【课堂新坐标】2013-2014学年高中物理选修3-3（人教）教师备课：第七章 分子动理论

1物体是由大量分子组成的
(教师用书独具)
●课标要求
1．知道物体是由大量分子组成的，了解分子的大小
2．知道阿伏加德罗常数的意义．
●课标解读
1．认识物体是由大量分子组成的．
2．知道油膜法测分子大小的原理．了解分子大小的数量级，建立分子球形模型．
3．知道阿伏加德罗常数的物理意义、极值和单位．
4．体会人类探索微观世界的漫长过程，培养科学探索精神．
●教学地位
通过本节的学习可以使学生认识到物质是由大量分子组成的，分子很微小，可以用油膜法测出直径．分子数目很庞大，可以用阿伏加德罗常数进行估算．本节内容是高考的热点，也是学习热学知识的基础.
(教师用书独具)
●新课导入建议
假如全世界60亿人同时数1 g水的分子个数，每人每小时可以数5000个，不间断地数下去，则数完这些分子大约需要10万年．从以上的事例你对分子有什么样的认识？
●教学流程设计
?????

?
??
?

课　标　解　读
重　点　难　点
1.知道物体是由大量分子组成的．
2.知道分子的简化模型，即球形模型或立方体模型，知道分子直径的数量级．
3.知道阿伏加德罗常数是联系宏观世界和微观世界的桥梁，记住它的物理意义、数值和单位，会用这个常数进行有关的计算和估算.
1.建立分子模型，知道分子直径的数量级．(重难点)
2.知道阿伏加德罗常数的意义．(重点)
3.阿伏加德罗常数和微观量的计算．(难点)
分子的大小
1.基本知识
(1)油膜法估测分子直径
图7－1－1
①油膜法是一种粗略测定分子大小的方法，其方法是把油酸滴到水面上，油酸在水面上散开，形成单分子油膜，如图7－1－1所示．如果把分子看成球形，单分子油膜的厚度就可以认为等于油酸分子的直径．
②如果1滴油滴的体积为V，单分子油膜的面积为S，则分子的大小(即直径)为d＝V/S.在此忽略了分子间的空隙．
(2)分子的大小
除了一些有机物质的大分子外，多数分子大小的数量级为10－10 m.
2．思考判断
(1)把油酸分子看做小球，是一种简化模型．(√)
(2)大多数分子直径的数量级为10－10 cm.(×)
(3)用显微镜或放大镜可以直接观察分子．(×)
3．探究交流
油酸分子的形状真的是球形的吗？排列时会一个紧挨一个吗？
【提示】　实际分子的结构很复杂，分子间有间隙，认为分子是球形且一个紧挨一个排列，是一种理想模型，是对问题的简化处理．简化处理在物理学的研究和学习方面是很有用的．
阿伏加德罗常数
1.基本知识
(1)定义
1 mol的任何物质都含有相同的粒子数，这个数量可以用阿伏加德罗常数表示．
(2)数值
阿伏加德罗常数通常取NA＝6.02×1023_mol－1，粗略计算中可取NA＝6.0×1023_mol－1.
(3)意义
阿伏加德罗常数是一个重要常数．它把摩尔质量、摩尔体积这些宏观物理量与分子质量、分子大小等微观物理量联系起来了，即阿伏加德罗常数NA是联系宏观量与微观量的桥梁．
2．思考判断
(1)1 mol不同物质所含的分子数是不同的．(×)
(2)阿伏加德罗常数是联系宏观量和微观量的桥梁．(√)
(3)已知空气的摩尔质量和摩尔体积可以估算出空气分子的直径．(×)
3．探究交流
结合阿伏加德罗常数的意义，说说如何求出单个水分子的质量．
【提示】　用M表示水的摩尔质量，用m表示单个水分子的质量，NA表示阿伏加德罗常数，则有m＝M/NA.
实验：用油膜法估测分子的大小
【问题导思】
1．什么是单分子油膜？它是怎样形成的？
2．怎样确定一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积？
3．怎样确定油膜的面积？
1．实验步骤
(1)在浅盘中倒入约2 cm深的水，将痱子粉均匀撒在水面上．
(2)用注射器往小量筒中滴入1 mL配制好的油酸酒精溶液(浓度已知)，记下滴入的滴数n，算出一滴油酸酒精溶液的体积 .
(3)将一滴油酸酒精溶液滴在浅盘的液面上．
(4)待油酸薄膜形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用水彩笔(或钢笔)画出油酸薄膜的形状．
(5)将玻璃板放在坐标纸上，通过数方格数，算出油酸薄膜的面积S.计算方格数时，不足半个的舍去，多于半个的算一个．
(6)根据已配制好的油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V.
(7)计算油酸薄膜的厚度d＝，即为油酸分子的大小．
2．数据处理
计算方法：
(1)一滴油酸溶液的平均体积
＝.
