17-18版第13章第1节分子动理节分子节分子动理论内能

第十三章内能航天员王正午在匙空中向水球内注入一也红色夜体后．红色夜体在水球内慢慢散开是为什么呢?水球能”沾”在铁丝圈上，叉是为什么呢?庄暖水瓶里倒开水，未倒满就把瓶塞塞上，有时瓶塞会被弹起来。

推动瓶塞弹起的能量来自哪里呢?这个过程中能量是如何转化的?沙漠地区彼问最低气温为5℃，白天最高气温为38℃。

为什么沙漠地区昼夜温差这么大?同一纬度的涪海地区，昼夜温差有这么大吗?第1节分子热运动基础知识·细解读知识点一物质的构成1.物质的构成常见的物质是由极其微小的粒子——分子、原子构成的。

2.分子的大小分子很小，它的直径的数量级约为10-10m，分子的体积也非常小，用肉眼和光学显微镜无法看到分子，只能靠电子显微镜才能观察到(如图所示)。

【例1】对于飘浮在空气中的尘埃，下列说法正确的是( )A．它和一个原子的大小差不多B．它包含几个分子C．它的大小有几纳米D．它由许多分子组成解析：纳米(nm)是一个很小的长度单位，通常用来量度微观粒子，1 m一10-9m；分子直径的数量级约为10-10m，人眼是看不见的；空气中的尘埃其实是由许多个分子构成的小颗粒。

答案：D核心素养点拨物理观念——物质观念“物质观念”是从物理学视角形成的关于物质的基本认识。

物质是由分子、原子等微观粒子构成的，构成物质的微观粒子非常小。

体积为1 cm3的空气中大约有2．7×1019个分子。

一个数数很快的人，假设他每秒钟数8个，他要不停地数1 000亿年才能数完!肉眼或光学显微镜能看到的，都不是分子。

知识点二分子热运动【重点+难点】探究结论：(1)分子问有间隙；(2)气体、液体和固体中的分子都在永不停息地做无规则运动。

2.扩散(1)定义：不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象，叫作扩散。

(2)扩散现象说明：一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动；物质的分子间存在间隙。

(3)理解①扩散现象一般发生在互相接触的不同的物质之间，没有接触的物质之间不能发生扩散现象；②扩散现象中两种物质彼此都进入对方，而不是单一的某种物质的分子进入另一种物质；③气体、液体和固体之间都可以发生扩散现象，不同状态的物质之间也可以发生。

