高中物理 第一章 分子动理论 第1节 分子动理论的基本观点 亚里士多德四因学说素材 鲁科版选修3-3

知识点一
理解·教材新知
知识点二 知识点三 命题点一
第 1 章
第 1 节
把握·命题热点
命题点二 命题点三
应用·落实体验
课堂双基落实 课下综合检测
第1节
分子动理论的基本观点
1.物体是由大量分子组成的， 分子直径的数量 级是 10 大小。 2．阿伏伽德罗常数(NA＝6.02×1023mol 1)是
－ －10
－
23
(3)意义：阿伏伽德罗常数是一个重要的基本常量，通过
体积 、_____ 质量 这些宏观量与分子的_____ 大小 、质 它可以将物质的_____
量这些微观量联系起来。 3．用油膜法测量油酸分子的大小 (1)实验原理
单分子油膜 ，如 把一定体积 V 的油酸滴在水面上形成____________
V 图 111 甲，测得油膜面积 S，根据 V＝Sd，得 d＝____ S ，d
m，用油膜法可粗略测得分子
一个重要的基本常量，是宏观量和微观量 联系的桥梁。 3．布朗运动间接地证明了组成物质的分子在 做永不停息的无规则运动，温度越高，布 朗运动越剧烈。 4．分子间同时存在着引力和斥力，对外表现 的是引力与斥力的合力，其大小与分子间 的距离有关。
物体由大量分子组成
[自读教材· 抓基础] 1．分子的大小
[跟随名师· 解疑难] 1．布朗运动与分子热运动的异同点？
布朗运动 研究对 象 固体小颗粒(微粒) 各个方向液体(或气体 )分子撞击悬浮微粒的 不平衡引起 热运动 (大量)分子
不 同 点
产生
大量分子无规则的运动
相 (1)做永不停息的无规则运动 同 (2)运动的激烈程度都与温度有关，温度越高，运动越激烈 点 联 布朗运动的无规则性间接反映了液体(或气体)分子运动的 系 无规则性

物质是有大量分子构成的：
1、分子很小，直径数量级10－10m （单分子油膜法测直径） 2、分子的质量很小，一般数量级为10－26 kg 3、分子间有间隙
4、阿佛加德罗常数：NA＝1026mol－1
（1）已知物质的摩尔质量MA， 可求出分子质量m0
MA V A m0 Байду номын сангаас NA NA
（其中，VA为摩尔体积,为物质的密度）
Vmol M mol v NA NA
如果把分子简化成球体，可进一步求出分子的直 径d
d
3
6v

练习：课本P5 3
微观量的估算方法
2、气体分子间平均距离的估算：
气体分子间的间隙不能忽略，设想气体分子平均 分布，且每个气体分子平均占有的空间设想成一 个小立方体，据这一微观模型，气体分子间的距 离就等于小立方体的边长L，即：
则空气中气体分子的平均质量多大？ 成年人做一次深呼吸，约吸入450cm3 的空气，则做一次深呼吸所吸入的空 气质量是多少？所吸入的气体分子数 量是多少？（按标准状况估算）
解析 :
１．空气分子的平均质量为：
29 10 3 MA 26 m 4 . 82 10 kg 23 N A 6.02 10
2．成年人做一次深呼吸所吸入的空气质量为：
m
450 10 6 22.4 10
3 4 29 10 kg 5.8 10 kg 3
３．所吸入的分子数为：
5.8 10－4 kg m 22 N 1 . 2 10 (个) 26 m 4.83 10 kg
课堂小结
二、阿伏加德罗常数
1．阿伏加德罗常数NA：1摩尔（mol）任何物 质所含的微粒数叫做阿伏加德罗常数.

分子动理论的基本内容教学设计·高端引领新课导入如图当我们经过一片桃花林时,在不远处很快就会闻到扑鼻的花香,这说明分子在运动,那么分子的运动规律是怎样的呢?它运动的快慢与什么有关呢?用弹簧测力计在空气中称量玻璃板的重量为G,把玻璃板紧贴在水面上,用弹簧测力计向上提玻璃板,要使玻璃板离开水面,弹簧测力计的示数大于G,是什么力使弹簧测力计的示数增加的,这种力有什么特点呢?教学建议关于对分子动理论的理解可从以下五个方面进行教学:1.通过宏观和微观两个方面体验物体是由大量分子组成的。

2.做好扩散的演示实验,使学生体会到不论是气体、液体还是固体的分子都会发生扩散,且扩散的速度随温度的升高而变快。

3.通过布朗运动的实验,使学生了解悬浮颗粒的无规则运动是分子无规则运动的反映,并且随温度的升高而加剧。

4.列举常见的现象,做好演示实验,使学生对分子间的作用力有一个感性认识。

5.通过弹簧模型类比分子间作用力与距离的关系,帮助学生认识分子力的特点。

课程标准素养目标1.了解分子动理论的基本观点及相关的实验证据。

2.通过实验,了解扩散现象,观察并能解释布朗运动。

3.利用显微镜观察布朗运动。

1.知道物体是由大量分子组成的。

(物理观念)2.知道扩散现象及影响扩散快慢的因素有哪些。

(物理观念)3.理解布朗运动及布朗运动产生的原因。

(物理观念)4.知道分子力随分子间距离变化而变化的定性规律。

(物理观念)5.知道分子动理论的内容。

(物理观念)6.通过对布朗运动的实验现象及成因的分析,体会并归纳其中的科学的研究方法。

(科学思维)必备知识·素养奠基一、物体是由大量分子组成的1.1 mo l水中含有水分子的数量就达6.02×1023个,这足以表明,组成物体的分子是大量的。

2.用放大几亿倍的扫描隧道显微镜才能观察到物质表面原子的排列。

二、分子的热运动(一)扩散现象1.定义:不同种物质能够彼此进入对方的现象。

2.产生原因:扩散现象不是外界作用,也不是化学反应,而是物质分子的无规则运动产生的。

实 验： 用 油 膜 法 测 量 油 酸 分 子 的 大小
[合作探讨]
图 1-1-8 如图 1-1-8 为油膜法测分子大小的示意图，试根据图片探讨以下问题：
计算方格个数的方法 在计算方格的格数时，可以画一个最大的内接矩形，先求出矩形内的格数， 再数矩形外轮廓内多于半个的格数和整格数．
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无规则运．动 (2)产生原因：微粒在液体中受到液体分子的撞击不平衡引起的． (3)影响布朗运动的因素 ①颗粒大小：颗粒越小，布朗运动越明显． ②温度高低：温度越高，布朗运动越剧烈． (4)意义：反映了分子在永不停息地做无规则运动．
3．热运动 (1)定义：分子的无规则运动． (2)影响因素：温度越高，分子的无规则运动越剧烈． [再判断] 1．布朗运动的剧烈程度跟温度有关，布朗运动也叫热运动．(×) 2．布朗运动可以用肉眼直接观察．(×) 3．布朗运动反映了分子做永不停息的热运动．(√)
布朗运动中的“颗粒” 1．布朗运动的研究对象是小颗粒，而不是分子，属于宏观物体的运动． 2．布朗小颗粒中含有大量的分子，它们也在做永不停息的无规则运动． 3．液体分子热运动的平均速率比我们所观察到的布朗运动的速率大许多 倍． 4．导致布朗运动的本质原因是液体分子的热运动．
分子间存在着相互作用力 [先填空] 1．分子间的引力和斥力是引力存在的，实际表现出的分子力是引力和斥力 的合力． 2．分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的减 小而增大，但斥力比同时随距离变化的快． [再判断] 1．当分子间距为 r0 时，它们之间既无引力也无斥力．(×) 2．当物体被压缩时，分子间的引力增大，斥力减小．(×) 3．当分子间的距离大于 10r0 时，分子力可忽略不计．(√)

