第1节 分子动理论的基本观点(强基课——逐点理清物理观念)
课标要求 学习目标
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。2.知道扩散现象及影响扩散快慢的因素有哪些。3.理解布朗运动及布朗运动产生的原因。4.知道分子势能及分子间作用力随分子间距离变化而变化的定性规律。5.知道分子动理论的内容。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研究方法；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。
逐点清(一) 物体由大量分子组成
[多维度理解]
1．分子的大小
(1)一般分子直径的数量级为______ m。
(2)分子质量的数量级为10－27～10－26 kg。
2．阿伏伽德罗常数
(1)定义：1 mol任何物质都含有______的粒子数，这个数量称为阿伏伽德罗常数。
(2)数值：NA＝________ mol－1。
(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______、______等宏观量与分子的______、质量等微观量联系起来。
3．两种分子模型
(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VA＝NAV0(V0为一个分子的体积，VA为摩尔体积)。
①球形分子模型：如图甲所示，则分子直径d＝ ＝ 。
②立方体分子模型：认为每个分子占据一个相同的立方体空间，该立方体的边长即为分子间的平均距离，如图乙所示，则边长d＝。
(2)对于气体来说，由于气体分子间的距离远大于气体分子的直径，故通过立方体分子模型(不采用球形分子模型)，可以估算得到每个气体分子平均占有的空间体积，而无法得到每个气体分子的实际体积。设每个气体分子占据
的空间可看成一个边长为d、体积为V的正方体，如图丙所示，气体分子间平均距离l＝d＝＝(图中黑点代表气体分子所在的位置)。
阿伏伽德罗常数的应用
已知条件 求解问题 说明
固体或液体的摩尔体积Vmol和一个分子的体积V0 阿伏伽德罗常数NA＝ 反之亦可估算分子的大小，对气体不适用
物质的摩尔质量Mmol和一个分子的质量m0 阿伏伽德罗常数NA＝ 反之亦可估算分子的质量，对包括气体在内的所有物质都适用
物质的体积V和摩尔体积Vmol 物质的分子数N＝NA 对包括气体在内的所有物质都适用
物质的质量m、密度ρ和摩尔体积Vmol 物质的分子数N＝NA 对包括气体在内的所有物质都适用
物质的质量m和摩尔质量Mmol 物质的分子数N＝NA 对包括气体在内的所有物质都适用
[全方位练明]
1．判断下列说法是否正确。
(1)物体是由大量分子组成的，分子用光学显微镜可以看到。( )
(2)所有分子的直径都相同。( )
(3)1 mol的固态物质和1 mol的气态物质所含分子数相同。( )
2．阿伏伽德罗常数是NA(单位为mol－1)，铜的摩尔质量为M(单位为g/mol)，铜的密度为ρ(单位为kg/m3)，则下列说法不正确的是( )
A．1 m3铜所含的原子数目是
B．1个铜原子的质量是(g)
C．1 个铜原子占有的体积是(m3)
D．1 g铜所含有的原子数目是
3．很多轿车中设有安全气囊以保障驾乘人员的安全，轿车在发生一定强度的碰撞时，利用三氮化钠(NaN3)爆炸产生气体(假设都是N2)充入气囊。若氮气充入后安全气囊的容积V＝56 L，囊中氮气密度ρ＝2.5 kg/m3，已知氮气摩尔质量M＝0.028 kg/mol，阿伏伽德罗常数NA＝6×1023 mol－1。
(1)囊中氮气分子的总个数N＝________个。
(2)囊中氮气分子间的平均距离为______ m。(结果保留一位有效数字)
逐点清(二) 分子永不停息地做无规则运动
[多维度理解]
1．扩散现象
(1)定义：不同的物质彼此进入对方的现象。
(2)普遍性：气体、液体和______都能够发生扩散现象。
(3)规律：温度越高，扩散______。
(4)意义：扩散现象表明，分子在__________地运动，温度越高，分子的运动________。
2．布朗运动
(1)定义：悬浮在液体(或气体)中的______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__________的撞击不平衡引起的。
(3)影响因素：
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______，分子的无规则运动越剧烈。
扩散现象、布朗运动与热运动的比较
扩散现象 布朗运动 分子热运动
活动主体 分子 固体微小颗粒 分子
区别 分子的运动，发生在固体、液体、气体等任何两种物质之间。本质：气体、液体、固体中分子的运动 微小颗粒的运动，微小颗粒比分子大得多。本质：固体微小颗粒的运动，是液体(或气体)分子无规则运动的反映 分子的运动，分子无论大小都做热运动，热运动不能通过光学显微镜直接观察到
观察 裸眼可见 光学显微镜 电子显微镜或扫描隧道显微镜
共同点 都在永不停息地做无规则运动，都随温度的升高而变得更加剧烈
联系 扩散现象和布朗运动都证实了分子在永不停息地做无规则运动
[全方位练明]
1．判断下列说法是否正确。
(1)扩散现象不能发生在固体之间。( )
(2)温度越高，扩散现象越明显。( )
(3)布朗运动就是液体分子的无规则运动。( )
(4)液体中悬浮的微粒越大，布朗运动越明显。( )
2.如图所示，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。关于抽去玻璃板后所发生的现象(已知二氧化氮的密度比空气密度大)，下列说法正确的是( )
A．当过一段时间可以发现上面瓶中的气体变成了淡红棕色
B．由于二氧化氮密度较大，不会跑到上面的瓶中，所以上面瓶不会出现淡红棕色
C．由于下面二氧化氮的摩尔质量大于上面空气的平均摩尔质量，二氧化氮不会跑到上面的瓶中，所以上面瓶不会出现淡红棕色
D．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，所以会发现上面瓶的瓶口处显淡红棕色，但在瓶底处不会出现淡红棕色
3．(2024·青岛高二检测)如图所示，是观察布朗运动的实验装置的示意图。用高倍显微镜观察悬浮在液体中的小炭粒的运动情况。选三个小炭粒，每隔30 s记录一次它们的位置，然后用线段把这些位置按时间顺序连接起来得到它们的位置连线图。下列说法正确的是( )
A．该实验用显微镜观察到的是液体分子的无规则运动
B．该实验用显微镜观察到的是小炭粒分子的无规则运动
C．这样得到的位置连线图就是该小炭粒实际的运动轨迹
D．小炭粒越小，液体的温度越高，观察到的布朗运动就越明显
逐点清(三) 分子间存在着相互作用力
[多维度理解]
1．分子引力与斥力：研究表明，分子之间同时存在着________和________，其大小与________________有关。
2．分子间作用力与分子间距离的关系
r与r0的关系 f引与f斥的关系 分子间的作用力f合
r＝r0(平衡位置) f引____f斥 f合为____
rr>r0 f引____f斥 f合表现为______
r>10r0 f引和f斥都十分微弱 f合可忽略不计
3．分子间作用力的特点
(1)分子间总是同时存在引力和斥力，实际表现出来的是它们的合力。
(2)分子间作用力随分子间距离的变化而变化，引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，但斥力的变化比引力的变化要快。
(3)分子间作用力是短程力，分子间的距离超过分子直径的10倍，即达到1 nm的数量级时，可以认为分子间作用力为零，气体分子间的作用力可忽略不计。