第1讲分子动理论内能用油膜法估测分子的大小➢教材知识梳理一、分子动理论1．物体是由大量分子组成的(1)分子直径大小的数量级为________ m.(2)一般分子质量的数量级为________ kg.(3)阿伏伽德罗常数N A：1 mol的任何物质所含的分子数，N A＝________mol－1.2．分子永不停息地做无规则热运动(1)扩散现象：相互接触的物体的分子或原子彼此进入对方的现象．温度越________，扩散越快．(2)布朗运动：在显微镜下看到的悬浮在液体中的颗粒的永不停息的无规则运动．布朗运动反映了________的无规则运动，颗粒越________，运动越明显；温度越________，运动越激烈．3．分子力(1)分子间同时存在着________和________，实际表现的分子力是它们的________．(2)引力和斥力都随着距离的增大而________，但分子间距离变化相等时斥力比引力变化得________．(3)分子间的作用力随分子间距离r变化的关系如图13­32­1所示：当r＜r0时，表现为________；当r＝r0时，分子力为________；当r＞r0时，表现为________；当r＞10r0时，分子力变得十分微弱，可忽略不计．13­32­1二、物体的内能1．分子的平均动能：物体内所有分子动能的平均值．________是分子平均动能的标志，物体温度升高，表明分子热运动的________增大．2．分子势能：与分子________有关．分子势能的大小随分子间距离的变化曲线如图13­32­2所示(规定分子间距离无穷远时分子势能为零)．13­32­23．物体的内能：物体中所有分子的热运动________与________的总和．物体的内能跟物体的________、________及物体的________都有关系．三、用油膜法估测分子的大小将油酸滴在水面上，让油酸尽可能散开，可认为油酸在水面上形成________油膜，如果把分子看作________，单层分子油膜的厚度就可以看作油酸分子的直径，如图13­32­3所示，测出油酸的体积V和油膜的面积S，就可以算出分子的直径d＝________．图13­32­3一、1.(1)10－10(2)10－26(3)6.02×10232．(1)高(2)液体分子小高3．(1)引力斥力合力(2)减小快(3)斥力零引力二、1.温度平均动能 2.间距3．动能分子势能温度体积摩尔数(或分子数)三、单层分子球形V S【思维辨析】(1)布朗运动是液体分子的无规则运动．( )(2)温度越高，布朗运动越剧烈．( )(3)分子间的引力和斥力都随分子间距的增大而增大．( )(4)－33 ℃＝240 K．( )(5)分子动能指的是由于分子定向移动具有的能．( )(6)当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大．( )(7)内能相同的物体，它们的分子平均动能一定相同．( )答案：(1)(×)(2)(√)(3)(×)(4)(√) (5)(×)(6)(√)(7)(×)【思维拓展】分子的体积如何表示？答案：(1)球体模型：将分子视为球体，V 0＝43πd 23(d 表示分子直径)； (2)立方体模型：将分子视为立方体V 0＝d 3(d 表示分子间距)．固体、液体分子体积V 0＝V N A(V 表示摩尔体积)，但对气体V 0表示一个气体分子平均占据的体积，因为气体分子之间的间隙不能忽略．➢ 考点互动探究 考点一 宏观量与微观量的转换桥梁作为宏观量的摩尔质量M mol 、摩尔体积V mol 、密度ρ与作为微观量的分子直径d 、分子质量m 、分子体积V 0都可通过阿伏伽德罗常数联系起来．如图13­32­4所示．图13­32­4(1)一个分子的质量：m ＝M mol N A. (2)一个分子所占的体积：V 0＝V mol N A(估算固体、液体分子的体积或气体分子平均占有的空间)．(3)1 mol 物质的体积：V mol ＝M mol ρ. (4)质量为M 的物体中所含的分子数：n ＝M M molN A . (5)体积为V 的物体中所含的分子数：n ＝ρV M molN A . 考向一 液体、固体分子模型1 [2016·江苏扬州期末] 目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术．实验发现，在水深300 m 处，二氧化碳将变成凝胶状态，当水深超过2500 m 时，二氧化碳会浓缩成近似固体的硬胶体．设在某状态下二氧化碳气体的密度为ρ，摩尔质量为M ，阿伏伽德罗常数为N A ，将二氧化碳分子看作直径为D 的球，则在该状态下体积为V 的二氧化碳气体变成硬胶体后体积为多少？[解析] 二氧化碳气体变成硬胶体后，可以看成是分子一个个紧密排列在一起的，故体积为V 的二氧化碳气体质量为m ＝ρV ，所含分子数为N ＝m M N A ＝ρV MN A ，变成硬胶体后体积为V ′＝N ·16πD 3＝πρVN A D 36M .■ 方法总结固体、液体分子一个一个紧密排列，可将分子看成球体或立方体，如图13­32­5所示，分子间距等于小球的直径或立方体的棱长，所以d ＝36V π(球体模型)或d ＝3V(立方体模型)．图13­32­5考向二 气体分子模型2 [2015·海南卷] 已知地球大气层的厚度h 远小于地球半径R ，空气平均摩尔质量为M ，阿伏伽德罗常数为N A ，地面大气压强为p 0，重力加速度大小为g.由此可估算得，地球大气层空气分子总数为________，空气分子之间的平均距离为________．答案： 4πR 2p 0N A Mg 3Mgh p 0N A[解析] (1)大气压是由地球大气层的重力产生，设大气层质量为m ，地球表面积为S ，可知mg ＝p 0S ，S ＝4πR 2，大气分子数n ＝m M N A ＝p 0SN A Mg ＝4πR 2p 0N A Mg ，气体分子间距大，所以把每一个气体分子平均占据的空间认为是一个立方体模型，立方体边长即为分子间平均距离假设为a ，因为大气层的厚度远小于地球半径，所以大气层每一层的截面积都为地球的表面积S ，大气层体积V ＝Sh ＝4πR 2h ，V ＝na 3，联立以上各式得a ＝3Mgh p 0N A .■ 方法总结 气体分子不是一个一个紧密排列的，它们之间的距离很大，所以气体分子的大小不等于分子所占有的平均空间．如图13­32­6所示，此时每个分子占有的空间视为棱长为d 的立方体，所以d ＝3V.图13­32­6考点二 分子动理论的应用考向一 布朗运动与分子热运动项目 布朗运动 分子热运动] (多选)关于布朗运动，下列说法不正确的是( ) A．布朗运动就是液体分子的无规则运动B．布朗运动就是悬浮微粒的固体分子的无规则运动C．气体分子的运动是布朗运动D．液体中的悬浮微粒越大，布朗运动就越不明显E．布朗运动是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答案：ABC[解析] 布朗运动是液体分子撞击悬浮微粒的不平衡引起的，间接反映了液体分子的无规则运动，选项A、B错误，E正确；气体分子的运动不是布朗运动，选项C错误；布朗运动的剧烈程度与液体的温度以及颗粒的大小有关，液体中的悬浮微粒越大，布朗运动就越不明显，选项D正确．考向二分子间的作用力与分子势能多选)两个相距较远的分子仅在分子力的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．分子势能和动能之和不变答案：BCE[解析] 分子力F与分子间距r的关系是：当r＜r0时F为斥力；当r＝r0时F＝0；当r ＞r0时F为引力．综上可知，当两分子由相距较远逐渐达到最近的过程中分子力是先变大再变小后又变大，选项A错误；分子力为引力时做正功，分子势能减小，分子力为斥力时做负功，分子势能增大，故选项B正确，D错误；因仅有分子力作用，故只有分子动能与分子势能之间发生转化，即分子势能减小时分子动能增大，分子势能增大时分子动能减小，其总和不变，选项C、E均正确．■ 方法规律(1)分子势能在平衡位置有最小值，无论分子间距离如何变化，靠近平衡位置，分子势能减小，反之增大．(2)判断分子势能的变化有两种方法①看分子力的做功情况．②直接由分子势能与分子间距离的关系图线判断，但要注意其和分子力与分子间距离的关系图线的区别．考向三物体的内能1．物体的内能与机械能的比较联系在一定条件下可以相互转化，能的总量守恒2.内能和热量的比较内能热量区别是状态量，状态确定系统的内能随之确定．一个物体在不同的状态下有不同的内能是过程量，它表示由于热传递而引起的内能变化过程中转移的能量联系在只有热传递改变物体内能的情况下，物体内能的改变量在数值上等于物体吸收或放出的热量5 (多选)关于物体的内能，下列说法正确的是( )A．温度相等的1 kg和100 g的水内能相同B．物体内能增加，一定要从外界吸收热量C．热量只能从内能多的物体转移到内能少的物体D．在相同物态下，同一物体温度降低，它的内能会减少E．物体运动时的内能不一定比静止时的内能大答案：DE[解析] 影响内能大小的因素是体积、温度、物态和分子总数，1 kg水和100 g水的质量不同，水分子总数不同，所以内能不同，故选项A错误；改变内能有两种方式：做功和热传递，所以物体内能增加，不一定要从外界吸收热量，也可以是外界对物体做功，选项B 错误；热量能从内能多的物体转移到内能少的物体，也能从内能少的物体转移到内能多的物体，选项C错误；在相同物态下，同一物体温度降低，分子的平均动能减小，内能减少，选项D正确；物体运动的快慢与分子运动的快慢无关，物体运动快，分子的平均动能不一定大，内能不一定大，选项E正确．考点三用油膜法测量分子的大小测量方法：图13­32­7(1)油膜体积的测定——积聚法：由于一滴纯油酸中含有的分子数仍很大，形成的单层分子所占面积太大，不便于测量，故实验中先把油酸溶于酒精中稀释，测定其浓度，再测出1 mL 油酸酒精溶液的滴数，取一滴用于实验，最后计算出一滴溶液中含有的纯油酸的体积作为油膜的体积．(2)油膜面积的测定：如图13­32­7所示，将画有油酸薄膜轮廓的有机玻璃板取下放在坐标格纸上，以边长为1 cm 的方格为单位，数出轮廓内正方形的格数(不足半格的舍去，超过半格的计为1格)，计算出油膜的面积S.