(2)一滴油酸溶液中含纯油酸的体积V
V＝×油酸溶液的体积比(体积比＝)．
(3)油膜的面积S＝n×1 cm2(n为有效格数，小方格的边长为1 cm)．
(4)分子直径d＝(代入数据时注意单位的统一)．
　
简化处理是在一定场合、一定条件下突出客观事物的某种主要因素、忽略次要因素而建立的．将分子简化成球形，并且紧密排列，有利于主要问题的解决．
　在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，所用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，用彩笔在玻璃板上描出油膜的轮廊，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图7－1－2所示，坐标中正方形方格的边长为1 cm.则
图7－1－2
(1)油酸薄膜的面积是________cm2；
(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是______mL；(取一位有效数字)
(3)按以上实验数据估测出油酸分子的直径约为________m．(取一位有效数字)
【解析】　(1)运用数格法，多于半个的算一个，小于半个的舍去，有效面积共有115格．
油膜的面积：S＝115×1 cm2＝115 cm2.
(2)一滴油酸酒精溶液的体积：V′＝ mL
一滴油酸酒精溶液中纯油酸体积：V＝V′＝8×10－6mL.
(3)油酸分子的直径：d＝＝m＝7×10－10m.
【答案】　(1)115±3　(2)8×10－6
(3)7×10－10
油膜法估测分子大小的解题技巧
1．首先要准确计算出纯油酸的体积V.
2．其次计算出油膜的面积S.
3．最后利用公式d＝求出的数值就是分子直径的大小．
1．(2011·上海高考)在“用单分子油膜估测分子大小”实验中，
(1)某同学操作步骤如下：
①取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液；
②在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积；
③在蒸发皿内盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定；
④在蒸发皿上覆盖透明玻璃，描出油膜形状，用透明方格纸测量油膜的面积．
改正其中的错误：__________________________________________________。
(2)若油酸酒精溶液体积浓度为0.10%，一滴溶液的体积为4.8×10－3mL，其形成的油膜面积为40 cm2，则估测出油酸分子的直径为________m.
【解析】　(1)②由于一滴溶液的体积太小，直接测量时相对误差太大，应用微小量累积法减小测量误差．
③液面上不撒痱子粉时，滴入的油酸酒精溶液在酒精挥发后剩余的油膜不能形成一块完整的油膜，油膜间的缝隙会造成测量误差增大甚至实验失败．
(2)由油膜的体积等于一滴油酸酒精溶液内纯油酸的体积可得：
d＝＝m＝1.2×10－9m.
【答案】　(1)②在量筒中滴入N滴溶液　③在水面上先撒上痱子粉　(2)1.2×10－9
阿伏加德罗常数和微观量的估算
【问题导思】
1．阿伏加德罗常数与哪些物理量有关？
2．怎样估算一个分子的质量、体积？
3．怎样估算气体分子之间的距离？
1．阿伏加德罗常数的应用
(1)相关物理量：摩尔质量Mmol、摩尔体积Vmol、物质的质量m、物质的体积V、物质的密度ρ等宏观量，跟单个分子的质量m0、单个分子的体积V0等微观量都通过阿伏加德罗常数这个桥梁联系起来．

其中密度ρ＝＝，但要切记ρ＝是没有物理意义的．
2．重要的关系式
若用M表示摩尔质量，Vmol表示摩尔体积，ρ表示密度，d、m、V0分别表示每个分子直径、分子质量、分子体积，则：
(1)一个分子的质量：m＝.
(2)一个分子的体积：V0＝.
(3)一摩尔物质的体积：Vmol＝.
(4)单位质量中所含分子数：n＝.
(5)单位体积中所含分子数：n′＝.
(6)气体分子间的距离：d＝ .
(7)分子球体模型d＝ .
　
求每个分子的体积时用公式V＝，只适用于固体和液体，因为组成固体、液体的分子间隙比较小，可近似认为分子紧密排列，即忽略分子间隙，但此公式不能用于求气体分子的体积，因为气体分子间距离较大，用此公式求出的是每个气体分子平均占有的体积．
　(2013·青岛二中高二检测)对于固体和液体来说，其内部分子可看成是一个挨一个紧密排列的小球，若某固体的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA.
(1)该固体分子质量的表达式为m0＝_________________________________________.
(2)若已知汞的摩尔质量为M＝200.5×10－3 kg/mol，密度为ρ＝13.6×103 kg/m3，阿伏加德罗常数为NA＝6.0×1023mol－1，试估算汞原子的直径大小(结果保留两位有效数字)．
【审题指导】　(1)本题是已知宏观量求微观量，以NA为桥梁．
(2)将汞原子看做球形，则单个分子的体积V0＝πd3
(3)固体和液体分子紧密排列，分子间隙可忽略．
【解析】　(1)该固体分子质量的表达式m0＝.
(2)将汞原子视为球形，其体积
V0＝πd3＝
汞原子直径的大小
d＝ ≈3.6×10－10 m.