4．分子动理论的基本观点：物体是由大量分子组成的，分子__________地做无规则运动，分子间存在着____________。
分子间作用力的规律
(1)图像表示(如图所示)
①当r＝r0时，f引＝f斥，f合＝0。
②当r③当r>r0时，f引和f斥都随分子间距离的增大而减小，但f斥减小得更快，分子间作用力表现为引力。
④当r≥10r0(10－9 m)时，f引和f斥都十分微弱，可认为分子间无相互作用力(f合＝0)。
(2)模型表示
分子间的相互作用力像弹簧连接着的两个小球间的相互作用力。小球代表分子，弹簧的弹力代表分子斥力和引力的合力。如表所示：
r＝r0，F＝0 rr0，F表现为引力
[典例] (2024·福建泉州高二质检)分子间的引力和斥力都跟分子间的距离有关，
分子间作用力f与分子间距离r的关系图像如图所示，下列说法正确的是( )
A．分子间不能同时存在引力和斥力
B．当r>r0时，随着分子间距离的增大，分子间作用力先减小后增大
C．当r＝r0时，分子间作用力为零，说明此时分子间既不存在引力，也不存在斥力
D．当分子间的距离r听课记录：
/方法技巧/
对分子间作用力的三点认识
(1)无论分子间的距离如何，分子间引力和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)分子间作用力是分子引力和分子斥力的合力；
(3)要注意“分子间作用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。
[全方位练明]
1.如图所示，清晨草叶上的露珠是由空气中的水蒸气凝结成的，这一物理过程中，水分子间的( )
A．引力消失，斥力增大
B．斥力消失，引力增大
C．引力、斥力都减小
D．引力、斥力都增大
2．当两个分子间的距离为r0时，正好处于平衡状态，下列关于分子间作用力与分子间距离的关系的说法正确的是( )
A．当分子间的距离rB．当分子间的距离r＝r0时，分子不受力
C．在分子间的距离从0.5r0增大到r0的过程中，分子间作用力先减小再增大
D．在分子间的距离从r0增大到10r0的过程中，分子间作用力先增大再减小
3．关于分子间的相互作用力，以下说法中正确的是(r0表示分子间平衡距离)( )
A．当分子间的距离r＝r0时，分子间的作用力为零，说明此时分子间的引力和斥力都为零
B．当r＞r0时，随着分子间距离的增大，分子间引力和斥力都增大，但引力比斥力增加得快，故分子间的作用力表现为引力
C．当r＞r0时，随着分子间距离的增大，分子间引力和斥力都减小，但斥力比引力减小得快，故分子间的作用力表现为引力
D．我们将充满气的气球压扁时需要用力，这是因为分子间存在斥力
逐点清(四) 物体的内能
任务驱动
(1)我们知道热现象是大量分子做无规则热运动产生的，热现象发生过程中，也有相应的能量变化，那么，热运动的能量与大量分子无规则热运动有什么关系呢？
(2)分子势能与体积有关，能否说物体体积越大，分子势能就越大？
[多维度理解]
1．分子势能
(1)定义：由分子间的__________决定的势能。
(2)宏观上：分子势能的大小与物体的______有关。
(3)微观上：分子势能的大小与分子之间的______有关。
(4)当r>r0时，分子间作用力表现为______，若r增大，需克服引力做功，分子势能______。
(5)当r(6)当r＝r0时，分子势能______。
2．分子动能
(1)定义：由于分子永不停息地做______________而具有的动能。
(2)分子的平均动能：大量分子动能的________。
(3)温度的微观意义：温度是分子热运动的__________的标志。
3.内能
(1)定义：物体的所有分子______________和__________的总和。
(2)决定因素：物体的内能由物体的质量、____和______共同决定。
1．分子势能的变化与分子间作用力做功的关系
(1)分子间作用力做正功，分子势能减少；分子间作用力做负功，分子势能增加。
(2)数量关系：W＝－ΔEp＝Ep1－Ep2。
2．对分子的平均动能的理解
(1)热现象研究的是大量分子运动的宏观表现，单个分子的动能没有意义，有意义的是物体内所有分子热运动动能的平均值，即分子的平均动能。
(2)温度是分子热运动的平均动能的标志，这是温度的微观意义。在相同温度下，各种物质分子的平均动能都相同，由于不同物质分子的质量不一定相同，因此相同温度时不同物质分子的平均速率不一定相同。
3．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。
[全方位练明]
1．判断下列说法是否正确。
(1)温度升高时，物体内每个分子的动能都增加。( )
(2)分子势能随分子间距离的增大而减小。( )
(3)分子势能可以为正值、负值、零值。( )
(4)温度越高的物体，内能越大。( )
(5)物体运动速度越大，内能越大。( )
2．(2024·福州高二检测)(多选)如图甲所示，让A分子不动，B分子从无穷远处逐渐靠近A。两个分子间的作用力f随r的变化关系如图乙所示，取无穷远处分子势能Ep＝0。在这个过程中，关于分子间作用力和分子势能，说法正确的是( )
A．当分子间距离r>r0时，分子间作用力表现为引力
B．当分子间距离r>r0时，分子间作用力做正功，分子势能减小
C．当分子间距离r＝r0时，分子间作用力为0，分子势能也为0
D．当分子间距离r3．关于温度与分子动能的关系，下列说法正确的是( )
A．某物体的温度为0 ℃，说明物体中分子的平均动能为零
B．温度是分子热运动的平均动能的标志
C．温度较高的物体，其分子平均动能较大，则分子的平均速率也较大
D．物体的运动速度越大，则物体的温度越高
4．下列关于温度及内能的说法中正确的是( )
A．温度高的物体不一定比温度低的物体内能大
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，内能相同
D．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，动能大的分子温度高
第1节 分子动理论的基本观点
逐点清(一)
[多维度理解]
1．(1)10－10 2.(1)相同 (2)6.02×1023 (3)体积 质量 大小
[全方位练明]
1．(1)× (2)× (3)√
2．选A 1 m3铜的质量为ρ(kg)，摩尔数为(mol)，1 m3铜所含的原子数为N＝·NA，故A错误；铜的摩尔质量是M (g/mol)，故一个铜原子的质量为(g)，故B正确；1 m3铜中所含的原子数为N＝·NA，一个铜原子所占的体积是V0＝＝＝(m3)，故C正确；1 g铜的 摩尔数为(mol)，故含有的原子数目是，故D正确。
3．解析：(1)设囊中氮气的物质的量为n，则n＝
氮气的分子总数N＝nNA＝NA
代入数据解得N＝3×1024个。
(2)每个氮气分子所占的空间体积为V0＝
设氮气分子间平均距离为a，则有V0＝a3，
即a＝＝，代入数据得a≈3×10－9 m。
答案：(1)3×1024 (2)3×10－9
逐点清(二)
[多维度理解]
1．(2)固体 (3)越快 (4)永不停息 越剧烈 2.(1)微粒 (2)液体分子 (3)①越小 ②越高 (4)无规则 3.(1)无规则 (2)越高
[全方位练明]
1．(1)× (2)√ (3)× (4)×
2．选A 因为分子运动是永不停息的，所以相互接触的两种物质分子会彼此进入对方，也就是扩散，最终空气和二氧化氮分子均匀混合，整体是淡红棕色，A正确。
3．选D 该实验用显微镜观察到的是小炭粒的无规则运动，并不是小炭粒分子的无规则运动，也不是液体分子的无规则运动，A、B错误；题图中记录的是每隔一定时间小炭粒位置的连线，并不是小炭粒做布朗运动的轨迹，C错误；小炭粒越小，液体分子同一时刻撞击小炭粒产生的撞击力越不平衡，液体的温度越高，液体分子运动越剧烈，观察到的布朗运动就越明显，D正确。