某同学做“用油膜法估测分子的大小”的实验．(1)每滴油酸酒精溶液的体积为V 0，将该溶液滴一滴到水面上，稳定后形成油膜的面积为S.已知500 mL 油酸酒精溶液中含有纯油酸1 mL ，则油酸分子直径大小的表达式为d ＝________．(2)该同学做完实验后，发现自己所测的分子直径d 明显偏大．出现这种情况的原因可能是________．A ．将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算B ．油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化，但该同学并未发觉，仍按未挥发时的浓度计算(油酸仍能充分散开)C ．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分散开D ．计算油膜面积时，将不完整的方格作为完整方格处理答案：(1)V 0500S (2)AC [解析] (1)油酸酒精溶液中油酸的浓度为1500，一滴油酸酒精溶液滴入水中，酒精溶于水，油酸浮在水面上形成单层分子膜，故有Sd ＝1500V 0，解得d ＝V 0500S. (2)将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算，则计算公式变为d ＝V 0S，结果将明显偏大，选项A 正确；油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化，测量结果偏小，选项B 错误；水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开，由计算公式可知选项C 正确；计算油膜面积时，将不完整的方格作为完整方格处理，会有一定影响，但是结果不会明显偏大，选项D 错误．利用油膜法估测油酸分子的大小，实验器材有：浓度为0.05%(体积分数)的油酸酒精溶液、最小刻度为0.1 mL 的量筒、盛有适量清水的规格为30 cm ×40 cm 的浅盘、痱子粉、橡皮头滴管、有机玻璃板、彩笔、坐标纸．(1)下面是实验步骤，请填写所缺的步骤C.A ．用滴管将浓度为0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入1 mL 油酸酒精溶液时的滴数N ；B ．将痱子粉均匀地撒在浅盘内的水面上，用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液，从靠近水面处向浅盘中央一滴一滴地滴入油酸酒精溶液，直到油酸薄膜有足够大的面积且不与器壁接触为止，记下滴入的滴数n ；C ．________________________________________________________________________；D ．将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长为1 cm 的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，算出油酸薄膜的面积S(单位：cm 2)．(2)用已给的和测得的物理量表示单个油酸分子的大小为________(单位：cm)．答案：(1)待薄膜形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上(2)n ×0.05%NS[解析] (1)待薄膜形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上．(2)每滴油酸酒精溶液的体积为1N cm 3，n 滴油酸酒精溶液所含纯油酸的体积为V ＝n N×0.05% cm 3，所以单个油酸分子的大小d ＝V S ＝n ×0.05%NS(cm)． ■ 规律总结1．注意事项 (1)油酸在水面上形成油膜时先扩散后收缩，要在稳定后再画轮廓．(2)在有机玻璃板上描绘油酸薄膜轮廓时动作要轻而迅速，视线要始终与玻璃板垂直．2．误差分析(1)油酸酒精溶液配制后长时间放置，溶液的浓度容易改变，会给实验带来较大误差；(2)利用小格子数计算轮廓面积时，轮廓的不规则性容易带来计算误差；(3)测量量筒内溶液增加1 mL的滴数时，产生误差；(4)油膜形状的画线误差．【教师备用习题】1．(多选)[2016·威海模拟改编] 下列关于分子运动的说法不正确的是( )A．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，仅与单位体积内的分子数有关B．布朗运动是液体分子的运动，它说明分子不停息地做无规则热运动C．当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最小D．如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体的平均动能一定增大，因此压强也必然增大E．内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同[解析] ABD 气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，除了与单位体积内的分子数有关外，还与分子的平均速率有关；布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运动，是液体分子热运动的体现，它说明分子不停息地做无规则热运动；当分子间的引力和斥力平衡时，即r＝r0时，分子势能最小；如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体分子的平均动能一定增大，压强不一定增大；根据内能的物理意义及温度是分子热运动的平均动能的标志可知，内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同．综上所述选项A、B、D不正确．2．(多选)[2016·潍坊一模改编] 下列说法正确的是( )A．0 ℃的冰与0 ℃的水分子的平均动能相同B．质量相等的两个物体，温度高的内能不一定大C．分子间作用力的合力总是随分子间距离的增大而减小D．即使制冷技术不断提高，绝对零度也不能达到E．用打气筒向篮球充气时需要用力，说明气体分子间有斥力[解析] ABD 温度是分子平均动能的标志，选项A正确；物体的内能与温度、体积、物质的量均有关，质量相等的两个物体，温度高的内能不一定大，选项B正确；当r＜r0时，分子间作用力的合力随分子间距离的增大而减小，当r＞r0时，分子间作用力的合力随分子间距离的增大先增大后减小，选项C错误；绝对零度永远不可能达到，选项D正确；用打气筒向篮球充气时，气体压强增大，对活塞的压力增大，所以打气时需要用力推动活塞，选项E错误．3．(多选)[2016·唐山摸底] 对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是( )A．温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大B．外界对物体做功，物体内能一定增加C．温度越高，布朗运动越显著D．当分子间的距离增大时，分子间作用力的合力就一直减小E．当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大[解析] ACE 温度高的物体分子平均动能一定大，但是内能不一定大，选项A正确；外界对物体做功，若物体向外散热，其内能不一定增加，选项B错误；温度越高，布朗运动越显著，选项C正确；当分子间的距离增大时，分子间作用力的合力可能先增大后减小，选项D错误；当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大，选项E正确．4．(多选)[2016·豫东、豫北名校联考] 关于分子动理论的基本观点和实验依据，下列说法正确的是( )A．大多数分子直径的数量级为10－10 mB．扫地时扬起的尘埃在空气中的运动不是布朗运动C．悬浮在液体中的微粒越大，布朗运动就越明显D．在液体表面分子力表现为引力E．随着分子间距离的增大，分子势能一定增大[解析] ABD 多数分子直径的数量级为10－10 m，选项A正确；扫地时扬起的尘埃比做布朗运动的微粒大得多，而且扬起的尘埃是空气的流动造成的，不是布朗运动，选项B正确；悬浮在液体中的微粒越大，液体分子的撞击对微粒影响越小，布朗运动就越不明显，选项C 错误；液体表面分子之间距离较大，分子力表现为引力，选项D正确；分子势能变化与分子力做功有关，在平衡距离以内斥力大于引力，分子力表现为斥力，若在此范围内分子间距离增大，分子力做正功，分子势能减小；在平衡距离以外引力大于斥力，分子力表现为引力，若分子间距增大，分子力做负功，分子势能增大，选项E错误．5．(多选)[2016·陕西三模改编] 如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x 轴上，两分子之间的相互作用力的合力F与两分子间距离x的关系如图中曲线所示，F＞0表现为斥力，F＜0表现为引力，a、b、c、d为x轴上四个特定的位置，现把乙分子从a处由静止释放，则( )A．乙分子从a到b做加速运动，由b到c做减速运动B．乙分子从a到c做加速运动，经过c点时速度最大C．乙分子由a到c的过程中，两分子组成的系统的分子势能一直减少D．乙分子由a到d的过程中，两分子组成的系统的分子势能一直减少E．乙分子位于c点时，两分子组成的系统的分子势能最小[解析] BCE 根据图像可以看出分子力的大小变化，在横轴下方的为引力，上方的为斥力，分子力做正功，分子势能减小，分子力做负功，分子势能增大，从a到b分子乙受到引力作用，从静止开始做加速运动；从b到c仍受引力继续加速，选项A错误；从a到c一直受引力，故一直加速，所以到c点时，速度最大，选项B正确；从a到c的过程中，分子乙受到引力作用，力的方向与运动方向一致，故分子力做正功，所以分子势能减小，选项C 正确；从a到c分子力做正功，分子势能减小，从c到d分子力做负功，分子势能增加，选项D错误，选项E正确．。