【答案】　(1)　(2)3.6×10－10 m
2．某物质的摩尔质量是M，密度是ρ，若用NA表示阿伏加德罗常数，则平均每个分子所占据的空间是(　　)
A.　　　　　　 B．MρNA
C. D.
【解析】　该物质的摩尔体积为，所以平均每个分子所占据的空间是，故选项C正确．
【答案】　C
【备选例题】(教师用书独具)
　已知某气体的摩尔体积为Vm，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，由以上数据能否估算出每个分子的质量、每个分子的体积、分子之间的平均距离？
【解析】　(1)可估算出每个气体分子的质量
m0＝
由于气体分子间距离大，由V0＝求得的是一个气体分子占据的空间，而不是一个气体分子的体积，故不能估算每个分子的体积．
由d＝＝可求出分子之间的平均距离．
【答案】　见解析
综合解题方略——气体分子数目的估算方法
　　
　(2013·德州一中检测)已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3 kg/m3和2.1 kg/m3，空气的摩尔质量为0.029 kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023 mol－1.若潜水员呼吸一次吸入2 L空气，试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数．(结果保留一位有效数字)．
【规范解答】　设空气的摩尔质量为M，在海底和岸上的密度分别为ρ海和ρ岸，一次吸入空气的体积为V，在海底吸入的分子数N海＝NA，在岸上吸入的分子数N岸＝NA，则有ΔN＝N海－N岸＝NA，代入数据求得ΔN＝3×1022个．
【答案】　3×1022个
1．求气体分子数的方法
(1)计算气体分子数一定要先计算物质的量．
(2)气体的分子数等于物质的量乘以阿伏加德罗常数．
2．求物质的量的方法
(1)利用物质的量等于质量除以摩尔质量．
(2)利用物质的量等于标准状况下的体积除以标准状况下的摩尔体积．

1．油膜法粗略测定分子直径的实验基础是(　　)
A．把油酸分子视为球体，其直径即为油膜的厚度
B．让油酸在水面上充分散开，形成单分子油膜
C．油酸分子的直径等于滴到水面上的油酸的体积除以油膜的面积
D．油酸分子直径的数量级是10－15m
【解析】　油膜法估测分子直径的实验中，首先建立分子模型——球形，然后让油酸在水面上形成单分子油膜，故A、B、C正确；油酸分子直径的数量级是10－10m，故D错．
【答案】　ABC
2．根据下列哪一组数据可以算出阿伏加德罗常量(　　)
A．水的密度和水的摩尔质量
B．水的质量和水的摩尔体积
C．水的体积和水分子的质量
D．水分子的质量和水的摩尔质量
【解析】　阿伏加德罗常量是指1 mol任何物质所包含的粒子数，对固体和液体来说，阿伏加德罗常量NA＝或NA＝，故选项D正确．
【答案】　D
3．关于分子，下列说法中正确的是(　　)
A．把分子看做小球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．除有机物的大分子外，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多种，油膜法只是其中的一种方法
【解析】　分子直径的数量级为10－10m，但并不是所有分子的直径都相同，故B错误，C正确；分子模型的建立是研究问题的需要，故A正确；油膜法是测定分子大小的一种粗略测量的方法，故D正确．
【答案】　ACD
4．(2013·南京高二检测)假如全世界60亿人同时数1 g水的分子个数，每人每小时可以数5000个，不间断地数，则完成任务所需时间最接近(阿伏加德罗常量NA取6×1023 mol－1)(　　)
A．10年　　　　　　　　　 B．1千年
C．10万年 　　 D．1千万年
【解析】　完成任务所需的时间
＝
＝≈10(万年)，
选项C正确，A、B、D错误．
【答案】　C
5．(2013·青岛高二检测)在用油膜法估测分子大小的实验中，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深的水的浅盘，一支滴管，一个量筒．请补充下述估测分子大小的实验步骤：
图7－1－3
(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7－1－3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，读其体积为V.
(2)利用补偿法，可查得油膜面积为106S.
(3)1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为
V′＝×，油膜面积S′＝106S，由d＝得d＝.