逐点清(三)
[多维度理解]
1．引力 斥力 分子间的距离 2.＝ 零 < 斥力 > 引力 4.永不停息 相互作用力
[典例] 选D 分子间的引力和斥力是同时存在的，分子间作用力为引力和斥力的合力，故A错误；当r>r0时，分子间作用力表现为引力，随着分子间距离的增大，分子间作用力先增大后减小，故B错误；当r＝r0时，分子间作用力为零，说明此时分子间引力大小等于斥力大小，故C错误；当分子间的距离r[全方位练明]
1．选D 空气中的水蒸气凝结成水珠的过程，分子间距离减小，而分子间同时存在引力和斥力，且引力和斥力都随着分子间距离的减小而增大，所以分子间的引力、斥力都增大，D正确。
2．选D 分子间的引力和斥力是同时存在的，当r＝r0时，f引＝f斥，分子所受的合力为零，并非不受力；当rf引，合力表现为斥力，并非只受斥力，故A、B错误。在分子间的距离从0.5r0增大到r0的过程中，分子间作用力表现为斥力，逐渐减小到零，故C错误。在分子间的距离从r0增大到10r0的过程中，分子间作用力表现为引力，先增大再减小，故D正确。
3．选C 当分子间的距离r＝r0时，分子间的作用力为零，此时分子间的引力和斥力仍然存在且合力为零，A错误；当r＞r0时，随着分子间距离的增大，分子间引力和斥力都减小，但斥力比引力减小得快，所以分子间的作用力表现为引力，B错误，C正确；挤压气球需要用力，是因为气体有压强，气体分子间距很难达到有分子间作用力的范围，D错误。
逐点清(四)
[任务驱动] 提示：(1)物体内大量分子永不停息的做无规则热运动，对于每个分子来说都有无规则热运动的动能，热运动的能量是大量分子无规则运动的能量总和。
(2)不能。由于物体分子间距变化的宏观表现为物体的体积变化，所以微观的分子势能变化对应于宏观的物体体积变化。同样是物体体积增大，有时体现为分子势能增大(在r>r0范围内)，有时体现为分子势能减小(在r[多维度理解]
1．(1)相对位置 (2)体积 (3)距离 (4)引力 增大 (5)斥力 增大 (6)最小 2.(1)无规则热运动 (2)平均值 (3)平均动能
3．(1)热运动的动能 分子势能 (2)温度 体积
[全方位练明]
1．(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)×
2．选AB r>r0时，分子间作用力表现为引力；r3．选B 某物体温度是0 ℃，物体中分子的平均动能并不为零，因为分子在永不停息地做无规则运动，A错误；温度是分子热运动的平均动能的标志，温度越高的物体，分子的平均动能越大，但由于分子的质量不一定相同，则分子平均速率不一定大，B正确，C错误；物体内分子热运动的速度与宏观运动的速度无关，物体的运动速度越大，不能代表物体内部分子的热运动越剧烈，所以物体的温度不一定高，D错误。
4．选A 物体的内能与物体的温度、体积、质量以及物态都有关，则温度高的物体不一定比温度低的物体内能大，两个不同的物体，温度和体积相同，质量(物质的量)不一定相同，内能不一定相同，A正确，B错误；因同温度的冰化成同温度的水要吸收热量，则质量和温度相同的水的内能大于冰的内能，C错误；温度是大量分子平均动能的标志，两个动能不同的分子不能比较温度，D错误。
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第1章
分子动理论与
气体实验定律
分子动理论的基本观点
(强基课——逐点理清物理观念)
第1节
课标要求
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。
学习目标
1.知道物体是由大量分子组成的。
2.知道扩散现象及影响扩散快慢的因素有哪些。
3.理解布朗运动及布朗运动产生的原因。
4.知道分子势能及分子间作用力随分子间距离变化而变化的定性规律。
5.知道分子动理论的内容。
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研究方法;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。
1
逐点清(一) 物体由大量分子组成
2
逐点清(二) 分子永不停息地做
无规则运动
3
逐点清(三) 分子间存在着相互作用力
CONTENTS
目录
4
逐点清(四) 物体的内能
5
课时跟踪检测
逐点清(一) 物体由大量分子组成
1.分子的大小
(1)一般分子直径的数量级为_______m。
(2)分子质量的数量级为10-27~10-26 kg。
2.阿伏伽德罗常数
(1)定义：1 mol任何物质都含有______的粒子数，这个数量称为阿伏伽德罗常数。
多维度理解
10-10
相同
(2)数值：NA=____________mol-1。
(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______、______等宏观量与分子的_____、质量等微观量联系起来。
3.两种分子模型
(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VA=NAV0(V0为一个分子的体积，VA为摩尔体积)。
6.02×1023
体积
质量
大小
①球形分子模型：如图甲所示，则分子直径d==。
②立方体分子模型：认为每个分子占据一个相同的立方体空间，该立方体的边长即为分子间的平均距离，如图乙所示，则边长d=。
(2)对于气体来说，由于气体分子间的距离远大于气
体分子的直径，故通过立方体分子模型(不采用球形分子
模型)，可以估算得到每个气体分子平均占有的空间体积，
而无法得到每个气体分子的实际体积。设每个气体分子
占据的空间可看成一个边长为d、体积为V的正方体，如图丙所示，气体分子间平均距离l=d==(图中黑点代表气体分子所在的位置)。
阿伏伽德罗常数的应用
已知条件 求解问题 说明
固体或液体的摩尔体积Vmol和一个分子的体积V0 反之亦可估算分子的大小，对气体不适用
已知条件 求解问题 说明
物质的摩尔质量Mmol和一个分子的质量m0 反之亦可估算分子的质量，对包括气体在内的所有物质都适用
物质的体积V和摩尔体积Vmol 对包括气体在内的所有物质都适用
已知条件 求解问题 说明
物质的质量m、密度ρ和摩尔体积Vmol 对包括气体在内的所有物质都适用
物质的质量m和摩尔质量Mmol 对包括气体在内的所有物质都适用
1.判断下列说法是否正确。
(1)物体是由大量分子组成的，分子用光学显微镜可以看到。( )
(2)所有分子的直径都相同。 ( )
(3)1 mol的固态物质和1 mol的气态物质所含分子数相同。 ( )
全方位练明
×
×
√
2.阿伏伽德罗常数是NA(单位为mol-1)，铜的摩尔质量为M(单位为g/mol)，铜的密度为ρ(单位为kg/m3)，则下列说法不正确的是 ( )
A.1 m3铜所含的原子数目是
B.1个铜原子的质量是(g)
C.1 个铜原子占有的体积是(m3)
D.1 g铜所含有的原子数目是
√
解析：1 m3铜的质量为ρ(kg)，摩尔数为(mol)，1 m3铜所含的原子数为N=·NA，故A错误;铜的摩尔质量是M (g/mol)，故一个铜原子的质量为(g)，故B正确;1 m3铜中所含的原子数为N=·NA，
一个铜原子所占的体积是V0===(m3)，故C正确;1 g铜的摩尔数为(mol)，故含有的原子数目是，故D正确。
3.很多轿车中设有安全气囊以保障驾乘人员的安全，轿车在发生一定强度的碰撞时，利用三氮化钠(NaN3)爆炸产生气体(假设都是N2)充入气囊。若氮气充入后安全气囊的容积V=56 L，囊中氮气密度ρ=2.5 kg/m3，已知氮气摩尔质量M=0.028 kg/mol，阿伏伽德罗常数NA=6×1023 mol-1。
(1)囊中氮气分子的总个数N=________个。
3×1024
解析：设囊中氮气的物质的量为n，则n=