第十三章内能（预习）第一节分子热运动一、本节知识归纳：1、分子运动理论的初步认识：(1)物质是由分子组成的。

(2)一切物质的分子都在不停地做无规则的运动——扩散现象。

(3)分子之间同时存在相互作用的引力和斥力。

2.扩散现象：不同物质在相互接触时，彼此进入对方的现象叫扩散。

（1）气体、液体、固体均能发生扩散现象。

（2）扩散的快慢与温度有关。

（3）扩散现象表明：一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动，并且间接证明了分子间存在间隙。

3.分子间的引力和斥力：（1）当两分子间的距离等于10-10米时，分子间引力和斥力相等，合力为零,叫做平衡位置。

（2）当两分子间的距离小于10-10米时，分子间斥力大于引力，合力表现为斥力。

（3）当两分子间的距离大于10-10米时，分子间引力大于斥力，合力表现为引力。

（4）当分子间的距离很大(大于分子直径的10倍以上)时，分子间的相互作用力变得十分微弱，可近似认为分子间无相互作用力。

二．例题分析：［例1］下列现象中，不属于扩散的是（）A.湿衣服晾干了B.在公共场所吸烟，污染环境C.房间几天不打扫，就有一层灰尘D.腌制咸鸭蛋［例2］下列现象中，不能说明温度越高分子运动越剧烈的是（）A.腌制咸菜时，放盐后经过较长时间菜才变咸；炒菜时，放盐后菜很快就有了咸味B.固体的体积随温度的降低而减小C.洗过的衣服冬天比夏天干的慢D.气温高时植物生长快［例3］下面物理实验中能证明分子间存在引力的实验是（）A.两个橡皮碗压紧后，很难拉开B. 用丝绸摩擦过的玻璃棒，能吸引轻小的泡沫塑料小球C. 磁铁吸引铁屑D.两块接触面锉得很平的铅块，压紧后下面能挂很重的重物，而不被拉开【例4】如图的示意图形象反映物质气、液、固三态分子排列的特点，下列说法正确的是（）A．甲是气态 B．乙是气态 C．丙是气态 D．甲是固态【例5】下面是一首完整的古诗，其中反映了“分子不停地做无规则运动”这一物理事实的一句是（）A．绿树荫浓夏日长 B．楼台倒映入池塘C．水晶帘动微风起 D．满架蔷薇一院香【例6】下列现象解释正确的是（）A．石灰石能被粉碎成粉末，说明分子很小 B．空气能被压缩，说明分子间有引力C．“破镜不能重圆”，说明分子间有斥力D．把蔗糖放在水中变成糖水，说明分子做无规则运动【例7】两滴水银靠近时，能自动结合成一滴较大的水银，这一事实说明分子之间存在着________，物体不能无限地被压缩，说明分子间存在____________，一匙糖加入水中，能使整杯水变甜，这是_______________现象，该现象说明_____________________________，酒精和水混合后，总体积会______，说明___________________________。

