rr0时，引力大于斥力，分子力表现为引力；当r109 m)以相等的初速度v相向运动，在靠近到距离最小的过程中，其动能的变化情况为()A一直增加 B一直减小 C先减小后增加 D先增加后减小答案D解析从r109 m到r0时，分子间作用力表现为引力，随距离的减小，分子力做正功，分子动能增加；当分子间距离由r0减小时，分子间作用力表现为斥力，随距离减小，分子间作用力做负功，分子动能减小，D正确，A、B、C错误考点二、分子动理论1分子动理论(1)分子动理论：把物质的热学性质和规律看做微观粒子热运动的宏观表现而建立的理论(2)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：由大量偶然事件的整体所表现出来的规律(1)微观方面：单个分子的运动是无规则(选填“有规则”或“无规则”)的，具有偶然性(2)宏观方面：大量分子的运动表现出规律性，受统计规律的支配3分子力的宏观表现(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，以抗拒外力对它的拉伸(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，以抗拒外力对它的压缩(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、液分子间有空隙，却没有紧紧地吸在一起，说明分子间还同时存在着斥力深度思考(1)既然分子间存在引力，当两个物体紧靠在一起时，为什么分子引力没有把它们粘在一起？(2)无论容器多大，气体有多少，气体分子总能够充满整个容器，是分子斥力作用的结果吗？(3)分子做永不停息的无规则运动与大量分子的整体行为受到统计规律的支配，这两种说法矛盾吗？答案(1)虽然两物体靠得很紧，但绝大部分分子间距离仍很大，达不到分子引力起作用的距离，所以不会粘在一起(2)气体分子之间的距离r10r0，分子间的作用力很微弱，可忽略不计所以气体分子能充满整个容器，并不是分子斥力作用的结果，而是分子的无规则运动造成的(3)这两种说法不矛盾从单个分子来看，各个分子的运动是无规则的，但是大量分子的运动却遵守统计规律例3(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充分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项错误分子力的作用是有范围的，当rr0时，分子力表现为斥力，当rr0时，分子力表现为引力.固体、液体的体积难以改变，往往是分子力的宏观表现，而对于气体，一般情况下分子力很小，甚至可忽略.解释相关的现象只能从分子的热运动和气体压强产生原因等方面去考虑.例4(多选)下列说法正确的是()A大量分子的无规则运动是有统计规律的B当物体温度升高时，每个分子运动都加快C气体的体积等于气体分子体积的总和D液体中悬浮微粒的布朗运动是做无规则运动的液体分子撞击微粒而引起的答案AD解析单个分子的运动无规则，但大量分子的运动遵从统计规律，A正确；当温度升高时，分子的运动总体会加快，但不一定是每个分子的运动都加快，B错误；由于气体分子间距离大，气体体积不等于气体分子体积的总和，C错误；布朗运动是液体分子对固体小颗粒撞击的不平衡性产生的，D正确.题组三分子力的宏观表现分子动理论1.(多选)关于分子动理论，下列说法正确的是()A物体是由大量分子组成的B分子永不停息地做无规则运动C分子间有相互作用的引力或斥力D分子动理论是在一定实验基础上提出的答案ABD解析由分子动理论可知A、B对，分子间有相互作用的引力和斥力，C错分子动理论是在扩散现象、布朗运动等实验基础上提出的，D对2.下列现象可以说明分子间有引力的是()A用粉笔在黑板上写字留下字迹B两个带异种电荷的小球相互吸引C用毛皮摩擦过的橡胶棒能吸引轻小的纸屑D磁体吸引附近的小铁钉答案A解析毛皮摩擦的橡胶棒能吸引轻小的纸屑及两个带异种电荷的小球相吸是静电力的作用，磁铁吸引附近的小铁钉的力是磁场力，二者跟分子力是不同性质的力，故B、C、D错粉笔字留在黑板上是由于粉笔的分子与黑板的分子间存在引力的结果，故A正确3(多选)下列事例能说明分子间有相互作用力的是()A金属块经过锻打能改变它原来的形状而不断裂B拉断一根钢绳需要用一定的外力C食盐能溶于水而石蜡却不溶于水D液体一般很难压缩答案ABD解析金属块锻打后能改变形状而不断裂，说明分子间有引力；拉断一根钢绳需要一定的外力，也说明分子间有引力；而液体难压缩说明分子间存在斥力，液体分子间距较小，压缩时分子斥力很大，一般很难压缩；食盐能溶于水而石蜡不溶于水是由物质的溶解特性决定的，与分子间的相互作用无关4(多选)如图3所示，把一块干净的玻璃板吊在测力计的下端，使玻璃板水平地接触水面，用手缓慢竖直向上拉测力计，则玻璃板在拉离水面的过程中()图3A测力计示数始终等于玻璃板的重力B测力计示数会出现大于玻璃板重力的情况C因为玻璃板上表面受到大气压力，所以拉力大于玻璃板的重力D因为拉起时还需要克服水分子对玻璃板分子的吸引力，所以拉力大于玻璃板的重力答案BD解析玻璃板被拉起时，受到水分子的引力作用，故拉力大于玻璃板的重力，与大气压无关，所以B、D正确l 温度和温标目标定位1.知道平衡态、热平衡的定义.2.明确温度的定义及判断系统处于热平衡的条件.3.能区分摄氏温度与热力学温度，记住它们之间的关系考点一、状态参量与平衡态