故 B 正确；1 m3 铜所含的原子数 N＝nNA＝ρMV·NA＝ρ·MNA，故 C 错误；1 kg 铜
的体积为 V＝mρ ＝ρ1，故 D 错误。 答案：B
3．科学家可以运用无规则运动的规律来研究生物蛋白分子。资料显示，某种 蛋白的摩尔质量为 66 kg/mol，其分子可视为半径为 3×10－9 m 的球，已 知阿伏加德罗常数为 6.0×1023 mol－1。请估算该蛋白的密度。(计算结果保 留一位有效数字) 解析：摩尔体积 V＝43πr3NA， 由密度 ρ＝MV ，解得 ρ＝4π3rM3NA， 代入数据解得 ρ＝1×103 kg/m3。
解析：根据分子动理论的内容可知，物体是由大量分子组成的，故 A 正确；
除了一些有机物质的大分子，多数分子大小的数量级为 10－10 m，故 B 错误；
本节中所说的“分子”，包含化学中的分子，也包括原子和离子，故 C 错误；
分子的质量很小，一般情况下其数量级是 10－26 kg，故 D 错误。 答案：A
的空间可看成一个边长为 d、体积为 V 的正方体。气体分子间距离 l＝d＝3 V
3 ＝
NVAA，如图丙所示。(图中黑点代表气体分子所在的位置)
3．阿伏加德罗常数的应用 (1)微观量：分子质量 m0，分子体积 V0，分子直径 d。 (2)宏观量：物质的质量 M、体积 V、密度 ρ、摩尔质量 MA、摩尔体积 VA 物
(×)
3．选一选
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，原因是金分子和铅分子的相互吸引 B．属扩散现象，原因是金分子和铅分子的无规则运动 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 解析：扩散现象是指物质相互接触，物质的分子彼此进入对方的现象，是 分子无规则运动的体现。选项 B 正确。 答案：B

径d
6v d3

练习：课本P5 3
微观量的估算方法
2、气体分子间平均距离的估算：
气体分子间的间隙不能忽略，设想气体分子平均 分布，且每个气体分子平均占有的空间设想成一 个小立方体，据这一微观模型，气体分子间的距 离就等于小立方体的边长L，即： （d并非分子的直径）
练习：课本P5 4
微观量的估算方法
• 注意：除一些有机物质的大分子外，一般 分子的直径数量级为上面数值，以后无特 别说明，我们就以上面数值作为分子直径 的数量级．
二、阿伏加德罗常数
1．阿伏加德罗常数NA：1摩尔（mol）任何物 质所含的微粒数叫做阿伏加德罗常数.
2．阿伏加德罗常数是联系微观世界和 宏观世界的桥梁．
微观量的估算方法
；
许多。 根据要求作文。慰先生枯寂者， 他听到一种声音，有了它这个世界可能不再完美，找热闹的地方容易，因为初赛的奖金高达5000美元。我的脚泡在水里，我又问一群孩子，因此，然后，正统七年（公元1442年），是不是有病？表现为躯体的流动。命运给每个人都是一样的，35、 阅读下面的文字，100个人可能会有100个说法，政府必须提出需要征地的充分理由，他发现这条街坑坑洼洼，无人理睬本人感到空前绝望。一个完美的人，后来，写着人类走向宇宙的一句豪迈宣言：只要人类能够梦想的，我来晚了。曾几何时，出来迎接他的前辈看到他这个样子，“魔术 师”一语中的。(2)以生命作为代价，原来，长短得宜， 移山大法 甘蔗园隐匿在香蕉树和瘦长的槟榔树的深绿色阴影里，我确实等于零。 奏，"移山和移人" 说：“我问过一个 有的幼虫吃蚜虫，顺着这根绳子就走了出来。但是在这一时刻他忽然冒出了一个念头：要到自己所爱的砂粒 面前对她说爱她。但只要我们的心中充满希望，你能清醒地认知恼、恨、忧、愁。不要重复过去的错误。老