第十三章《内能》知识点第1节分子热运动分子动理论的初步知识包括：1、常见的物质是由大量的分子、原子构成的10-10m 为单位来量①、常见的物质是由极其微小的粒子分子、原子构成的。

人们通常以度分子。

2、物质内的分子在不停地做热运动①不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象，叫做扩散。

②扩散现象可以发生在气体、液体和固体之间。

③扩散现象表明：⑴一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。

⑵分子间存在间隙（温度越高，分子运动越剧烈。

由于分子的运动跟温度有关，所以这种无规则运动叫做分子的热运动）3、分子之间存在引力和斥力当分子间的距离很小时，作用力表现为斥力；当分子间的距离稍大时，作用力表现为引力。

如果分子相距很远，作用力就变得十分微弱，可以忽略。

固体分子间的距离小，作用力大，不容易被压缩和拉伸，具有一定的体积和形状气体分子之间的距离很远，彼此之间几乎没有作用力，因此，气体具有流动性，容易被压缩通常液体分子之间的距离比气体的小，比固体的大；液体分子之间的作用力比固体的小，分子没有固定的位置，运动比较自由。

这样的结构使得液体较难被压缩,没有确定的形状，具有流动性第2节内能1、构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。

内能的单位是焦耳（J），各种形式能量的单位都是焦耳。

2、机械能与整个物体的机械运动情况有关，而内能与物体内部分子的热运动和分子之间的相互作用情况有关。

3、一切物体，都具有内能。

物体温度降低时内能减少，温度升高时内能增加。

4、热传递时，高温物体内能减少，温度降低，低温物体内能增加，温度升高。

5、在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量，热量的单位是焦耳。

物体吸收热量内能增加，放出热量内能减少。

6、改变物体内能的两种方法：做功与热传递，热传递是能量的转移，做功是能量的转化。

这两种方法对改变物体的内能上是等效的(1) 做功：对物体做功，物体内能增加; 物体对外做功，物体的内能减少。

第一讲分子动理论内能［A组·基础题]一、单项选择题1．下列说法正确的是（)A．液体中悬浮微粒的无规则运动称为布朗运动B．液体分子的无规则运动称为布朗运动C．物体从外界吸收热量，其内能一定增加D．物体对外界做功，其内能一定减少解析:布朗运动是指悬浮在液体（或气体)中的微粒的无规则运动,而不是液体(或气体）分子的运动,故A选项正确,B选项错误；由改变内能的两种方式可知,若物体从外界吸收热量同时对外做功，其内能也可能不变或者减少，C选项错误；物体对外做功同时从外界吸热，其内能也可能增加或者不变，D选项错误．答案:A2．下列关于温度及内能的说法中正确的是( ）A．温度是分子平均动能的标志，所以两个动能不同的分子相比，动能大的温度高B．两个不同的物体，只要温度和体积相同，内能就相同C．质量和温度相同的冰和水，内能是相同的D．一定质量的某种物质,即使温度不变，内能也可能发生变化解析：温度是大量分子热运动的客观体现,单个分子不能比较温度大小，A错误；物质的内能由温度、体积、物质的量共同决定，故B、C均错误；一定质量的某种物质，温度不变而体积发生变化时,内能也可能发生变化,D 正确．答案:D3.(2017·石家庄质检）如图所示，用细线将一块玻璃板水平地悬挂在弹簧测力计下端，并使玻璃板贴在水面上，然后缓慢提起弹簧测力计,在玻璃板脱离水面的一瞬间，弹簧测力计读数会突然增大，主要原因是( ）A．水分子做无规则热运动B．玻璃板受到大气压力作用C．水与玻璃间存在万有引力作用D．水与玻璃间存在分子引力作用解析：在玻璃板脱离水面的一瞬间，弹簧测力计读数会突然增大的主要原因是:水与玻璃间存在分子引力作用,选项D正确．答案:D4．（2014·高考北京卷)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，其内能一定不变解析：温度是物体分子平均动能的标志，温度升高则其分子平均动能增大，反之，则其分子平均动能减小，故A错误，B正确．物体的内能是物体内所有分子动能和分子势能的总和，宏观上取决于物体的温度、体积和质量，故C、D错误．答案:B二、多项选择题5．运用分子动理论的相关知识，下列说法正确的是（)A．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数仅与单位体积内的分子数有关B．某气体的摩尔体积为V，每个分子的体积为V0，则阿伏加德罗常数可表示为N A＝错误!C．阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃运动不是布朗运动D．生产半导体器件时需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素,这可以在高温条件下利用分子的扩散来完成E．降低气体的温度，气体分子热运动的剧烈程度就可减弱解析：气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数,与单位体积内的分子数有关，还与分子平均速率有关，选项A错误；由于分子的无规则运动,气体的体积可以占据很大的空间，故不能用摩尔体积除以分子体积得到阿伏加德罗常数，选项B错误;布朗运动的微粒非常小，肉眼是看不到的，阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃运动是机械运动,不是布朗运动，选项C正确；扩散可以在固体中进行，生产半导体器件时需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素,这可以在高温条件下利用分子的扩散来完成,选项D正确;根据温度是分子平均动能的标志可知，降低气体的温度，气体分子热运动的剧烈程度就可减弱,选项E正确．答案：CDE6．我国已开展空气中PM2.5浓度的监测工作．PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5 μm的悬浮颗粒物，其飘浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后对人体形成危害．矿物燃料燃烧的排放物是形成PM2.5的主要原因．下列关于PM2.5的说法中正确的是( ）A．PM2。

第一节分子热运动【教学目标】一、明白物质是由分子组成的，一切物质的分子都在不断地做无规那么的运动；二、能识别扩散现象，并能用分子热运动的观点进行说明；3、明白分子热运动的快慢与温度的关系；4、明白分子之间存在彼此作使劲；【教学重点】扩散现象、热运动。

【教学难点】分子间的作使劲。

【教学进程】一、了解分子运动论自然界存在着各类热现象：物体温度的转变，物质状态的转变，物体热胀冷缩的现象等。

这些热现象的说明，都涉及到热现象的本质是什么？这也是人类长期探讨的问题，直到17世纪和18世纪期间，人们才开始熟悉到热现象是由物质内部大量微粒的运动引发的，这种熟悉慢慢进展成为一种科学理论：分子运动论。

到19世纪成立了能量的概念，人们又慢慢熟悉到与热现象相联系的能量——内能，用分子运动论和内能的观点，能够说明很多热现象。

分子运动论要紧内容为：一、物质有分子组成；二、分子在不断的做无规那么运动；3、分子间存在彼此作用的引力和斥力。

二、探讨学习：扩散现象猜想：打开香皂盒闻到香味，说明香气的分子发生了运动。

下面咱们再来通过讨论实验来体会分子是运动的。

往盛有水的烧杯中，滴入红墨水，过一会儿，观看看到的现象。

上面的实验是一种扩散现象。

即不同的物质在接触时彼此进入对方的现象，叫做扩散。

在咱们日常生活中，扩散现象很常见。

请举出几个例子，看谁观看得细致。

通过所举例子咱们能够看出扩散能发生在气体和气体之间、液体和液体之间。

科学家们把磨得很光的铅片和金片紧压在一路，在室温下放置5年后再将它们切开，能够看到它们相互渗入约1 mm深。

这说明扩散也能够在固体和固体之间发生。

在一个烧杯中装半杯热水，另一个一样的烧杯中装等量的凉水。

用滴管别离在两个杯底注入一滴墨水，比较两杯中墨水的扩散现象有什么不同。

想一想议议：1、一切物质的分子都在不断地做无规那么的运动。

由于分子的运动跟温度有关，因此这种无规那么的运动叫做分子的热运动。

二、分子间的作使劲。

这是一个铅块，咱们明白它是由分子组成的，组成它的分子在不断地运动着，那么什么缘故铅块没有飞散开?是什么缘故使它们聚合在一路呢?（学生讨论）是分子间的引力作用使铅分子聚合在一路的。