【答案】　见解析
1．(2013·烟台高二检测)为了尽可能准确地估测出油膜分子的大小，下列哪些措施是可行的(　　)
A．油酸浓度适当大一些
B．油酸浓度适当小一些
C．油酸扩散后立即绘出轮廓图
D．油酸扩散并待其收缩稳定后再绘出轮廓图
【解析】　为能形成单分子油膜，油酸浓度应适当小些；绘制轮廓图应在油酸扩散稳定后进行，B、D选项正确．
【答案】　BD
2．下列数值等于阿伏加德罗常数的是(　　)
A．1 m3的任何物质所含的分子数
B．1 kg的任何物质所含的分子数
C．标准状态下1 mol气体所含的分子数
D．任何状态下1 mol任何物质所含的分子数
【解析】　1 mol任何物质所含的分子数均为6.02×1023个，这一数值称为阿伏加德罗常数，因此，A、B错误，C、D正确．
【答案】　CD
3．关于物体中的分子数目，下列说法中正确的是(　　)
A．质量相等的物体含有相同的分子数
B．体积相同的物体含有相同的分子数
C．物质的量相同的物体含有相同的分子数
D．体积相同的气体含有相同的分子数
【解析】　1摩尔任何物质所含有的分子数相同，所以物质的量相同的物体，分子数一定相同．
【答案】　C
4．已知某气体的摩尔体积为22.4 L/mol，摩尔质量为18 g/mol，阿伏加德罗常量为6.02×1023 mol－1，由以上数据可以估算出这种气体(　　)
A．每个分子的质量
B．每个分子的体积
C．每个分子占据的空间
D．分子之间的平均距离
【解析】　由m0＝可估算出每个气体分子的质量，由于气体分子间距较大，由V0＝求得的是平均一个分子占据的空间而不是一个分子的体积，由a＝，求出分子之间的平均距离，故A、C、D正确．
【答案】　ACD
5．某气体的摩尔质量为M，摩尔体积为V，密度为ρ，每个分子的质量和体积分别为m和V0，则阿伏加德罗常量NA可表示为(　　)
A．NA＝　　　　　　　 B．NA＝
C．NA＝ 　　 D．NA＝
【解析】　根据题给条件和阿伏加德罗常量定义有NA＝＝，即B、C正确；而气体分子之间距离太大，气体分子的体积与分子所占据的空间体积相差太大，所以A错；同理ρ为气体的密度，ρV0并不等于分子的质量，所以D错．
【答案】　BC
6．(2013·上海育才中学)纳米材料具有很多优越性，有着广阔的应用前景．已知1 nm(纳米)＝10－9 m，棱长为1 nm的立方体内可容纳的液态氢分子的个数最接近下面的哪个数值(　　)
A．100 　　 B．102
C．104 　　 D．106
【解析】　分子直径数量级为10－10 m．一个液态氢分子所占体积约为V0＝D3＝10－30 m3，则1 nm立方体内可容纳的液态氢分子个数约为N＝＝＝103(个)，考虑分子直径具体大小，分子个数最接近102个．
【答案】　B
7．(2013·聊城高二检测)在用油膜法估测分子直径大小的实验中，若已知油的摩尔质量为M，密度为ρ，油滴质量为m，油滴在水面上扩散后的最大面积为S，阿伏加德罗常数为NA，以上各量均采用国际单位，那么(　　)
A．油滴分子直径d＝
B．油滴分子直径d＝
C．油滴所含分子数N＝NA
D．油滴所含分子数N＝NA
【解析】　油膜法测分子直径，认为油膜的厚度就为分子直径，油膜的质量为m，最大面积为S，则油膜的体积为V＝，油滴分子直径为d＝，故选项B对，A错；油滴的物质的量为，油滴所含分子数为N＝NA，选项D对，C错．
【答案】　BD
8．铜的摩尔质量为MA(kg/mol)，密度为ρ(kg/m3)，若阿伏加德罗常数为NA，则下列说法中哪个是错误的(　　)
A．1 m3铜所含的原子数目是ρNA/MA
B．1 kg铜所含的原子数目是ρNA
C．一个铜原子的质量为(MA/NA) kg
D．一个铜原子占有的体积是(MA/ρNA)m3
【解析】　1 m3铜的质量为ρ kg，其中所含的原子数目是NA，故A项正确；1 kg铜所含的原子数目是NA，故B项错误；一个铜原子的质量为 kg，C正确；一个铜原子占有的体积为 m3，D正确．
【答案】　B
9．用油膜法测得分子的直径为D，已知油酸的摩尔质量为M，阿伏加德罗常量为NA，则油酸的密度为ρ＝________.
【解析】　每一个油酸分子的体积为V0＝πR3＝πD3，油酸的摩尔体积为V＝NAV0＝πD3NA.
所以油酸的密度为ρ＝＝.
【答案】　
10．(2013·济宁一中检测)水的相对分子质量是18，水的密度是ρ＝1.0×103 kg/m3，阿伏加德罗常量NA＝6.02×1023 mol－1，则：
(1)水的摩尔质量M＝____________g/mol或M＝__________kg/mol；
(2)水的摩尔体积V＝________m3/mol；
(3)一个水分子的质量m0＝________kg；
(4)一个水分子的体积V0＝________m3；
(5)将水分子看成球体，水分子的直径d＝________m，一般分子直径的数量级都是________m.
【解析】　(1)某种物质的摩尔质量用“g/mol”作为单位时其数值与该物质的相对分子质量相同，所以水的摩尔质量为18 g/mol或1.8×10－2 kg/mol.
(2)水的摩尔体积V＝＝ m3/mol＝1.8×10－5 m3/mol.
(3)一个水分子的质量m0＝＝ kg＝3.0×10－26 kg.
(4)一个水分子的体积V0＝＝ m3＝3.0×10－29m3.
(5)将水分子视为球体模型，有d3＝V0，水分子的直径d＝＝ m＝3.9×10－10m，其数量级为10－10.