氮气的分子总数N=nNA=NA
代入数据解得N=3×1024个。
(2)囊中氮气分子间的平均距离为________ m。(结果保留一位有效数字)
解析：每个氮气分子所占的空间体积为V0=
设氮气分子间平均距离为a，则有V0=a3，
即a==，代入数据得a≈3×10-9 m。
3×10-9
逐点清(二) 分子永不停息
地做无规则运动
1.扩散现象
(1)定义：不同的物质彼此进入对方的现象。
(2)普遍性：气体、液体和______都能够发生扩散现象。
(3)规律：温度越高，扩散______。
(4)意义：扩散现象表明，分子在__________地运动，温度越高，分子的运动_______。
多维度理解
固体
越快
永不停息
越剧烈
2.布朗运动
(1)定义：悬浮在液体(或气体)中的_____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__________的撞击不平衡引起的。
(3)影响因素：
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：反映了分子在永不停息地做________运动。
微粒
液体分子
越小
越高
无规则
3.热运动
(1)定义：分子的_________运动。
(2)影响因素：温度______，分子的无规则运动越剧烈。
无规则
越高
扩散现象、布朗运动与热运动的比较
扩散现象 布朗运动 分子热运动
活动主体 分子 固体微小颗粒 分子
区别 分子的运动，发生在固体、液体、气体等任何两种物质之间。 本质：气体、液体、固体中分子的运动 微小颗粒的运动，微小颗粒比分子大得多。 本质：固体微小颗粒的运动，是液体(或气体)分子无规则运动的反映 分子的运动，分子无论大小都做热运动，热运动不能通过光学显微镜直接观察到
扩散现象 布朗运动 分子热运动
观察 裸眼可见 光学显微镜 电子显微镜或扫描隧道显微镜
共同点 都在永不停息地做无规则运动，都随温度的升高而变得更加剧烈 联系 扩散现象和布朗运动都证实了分子在永不停息地做无规则运动 1.判断下列说法是否正确。
(1)扩散现象不能发生在固体之间。 ( )
(2)温度越高，扩散现象越明显。 ( )
(3)布朗运动就是液体分子的无规则运动。 ( )
(4)液体中悬浮的微粒越大，布朗运动越明显。 ( )
全方位练明
×
√
×
×
2.如图所示，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。关于抽
去玻璃板后所发生的现象(已知二氧化氮的密度比空气密度
大)，下列说法正确的是 ( )
A.当过一段时间可以发现上面瓶中的气体变成了淡红棕色
B.由于二氧化氮密度较大，不会跑到上面的瓶中，所以上面瓶不会出现淡红棕色
√
C.由于下面二氧化氮的摩尔质量大于上面空气的平均摩尔质量，二氧化氮不会跑到上面的瓶中，所以上面瓶不会出现淡红棕色
D.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，所以会发现上面瓶的瓶口处显淡红棕色，但在瓶底处不会出现淡红棕色
解析：因为分子运动是永不停息的，所以相互接触的两种物质分子会彼此进入对方，也就是扩散，最终空气和二氧化氮分子均匀混合，整体是淡红棕色，A正确。
3.(2024·青岛高二检测)如图所示，
是观察布朗运动的实验装置的示意图。
用高倍显微镜观察悬浮在液体中的小炭
粒的运动情况。选三个小炭粒，每隔30 s
记录一次它们的位置，然后用线段把这
些位置按时间顺序连接起来得到它们的
位置连线图。下列说法正确的是 ( )
A.该实验用显微镜观察到的是液体分子的无规则运动
B.该实验用显微镜观察到的是小炭粒分子的无规则运动
C.这样得到的位置连线图就是该小炭粒实际的运动轨迹
D.小炭粒越小，液体的温度越高，观察到的布朗运动就越明显
√
解析：该实验用显微镜观察到的是小炭粒的无规则运动，并不是小炭粒分子的无规则运动，也不是液体分子的无规则运动，A、B错误;题图中记录的是每隔一定时间小炭粒位置的连线，并不是小炭粒做布朗运动的轨迹，C错误;小炭粒越小，液体分子同一时刻撞击小炭粒产生的撞击力越不平衡，液体的温度越高，液体分子运动越剧烈，观察到的布朗运动就越明显，D正确。
逐点清(三) 分子间存在着
相互作用力
1.分子引力与斥力：研究表明，分子之间同时存在着______和______，其大小与________________有关。
多维度理解
引力
斥力
分子间的距离
2.分子间作用力与分子间距离的关系
r与r0的关系 f引与f斥的关系 分子间的作用力f合
r=r0(平衡位置) f引_____f斥 f合为____
rr>r0 f引_____f斥 f合表现为_____
r>10r0 f引和f斥都十分微弱 f合可忽略不计
=
零
<
斥力
>
引力
3.分子间作用力的特点
(1)分子间总是同时存在引力和斥力，实际表现出来的是它们的合力。
(2)分子间作用力随分子间距离的变化而变化，引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，但斥力的变化比引力的变化要快。
(3)分子间作用力是短程力，分子间的距离超过分子直径的10倍，即达到1 nm的数量级时，可以认为分子间作用力为零，气体分子间的作用力可忽略不计。
4.分子动理论的基本观点：物体是由大量分子组成的，分子_________地做无规则运动，分子间存在着_____________。
永不停息
相互作用力
分子间作用力的规律
(1)图像表示(如图所示)
①当r=r0时，f引=f斥，f合=0。
②当r的减小而增大，但f斥增大得更快，分子间
作用力表现为斥力。
③当r>r0时，f引和f斥都随分子间距离的增大而减小，但f斥减小得更快，分子间作用力表现为引力。
④当r≥10r0(10-9 m)时，f引和f斥都十分微弱，可认为分子间无相互作用力(f合=0)。
(2)模型表示
分子间的相互作用力像弹簧连接着的两个小球间的相互作用力。小球代表分子，弹簧的弹力代表分子斥力和引力的合力。如表所示：
r=r0，F=0 rr0，F表现为引力
[典例] (2024·福建泉州高二质检)分子间的引力和斥
力都跟分子间的距离有关，分子间作用力f与分子间距
离r的关系图像如图所示，下列说法正确的是 ( )
A.分子间不能同时存在引力和斥力
B.当r>r0时，随着分子间距离的增大，分子间作用力先减小后增大
C.当r=r0时，分子间作用力为零，说明此时分子间既不存在引力，也不存在斥力
D.当分子间的距离r√
[解析] 分子间的引力和斥力是同时存在的，分子间作用力为引力和斥力的合力，故A错误;当r>r0时，分子间作用力表现为引力，随着分子间距离的增大，分子间作用力先增大后减小，故B错误;当r=r0时，分子间作用力为零，说明此时分子间引力大小等于斥力大小，故C错误;当分子间的距离r/方法技巧/
对分子间作用力的三点认识
(1)无论分子间的距离如何，分子间引力和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)分子间作用力是分子引力和分子斥力的合力;
(3)要注意“分子间作用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。
1.如图所示，清晨草叶上的露珠是由空气中的水
蒸气凝结成的，这一物理过程中，水分子间的 ( )
A.引力消失，斥力增大
B.斥力消失，引力增大
C.引力、斥力都减小
D.引力、斥力都增大
全方位练明
√
解析：空气中的水蒸气凝结成水珠的过程，分子间距离减小，而分子间同时存在引力和斥力，且引力和斥力都随着分子间距离的减小而增大，所以分子间的引力、斥力都增大，D正确。
2.当两个分子间的距离为r0时，正好处于平衡状态，下列关于分子间作用力与分子间距离的关系的说法正确的是 ( )
A.当分子间的距离rB.当分子间的距离r=r0时，分子不受力