第1节：分子热运动知识点精析1.分子热运动（1）分子动理论：物质是由分子和原子组成的，分子在永不停息地做无规则运动，分子之间存在相互作用的斥力和引力。

（2）热运动：分子运动快慢与温度有关，温度越高，分子热运动越剧烈。

（3）扩散：不同物质相互接触时，彼此进入对方的现象叫做扩散现象，固体、液体和气体都能发生扩散现象，温度越高，扩散越快。

2.分子间作用力分子间相互作用的引力和斥力是同时存在的。

当固体被压缩时，分子间距离变小，分子作用力表现为斥力；当固体被拉伸时，分子间距离变大，作用力表现为引力。

如果分子间距离很大，作用力几乎为零，可以忽略不计；因此，气体具有流动性，也容易被压缩。

液体间分子之间距离比气体小，比固体大，液体分子之间的作用力比固体小，没有固定的形状，具有流动性。

考点概览1.考点解析分子热运动是本章基础，也是物质分子了解物质分子运动规律的基础。

分子热运动可以从许多生活中的现象中提现出来，如扩散现象、物质三态的物理性质等。

本节主要知识点有物质的构成、分子热运动和分子间相互作用力。

考点主要集中在分子热运动和分子之间的作用力两个方面；主要题型是选择题和填空题，并以选择题居多。

从历年中考来看，从现象解释分子无规则热运动、分子之间的作用力、物质三态和分子热运动的关系等。

2.中考题型分析纵观各地中考考纲和近三年考卷来看，对本节知识点的考查主要集中在分子热运动上，对于分子之间的作用力的考查也不容忽视；常见考查方式是用分子热运动和分子间作用力解释生活中的现象，对分子热运动进行判断等。

此部分考题不多，一般在一个题目或者和其他知识点结合组成一个题目，分值在1-3分之间，平均分值在1.5分左右。

本节考点在2019年中考物理试卷中出现概率还会很高，也会延续以前的考查方式和规律，不会有很大变化。

考查思路主要分为三个方面：（1）对分子热运动的理解；（2）用分子热运动解释现象；（3）用分子间作用力解释现象等。

3.考点分类：考点分类见下表考点分类考点内容考点分析与常见题型常考热点分子无规则热运动选择题或填空题较多，用分子热运动解释现象一般考点分子之间作用力选择题和填空题较多，用规律解释现象冷门考点对组成物质的分子理解选择题和填空题，考查对物质结构的理解典例精析★考点一：分子热运动◆典例一：（2018·东营）水煎包是东营特色名吃，其特色在于兼得水煮油煎之妙，色泽金黄，一面焦脆，三面嫩软，皮薄馅大，香而不腻。

人教版初中物理讲义第十三章《内能》（学生版）第1节分子热运动一、要点梳理一、物质的构成常见的物质是由极其微小的粒子——______、______构成的。

一般分子的直径只有______米。

人们通常用______为单位来量度分子。

______可以帮助我们观察到分子。

二、分子的热运动1．不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象，叫______。

2．扩散现象可以发生在______、______、______之间。

3．由于分子的运动跟______有关，所以这种无规则运动叫______。

分子的运动跟温度有关，温度越高，分子运动越剧烈。

4．扩散现象等大量事实表明：（1）一切物质的分子都在不停地做无规则运动。

（2）分子之间存在间隙。

三、分子间的作用力1．分子之间的______使得固体、液体分子不至于散开，因而固体和液体能保持一定的______。

2．压缩固体和液体很困难，是因为分子之间还存在着______。

3．分子间既有______又有______，当分子之间的距离变小时，作用力表现为______；当分子之间的距离变大时，作用力又表现为______。

如果分子之间的距离过大，作用力变得十分微弱，可以忽略。

4．分子间距决定了分子间的作用力，从而决定了固体、液体和气体的特征。

二、重点解读一、宏观物体的机械运动与分子热运动的比较【例题】（山西卷）端午情浓，粽叶飘香。

端午节那天，小明家里弥漫着粽子的清香。

这一现象表明（）A．分子间存在引力B．分子间存在斥力C．温度越高分子运动越慢D．分子在不停地做无规则的运动二、分子间作用力与分子距离的关系分子间距离小于平衡距离分子间距离大于平衡距离分子间距离大于10倍分子直径【例题2】河北卷）下列事实不能作为相应观点的证据的是（）A ．尘土飞扬，说明分子是运动的B ．电解水得到氢气和氧气，说明分子是可分的C ．气体被压缩后体积发生了较大变化，说明气体分子间的距离大D ．将两个干净平整的铅柱紧压在一起会结合起来，说明分子间存在引力三、固、液、气三态物质的宏观和微观特性【例题】关于固体、液体、气体的基本特征，以下说法正确的是（）A ．固体、液体有一定的体积，没有一定的形状 B ．液体、气体有一定的形状，没有一定的体积 C ．固体、液体有一定的体积 D ．液体、气体有一定的形状三、同步练习一、基础题一、选择题（每题3分，共18分）1．八月桂花盛开，微风吹过，飘来阵阵花香，这说明（ ）A ．分子非常小B ．分了间有相互作用力C ．分子是可分的D ．分子处在无规则运动中2．如图所示，是由微颗粒（1~50 nm ）制备得到的新型防菌“纳米纸”。