【答案】　(1)18　1.8×10－2　(2)1.8×10－5　(3)3.0×10－26　(4)3.0×10－29　(5)3.9×10－10　10－10
11．在“油膜法估测分子大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为每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7－1－4所示，图中正方形方格的边长为1 cm.
图7－1－4
(1)实验中为什么要让油膜尽可能散开？
(2)实验测出油酸分子的直径是多少？(结果保留两位有效数字)
(3)如果已知体积为V的一滴油在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S，这种油的密度为ρ，摩尔质量为M，试写出阿伏加德罗常量的表达式．
【解析】　(1)为使油膜在水面上形成单分子油膜．
(2)由题图可知油膜覆盖方格数约为120个，设油酸分子的直径为d，则有××10－6 m＝120×1×10－4d，解得d＝6.3×10－10 m．(6.2×10－10 m～6.4×10－10 m都对)
(3)每个分子的体积V0＝π()3，
由NAρV0＝M，得NA＝.
【答案】　(1)为了形成单分子油膜
(2)6.3×10－10 m(6.2×10－10 m～6.4×10－10 m都对)
(3)NA＝
12．在我国的“嫦娥奔月”工程中，科学家计算出地球到月球的平均距离L＝3.844×105 km.已知铁的摩尔质量μ＝5.6×10－2 kg/mol，密度ρ＝7.9×103 kg/m3.若把铁的分子一个紧挨一个地单列排起来，筑成从地球通往月球的“分子大道”．(NA＝6×1023 mol－1)试问：
(1)这条大道共需多少个铁分子？
(2)这些分子的总质量为多少？
【解析】　(1)每个铁分子可以视为直径为d的小球，则分子体积V0＝πd3，铁的摩尔体积V＝，
则NAV0＝V＝，所以V0＝＝πd3
则d＝＝ m
＝3×10－10 m.
这条大道需要的分子个数n＝＝个＝1.281×1018个．
(2)每个铁分子的质量m＝＝ kg＝9.3×10－26 kg
这些分子的总质量M＝nm＝1.281×1018×9.3×10－26 kg＝1.19×10－7 kg.
【答案】　(1)1.281×1018个　(2)1.19×10－7 kg
2分子的热运动
(教师用书独具)
●课标要求
认识分子的无规则运动，观察并解释布朗运动．
●课标解读
1．了解扩散现象是由于分子的热运动产生的．
2．理解布朗运动产生的原因，培养学生注重观察、探究、思考的良好学习习惯．
3．知道分子的热运动及决定因素．
●教学地位
本节通过扩散现象和布朗运动，让学生认识分子的无规则运动，掌握分子热运动的概念，本节知识是选考中高考的热点，也是学习热学的基础.
(教师用书独具)
●新课导入建议
如图教7－2－1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．
图教7－2－1
思考一下，此现象产生的原因是什么？
●教学流程设计
?????

??
??
?

课　标　解　读
重　点　难　点
1.了解扩散现象是由分子的热运动产生的．
2.知道什么是布朗运动，通过实验和分析、逻辑推理的过程，使学生理解布朗运动的成因．培养学生勤于观察、勇于探究、善于思考的良好学习习惯．
3.知道什么是热运动及决定热运动激烈程度的因素.
1.了解扩散现象和布朗运动．(重点)
2.理解布朗运动的成因和分子热运动．(重点)
3.布朗运动和分子热运动的区别．(难点)
扩散现象
1.基本知识
(1)定义
扩散现象是指不同物质能够彼此进入对方的现象．
(2)产生原因
扩散现象不受外界影响，也不是化学反应的结果，而是由物质分子的无规则运动产生的．
(3)应用
生产半导体器材时，在纯净半导体材料中掺入其他元素，就是在高温条件下通过分子的扩散来完成的．
(4)意义
反映分子在永不停息的做无规则运动．
2．思考判断
(1)固体、液体和气体都能发生扩散现象．(√)
(2)气体和液体的对流就是扩散现象形成的原因．(×)
(3)扩散现象是物质分子永不停息地做无规则运动的证明．(√)
3．探究交流
分别向冷水和热水中滴入一滴红墨水，可观察到热水很快变成均匀的红色，而冷水变成红色很慢，怎样解释这一现象？
【提示】　这一现象说明扩散进行的快慢与温度有关，温度越高，分子无规则运动越剧烈，扩散就越快.
布朗运动
1.基本知识
布朗运动→
　　 　 运动的无规则性
2．思考判断
(1)布朗运动就是液体分子的无规则运动．(×)
(2)布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动．(√)
(3)布朗运动间接地反映了液体分子的无规则运动．(√)
3．探究交流
我国北方地区多次出现过沙尘暴天气，沙尘暴天气出现时，远方物体呈土黄色，太阳呈淡黄色，尘沙等细粒浮游在空中，请问沙尘暴天气中的风沙弥漫、尘土飞扬，是否是布朗运动？
【提示】　能在液体或气体中做布朗运动的微粒都是很小的，一般数量级在10－6 m，这种微粒人眼是看不到的，必须借助于显微镜．沙尘暴天气中的灰沙、尘土都是较大的颗粒，它们的运动基本属于在气流作用下的移动，不是布朗运动.