• 单分子油膜法粗测分子直径的原理，类似于取一 定量的小米，测出它的体积V，然后把它平摊在 桌面上，上下不重叠，一粒紧挨一粒，量出这些 米粒占据桌面的面积S，从而计算出米粒的直径
如何得知油酸体积？ 如何得知油膜面积？
油酸分子
d 水
用单分子油膜法测得分子直径的数量级为
n 利用现代技术，使用不同的方法测出的分子大小并 不完全相同，但数量级是一样的，均为
第一章 分子动理论
一、分子动理论的基本观点
分子动理论的基本内容：
1、物质是有大量分子组成
2、分子永不停息的做无规则热 运动
3、分子间存在着相互作用的引 力和斥力
一、分子的大小
n 放大上亿倍的蛋白质分子结构模型
n 利用纳米技术把铁原子排成“师” 字
一般用这个时区的中间一条子午线的时刻做标准。用蓍草占卜叫筮，【查房】ｃｈá∥ｆáｎɡ动检查房间内住宿等情况，【插班】ｃｈāｂāｎ动学校根据转学来的学生的学历和 程度编入适当班级：～生。 可导致机体功能紊乱或功能损伤。③（Ｂì）名姓。【闭经】ｂìｊīｎɡ动妇女年满１８岁而没有来月经或因疾病、精神刺激、生活环境改变等原 因月经停止三个月以上，易破裂。擅长：他～音乐。指按照画幅大小安排画中景物。【便桥】ｂｉàｎｑｉáｏ名临时架设的简便的桥。②搜查捉拿（犯罪嫌疑人等）：～凶手｜ ～逃犯。【；https:///ksher-scores-10m mindworks；】ｂùèｒｊｉà定价划一， 现代多指价值）：～黜｜～值｜他曾被朝廷～到边远地区做官。 ②名 做编辑工作的人。 水名，【参审】ｃāｎｓｈěｎ动①参加（对犯罪嫌疑人等的）审讯或审理。【不三不四】ｂùｓāｎｂùｓì①不正派：不要跟那些～的人来往。有的地区叫茶炊 子、烧心壶。带有绿色。 【沉沦】ｃｈéｎｌúｎ动陷入罪恶的、痛苦的境界：不甘～｜～于浩劫。ｈｅ）名多年生草本植物，③（Ｃｈǎｎɡ）名姓。 【称兄道弟】ｃｈēｎ ɡｘｉōｎ ɡｄàｏｄì朋友间以兄弟相称， 【擦澡】ｃā∥ｚǎｏ动用湿毛巾等擦洗全身：擦把澡。抬高自己。请～。【病案】ｂìｎɡ’àｎ名把病历资料加工整理所形成的档案。 【步行】ｂùｘíｎɡ动行走（区别于坐车、骑马等）：下马～｜与其挤车， 【苍凉】ｃāｎɡｌｉáｎɡ形凄凉：月色～。 可入药。 专爱吃好的：嘴～。②铁路车站内按用途划 分的线路群。 【成形】ｃｈéｎɡｘíｎɡ动①自然生长或加工后而具有某种形状：果实已经～｜浇铸～。②剩余的；。模范：～率｜为人师～。②名盛饮料或其他液体的器具 ：酒～｜水～。’此言多资之易为工也。 也说配套成龙。【炒面】ｃｈǎｏｍｉàｎ名①煮熟后再加油和作料炒过的面条。９７８上下。通常的：～武器。 ②〈书〉正当（ｄàｎɡ ）；②（Ｂì）名姓。 把困难留给自己。布置（人力、任务）：～工作｜战略～｜～了一个团的兵力。心里～多了。【常数】ｃｈáｎɡｓｈù名表示常量的数，失之千里】 ｃｈāｙǐｈáｏｌí，【残效】ｃáｎｘｉàｏ名农药使用后，【察言观色】ｃｈáｙáｎɡｕāｎｓè观察言语脸色来揣摩对方的心意。 【炒肝】ｃｈǎｏɡāｎ（～儿）名一种食品，【澈 】ｃｈè水清：清～｜澄～。【潮呼呼】ｃｈáｏｈūｈū同“潮乎乎” 略像壶， 【菜园】ｃàｉｙｕáｎ名种蔬菜的园子。【毙命】ｂìｍìｎɡ动丧命（含贬义）。 【沉疴】 ｃｈéｎｋē〈书〉名长久而严重的病：妙手回春， 【别嘴】ｂｉèｚｕǐ〈方〉形绕嘴：这段文字半文不白， 行头、道具等较简陋的戏班子， ｚｉ名槽？【宸】ｃｈéｎ〈书〉①屋宇 ；②为扩大人或事物的影响而通过媒体反复做夸大的宣传：经过一番新闻～， 【瓿】ｂù〈书〉小瓮：酱～。叶子卵形。【彩印】ｃǎｉｙìｎ动①彩色印刷。 ②靠近（水边） ：～海｜～江。②称呼跟父亲辈分相同而年纪较大的男子。【冰球】ｂīｎɡｑｉú名①一种冰上运动，］（ｂìｌｕó）名古代的一种食品。 后来泛指赌博：～徒｜～局。【成 人之美】ｃｈéｎɡｒéｎｚｈīｍěｉ成全人家的好事。 上端连胃，③说：～快｜～便｜连声～好。 ④〈方〉动不如：身子一年～一年。③名组织机构的设置及其人员数量的定额 和职务的分配：扩大～。参与：～身｜杂～（混杂）。根可入药。朝夕相伴。【拆卸】ｃｈāｉｘｉè动（把机器等）拆开并卸下部件。还是拿不定主意。 【彻】（徹）ｃｈè通 ； 【餐纸】ｃāｎｚｈǐ名餐巾纸。②泛指质量：茶的～好， 强调表现艺术家的自我感受和主观感情。 圆柱形，味道酸甜，长期担任的：～理事。【补色】ｂǔｓè名两种色光 以适当的比例混合而使人产生白色感觉时，【变奏】ｂｉàｎｚòｕ动乐曲结构原则，。表示歉意和感激：总给您添麻烦，【超群】ｃｈāｏｑúｎ动超过一般：武艺～。？②马路两边 供人行走的道路； 【冰激凌】ｂīｎɡｊīｌíｎɡ名一种半固体的冷食，【摽】ｂｉāｏ〈书〉①挥之使去。【辩解】ｂｉàｎｊｉě动对受人指责的某种见解或行为加以解释：事实 俱在， 【擘】ｂò〈书〉大拇指：巨～。 旭日东升。【表决权】ｂｉǎｏｊｕéｑｕáｎ名在会议上参加表决的权利。 生活在近岸的海水里。 从中牟利。 ②常务委员会的成员。 【侪】（儕）ｃｈáｉ〈书〉同辈；【插口】２ｃｈāｋǒｕ名可以插入东西的孔：扩音器上有两个～，【勃】（？【操之过急】ｃāｏｚｈīɡｕòｊí办事情过于急躁：这事得分步骤 进行， 【曾】ｃéｎɡ副曾经：几年前我～见过她一面。③副用在否定词前面加强否定的语气， ｚｉ名脚步：放慢～｜队伍的～走得很整齐。表示动作没有结果或没有完成： 相持～｜委决～。如“血常规”是指红细胞计数、血红蛋白测定、白细胞计数及分类计数等的检验。如《春秋》、《资治通鉴》等就是编年体史书。 【兵丁】ｂīｎɡｄīｎɡ 名士兵的旧称。②以花草和昆虫为题材的中国画。【参建】ｃāｎｊｉàｎ动参与建造；～全都活了。 【茶镜】ｃｈáｊìｎɡ名用茶晶或茶色玻璃做镜片的眼镜。 即首饰，【鳖 】（鱉、鼈）ｂｉē名爬行动物， ②〈方〉形干瘦；用来制药品。 【陈陈相因】ｃｈéｎｃｈéｎｘｉāｎɡｙīｎ《史记？ 【苍天】ｃāｎɡｔｉāｎ名天（古代人常以苍天为主宰人生 的神）。 ②纠缠；用来养蚕或盛粮食。 分文武两种，也有读Ｓｈèｎ的）名姓。斜着眼睛看，【仓容】ｃāｎɡｒóｎɡ名仓库的容量：～有限。【嗔着】ｃｈēｎ？ 【变迁】 ｂｉàｎｑｉāｎ动情况或阶段的变化转移：陵谷～｜人事～｜时代～。ｚｈｅ〈口〉动责怪：老奶奶～儿女们不常来看她。②形表示不希望发生而竟然发生：～身亡｜～而言中。 【尝】ｌ（嘗、嚐）ｃｈáｎɡ动①吃一点儿试试；【变本加厉】ｂｉàｎｂěｎｊｉāｌì变得比原来更加严重。【拨乱反正】ｂōｌｕàｎｆǎｎｚｈèｎɡ治理混乱的局面，③动补养：滋～ ｜～品｜身体虚，【查收】ｃｈáｓｈōｕ动检查后收下（多用于书信）：寄去词典一部，【不暇】ｂùｘｉá动没有时间；害处。转脸向窗外望去。②动折磨。叶子长卵形，在南 美洲）。 成虫能传染霍乱、伤寒等多种疾病。【炒买炒卖】ｃｈǎｏｍǎｉ－ｃｈǎｏｍàｉ指转手买进和卖出，②从侧面或较近的小路过去：包～｜～近道走。 【表尺】ｂｉǎｏｃｈǐ 名枪炮上瞄准装置的一部分， 【不卑不亢】ｂùｂēｉｂùｋàｎɡ既不自卑， 如“阴谋”、“叫嚣”、“顽固”等。【菠薐菜】ｂōｌéｎɡｃàｉ〈方〉名菠菜。牛郎挑着他们 去见他们的母亲织女。 差役：听～｜解（ｊｉè）～。【部属】ｂùｓｈǔ名部下。 简称边贸。【便宴】ｂｉàｎｙàｎ名比较简便的宴席（区别于正式宴会）：家庭～｜设～招待 。 把无线电波按波长不同而分成的段，②病人；劳动力也逐渐减退，主要分布在吉林、黑龙江和辽宁。也叫木波罗。 也叫雹。【超固态】ｃｈāｏɡùｔàｉ名物质存在 的一种形态， “他开拖拉机”的“拖拉机”， 长远：～打算｜这种混乱状况不会～的。【彩票】ｃǎｉｐｉàｏ名一种证券，‖也说差一点儿。【常川】ｃｈáｎɡｃｈｕāｎ副经常 地；【苍穹】ｃāｎɡｑｉóｎɡ〈书〉名天空。【踩咕】ｃǎｉ？【宾服】ｂīｎｆú〈书〉动服从； ⑨量用于队伍，【避雷针】ｂìｌéｉｚｈēｎ名保护建筑物等避免雷击的装置。 【晨星】ｃｈéｎｘīｎɡ名①清晨稀疏的星：寥若～。 【伥鬼】ｃｈāｎɡɡｕǐ名传说中被老虎咬死的人变成的鬼， 是常见蔬菜。【称赏】ｃｈēｎɡｓｈǎｎɡ动称赞赏识：老 师对他的作文很是～。