五年高考(全国卷)命题分析五年常考热点五年未考重点分子动理论内能实验:油膜法估测分子的大小201920182017201620153卷33(1)2卷33(1)1卷33(1)3卷33(1)2卷33(1)1.微观量的估算问题2.分子力及分子势能3.气体实验定律的微观解释4.饱和汽、饱和汽压和相对湿度固体和液体的性质20151卷33(1)热学图象问题2019201820162卷33(1)1卷33(1)、3卷33(1)2卷33(1)气体实验定律的应用(液体封闭类)20192018201720153卷33(2)3卷33(2)3卷33(2)2卷33(2)气体实验定律的应用(活塞封闭类)201920182017201620151卷33(2),2卷33(2)1卷33(2)、2卷33(2)1卷33(2)3卷33(2)1卷33(2)热力学定律的理解和应用2019201720161卷33(1)2卷33(1)、3卷33(1)1卷33(1)热学综合问题201720162卷33(2)1卷33(2)、2卷33(2)1.考查方式:从近几年高考题来看,对于热学内容的考查,形式比较固定,一般第(1)问为选择题,5个选项,并且是对热学单一知识点从不同角度设计问题;第(2)问计算题始终围绕气体性质进行命题,且为液体封闭或活塞封闭的两类模型的交替命题.2.命题趋势:明年的命题仍将是坚持以上考查方式的特点和规律,在创设新情景和题给信息方面可能有突破.第1讲分子动理论内能一、分子动理论1．物体是由大量分子组成的(1)分子的大小①分子的直径(视为球模型):数量级为10－10 m;②分子的质量:数量级为10－26 kg.(2)阿伏加德罗常数①1 mol的任何物质都含有相同的粒子数．通常可取N A＝6.02×1023 mol－1;②阿伏加德罗常数是联系宏观物理量和微观物理量的桥梁．2．分子永不停息地做无规则运动(1)扩散现象①定义:不同物质能够彼此进入对方的现象;②实质:扩散现象并不是外界作用引起的,也不是化学反应的结果,而是由分子的无规则运动产生的物质迁移现象,温度越高,扩散现象越明显．(2)布朗运动①定义:悬浮在液体中的小颗粒的无规则运动;②实质:布朗运动反映了液体分子的无规则运动;③特点:颗粒越小,运动越明显;温度越高,运动越剧烈．(3)热运动①分子的永不停息的无规则运动叫做热运动;②特点:分子的无规则运动和温度有关,温度越高,分子运动越激烈．3．分子间同时存在引力和斥力(1)物质分子间存在空隙,分子间的引力和斥力是同时存在的,实际表现出的分子力是引力和斥力的合力;(2)分子力随分子间距离变化的关系: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;(3)分子力与分子间距离的关系图线(如图1所示)图1由分子间的作用力与分子间距离的关系图线可知:①当r＝r0时,F引＝F斥,分子力为零;②当r＞r0时,F引＞F斥,分子力表现为引力;③当r＜r0时,F引＜F斥,分子力表现为斥力;④当分子间距离大于10r0(约为10－9 m)时,分子力很弱,可以忽略不计．自测1(多选)(2020·河南九师联盟质检)关于分子力和分子势能,下列说法正确的是() A．当分子力表现为引力时,分子之间只存在引力B．当分子间距离为r0时,分子之间引力和斥力均为零C．分子之间的斥力随分子间距离的减小而增大D．当分子间距离为r0时,分子势能最小E．当分子间距离由r0逐渐增大时(小于10r0),分子势能增大答案CDE解析分子力表现为引力时,分子之间的引力大于斥力,并非分子之间只存在引力,选项A错误;当分子间距离为r0时,分子之间引力和斥力相等,分子力为零,选项B错误;分子之间的斥力随分子间距离的减小而增大,选项C正确;当分子间距离为r0时,分子势能最小,选项D正确;当分子间距离由r0逐渐增大时(小于10r0),因分子力表现为引力,分子力做负功,则分子势能增大,选项E正确．二、温度和内能1．温度一切达到热平衡的系统都具有相同的温度．2．两种温标摄氏温标和热力学温标．关系:T＝t＋273.15 K.3．分子的动能(1)分子动能是分子热运动所具有的动能;(2)分子热运动的平均动能是所有分子热运动动能的平均值,温度是分子热运动的平均动能的标志;(3)分子热运动的总动能是物体内所有分子热运动动能的总和．4．分子的势能(1)意义:由于分子间存在着引力和斥力,所以分子具有由它们的相对位置决定的能．(2)分子势能的决定因素①微观上:决定于分子间距离和分子排列情况;②宏观上:决定于体积和状态．5．物体的内能(1)概念理解:物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和,是状态量;(2)决定因素:对于给定的物体,其内能大小由物体的温度和体积决定,即由物体内部状态决定;(3)影响因素:物体的内能与物体的位置高低、运动速度大小无关;(4)改变物体内能的两种方式:做功和热传递．自测2(多选)(2019·湖北鄂南高中、华师一附中等八校第一次联考)关于分子动理论和物体的内能,下列说法正确的是()A．某种物体的温度为0 ℃,说明该物体中分子的平均动能为零B．物体的温度升高时,分子的平均动能一定增大,但内能不一定增大C．当分子间的距离增大时,分子间的引力和斥力都增大,但引力增大得更快,所以分子力表现为引力D．10 g 100 ℃水的内能小于10 g 100 ℃水蒸气的内能E．两个铝块挤压后能紧连在一起,说明分子间有引力答案BDE解析某种物体的温度是0 ℃,不是物体中分子的平均动能为零,故A错误;温度是分子平均动能的标志,故物体的温度升高时,分子的平均动能一定增大,内能的多少还与分子势能及物质的多少有关,所以内能不一定增大,故B正确;当分子间的距离增大时,分子间的引力和斥力均减小,斥力减小得快,故C错误;温度是分子平均动能的标志,所以10 g 100 ℃的水的分子平均动能等于10 g 100 ℃的水蒸气的分子平均动能,同样温度的水变为同样温度的水蒸气要吸收热量,所以10 g 100 ℃水的内能小于10 g 100 ℃水蒸气的内能,故D正确;两个铅块相互紧压后能紧连在一起,说明分子间有引力,故E正确．1．求解分子直径时的两种模型(对于固体和液体) (1)把分子看成球形,d ＝36V 0π. (2)把分子看成小立方体,d ＝3V 0.提醒:对于气体,利用d ＝3V 0算出的不是分子直径,而是气体分子间的平均距离． 2．宏观量与微观量的相互关系(1)微观量:分子体积V 0、分子直径d 、分子质量m 0.(2)宏观量:物体的体积V 、摩尔体积V mol 、物体的质量m 、摩尔质量M 、物体的密度ρ. (3)相互关系①一个分子的质量:m 0＝M N A ＝ρV molN A.②一个分子的体积:V 0＝V mol N A ＝MρN A (注:对气体,V 0为分子所占空间体积)．③物体所含的分子数:N ＝V V mol ·N A ＝m ρV mol ·N A 或N ＝m M ·N A ＝ρVM·N A .例1 (2019·湖北武汉市四月调研)如图2是某教材封面的插图,它是通过扫描隧道显微镜拍下的照片:48个铁原子在铜的表面排列成圆圈,构成了“量子围栏”．为了估算铁原子直径,查到以下数据:铁的密度ρ＝7.8×103 kg/m 3,摩尔质量M ＝5.6×10－2 kg/mol,阿伏加德罗常数N A ＝6.0×1023 mol －1.若将铁原子简化为球体模型,铁原子直径的表达式D ＝________,铁原子直径约为________ m(结果保留一位有效数字)．图2答案36M πρN A3×10－10 解析 每个铁原子的体积:V 0＝M ρN A ,将铁原子看成球体,则V 0＝16πd 3,联立解得d ＝36MπρN A,代入数据:d ＝36×5.6×10－23.14×7.8×103×6×1023m ≈3×10－10 m. 变式1 (2019·江苏通州区、海门市、启东市联考)某一体积为V 的密封容器,充入密度为ρ、摩尔质量为M 的理想气体,阿伏加德罗常数为N A .则该容器中气体分子的总个数N ＝________.现将这部分气体压缩成液体,体积变为V 0,此时分子中心间的平均距离d ＝________.(将液体分子视为立方体模型) 答案 ρVN A M3V 0MρVN A解析 气体的质量:m ＝ρV气体分子的总个数:N ＝nN A ＝m M N A ＝ρVM N A该部分气体压缩成液体,分子个数不变 设每个液体分子的体积为V 1,则N ＝V 0V 1又V 1＝d 3 联立解得:d ＝ 3V 0MρVN A.拓展点 实验:用油膜法估测分子的大小1．实验原理实验采用使油酸在水面上形成一层单分子油膜的方法估测分子的大小．当把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时,油酸就在水面上散开,其中的酒精溶于水,并很快挥发,在水面上形成如图3甲所示形状的一层纯油酸薄膜．如果算出一定体积的油酸在水面上形成的单分子油膜的面积,即可算出油酸分子的大小．用V 表示一滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积,用S 表示单分子油膜的面积,用d 表示分子的直径,如图乙所示,则d ＝VS.图32．实验器材盛水浅盘、注射器(或滴管)、容量瓶、坐标纸、玻璃板、痱子粉(或细石膏粉)、油酸酒精溶液、量筒、彩笔． 3．实验步骤(1)用稀酒精溶液及清水清洗浅盘,充分洗去油污、粉尘,以免给实验带来误差．(2)配制油酸酒精溶液,取纯油酸1 mL,注入500 mL 的容量瓶中,然后向容量瓶内注入酒精,直到液面达到500 mL 刻度线为止,摇动容量瓶,使油酸充分溶解在酒精中,这样就得到了500 mL 含1 mL 纯油酸的油酸酒精溶液．(3)用注射器(或滴管)将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,并记下量筒内增加一定体积V n 时的滴数n .(4)根据V 0＝V nn算出每滴油酸酒精溶液的体积V 0.(5)向浅盘里倒入约2 cm 深的水,并将痱子粉或细石膏粉均匀地撒在水面上． (6)用注射器(或滴管)将一滴油酸酒精溶液滴在水面上．(7)待油酸薄膜的形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,并将油酸膜的形状用彩笔画在玻璃板上． (8)将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,算出油酸薄膜的面积S (求面积时以坐标纸上边长为1 cm 的正方形为单位计算轮廓内正方形的个数,不足半个的舍去,多于半个的算一个)． (9)根据油酸酒精溶液的配制比例,算出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V ,并代入公式d ＝V S算出油酸薄膜的厚度d .(10)重复以上实验步骤,多测几次油酸薄膜的厚度,并求平均值,即为油酸分子直径的大小． 4．注意事项(1)注射器针头高出水面的高度应在1 cm 之内,当针头靠水面很近(油酸未滴下之前)时,会发现针头下方的粉层已被排开,这是针头中酒精挥发所致,不影响实验效果．(2)待测油酸薄膜扩散后又会收缩,要在油酸薄膜的形状稳定后再画轮廓．扩散后又收缩有两个原因:①水面受油酸液滴冲击凹陷后又恢复;②酒精挥发后液面收缩．(3)当重做实验时,将水从浅盘的一侧边缘倒出,在这侧边缘会残留油酸,可用少量酒精清洗,并用脱脂棉擦去,再用清水冲洗,这样做可保持浅盘的清洁．(4)本实验只要求估测分子的大小,实验结果的数量级符合要求即可．例2 (2019·全国卷Ⅲ·33(1))用油膜法估算分子大小的实验中,首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液,稀释的目的是____________________________．实验中为了测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积,可以__________________________. 为得到油酸分子的直径,还需测量的物理量是____________________．答案 使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜 把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中,测出1 mL 油酸酒精溶液的滴数,得到一滴溶液中纯油酸的体积 单分子层油膜的面积解析 实验前将油酸稀释,目的是使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜．可以用累积法测量多滴溶液的体积后计算得到一滴溶液中纯油酸的体积．油酸分子直径等于一滴溶液中纯油酸的体积与形成的单分子层油膜的面积之比,即d ＝VS ,故除测得一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积外,还需要测量单分子层油膜的面积． 