C.在分子间的距离从0.5r0增大到r0的过程中，分子间作用力先减小再增大
D.在分子间的距离从r0增大到10r0的过程中，分子间作用力先增大再减小
√
解析：分子间的引力和斥力是同时存在的，当r=r0时，f引=f斥，分子所受的合力为零，并非不受力;当rf引，合力表现为斥力，并非只受斥力，故A、B错误。在分子间的距离从0.5r0增大到r0的过程中，分子间作用力表现为斥力，逐渐减小到零，故C错误。在分子间的距离从r0增大到10r0的过程中，分子间作用力表现为引力，先增大再减小，故D正确。
3.关于分子间的相互作用力，以下说法中正确的是(r0表示分子间平衡距离) ( )
A.当分子间的距离r=r0时，分子间的作用力为零，说明此时分子间的引力和斥力都为零
B.当r>r0时，随着分子间距离的增大，分子间引力和斥力都增大，但引力比斥力增加得快，故分子间的作用力表现为引力
C.当r>r0时，随着分子间距离的增大，分子间引力和斥力都减小，但斥力比引力减小得快，故分子间的作用力表现为引力
D.我们将充满气的气球压扁时需要用力，这是因为分子间存在斥力
解析：当分子间的距离r=r0时，分子间的作用力为零，此时分子间的引力和斥力仍然存在且合力为零，A错误;当r>r0时，随着分子间距离的增大，分子间引力和斥力都减小，但斥力比引力减小得快，所以分子间的作用力表现为引力，B错误，C正确;挤压气球需要用力，是因为气体有压强，气体分子间距很难达到有分子间作用力的范围，D错误。
√
逐点清(四) 物体的内能
(1)我们知道热现象是大量分子做无规则热运动
产生的，热现象发生过程中，也有相应的能量变化，
那么，热运动的能量与大量分子无规则热运动有什么关系呢
提示：物体内大量分子永不停息的做无规则热运动，对于每个分子来说都有无规则热运动的动能，热运动的能量是大量分子无规则运动的能量总和。
任务驱动
(2)分子势能与体积有关，能否说物体体积越大，分子势能就越大
提示：不能。由于物体分子间距变化的宏观表现为物体的体积变化，所以微观的分子势能变化对应于宏观的物体体积变化。同样是物体体积增大，有时体现为分子势能增大(在r>r0范围内)，有时体现为分子势能减小(在r1.分子势能
(1)定义：由分子间的___________决定的势能。
(2)宏观上：分子势能的大小与物体的______有关。
(3)微观上：分子势能的大小与分子之间的_______有关。
(4)当r>r0时，分子间作用力表现为_____，若r增大，需克服引力做功，分子势能______。
多维度理解
相对位置
体积
距离
引力
增大
(5)当r(6)当r=r0时，分子势能______。
2.分子动能
(1)定义：由于分子永不停息地做_____________而具有的动能。
(2)分子的平均动能：大量分子动能的_________。
(3)温度的微观意义：温度是分子热运动的_________的标志。
斥力
增大
最小
无规则热运动
平均值
平均动能
3.内能
(1)定义：物体的所有分子______________和_________的总和。
(2)决定因素：物体的内能由物体的质量、_____和_____共同决定。
热运动的动能
分子势能
温度
体积
1.分子势能的变化与分子间作用力做功的关系
(1)分子间作用力做正功，分子势能减少;分子间作用力做负功，分子势能增加。
(2)数量关系：W=-ΔEp=Ep1-Ep2。
2.对分子的平均动能的理解
(1)热现象研究的是大量分子运动的宏观表现，单个分子的动能没有意义，有意义的是物体内所有分子热运动动能的平均值，即分子的平均动能。
(2)温度是分子热运动的平均动能的标志，这是温度的微观意义。在相同温度下，各种物质分子的平均动能都相同，由于不同物质分子的质量不一定相同，因此相同温度时不同物质分子的平均速率不一定相同。
3.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。
1.判断下列说法是否正确。
(1)温度升高时，物体内每个分子的动能都增加。 ( )
(2)分子势能随分子间距离的增大而减小。 ( )
(3)分子势能可以为正值、负值、零值。 ( )
(4)温度越高的物体，内能越大。 ( )
(5)物体运动速度越大，内能越大。 ( )
全方位练明
×
×
√
×
×
2.(2024·福州高二检测)(多选)如图甲所示，让A分子不动，B分子从无穷远处逐渐靠近A。两个分子间的作用力f随r的变化关系如图乙所示，取无穷远处分子势能Ep=0。在这个过程中，关于分子间作用力和分子势能，说法正确的是 ( )
A.当分子间距离r>r0时，分子间作用力表现为引力
B.当分子间距离r>r0时，分子间作用力做正功，分子势能减小
C.当分子间距离r=r0时，分子间作用力为0，分子势能也为0
D.当分子间距离r解析：r>r0时，分子间作用力表现为引力;r√
√
3.关于温度与分子动能的关系，下列说法正确的是 ( )
A.某物体的温度为0 ℃，说明物体中分子的平均动能为零
B.温度是分子热运动的平均动能的标志
C.温度较高的物体，其分子平均动能较大，则分子的平均速率也较大
D.物体的运动速度越大，则物体的温度越高
√
解析：某物体温度是0 ℃，物体中分子的平均动能并不为零，因为分子在永不停息地做无规则运动，A错误;温度是分子热运动的平均动能的标志，温度越高的物体，分子的平均动能越大，但由于分子的质量不一定相同，则分子平均速率不一定大，B正确，C错误;物体内分子热运动的速度与宏观运动的速度无关，物体的运动速度越大，不能代表物体内部分子的热运动越剧烈，所以物体的温度不一定高，D错误。
4.下列关于温度及内能的说法中正确的是 ( )
A.温度高的物体不一定比温度低的物体内能大
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，内能相同
D.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，动能大的分子温度高
√
解析：物体的内能与物体的温度、体积、质量以及物态都有关，则温度高的物体不一定比温度低的物体内能大，两个不同的物体，温度和体积相同，质量(物质的量)不一定相同，内能不一定相同，A正确，B错误;因同温度的冰化成同温度的水要吸收热量，则质量和温度相同的水的内能大于冰的内能，C错误;温度是大量分子平均动能的标志，两个动能不同的分子不能比较温度，D错误。
课时跟踪检测
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A级——基础达标
1.(2024·厦门高二检测)以下不属于分子动理论基本内容的是( )
A.物体是由大量分子组成的
B.温度是分子热运动的平均动能的标志
C.分子在做永不停息的无规则运动
D.分子之间存在着相互作用力
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解析：分子动理论的基本内容有：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，分子之间存在着相互作用力。
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2.关于构成物质的分子，下列说法正确的是 ( )
A.一般物质分子直径的大小约为10-8 m
B.密度大的物质，分子的质量一定大
C.质量相同的氢气和氧气，氧气含有的分子数多
D.标准状况下1 mol气体所含的分子数为NA个
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解析：一般物质分子直径的数量级为10-10 m，故A错误;密度等于摩尔质量除以摩尔体积，所以密度大的物质分子质量不一定大，故B错误;因为氢气的相对分子质量小，所以质量相同的氢气和氧气，氢气的分子数更多，故C错误;标准状况下1 mol气体所含的分子数为NA个，故D正确。