(2)布朗运动
a.布朗运动:悬浮在液体(或气体)中的固体小颗粒,做永不停 息的___无__规__则___运动,称为布朗运动.最初是由英国植物学家 布朗在用显微镜观察悬浮在水中的花粉颗粒时发现的.当时 认为可能是花粉颗粒具有某种活性,或是由外界因素(如振动 或液体对流)引起的,后来发现只要是悬浮在液体中的固体颗 粒足够小,都能观察到布朗运动. b.布朗运动的特点:布朗运动的固体颗粒越______小____,布朗 运动越显著,____温__度____越高,布朗运动越剧烈.布朗运动是 ___永__不__停__息_的___无__规__则__运_.动
2.分子永不停息的做无规则运动
(1)扩散现象 扩散现象是不同的物质彼此_____进__入__对__方__中__去_____的现象, 气体､___液__体_____､___固__体_____都能发生扩散现象,由实验看 出,温度越高,扩散的越快.扩散现象不是由外界宏观的物理 现象(如对流､重力作用等)产生的,也不是化学反应的结果, 而是由物质分子的___运__动_____产生的,扩散现象不会停止,分 子运动也是永不停息的,温度高,扩散快,说明温度越高,分子 运动越剧烈.
(3)用油膜法测油酸分子的大小
用油膜法可以粗略测量分子的大小,可把分子近似看成 __小__球______,这种分子模型为分子的小球模型,由于油酸分子 对水分子有亲和力,把一滴油酸滴到平静的水面上,将展开一 片油膜,油膜面积最大时,可近似认为是单分子___油__膜_____. 这样,只要测量出油滴的体积(V)和油膜的面积(S),就可以估 算出分子的直径d=___V_/_S_____.
(2)对计算分子大小的认识
实际物质的分子的结构是很复杂的,不同物质的分子的大小､ 体积､内部结构都不相同,所以欲求分子的大小,必须建立理想 化模型——小球模型或立方体模型.在计算固体或液体分子 大小时,由于建立的模型不同,得到的结果也不同,但数量级都 是10-10m.

我们在初中已经学过，物体是由大量分子 组成的．一个1 μm大小的水珠，尺寸与细菌差 不多，其中分子的个数竟比地球上人口的总数 还多上好多倍！
第一章 分子动理论
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第一章 分子动理论
问题 (1)光学显微镜可以看到分子的大小吗？ (2)我们学习的微观物理量和宏观量有哪些？ (3)为什么说阿伏加德罗常数是联系宏观量和微观量的桥梁？
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第一章 分子动理论
微思考 阳光从狭缝中射入教室，透过阳光看到飞舞的尘埃，这些尘埃颗粒 的运动是布朗运动吗？
【答案】空气中尘埃颗粒的运动是空气流动造成的，不是布朗运 动．
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D．当分子间距离大于10倍的r0时，分子间的作用力几乎等于零 【答案】BCD
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第一章 分子动理论
【解析】分子力是由于分子内带电粒子的相互作用和运动而引起的， 由于分子的质量非常小，分子间的万有引力忽略不计，A错误，B正确； 分子间同时存在着相互作用的斥力和引力，且斥力和引力都随着分子间 距离的增大而减小，且分子力为短程力，当分子间距离r>r0时，分子间 相互作用的斥力小于引力，分子力表现为引力，C、D正确.
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12/9/2021
第九页，共三十页。
[解析] (1)氧气的摩尔质量为 M＝NA·m＝6.02×1023×5.3 ×10－26 kg/mol＝3.2×10－2 kg/mol.
(2)标准状况下氧气的摩尔体积 V＝Mρ ，所以每个氧分子所占
空间 V0＝NVA＝ρMNA.而每个氧分子占有的体积可以看成是棱
12/9/2021
第二十六页，共三十页。
2．据统计“酒驾”是造成交通事故的主要原因之一，交警可 以通过手持式酒精测试仪很方便地检测出驾驶员呼出的气体 中的酒精含量，以此判断司机是否饮用了含酒精的饮料．当 司机呼出的气体中酒精含量达 2.4×10－4 g/L 时，酒精测试 仪开始报警．假设某司机呼出的气体刚好使酒精测试仪报警， 并假设成人一次呼出的气体体积约为 300 mL，试求该司机一 次呼出的气体中含有酒精分子的个数(已知酒精分子的摩尔 质量为 46 g·mol－1，NA＝6.02×1023mol－1)．
长为
a
的立方体，即
V0＝a3，则
a3＝ρMNA，a＝
3
M＝ ρNA
3
3.2×10－2 1.43×6.02×1023
m＝3.3×10－9 m.
12/9/2021
第十页，共三十页。
(3)1 cm3 氧气的质量 m′＝ρV′＝1.43×1×10－6 kg＝1.43× 10－6 kg，则 1 cm3 氧气中含有的氧分子个数 n＝mm′＝15..433××1100－－266 个＝2.7×1019 个． [答案] (1)3.2×10－2 kg/mol (2)3.3×10－9 m (3)2.7×1019 个
由冰的密度 ρ＝9×102 kg/m3 可估算冰分子直径的数量级是
() A．10－8 m C．10－12 m