热运动
1.基本知识
(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．
2．思考判断
(1)扩散现象和布朗运动都是分子的热运动．(×)
(2)分子的无规则运动与温度有关系，温度越高运动越激烈．(√)
(3)将红墨水滴入清水中，清水的颜色变为均匀的红色时，分子热运动就停止了．(×)
3．探究交流
通常把萝卜腌成咸菜需要几十天，而把萝卜炒成熟菜，使之有相同的咸味，只需几分钟，造成这种差别的主要原因是什么？
【提示】　萝卜变咸的原因是盐分子扩散到萝卜中去了，温度越高，分子运动越剧烈，扩散的越快，萝卜变咸也就越快.
扩散现象与分子的无规则运动
【问题导思】
1．影响扩散现象的因素是什么？
2．扩散现象的本质是什么？
3．物质分子的运动有什么特点？
1．影响扩散现象的因素
(1)扩散现象发生时，气态物质的扩散现象最快、最显著，液态次之，固态物质的扩散现象最慢，短时间内非常不明显．
(2)在两种物质一定的前提下，扩散现象发生的明显程度与物质的温度有关，温度越高，扩散现象越显著．
(3)扩散现象发生的明显程度还受到“已进入对方”的分子浓度的限制，当浓度低时，扩散现象较为显著．
2．扩散现象的本质
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．对分子运动两个特点的理解
(1)永不停息即分子不分白天和黑夜，不分季节，永远在运动．
(2)无规则是指单个分子运动无规则，但大量分子运动又具有统计规律性，如总体上分子由浓度大的地方向浓度小的方向运动．
　
1．扩散现象在任何情况下都可以发生，与外界因素无关．
2．当两部分的分子分布浓度相同时，浓度不再变化，宏观上扩散停止，但分子运动并没有停止，因此这种状态是一种动态平衡．
　(2013·济南一中高二检测)下列四种现象中，属于扩散现象的有(　　)
A．雨后的天空中悬浮着很多的小水滴
B．海绵吸水
C．在一杯开水中放几粒盐，整杯水很快就会变咸
D．把一块煤贴在白墙上，几年后铲下煤后发现墙中有煤
【解析】　扩散现象是指两种不同的分子互相渗透到对方中去的现象，它是分子运动引起的．天空中的小水滴不是分子，小水滴也是由大量水分子组成的，这里小水滴悬浮于空气中并非分子运动所为，故A项不对．同样海绵吸水也不是分子运动的结果，故B项也不对．而整杯水变咸是盐分子渗透到水分子之间所致，墙中有煤也是煤分子渗透的结果，故C、D项正确．
【答案】　CD
扩散现象是分子无规则运动的直接结果，是分子无规则运动的宏观表现，这是扩散现象与其他类似现象的区别.
1．扩散现象说明了(　　)
A．物质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
【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；扩散现象不是外界作用引起的，也不是化学反应的结果，而是由物质分子的无规则运动产生的．
【答案】　CD
布朗运动的实质
【问题导思】
1．布朗运动产生的原因是什么？
2．影响布朗运动的因素是什么？
3．布朗运动与热运动的区别和联系是什么？
1．对布朗运动的认识
(1)布朗运动的无规则性．悬浮微粒受到液体分子撞击不平衡是形成布朗运动的原因，由于液体分子的运动是无规则的，使微粒受到较强撞击的方向也不确定，所以布朗运动是无规则的．
(2)微粒越小，布朗运动越明显．悬浮微粒越小，某时刻与它相撞的分子数越少，来自各方向的冲击力越不平衡；另外微粒越小，其质量也就越小，相同冲击力下产生的加速度越大，因此微粒越小，布朗运动越明显．
(3)温度越高，布朗运动越激烈．温度越高，液体分子的运动(平均)速率越大，对悬浮于其中的微粒的撞击作用也越大，产生的加速度也越大，因此温度越高，布朗运动越激烈．
(4)布朗运动不是分子的运动，而是固体微粒的运动．布朗运动的无规则性反映了液体分子运动的无规则性；布朗运动与温度有关，表明液体分子的运动与温度有关．
2．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
悬浮于流体中的微粒
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
　
1．任何固体微粒悬浮在液体内，只要足够小，在任何温度下都会做布朗运动．
2．布朗运动只能在气体、液体中发生．扩散现象可以发生在固体、液体、气体任何两种物质之间．
　(2013·烟台一中高二检测)关于布朗运动的实验，下列说法正确的是(　　)
图7－2－1
A．上图记录的是分子无规则运动的情况
B．上图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，布朗运动越激烈
【解析】　布朗运动是指悬浮在液体中的微粒不停地做无规则的运动，它是分子无规则热运动的反映，而分子无规则热运动是产生布朗运动的原因，温度越高，分子运动越激烈，因而布朗运动也越激烈，可见A错误，D正确；微粒越小，某一瞬间，跟它相撞的分子数越少，撞击作用的不平衡表现得越明显，即布朗运动越显著，故C错误；图中每个拐点记录的是微粒每隔30 s的位置，在30 s内微粒做的也是无规则运动，而不是直线运动，故B错误，正确答案为D.