变式2 在“用油膜法估测分子的大小”实验中,(1)该实验中的理想化假设是________． A ．将油膜看成单分子层油膜 B ．不考虑各油酸分子间的间隙 C ．不考虑各油酸分子间的相互作用力 D ．将油酸分子看成球形(2)实验中使用到油酸酒精溶液,其中酒精溶液的作用是________． A ．可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓 B ．对油酸溶液起到稀释作用 C ．有助于测量一滴油酸的体积 D ．有助于油酸的颜色更透明便于识别(3)某老师为本实验配制油酸酒精溶液,实验室配备的器材有:面积为0.22 m 2的蒸发皿、滴管、量筒(50滴溶液滴入量筒体积约为1毫升)、纯油酸和无水酒精若干．已知分子直径数量级为10－10m,则该老师配制的油酸酒精溶液浓度(油酸与油酸酒精溶液的体积比)至多为________‰(保留两位有效数字)． 答案 (1)ABD (2)B (3)1.1解析 (3)根据题意可知,形成的油膜的面积不能超过蒸发皿的面积,当油膜面积等于蒸发皿的面积时,油酸酒精溶液浓度最大．一滴油酸的体积V 0＝dS ＝10－10m ×0.22 m 2＝2.2×10－11m 3,一滴油酸酒精溶液的体积V ＝150cm 3＝2×10－8 m 3,则此油酸酒精溶液的浓度至多为V 0V＝1.1 ‰. 变式3 (2019·重庆市部分区县第一次诊断)在“用油膜法估测分子的大小”的实验时,用注射器将一滴油酸酒精溶液滴入盛水的浅盘里,把玻璃板放在浅盘上并描画出油酸膜的轮廓,如图4.图中正方形小方格的边长为1 cm,该油酸膜的面积是________ m 2,若一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是7×10－6 mL,则油酸分子的直径是________ m(计算结果保留1位有效数字)．图4答案 1.16×10－2(1.14×10－2～1.18×10－2) 6×10－10解析 面积超过小正方形一半的正方形的个数为116个,则油酸膜的面积约为S ＝116× 10－4m 2＝1.16×10－2m 2;油酸分子直径d ＝V S ＝7×10－6×10－61.16×10－2 m ≈6×10－10 m.1．布朗运动(1)研究对象:悬浮在液体中的小颗粒;(2)运动特点:无规则、永不停息;(3)相关因素:颗粒大小、温度;(4)物理意义:说明液体分子做永不停息的无规则的热运动．2．扩散现象:相互接触的物体分子彼此进入对方的现象．产生原因:分子永不停息地做无规则运动．3．扩散现象、布朗运动与热运动的比较现象扩散现象布朗运动热运动活动主体分子微小固体颗粒分子区别分子的运动,发生在固体、液体、气体任何两种物质之间比分子大得多的微粒的运动分子的运动,不能通过光学显微镜直接观察到共同点①都是无规则运动;②都随温度的升高而更加激烈联系扩散现象、布朗运动都反映分子做无规则的热运动例3(多选)下列选项正确的是()A．液体温度越高,悬浮颗粒越小,布朗运动越剧烈B．布朗运动是指悬浮在液体中固体颗粒的分子的无规则运动C．液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的D．扩散现象是由物质分子无规则运动产生的E．当分子间距增大时,分子间的引力和斥力都减小答案ADE解析温度越高,分子热运动越剧烈,悬浮在液体中的颗粒越小,撞击越容易不平衡,则它的布朗运动就越显著,A正确;布朗运动是悬浮微粒的无规则运动,不是分子的无规则运动,B错误;扩散现象是由物质分子无规则运动产生的,C错误,D正确;当分子间距增大时,分子间的引力和斥力都减小,E正确．变式4(多选)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．布朗运动的激烈程度与温度有关,这说明分子运动的激烈程度与温度有关D．扩散现象在气体、液体和固体中都能发生E．布朗运动就是热运动答案ACD变式5(多选)(2017·全国卷Ⅰ·33(1))氧气分子在0 ℃和100 ℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图5中两条曲线所示．下列说法正确的是()图5A．图中两条曲线下的面积相等B．图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形C．图中实线对应于氧气分子在100 ℃时的情形D．图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目E．与0 ℃时相比,100 ℃时氧气分子速率出现在0～400 m/s 区间内的分子数占总分子数的百分比较大答案ABC解析根据图线的物理意义可知,曲线下的面积表示百分比的总和,所以图中两条曲线下的面积相等,选项A正确;温度是分子平均动能的标志,且温度越高,速率大的分子所占比例越大,所以图中实线对应于氧气分子平均动能较大的情形,虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形,选项B、C正确;根据曲线不能求出任意区间的氧气分子数目,选项D错误;由图线可知,与0 ℃时相比,100 ℃时氧气分子速率出现在0～400 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较小,选项E错误．变式6(多选)(2019·江苏卷·13A(1))在没有外界影响的情况下,密闭容器内的理想气体静置足够长的时间后,该气体()A．分子的无规则运动停息下来B．每个分子的速度大小均相等C．分子的平均动能保持不变D．分子的密集程度保持不变答案CD解析分子的无规则运动永不停息,分子的速率分布呈中间多两头少,不可能每个分子的速度大小均相等,选项A、B错误;根据温度是分子平均动能的标志可知,只要温度不变,分子的平均动能就保持不变,又由于体积不变,所以分子的密集程度保持不变,选项C、D正确．1．分子力、分子势能与分子间距离的关系分子力F、分子势能E p与分子间距离r的关系图线如图6所示(取无穷远处分子势能E p＝0)．图6(1)当r＞r0时,分子力表现为引力,当r增大时,分子力做负功,分子势能增加．(2)当r＜r0时,分子力表现为斥力,当r减小时,分子力做负功,分子势能增加．(3)当r＝r0时,分子势能最小.2．内能和机械能的区别能量定义决定因素量值测量转化内能物体内所有分子的动能和势能的总和由物体内部分子微观运动状态决定,与物体整体运动情况无关任何物体都具有内能,恒不为零无法测量,其变化量可由做功和热传递来量度在一定条件下可相互转化机械能物体的动能及重力势能和弹性势能的总和与物体宏观运动状态、参考系和零势能面的选取有关,和物体内部分子运动情况无关可以为零可以测量例4(多选)(2019·福建宁德市5月质检)分子力F与分子间距离r的关系如图7所示,曲线与横轴交点的坐标为r0,两个相距较远(r1)的分子仅在分子力作用下由静止开始运动,直至不能再靠近．在此过程中,下列说法正确的是()图7A．r＝r0时,分子动能最大B．r＝r0时,分子势能最大C．r>r0阶段,F做正功,分子动能增加,分子势能减小D．r<r0阶段,F做负功,分子动能减小,分子势能减小E．r>r0阶段,F先增大后减小答案ACE解析r＞r0阶段,分子力表现为引力,在两分子相互靠近的过程中,分子力做正功,分子动能增加,分子势能减小;在r＜r0阶段,分子力表现为斥力,在两分子相互靠近的过程中,分子力做负功,分子动能减小,分子势能增加;故在r＝r0时,分子势能最小,分子动能最大,故A、C正确,B、D 错误;由题图可知,E正确．变式7(2019·江苏卷·13A(2))由于水的表面张力,荷叶上的小水滴总是球形的．在小水滴表面层中,水分子之间的相互作用总体上表现为________(选填“引力”或“斥力”)．分子势能E p和分子间距离r的关系图象如图8所示,能总体上反映小水滴表面层中水分子E p的是图中________(选填“A”“B”或“C”)的位置．图8答案引力C解析在小水滴表面层中,分子之间的距离较大,水分子之间的作用力表现为引力．由于平衡位置对应的分子势能最小,在小水滴表面层中,分子之间的距离较大,所以能总体上反映小水滴表面层中水分子势能E p的是题图中C的位置．变式8(多选)(2019·陕西第二次质检)如图9所示是分子间作用力跟距离的关系．下列有关说法正确的是()图9A．分子间距离为r0时,分子间既有斥力作用,也有引力作用B．分子间距离为r0时,分子势能最小C．分子间距离为r0时,分子势能为零D．物体间的扩散作用主要是分子间斥力作用的结果E．某物体中的分子势能总和与该物体体积大小有关答案ABE解析分子间同时存在引力和斥力,设分子平衡距离为r0,分子间距离为r,当r>r0时分子力表现为引力,r越大,分子势能越大;当r<r0时分子力表现为斥力,r越小,分子势能越大;当r＝r0时分子力为0,分子势能最小但不为零,故选项A、B正确,C错误;物体间的扩散作用主要是分子在不停地做无规则运动的结果,故选项D错误;对于一个质量确定的物体来说,其分子势能总和跟物体的体积大小有关,故选项E正确．例5(多选)(2018·全国卷Ⅱ·33(1))对于实际的气体,下列说法正确的是()A．气体的内能包括气体分子的重力势能B．气体的内能包括气体分子之间相互作用的势能C．气体的内能包括气体整体运动的动能D．气体的体积变化时,其内能可能不变E．气体的内能包括气体分子热运动的动能答案BDE解析气体的内能不考虑气体自身重力的影响,故气体的内能不包括气体分子的重力势能,A 项错误;实际气体的内能包括气体分子热运动的动能和分子势能两部分,B、E项正确;气体整体运动的动能属于机械能,不属于气体的内能,C项错误;气体体积变化时,分子势能发生变化,若气体温度也发生变化,则分子势能和分子动能的和可能不变,即内能可能不变,D项正确．变式9(2019·北京卷·15)下列说法正确的是()A．温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度B．内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和C．气体压强仅与气体分子的平均动能有关D．气体膨胀对外做功且温度降低,分子的平均动能可能不变答案A解析温度是分子平均动能的标志,A项正确;内能是物体内所有分子的分子动能和分子势能的总和,B项错误;气体压强不仅与分子的平均动能有关,还与分子的密集程度有关,C项错误;温度降低,则分子的平均动能变小,D项错误．1．(多选)“墨滴入水,扩而散之,徐徐混匀”．关于该现象的分析正确的是( )A ．混合均匀主要是由于碳粒受重力作用B ．混合均匀的过程中,水分子和碳粒都做无规则运动C ．使用碳粒更小的墨汁,混合均匀的过程进行得更迅速D ．墨汁的扩散运动是由于碳粒和水分子发生化学反应而引起的答案 BC解析 根据分子动理论的知识可知,最后混合均匀是扩散现象,水分子做无规则运动,碳粒做布朗运动,由于布朗运动的剧烈程度与颗粒大小和温度有关,颗粒越小,运动越明显,所以使用碳粒更小的墨汁,布朗运动会更明显,则混合均匀的过程进行得更迅速,故选B 、C.2．(多选)(2020·陕西咸阳市质检)关于布朗运动,下列说法中正确的是( )A ．布朗运动是分子的运动,牛顿运动定律不再适用B ．布朗运动是分子无规则运动的反映C ．悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动是布朗运动D ．布朗运动的激烈程度跟温度有关,所以布朗运动也叫做热运动E ．布朗运动的明显程度与颗粒的体积和质量大小有关答案 BCE解析 布朗运动是悬浮颗粒的运动,这些颗粒不是微观粒子,牛顿运动定律仍适用,故A 错误;悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动是布朗运动,是分子不停地做无规则运动的反映,其本身不是分子的热运动,故B 、C 正确,D 错误;布朗运动的明显程度与颗粒的体积和质量大小有关,体积和质量越小,布朗运动越剧烈,故E 正确．3．(多选)已知阿伏加德罗常数为N A (mol －1),某物质的摩尔质量为M (kg /mol),该物质的密度为ρ(kg/m 3),则下列叙述中正确的是( )A ．1 kg 该物质所含的分子个数是ρN AB ．1 kg 该物质所含的分子个数是1MN A C ．该物质1个分子的质量是ρN A D ．该物质1个分子占有的空间是M ρN AE ．该物质的摩尔体积是M ρ答案 BDE解析 1 kg 该物质的物质的量为1M ,所含分子数目为:n ＝N A ·1M ＝N A M,故A 错误,B 正确;每个分子的质量为:m 0＝M N A ,故C 错误;每个分子所占空间为:V 0＝m 0ρ＝M ρN A,故D 正确;该物质的摩尔体积。