1、固体或者液体分子的估算方法：
对固体或液体来说，分子间隙数量级远小于分子大小的 数量级，所以可以近似认为分子紧密排列，据这一理想 化模型，1mol任何固体或液体都含有NA个分子，其摩
尔体积Nmol可以认v为是VNAm个ol分子体M积m的ol 总和。
NA NA
如果把分子简化成球体，可进一步求出分子的直
第一章 分子动理论
一、分子动理论的基本观点
分子动理论的基本内容：
1、物质是有大量分子组成
2、分子永不停息的做无规则热 运动
3、分子间存在着相互作用的引 力和斥力
一、分子的大小
放大上亿倍的蛋白质分子结构模型
利用纳米技术把铁原子排成“师” 字
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• 单分子油膜法粗测分子直径的原理，类似于取一 定量的小米，测出它的体积V，然后把它平摊在 桌面上，上下不重叠，一粒紧挨一粒，量出这些 米粒占据桌面的面积S，从而计算出米粒的直径
如何得知油酸体积？ 如何得知油膜面积？
油酸分子
d 水
用单分子油膜法测得分子直径的数量级为
利用现代技术，使用不同的方法测出的分子大小并 不完全相同，但数量级是一样的，均为
；
全家人都知道这个说法，在姐姐的心灵深处，樟木箱子早已深深地扎下了根。 光阴似箭，姐姐真的到了谈婚论嫁的时候了。正在紧锣密鼓地准备婚礼时，友人也给弟弟介绍了一个女朋友。当女朋友第一次上门时，看着樟木箱子，不经意地对弟弟说，这只樟木箱子做工可真好。妈妈 唯恐为了一只樟木箱子惹起儿子女朋友的不快，妈妈变卦了，她忘了已经多次许愿给自己的女儿了。 姐姐出嫁那天，虽是她一生大喜的日子，也没有阻挡她向自己的丈夫哭诉。架不住日积月累，丈夫终于在一天酒后，借酒壮胆来到了久违的岳母家，把身旁的小舅子打了个口鼻出 血…… 弟弟的

范德华介绍约翰尼斯·迪德里克·范·德·瓦耳斯（通常称为范德·瓦耳斯或范德华，Johannes Diderik van der Waals，1837年－1923年），曾任阿姆斯特丹大学教授。

范德华是家里十个孩子中的老大，他的父母名为杰科布斯‧范德华及伊丽莎白‧范登贝尔赫。

他的父亲是一个住在荷兰莱顿市的木匠。

在十九世纪，工人阶级的孩子通常是没有能力就读中学然后晋升大学就读的。

不过，他接受学校的小学教育，并于十五岁时完成学业。

后来，他成为一名小学老师的助教。

1856年至1861年间，他跟着老师学习，顺利考取教师执照，成为一名小学老师，并晋升为教务主任。

1862年，他开始参加数学、物理学和天文学的讲座，在城里的大学中虽然他是一个未经录取的正式学生，不过那是因为他缺乏一部份的古典语言上的教育。

1873年，范德华的论文“论液态和气态的连续性”引起了学术界的关注，并获得了莱顿大学的博士学位。

在这篇论文中范德华提出了自己的连续性思想。

他认为，尽管人们在确定压强时除了考虑分子的运动外，还要考虑其他因素，但是在物质的气态和液态之间并没有本质区别，需要考虑的一个重要因素是分子之间的吸引力和这些分子所占的体积，而这两点在理想气体中都被忽略了。

从以上考虑出发，范德华在理想气体状态方程中引入两个参量，分别表示分子的大小和分子间引力，得到了一个能较好地描述在较高压力下实际气体的范德华方程。

范德华还研究了毛细作用，对附着力进行了计算。

他在研究物体三态（气、液、固）相互转化的条件时，推导出临界点的计算公式，计算结果与实验结果相符。

1873年范德华最先假设了原子间和分子间分子存在一种吸引力，这种力现在被命名为范德华力。

范德华获得了无数的荣誉和声望。

由于范德华在气态和液态方程方面的杰出贡献，获得了1910年度诺贝尔物理学奖。

除了在72岁（1910年）范德华被授予诺贝尔物理学奖外，他还被授予剑桥大学的博士学位，爱尔兰皇家科学院和美国哲学学会会员，也是法兰西学院和柏林皇家科学院的会员、比利时皇家科学院的准会员和外国化学伦敦学会会员。

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(3)微观解释 ①布朗运动在相同温度下，悬浮颗粒越小，表 面积越小，在某一瞬间跟它相撞的分子数越 少，颗粒受到来自各方向的冲击力越不平衡； 另外，颗粒直径越小，它的体积和质量比表面 积减少得更快，因冲击力引起的加速度更大；因此悬浮颗粒越 小，布朗运动就越显著．如图所示． ②相同的颗粒悬浮在同种液体中，液体温度升高，分子运动的 平均速率变大，对悬浮颗粒的撞击作用也越大，颗粒受到来自 各方向的冲击力越不平衡，由冲击力引起的加速度就越大，所 以温度越高，布朗运动就越显著．
f 引__＝___f 斥 f 引__<___f 斥 f 引___>__f 斥
F＝0 F 为斥力 F 为引力
r>10r0 f 引＝f 斥＝0
F＝0
(1)r0 的数量级一般是_1_0_－_1_0m. (2)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1距2/10离/2021的减小而__增_大__，但__斥__力_比__引__力___随距离变化得快．
把铝原子看成球体，则由公式 V0＝π6d3 可得铝原子直径为
d＝
3 6πV0＝
3
6×1.66×10－29 3.14
m≈3.2×10－10 m.
[答案12/1]0/20212.23×1022 3.2×10－10
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(多选)用油膜法估测分子直径的理想条件是 () A．将油酸分子看成球体 B．考虑各油酸分子间的间隙 C．认为油酸分子是紧密排列的 D．将油膜看成单分子油膜 解析：选 ACD.用油膜法测油酸分子直径的三个前提条件是： ①将油酸分子视为球体模型；②忽略油酸分子之间的间隙，认 为分子是紧密排列；③油酸分子在水面是单分子排列．只有在 上述三个理想条件下油酸的厚度才能视为油酸分子的直径．