【答案】　D
分析布朗运动问题要注意以下几点：
1．布朗运动不是液体分子的无规则运动，也不是固体颗粒分子的无规则运动，而是固体小颗粒的无规则运动．
2．布朗运动产生的原因不是外界因素造成的，如加热对流、重力等都不能形成布朗运动，布朗运动是液体分子无规则运动撞击小颗粒形成的．
3．布朗运动是永不停息的无规则运动，实验中的折线是固体颗粒的位置连线，不代表颗粒运动的轨迹．
2．下列关于布朗运动的说法，正确的是(　　)
A．布朗运动是液体分子的无规则运动
B．布朗运动是指悬浮在液体中的固体分子的无规则运动
C．布朗运动说明了液体分子与悬浮颗粒之间存在着相互作用力
D．观察布朗运动会看到，悬浮的颗粒越小，温度越高，布朗运动越剧烈
【解析】　布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，小颗粒由许多分子组成，所以布朗运动不是分子的无规则运动，也不是指悬浮颗粒内固体分子的无规则运动，故A、B选项错误；布朗运动虽然是由液体分子与悬浮颗粒间相互作用引起的，但其重要意义是反映了液体分子的无规则运动，而不是反映了分子间的相互作用，故C选项错误；观察布朗运动会看到固体颗粒越小、温度越高，布朗运动越明显，故D选项正确．
【答案】　D
综合解题方略——扩散现象、布朗运动和分子热运动
　　
　(2013·西安一中高二检测)下面所列举的现象，哪些能说明分子是不断运动着的(　　)
A．将香水瓶盖打开后能闻到香味
B．汽车开过后，公路上尘土飞扬
C．洒在地上的水，过一段时间就干了
D．悬浮在水中的花粉做无规则的运动
【规范解答】　扩散现象和布朗运动都能说明分子在不停地做无规则运动．香水的扩散、水分子在空气中的扩散以及悬浮在水中花粉的运动都说明了分子是不断运动的，故A、C、D均正确；而尘土不是单个分子，是颗粒，所以尘土飞扬不是分子的运动．
【答案】　ACD
1．扩散现象直接说明了分子的无规则运动．
2．布朗运动间接反映了液体分子的无规则运动．
3．凡是肉眼能直接看到的现象都不是分子的热运动．


1．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
【解析】　不论物体处于何种状态以及温度高低，分子都在不停地做无规则运动，只是剧烈程度与温度有关．
【答案】　C
2．下列关于布朗运动的说法中正确的是(　　)
A．布朗运动就是分子的无规则运动
B．布朗运动是扩散现象的一种特殊情形
C．悬浮的颗粒越大，布朗运动越明显
D．布朗运动是永不停息且无规则的
【解析】　布朗运动并不是分子的运动，而是悬浮在液体中的固体颗粒的运动，故A错；布朗运动和扩散现象是两种不同的现象，故B错；悬浮的颗粒越大，布朗运动越不显著，故C错；布朗运动是由分子的无规则运动造成的，由于分子的无规则运动是永不停息的，所以布朗运动也是永不停息无规则的，故D对．
【答案】　D
3．(2013·枣庄三中高二检测)把墨汁用水稀释后取出一滴放在显微镜下观察如图7－2－2所示，下列说法中正确的是(　　)
图7－2－2
A．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，实际上就是由许许多多的静止不动的水分子组成的
【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．
【答案】　BC
4．关于热运动的说法中，下列正确的是(　　)
A．热运动是物体受热后所做的运动
B．温度高的物体中的分子的无规则运动
C．单个分子的永不停息的无规则运动
D．大量分子的永不停息的无规则运动
【解析】　物体的温度高低与其内部分子无规则运动的剧烈程度直接相关，温度越高，分子的无规则运动越剧烈，因此，物理学中把物体内部大量分子的无规则运动称为热运动．
【答案】　D
5．(2013·曲阜高二检测)“花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴．”这是南宋诗人陆游《村居书喜》中的两句诗，描写春晴天暖、鸟语花香的山村美景．对于前一句，从物理学的角度可以理解为花朵分泌出的芳香分子速度加快，说明当时周边的气温突然________，属于________现象．
【解析】　从诗句中可知，“花气袭人”说明发生了扩散现象，而造成扩散加快的直接原因是“骤暖”，即气温突然升高造成的．从物理学的角度看就是当周围气温升高时，花香扩散加剧．
【答案】　升高　扩散
1．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．室内扫地时，在阳光照射下看见灰尘飞扬