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3.关于分子间作用力，下列说法中正确的是 ( )
A.碎玻璃不能拼合在一起，说明玻璃分子间斥力在起作用
B.用打气筒给自行车车胎打气需用力向下压活塞，说明气体分子间有斥力
C.固体很难被压缩，说明分子间有斥力
D.水和酒精混合后的总体积小于原来二者的体积之和，说明分子间存在引力
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解析：分子间作用力发生作用的距离很小，玻璃碎片间的距离远大于分子间作用力作用距离，在这个距离层面，分子引力与斥力基本趋于0，碎玻璃不能拼合在一起，不能说明玻璃分子间斥力在起作用，故A错误;用打气筒给自行车车胎打气需用力向下压活塞，是由于需要克服打气筒内外的压力差，不能说明气体分子间有斥力，故B错误;固体很难被压缩，说明分子间有斥力，故C正确;水和酒精混合后的总体积小于原来二者的体积之和，说明分子间存在空隙，故D错误。
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4.(2024·龙岩高二期末)关于以下四幅图的说法中正确的是 ( )
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A.图甲中茶叶蛋的蛋清呈灰黑色，原因是酱油的色素分子通过布朗运动到了蛋清中
B.图乙中液体内悬浮微粒的无规则运动，间接反映了液体分子的无规则运动
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C.图丙中石头很难被压缩，说明组成石头的分子之间没有空隙
D.图丁为封闭容器内气体分子运动的示意图，若瓶内气体温度升高，则每个气体分子的动能都增大
解析：题图甲中茶叶蛋的蛋清呈灰黑色的原因是酱油的色素分子通过扩散运动到了蛋清中，故A错误;
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题图乙中液体内悬浮微粒的无规则运动，即布朗运动，间接反映了液体分子的无规则运动，故B正确;题图丙中石头很难被压缩，是因为组成石头的分子之间的间距很小，分子间斥力很大，故C错误;题图丁中若瓶内气体温度升高，则气体分子的平均动能增大，但不是每个分子的动能都增大，故D错误。
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5.(2024·济南高二检测)“绿氢”是指利用可再生能源分解水得到的氢气，其碳排放可以达到净零，是纯正的绿色新能源。已知标准状况下任何气体的摩尔体积为22.4 L·mol-1，氢气摩尔质量为2 g·mol-1，阿伏伽德罗常数为6.02×1023 mol-1。合理选择以上所给数据，可求得1 kg氢气所含的分子数量为 ( )
A.3.01×1025个 B.3.01×1026个
C.2.24×1025个 D.2.24×1026个
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解析：1 kg氢气物质的量为n==500 mol，1 kg氢气所含的分子数量为N=500 mol×6.02×1023 mol-1=3.01×1026个，故选B。
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6.PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5微米的悬浮颗粒物，其漂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.PM2.5的尺寸与空气中氧分子尺寸的数量级相当
B.温度越低，PM2.5运动越剧烈
C.PM2.5在空气中的运动属于布朗运动
D.PM2.5中大一些的颗粒的运动比其他小一些的颗粒更为剧烈
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解析：PM2.5是指直径小于或等于2.5微米的颗粒物，PM2.5尺寸远大于空气中氧分子的尺寸的数量级，故A错误。由于大量空气分子对PM2.5进行无规则碰撞，温度越高，空气分子对PM2.5的撞击越剧烈，则PM2.5的运动越剧烈，故B错误。PM2.5在空气中的运动是固体颗粒(微粒)的无规则运动，属于布朗运动，故C正确。空气分子对越小的颗粒撞击越不均衡，小一些的颗粒的运动比其他大一些的颗粒更为剧烈，故D错误。
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7.(多选)分子间作用力与分子间距离的关系图像如图所示，图中r0为分子斥力和引力平衡时两个分子间的距离，规定两分子间距离为无限远时分子势能为0，下列说法正确的是 ( )
A.当分子间的距离rB.当分子间的距离10r0>r>r0时，引力大于斥力
C.分子间距离从r1减小到r0的过程中，分子势能减小
D.分子间距离从无限远减小到r0的过程中，分子势能先减小后增大
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解析：由题图可知，当分子间的距离rr>r0时，分子间作用力表现为引力，引力大于斥力，故A错误，B正确;由题图可知，分子间距离从r1减小到r0的过程中，分子间作用力表现为引力，分子间作用力做正功，分子势能减小，故C正确;分子间距离从无限远减小到r0的过程中，分子间作用力一直做正功，故分子势能一直减小，故D错误。
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8.雨滴下落，温度逐渐升高，在这个过程中，下列说法中正确的是 ( )
A.雨滴内分子的势能都在减小，动能在增大
B.雨滴内每个分子的动能都在不断增大
C.雨滴内水分子的平均动能不断增大
D.雨滴内水分子的势能在不断增大
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解析：雨滴下落，雨滴内分子间的距离不变，则分子势能不变，故A、D错误;温度是分子热运动平均动能的标志，温度升高时雨滴内分子的平均动能增大，但不是每个分子的动能都在增大，故B错误，C正确。
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9.环境问题与我们的生活息息相关。比如说公共场所禁止吸烟，我们知道被动吸烟比主动吸烟害处更大。试估算一个高约2.8 m、面积约10 m2的办公室，若只有一人吸了一根烟，求：(人正常呼吸一次吸入气体300 cm3，一根烟大约吸10次，标准状态下气体的摩尔体积为22.4 L，阿伏伽德罗常数取NA=6.02×1023 mol-1，结果均保留两位有效数字)
(1)被污染的空气分子间的平均距离约为__________ m。
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解析：吸烟者吸一根烟吸入气体的总体积为V=10×300 cm3，含有空气分子数为n=NA=×6.02×1023个≈8.1×1022个，办公室单位体积空间内含被污染的空气分子数为N=个/米3≈2.9×1021个/米3，每个被污染的空气分子所占体积为V= m3，所以被污染的空气分子间的平均距离为L=3≈7.0×10-8 m。
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(2)另一被动吸烟者一次呼吸大约吸入__________个被污染过的空气分子。
解析：被动吸烟者一次呼吸吸入被污染的空气分子数约为n'=2.9×1021×300×10-6个=8.7×1017个。