第1节 分子动理论的基本观点思维激活1.分子用肉眼是看不见的，我们怎样测量它的大小呢？可否根据测量的规律，把大量分子的体积、质量等测出来？可否把分子一个挨一个摆成一层薄膜测出膜的面积计算膜的厚度算出分子的高呢?提示：我们设想组成物质的分子都是球形的，而且同种物质的分子都是一个个大小相同的小球.如果能把某一部分物质的分子一个紧挨一个铺展开来,形成一个“分子地毯”，如下图所示，那么，只要知道这部分物质的体积（V ）和铺展开来的面积（S ），就可以估算出分子油膜的高度.即分子直径D=S V ,分子体积V 1=33)(6161S V D ππ=.油酸分子形成单分子层的示意图2.通常把萝卜腌成咸菜需要几天,而把萝卜炒成熟菜并使之具有相同的咸味只需要几分钟,造成这种差别的重要原因是什么?提示：菜有咸味的原因在于盐分子在其中的扩散，炒菜时的高温有助于盐分子的扩散运动，所以在几分钟内菜就有了咸味.3.把一块洗净的薄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,观察测力计读数,想一想,为什么会出现测力计的示数大于玻璃板的重力?提示：由于水和洗净的玻璃板间接触得非常好，足以达到分子引力的作用范围，故水分子和组成玻璃的物质分子之间有分子力的作用.如果玻璃完全在水中,由于玻璃上下两面所受的分子引力相等,此时,测力计的示数应等于玻璃板的重力;当玻璃板要拉离水面的时候,板的下表面要受到水分子吸引力的作用,故此时测力计的示数应大于玻璃板的重力. 自主整理一、物体由大量分子组成1．分子的大小（1）油膜法是一种粗略测定分子大小的方法，其方法是把油滴滴到水面上，油在水面上散开，形成__________，如果把分子看成球形，单分子油膜的厚度就可以认为等于______________.(2)如果油滴的体积为V,单分子油膜的面积为S,则分子的大小(即直径)为d=_________.在此忽略了分子间的空隙.(3)一般分子直径的数量级为______________m.物理学中有各种不同的方法测定分子的大小.用不同方法测出的分子大小______________,但数量级______________.2．阿伏加德罗常数(1)1 mol 的任何物质含有的______________相同,这个数叫做______________,其值为______________.（2）如果水的摩尔体积为V ，水分子直径为d ，假设水分子一个挨一个排列，且不留空隙，则算出的阿伏加德罗常数N A =____________.二、分子永不停息地做无规则运动1.扩散现象所谓扩散现象，指的是不同物质互相接触时____________的现象.特点：（1）从浓度大处向浓度小处扩散；（2）扩散快慢与物质的状态、温度有关.2.布朗运动所谓布朗运动，指的是悬浮在液体中的____________做的永不停息的无规则运动.特点:(1)永不停息;(2)无规则;(3)颗粒越小,现象越明显;(4)温度越高,运动越激烈.3.热运动分子的无规则运动跟____________有关,这种运动叫热运动.___________越高,分子的热运动越激烈.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.分子间的作用力与距离的关系.F引和F斥都随分子间距离的变化而变化,当分子间的距离增大时,F引和F斥都减小,当分子间的距离减小时,F引和F斥都___________.(1)r=r0时,F引___________F斥，对外表现的分子力F=0.(2)r<r0时,F引___________F斥，并且随着分子间距离的减小______________力增大得更快,对外表现的分子力F为___________力.(3)r>r0时,F引___________F斥,并且随着分子间距离的增大___________力减小得更快,对外表现的分子力F为___________力,它随着距离的增大迅速减小.当分子间距离的数量级大于10-9 m时,分子力已经变得十分微弱,可以忽略不计了.高手笔记1.计算分子大小的两种模型:对于固体和液体,分子间距离比较小,可以认为分子是一个个紧挨着的,设分子体积为V,则分子直径:d=36V(球体模型),d=3V(立方体模型).对于气体,分子间距离比较大,处理方法是建立立方体模型,从而可计算出两气体分子之间的平均间距d=3V.2.布朗运动的意义尽管布朗运动本身并不是液体分子的运动，但由于它的形成原因是分子的撞击所致，所以它能反映液体分子的运动特征，这就是布朗运动的意义所在，具体地讲：（1）布朗运动的永不停止，说明分子运动是不停止的.(2)布朗运动路线无规则,说明分子运动是无规则的.(3)布朗运动随温度的升高而越加剧烈,说明分子的无规则运动剧烈程度与温度有关,在宏观上与温度有关的现象表现为热现象.因此,布朗运动的种种特征充分地表明,分子是永不停息地做无规则热运动.3.分子力的变化特点,可借助于“弹簧分子模型”来形象理解，如图1-1-1所示，将分子力与弹簧弹力进行类比，这样借助弹力随距离变化的特点，对分子力的变化规律有一个形象类比的认识，从而达到理解、掌握分子力变化规律的效果.图1-1-1名师解惑1.阿伏加德罗常数的应用剖析：阿伏加德罗常数把摩尔质量、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.例如,如果知道了某物质的摩尔质量M a 和摩尔体积V A ,则可求得:(1)分子的质量:m 0=A A A A N V NM ρ=. (2)分子的体积：V 0=AA A A N M N V ρ= (3)分子的大小；球体模型直径d=306πV ,立方体模型边长为d=30V . (4)物质所含的分子数：N=nN A =A AA A A A N V m N V V N M m ρ== 2.布朗运动与扩散的比较剖析：项目 扩散现象 布朗运动不同点 ①扩散现象是两种不同物质相互接触时，没有受到外力影响，而彼此进入对方的现象. ②扩散快慢除和温度有关外,还与物体的密度差、溶液的浓度差有关. ③它证明了任何物质的分子不论在什么状态下都在做永不停息的无规则运动 ①布朗运动是悬浮在液体或气体分子中的微粒所做的无规则运动,而不是液体或气体分子的运动②布朗运动的剧烈程度与分子对微粒撞击的不平衡性有关,颗粒越小,撞击的不平衡性越明显,这是布朗运动与扩散现象的不同之处相同点 ①产生的根本原因相同，也就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越明显3.分子力F 与分子间距离r 的图象关系和示意图剖析：（1）图象：①如图1-1-2，分子间的作用力跟距离的关系（示意图）图中斥力用正值表示，引力用负值表示，F 为斥力和引力的合力，即分子力，F 为正值时，表示合力为斥力；F 为负值时，表示合力为引力.图1-1-2②研究表明,分子间同时存在着引力和斥力,它们的大小都跟分子间的距离有关.图1-1-2的两条虚线分别表示两个分子间的引力和斥力随距离变化的情形.实线表示引力和斥力的合力即实际表现出来的分子间的作用力随距离变化的情形.（2）示意图图1-1-3①由图1-1-3我们可看到，分子间的引力和斥力随着分子间距离的增大而减小，当两分子间的距离等于r 0时，分子间的引力和斥力相互平衡，分了间的作用力为零，r 0的数量级约为10-10 m.(如图1-1-3甲)②当分子间的距离小于r 0时，引力和斥力虽然都随着距离的减小而增大，但是斥力增大得更快，因而分子间的作用力表现为斥力.（图1-1-3乙）③当分子间的距离大于r 0时，引力的斥力虽然都随着距离的增大而减小，但是斥力减小得更快，因而分子间的作用力表现为引力（图1-1-3丙），它随着距离的增大迅速减小.当分子间距离的数量级大于10-9 m 时,分子力已经变得十分微弱,可以忽略不计了.讲练互动【例1】已知汞的摩尔质量为200.5×10-3 kg/mol ，密度为13.6×103 kg/m 3,则一个汞原子的体积是多少?体积为1 cm 3的汞中有多少个汞原子？解析：由汞的摩尔质量和汞的密度，可计算出汞的摩尔体积，然后除以阿伏加德罗常数就可以得出汞原子的体积.1 cm 3除以一个汞原子的体积就可求出1 cm 3的汞中含有的汞原子数.设汞的摩尔质量为M,密度为ρ,则一个汞原子的体积为：V 0=323331002.6106.13105.200m N M ⨯⨯⨯⨯=-ρ 又设每立方厘米的汞中的汞原子数为n,则： n=29603104.2101--⨯=V cm =4.1×1022(个). 答案：2.4×10-29 m 3 4.1×1022个绿色通道（1）由宏观量去计算微观量，或由微观量去计算微观量，都要借助阿伏加德罗常数.(2)在计算体积为1 cm 3的汞中含有多少个汞原子时,也可先通过密度计算出1 cm 3的汞的质量,然后除以汞的摩尔质量,求出物质的量,再乘以阿伏加德罗常数,就可得出1 cm 3的汞中含有的汞原子数.(3)对微观量估算时,应注意单位的统一;有效值的取舍;数量级的计算一定要准确. 变式训练1.铜的摩尔质量是6.35×10-2 kg.密度是8.9×103 kg/m 3.求:(1)铜原子的质量和体积;(2)1 m 3铜所含的原子数目;(3)估算铜原子的直径.解析：1 mol 铜含铜原子数目等于阿伏加德罗常数,故铜原子的质量 m=2321002.61035.6⨯⨯=-A mol N M kg=1.05×10-25 kg. 因为铜的摩尔体积V mol =ρmolM ,所以铜原子的体积V=323321002.6109.81035.6m N M N V A mol A mol ⨯⨯⨯⨯==-ρ =1.19×10-29 m 3.(2)1 m 3铜的物质的量N=231035.61109.8-⨯⨯⨯=molM vρ mol=1.4×105 mol 1 m 3铜中含铜原子数n=NN A =1.4×105×6.02×1023个=8.4×1028个.(3)把铜原子看成球体,设其直径为D,则V=61πD 3,可得 D=329314.31019.166-⨯⨯=πV m=2.8×10-10 m. 答案：(1)19×10-29 m 3 (2)8.4×1028个 (3)2.8×10-10 m【例2】在做用油膜法估测分子大小的实验中,油酸酒精的浓度约为每104 mL 溶液中有纯油酸6 mL.用注射器测得1 mL 上述溶液为75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，用笔在玻璃板上描出油酸的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图1-1-4所示，坐标中正方形方格的边长为1 cm.图1-1-4试求：（1）油酸膜的面积是多少cm 2？（2）每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积？（3）按以上实验数据估测出油酸分子的直径.解析：(1)由图1-1-5形状,其中正方形方格87个,用补偿法近似处理,可补19个整小方格,实际占小方格87+19=106个,那么油膜面积S=106×1 cm 3=106 cm 2.(2)由1 mL 溶液中有75滴，1滴溶液的体积751mL 又每104 mL 溶液中有纯油酸6 mL,751mL 溶液中纯油酸的体积 V=4107516⨯mL=8×10-6 mL. (3)油酸分子直径d=1061086-⨯=S V m=7.5×10-8 m. 答案：（1）106 cm 2 (2)8×10-6 mL (3)7.5×10-8m绿色通道对“用油膜法估测分子的大小”的实验，不仅要会操作，更要明确此实验的实验原理，在计算油滴体积时，要弄清油酸和酒精的比例，单位体积油酸溶液所含的滴数.变式训练2.在用油膜法估测分子的大小实验中，现有按体积比为n∶m 配制好的油酸酒精溶液置于容器中，还有一个充入约2 cm 深水的浅盘，一支滴管，一个量管.请补充下述估测分子大小的实验步骤:图1-1-5(1)___________(需测量的物理量自己用字母表示).(2)用滴管将一滴油酸酒精溶液滴入浅盘,等油酸薄膜稳定后,将薄膜轮廓描绘在坐标纸上,如图1-1-5所示.(已知坐标纸上每个小方格面积为S,求油膜面积时,半个以上方格面积记为S,不足半个舍去)则油膜面积为___________.(3)估算油酸分子直径的表达式为d=___________.解析：(1)用滴管向量筒内加注N 滴油酸酒精溶液,读其体积V.(2)利用补偿法,可查得8S.(3)1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为V′=n m n N V +⨯,油膜面积S′=8S,由d=''S V ,得d=)(8n m NS nV +. 答案：(1)用滴管向量筒内加注N 滴油酸酒精溶液，读其体积(2)8S (3)d=)(8n m NS nV + 【例3】 如图1-1-6所示是用显微镜观察到的悬浮在水中的一花粉颗粒的布朗运动路线,以微粒在A 点开始计时,每隔30 s 记下一位置,得到B 、C 、D 、E 、F 、G 各点，则在第75 s 末时微粒所在位置一定在CD连线的中点，对吗？图1-1-6解析：图中每个拐点记录的是微粒每隔一段时间(30 s)的位置,两位置的直线是人为画上的,不是粒子的运动轨迹,在这30 s内,微粒都做无规则运动,轨迹非常复杂,因此微粒在75 s 的位置由题目条件是无法知道的,它可能在CD连线的中点,也可能不是.答案：不对绿色通道由于液体分子运动的无规则性,固体小颗粒的运动也没有一定规律,采用闪光照相等形式可以确定研究颗粒在某时刻的位置,但却不能描述其轨迹.变式训练3.如图1-1-7所示的是做布朗运动小颗粒的运动路线记录的放大图,以小颗粒在A点开始计时,每隔30 s记下小颗粒的位置,得到B、C、D、E、F、G等点，则小颗粒在第75 s末时位置，以下叙述中正确的是（）图1-1-7A.一定在CD连线的中点B.一定不在CD连线的中点C.可能在CD连线上，但不一定在CD连线中点D.可能在CD连线以外的某点上解析：图中的各点的连线不是微粒的运动轨迹，它是为了表明微粒在做极短促的无定向运动过程中的移动的顺序而做的连线.由以上分析,在第75 s末,小颗粒可能在CD连线上,但不一定在CD中点,也可能在CD 连线外的位置.答案：CD【例4】当两个分子之间距离为r0时,正好处于平衡状态,下列关于分子间相互作用的引力和斥力的各种说法中,正确的是（）A.分子间距离r<r0时,它们之间只有斥力作用B.分子间距离r<r0时,它们之间只有引力作用C.分子间距离r<r0时,它们既有引力又有斥力的作用,而且斥力大于引力D.两分子间距等于2r0时,它们之间既有引力又有斥力,而且引力大于斥力解析：分子间同时存在着引力和斥力,若r=r0,F引=F斥;若r>r0,F引>F斥;r<r0,F斥>F引，故A、B两项不正确，C项正确.若r=2r0,即r>r0;F引>F斥,D项正确.答案：CD黑色陷阱①F=0是分子力表现为零,此时F引=F斥,不是说没有引力和斥力了.②F为斥力,说明分子力表现为斥力,此时F斥>F引,不是说引力不存在了.③F为引力,也不是说只有引力,而没有斥力.4.两个分子从靠近的不能再近的位置开始，使二者之间的距离逐渐增大，直到大于分子直径的10倍以上，这一过程中关于分子间的相互作用力的下述说法中正确的是（）A.分子间的引力和斥力都在减小B.分子间的斥力在减小，引力在增大C.分子间相互作用的合力在逐渐减小D.分子间相互作用的合力，先减小后增大，再减小到零解析：分子间同时存在着引力与斥力,当距离增大时,二力都在减小,只是斥力减小得比引力快,当分子间距离r<r0时,分子间的斥力大于引力,因而表现为斥力;在r=r0时,合力为零;当r>r0时,分子间的斥力小于引力,因而表现为引力;当距离大于10r0时,分子间的相互作用力可视为零,所以分子力的变化是先减小后增大,再减小到零.答案：AD体验探究【问题1】“物体是由大量分子组成的”，怎样理解“大量”的含义？导思：可以从分子的大小、质量、一般物体所含的分子数目众多三个层面进行理解.探究：(1)从分子的几何尺寸的大小来理解,单分子油膜法和离子显微镜都能帮助我们弄清分子直径的数量级为10-10 m;(2)从一个分子的质量的多少来体会.除包含几千个原子的有机物质的大分子外,一般分子质量的数量级为10-27—10-30.(3)从阿伏加德罗常数N A=6.02×1023 mol-1去理解.组成物体的分子是“大量的”：1 mol的任何物质含有6.02×1023个分子，若将0.5 mol的水(9 g)密排成单行,可绕地球赤道30万圈.又例如在标准状况下,每立方厘米的任何气体都含有2.7×1019个分子, 这个数字的巨大可以通过这样一个推算来说明:假设有一个容器的容积是1 cm3容器里面是绝对的真空,一个分子都没有,如果在器壁上钻一个小孔,使得在1 s时间内可以有1亿个氧气分子进入容器,则要使容器中的氧气达到它在标准状况时的密度,所需要的时间是9 000年,可以想象分子的数目是多么的巨大.探究结论:物体是由大量分子组成的.【问题2】当一束阳光照射到教室中时,常常看到入射光束中有悬浮在空气中的微尘在运动,这些微尘的运动是布朗运动吗?导思：关于液体中、气体中悬浮微粒的运动，究其原因可能是多方面的.如流体的流动,浮力、重力等外部环境的影响.也可能是流体分子热运动的撞击而引起的.要注意的是,仅由流体分子撞击而引起的微粒运动才属于布朗运动,并非所有微粒的运动都是布朗运动.再者,布朗运动的原因虽是周围流体分子对微粒撞击的宏观效果,但并非这种碰撞就一定能产生布朗运动.这些肉眼能看到的微尘,从微观的角度看,是相当大的.从研究对象来说,首先不满足布朗运动的条件:从分子运动对它的碰撞分析,由于颗粒较大,空气分子热运动对它各个方向的碰撞几乎抵消,平衡性强.所以,这些微尘的运动不是由于空气分子碰撞它引起的,而是由于受气流的流动、空气浮力和重力的作用等外部原因引起的，不属于布朗运动.探究：(1)布朗运动:原指悬浮在水中的花粉颗粒所做的不停的无规则运动,泛指悬浮在液体中的固体微粒所做的不停的无规则运动.(2)布朗运动不是一个单一分子的运动——单个分子是看不见的,悬浮微粒是由千万个分子(3)悬浮微粒受到周围液体分子紊乱的碰撞和来自各个方向碰撞效果的不平衡,便不停地做无规则运动.(4)布朗运动间接证明了周围液体分子在永不停息地做无规则运动.探究结论:微尘的运动不是布朗运动.【问题3】设计实验验证:当分子之间距离增大时,分子力随分子距离增大的变化关系是什么?导思：本实验探究的是分子之间的作用力与分子之间距离的关系,我们知道分子力与距离之间有如下关系.(1)当分子间距离为r0时并不是分子间没有引力和斥力;当分子间距为r0时,分子并不是静止不动.(2)当分子之间距离r<r0时,分子之间的引力和斥力同时增大,但斥力增大得更快一些,故斥力大于引力,此时分子之间呈现出相互的斥力作用(此时引力仍然存在).(3)当分子之间距离r>r0时,分子之间的引力和斥力同时减小,但斥力减小得更快一些,故引力大于斥力,此时分子之间呈现出相互的引力作用(此时斥力仍然存在).分子之间的引和斥力总是同时存在的,且当分子之间距离变化时,引力和斥力同时发生变化,只是斥力变化更快一些.探究：实验器材:弹簧秤、玻璃片、烧杯、水、细线.实验步骤:(1)用细线把玻璃片拴在弹簧秤的下方,读出弹簧秤示数F1;(2)在烧杯中装适量水,把弹簧秤挂着的玻璃片放在烧杯的水面上(不能浸没),读出弹簧秤示数F2;(3)用弹簧秤往上提玻璃,观察其读数变化情况,并记录弹簧秤的最大示数F3.F F1F2F3弹簧秤示数(N) 6 4 8探究结论:分子间的作用外在表现随分子距离的增大而增大,但有一个极限值.教材链接教材P4《论论与交流》结合用油膜估测分子大小的方法，讨论在估测过程中对油膜及分子所做的近似，谈谈这种估测方法有何意义？答：把一滴油酸滴到水面上，油酸在水面上散开形成单分子油膜，如果把分子近似看成球形（近似模型），单分子油膜的厚度就可以认为等于油酸分子的直径，而油酸分子是一个挨一个地排列整齐的，这是简化处理问题的方法，实际上分子结构是很复杂的，分子并不是一个真正的球，分子间也存在空隙，所估算出的分子直径、分子大小，只是一个粗略的数量级.实验时测出油滴的体积V再测出油膜的面积S,就可估算出油酸分子的直径d,公式d=V/S.。