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8.7×1017
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B级——综合应用
10.(2024·济南高二期末)根据分子动理论，下列说法正确的是( )
A.某气体的摩尔质量为M、摩尔体积为Vm、密度为ρ，用NA表示阿伏伽德罗常数，则每个气体分子的质量m=，每个气体分子平均占据的体积V=
B.物体体积增大，分子势能一定减小
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C.布朗运动是液体分子的运动，它说明了分子在永不停息地做无规则运动
D.温度是分子平均动能的标志，温度较高的物体每个分子的动能一定比温度较低的物体每个分子的动能大
解析：阿伏伽德罗常数表示1 mol物质所含分子数，结合题中数据可得每个气体分子的质量m=，每个气体分子平均占据的体积V=，A正确;
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物体体积增大时，分子间距增大，但因为不知道分子的初始间距，故无法确定分子势能的变化，B错误;布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的永不停息的无规则运动，不是液体分子的运动，它间接反映了分子在永不停息地做无规则运动，C错误;温度是分子平均动能的标志，分子的平均动能是对大量分子的一种统计规律，并不适用于每一个分子，温度越高，分子平均动能越大，但并非每一个分子的动能都增大，D错误。
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11.(2024·晋江高二期末)有两瓶质量和温度都相等的氢气和氧气，则 ( )
A.两瓶中每个分子运动的动能都相等
B.两瓶中分子运动的总动能相等
C.氢气内部分子的总动能大于氧气内部分子的总动能
D.氢气内部分子的总动能小于氧气内部分子的总动能
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解析：温度是分子平均动能的标志，氢气和氧气温度相等，所以分子平均动能相等，而两者质量相等，则氢气分子数远大于氧气分子数，因而氢气分子的总动能大于氧气分子的总动能，拿出单个分子来看，动能的大小是没法比较的，不一定谁的大，故选C。
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12.如图所示的甲、乙两幅图像分别表示两分子间作用力f、分子势能Ep与两分子间距离r的关系，假定两个分子的距离为无穷远时它们的分子势能为0。下列结论正确的是 ( )
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13
A.当分子间距r=r0时，分子间作用力最大
B.当分子间距r=r0时，分子势能最大
C.当分子间距r>r0，随着r的增大，f减小，Ep增大
D.当分子间距r解析：由图像可知，当分子间距r=r0时，分子间作用力为0，分子势能为负的最小值，故A、B错误;当分子间距r>r0时，随着r的增大，f先增大后减小，Ep一直增大，故C错误;当分子间距r2
3
4
√
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6
7
8
9
10
11
12
13
13.(2024·黄冈高二模拟)某星球可以近似看作一个半径为R的球体，它有稳定的大气层(大气层厚度比星球半径小得多)，其表面附近的大气压强为p，空气的平均摩尔质量为M，空气分子间的平均距离为d。已知大气压强是由大气的重力产生的，该星球表面的重力加速度为g，阿伏伽德罗常数为NA。每一个空气分子平均占据的空间视为一个立方体。求该星球表面大气层的：
(1)空气的平均密度ρ;
2
3
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1
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7
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9
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11
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13
答案：
解析：每个分子占据一个边长为d的小立方体，各小立方体紧密排列，设空气的摩尔体积为V，则有V=NAd3，又ρ=，解得ρ=。
2
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13
(2)空气分子总数n;
答案：
解析：设该星球大气层中气体的质量为m，星球的表面积为S，则S=4πR2
由大气压强产生的原因可知mg=pS
大气层的空气分子总数n=
解得n=。
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(3)厚度h。
答案：
解析：由于该星球大气层的厚度远小于星球半径，所以有Sh=d3，解得h=。
2
3
4课时跟踪检测(一) 分子动理论的基本观点
A级——基础达标
1．(2024·厦门高二检测)以下不属于分子动理论基本内容的是( )
A．物体是由大量分子组成的
B．温度是分子热运动的平均动能的标志
C．分子在做永不停息的无规则运动
D．分子之间存在着相互作用力
2．关于构成物质的分子，下列说法正确的是( )
A．一般物质分子直径的大小约为10－8 m
B．密度大的物质，分子的质量一定大
C．质量相同的氢气和氧气，氧气含有的分子数多
D．标准状况下1 mol气体所含的分子数为NA个
3．关于分子间作用力，下列说法中正确的是( )
A．碎玻璃不能拼合在一起，说明玻璃分子间斥力在起作用
B．用打气筒给自行车车胎打气需用力向下压活塞，说明气体分子间有斥力
C．固体很难被压缩，说明分子间有斥力
D．水和酒精混合后的总体积小于原来二者的体积之和，说明分子间存在引力
4．(2024·龙岩高二期末)关于以下四幅图的说法中正确的是( )
A．图甲中茶叶蛋的蛋清呈灰黑色，原因是酱油的色素分子通过布朗运动到了蛋清中
B．图乙中液体内悬浮微粒的无规则运动，间接反映了液体分子的无规则运动
C．图丙中石头很难被压缩，说明组成石头的分子之间没有空隙
D．图丁为封闭容器内气体分子运动的示意图，若瓶内气体温度升高，则每个气体分子的动能都增大
5．(2024·济南高二检测)“绿氢”是指利用可再生能源分解水得到的氢气，其碳排放可以达到净零，是纯正的绿色新能源。已知标准状况下任何气体的摩尔体积为22.4 L·mol－1，氢气摩尔质量为2 g·mol－1，阿伏伽德罗常数为6.02×1023 mol－1。合理选择以上所给数据，可求得1 kg氢气所含的分子数量为( )
A．3.01×1025个 B．3.01×1026个
C．2.24×1025个 D．2.24×1026个
6．PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5微米的悬浮颗粒物，其漂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．PM2.5的尺寸与空气中氧分子尺寸的数量级相当
B．温度越低，PM2.5运动越剧烈
C．PM2.5在空气中的运动属于布朗运动
D．PM2.5中大一些的颗粒的运动比其他小一些的颗粒更为剧烈
7．(多选)分子间作用力与分子间距离的关系图像如图所示，图中r0为分子斥力和引力平衡时两个分子间的距离，规定两分子间距离为无限远时分子势能为0，下列说法正确的是( )