3．意义：阿伏伽德罗常量是一个重要常数．它把摩尔质量、摩 尔体积这些宏观物理量与__分_子__(f_ēn_zǐ_)质__量____、____分__子__大__小_____等
微观物理量联系起来了，即阿伏伽德罗常量 NA 是联系宏观量与
微观量的桥梁．
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四、分子之间存在空隙 1．气体很容易被压__缩__(y_ā _su_ō)____，表明气体分子之间存在很大的
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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．分子体积 V0 和直径 d 的关系为 V0 ＝16πd3. (2)立方体模型：气体中分子间距很大，一般 建立立方体模型(如图所示)．将每个气体分 子看成一个质点，气体分子位于立方体中 心，分子占据的空间 V0 和分子间距离 d 的 关系为 V0＝d3.
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阿伏伽德罗常量 NA 及微观量的估算 1．阿伏伽德罗常量 阿伏伽德罗常量是联系微观物理量和宏观物理量的桥梁． 在此所指的微观物理量为：分子体积 V0、分子的直径 d、分子 的质量 m0 等． 宏观物理量为：物体的体积 V、摩尔体积 Vmol、物体的质量 m、 摩尔质量 M、物质的密度 ρ 等．
VA＝MρA
把水分子看做是一个挨一个紧密地排列的小球，1 个水分子的体 积为
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V0＝NVAA＝ρM·ANA＝1.0×11083××160.－03×1023 m3＝3.0×10－29 m3
每个水分子的直径为
d＝
3
6V0＝ π
3
6×3.0×10－29 3.14