A．当分子间的距离rB．当分子间的距离10r0>r>r0时，引力大于斥力
C．分子间距离从r1减小到r0的过程中，分子势能减小
D．分子间距离从无限远减小到r0的过程中，分子势能先减小后增大
8．雨滴下落，温度逐渐升高，在这个过程中，下列说法中正确的是( )
A．雨滴内分子的势能都在减小，动能在增大
B．雨滴内每个分子的动能都在不断增大
C．雨滴内水分子的平均动能不断增大
D．雨滴内水分子的势能在不断增大
9．环境问题与我们的生活息息相关。比如说公共场所禁止吸烟，我们知道被动吸烟比主动吸烟害处更大。试估算一个高约2.8 m、面积约10 m2的办公室，若只有一人吸了一根烟，求：(人正常呼吸一次吸入气体300 cm3，一根烟大约吸10次，标准状态下气体的摩尔体积为22.4 L，阿伏伽德罗常数取NA＝6.02×1023 mol－1，结果均保留两位有效数字)
(1)被污染的空气分子间的平均距离约为______ m。
(2)另一被动吸烟者一次呼吸大约吸入________个被污染过的空气分子。
B级——综合应用
10．(2024·济南高二期末)根据分子动理论，下列说法正确的是( )
A．某气体的摩尔质量为M、摩尔体积为Vm、密度为ρ，用NA表示阿伏伽德罗常数，则每个气体分子的质量m＝，每个气体分子平均占据的体积V＝
B．物体体积增大，分子势能一定减小
C．布朗运动是液体分子的运动，它说明了分子在永不停息地做无规则运动
D．温度是分子平均动能的标志，温度较高的物体每个分子的动能一定比温度较低的物体每个分子的动能大
11．(2024·晋江高二期末)有两瓶质量和温度都相等的氢气和氧气，则( )
A．两瓶中每个分子运动的动能都相等
B．两瓶中分子运动的总动能相等
C．氢气内部分子的总动能大于氧气内部分子的总动能
D．氢气内部分子的总动能小于氧气内部分子的总动能
12．如图所示的甲、乙两幅图像分别表示两分子间作用力f、分子势能Ep与两分子间距离r的关系，假定两个分子的距离为无穷远时它们的分子势能为0。下列结论正确的是( )
A．当分子间距r＝r0时，分子间作用力最大
B．当分子间距r＝r0时，分子势能最大
C．当分子间距r>r0，随着r的增大，f减小，Ep增大
D．当分子间距r13．(2024·黄冈高二模拟)某星球可以近似看作一个半径为R的球体，它有稳定的大气层(大气层厚度比星球半径小得多)，其表面附近的大气压强为p，空气的平均摩尔质量为M，空气分子间的平均距离为d。已知大气压强是由大气的重力产生的，该星球表面的重力加速度为g，阿伏伽德罗常数为NA。每一个空气分子平均占据的空间视为一个立方体。求该星球表面大气层的：
(1)空气的平均密度ρ；
(2)空气分子总数n；
(3)厚度h。
课时跟踪检测(一)
1．选B 分子动理论的基本内容有：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，分子之间存在着相互作用力。
2．选D 一般物质分子直径的数量级为10－10 m，故A错误；密度等于摩尔质量除以摩尔体积，所以密度大的物质分子质量不一定大，故B错误；因为氢气的相对分子质量小，所以质量相同的氢气和氧气，氢气的分子数更多，故C错误；标准状况下1 mol气体所含的分子数为NA个，故D正确。
3．选C 分子间作用力发生作用的距离很小，玻璃碎片间的距离远大于分子间作用力作用距离，在这个距离层面，分子引力与斥力基本趋于0，碎玻璃不能拼合在一起，不能说明玻璃分子间斥力在起作用，故A错误；用打气筒给自行车车胎打气需用力向下压活塞，是由于需要克服打气筒内外的压力差，不能说明气体分子间有斥力，故B错误；固体很难被压缩，说明分子间有斥力，故C正确；水和酒精混合后的总体积小于原来二者的体积之和，说明分子间存在空隙，故D错误。
4．选B 题图甲中茶叶蛋的蛋清呈灰黑色的原因是酱油的色素分子通过扩散运动到了蛋清中，故A错误；题图乙中液体内悬浮微粒的无规则运动，即布朗运动，间接反映了液体分子的无规则运动，故B正确；题图丙中石头很难被压缩，是因为组成石头的分子之间的间距很小，分子间斥力很大，故C错误；题图丁中若瓶内气体温度升高，则气体分子的平均动能增大，但不是每个分子的动能都增大，故D错误。
5．选B 1 kg氢气物质的量为n＝＝500 mol,1 kg氢气所含的分子数量为N＝500 mol×6.02×1023 mol－1＝3.01×1026个，故选B。
6．选C PM2.5是指直径小于或等于2.5微米的颗粒物，PM2.5尺寸远大于空气中氧分子的尺寸的数量级，故A错误。由于大量空气分子对PM2.5进行无规则碰撞，温度越高，空气分子对PM2.5的撞击越剧烈，则PM2.5的运动越剧烈，故B错误。PM2.5在空气中的运动是固体颗粒(微粒)的无规则运动，属于布朗运动，故C正确。空气分子对越小的颗粒撞击越不均衡，小一些的颗粒的运动比其他大一些的颗粒更为剧烈，故D错误。
7．选BC 由题图可知，当分子间的距离rr>r0时，分子间作用力表现为引力，引力大于斥力，故A错误，B正确；由题图可知，分子间距离从r1减小到r0的过程中，分子间作用力表现为引力，分子间作用力做正功，分子势能减小，故C正确；分子间距离从无限远减小到r0的过程中，分子间作用力一直做正功，故分子势能一直减小，故D错误。
8．选C 雨滴下落，雨滴内分子间的距离不变，则分子势能不变，故A、D错误；温度是分子热运动平均动能的标志，温度升高时雨滴内分子的平均动能增大，但不是每个分子的动能都在增大，故B错误，C正确。
9．解析：(1)吸烟者吸一根烟吸入气体的总体积为V＝10×300 cm3，含有空气分子数为n＝NA＝×6.02×1023个≈8.1×1022个，办公室单位体积空间内含被污染的空气分子数为N＝个/米3≈2.9×1021个/米3，每个被污染的空气分子所占体积为V＝ m3，所以被污染的空气分子间的平均距离为L＝3≈7.0×10－8 m。
(2)被动吸烟者一次呼吸吸入被污染的空气分子数约为n′＝2.9×1021×300×10－6个＝8.7×1017个。
答案：(1)7.0×10－8 (2)8.7×1017
10．选A 阿伏伽德罗常数表示1 mol物质所含分子数，结合题中数据可得每个气体分子的质量m＝，每个气体分子平均占据的体积V＝，A正确；物体体积增大时，分子间距增大，但因为不知道分子的初始间距，故无法确定分子势能的变化，B错误；布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的永不停息的无规则运动，不是液体分子的运动，它间接反映了分子在永不停息地做无规则运动，C错误；温度是分子平均动能的标志，分子的平均动能是对大量分子的一种统计规律，并不适用于每一个分子，温度越高，分子平均动能越大，但并非每一个分子的动能都增大，D错误。
11．选C 温度是分子平均动能的标志，氢气和氧气温度相等，所以分子平均动能相等，而两者质量相等，则氢气分子数远大于氧气分子数，因而氢气分子的总动能大于氧气分子的总动能，拿出单个分子来看，动能的大小是没法比较的，不一定谁的大，故选C。
12．选D 由图像可知，当分子间距r＝r0时，分子间作用力为0，分子势能为负的最小值，故A、B错误；当分子间距r>r0时，随着r的增大，f先增大后减小，Ep一直增大，故C错误；当分子间距r13．解析：(1)每个分子占据一个边长为d的小立方体，各小立方体紧密排列，设空气的摩尔体积为V，则有V＝NAd3，又ρ＝，解得ρ＝。
(2)设该星球大气层中气体的质量为m，星球的表面积为S，则S＝4πR2
由大气压强产生的原因可知mg＝pS
大气层的空气分子总数n＝，解得n＝。
(3)由于该星球大气层的厚度远小于星球半径，所以有
Sh＝d3，解得h＝。
答案：(1) (2) (3)
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