【解析】　灰尘、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、D错，B对．
【答案】　B
2．(2013·泰安高二检测)放在房间一端的香水，打开瓶塞后，位于房间另一端的人将(　　)
A．立即嗅到香味，因为分子热运动速率很大，穿过房间所需要的时间极短
B．过一会儿才能嗅到香味，因为分子热运动速率不大，穿过房间需要一段时间
C．过一会儿才能嗅到香味，因为分子热运动速率虽大，但由于是无规则运动，且与空气分子不断碰撞，要嗅到足够多的香水分子必须经过一段时间
D．过一会儿才能嗅到香味，因为分子热运动速率虽大，但必须有足够多的香水分子，才能引起嗅觉
【解析】　气体分子热运动的平均速率虽然较大(约为每秒几百米)，但每个分子每秒要与其他分子碰撞几十亿次，频繁的碰撞使分子沿着迂回曲折的路线运动，分子由一处转移到另一处需要的时间也就较长．
【答案】　C
3．下列物理现象的解释，正确的是(　　)
A．水和酒精混合后总体积减小，说明分子间有空隙
B．液体中较大的悬浮颗粒不做布朗运动，而较小的颗粒做布朗运动，说明分子的体积很小
C．存放过煤的混凝土地面下一段深度内都有黑色颗粒，说明煤分子、混凝土分子都在做无规则的热运动
D．高压下的油会透过钢管壁渗出，说明分子是不停运动着的
【解析】　水和酒精混合后体积减小说明分子间有空隙，高压下的油会透过钢壁渗出也说明分子间有空隙，A对，D错．较大的颗粒不做布朗运动是因为与它相撞的液体分子数多，撞击力平衡的结果，B项错．C项属扩散现象，说明分子在做热运动，故C正确．
【答案】　AC
4．(2013·广州高二检测)下列关于布朗运动的叙述，正确的是(　　)
A．固体小颗粒做布朗运动是由于固体小颗粒内部的分子运动引起的
B．液体的温度越低，悬浮小颗粒的运动越缓慢，当液体的温度降到零摄氏度时，固体小颗粒的运动就会停止
C．被冻结在冰块中的小炭粒，不能做布朗运动是因为冰中的水分子不运动
D．固体小颗粒做布朗运动是由于液体分子对小颗粒的碰撞引起的
【解析】　固体小颗粒的布朗运动是由于液体分子的无规则运动引起的，故A错误，D正确；温度越低，小颗粒的运动由于液体分子的运动减慢而减慢，但即使降到零摄氏度，液体分子还是在运动的，布朗运动是不会停止的，故B项错误；被冻结在冰块中的小炭粒不能做布朗运动是因为受力平衡，而不是由于水分子不运动(水分子不可能停止运动，因为热运动是永不停息的)，故C项错误．
【答案】　D
5．较大的悬浮颗粒不做布朗运动，其可能的原因是(　　)
A．液体分子不一定与颗粒相撞
B．各个方向的液体分子对颗粒的撞击力相互平衡
C．颗粒的质量大，运动状态难改变
D．颗粒分子与液体分子相互作用力达到平衡
【解析】　较大的悬浮颗粒不做布朗运动是因为液体分子对它的碰撞在各个方向上是均匀的，碰撞力相互平衡，另外颗粒的质量大，相同冲击力下产生的加速度较小，因此质量越大，布朗运动越不明显．
【答案】　BC
6．下列哪些现象属于热运动(　　)
A．把一块平滑的铅板叠放在平滑的铝板上，经相当长的一段时间把它们再分开，会看到它们相接触的面都是灰蒙蒙的
B．把胡椒粉末放入菜汤中，最后胡椒粉末会沉在汤碗底，而我们喝汤时尝到了胡椒的味道
C．含有泥沙的水经一定时间会澄清
D．用砂轮打磨而使零件的温度升高
【解析】　热运动在微观上是指分子的运动，如扩散现象；在宏观上表现为温度的变化，如“摩擦生热”、物体的热传递等．而水的澄清过程是由于泥沙在重力作用下的沉淀，不是热运动，C错误．
【答案】　ABD
图7－2－3
7．如图7－2－3所示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记下小颗粒的一个位置，得到B、C、D、E、F、G等点，则小颗粒在经75 s末时的位置，以下叙述中正确的是(　　)
A．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，但不一定是CD连线的中点
D．可能在CD连线以外的某点上
【解析】　布朗运动是无规则的运动，从颗粒运动到A点计时，每隔30 s，记下颗粒的一个位置，其连线并不是小颗粒运动的轨迹，所以在75 s末时，其所在位置不能在图中确定，故选C、D.
【答案】　CD
8．(2013·潍坊高二检测)对以下物理现象的正确分析是(　　)
①从射来的阳光中，可以看到空气中的微粒在上下飞舞
②上升的水蒸气的运动
③用显微镜观察悬浮在水中的小炭粒，小炭粒不停地做无规则运动
④向一杯清水中滴入几滴红墨水，红墨水向周围运动
A．①②③属于布朗运动
B．④属于扩散现象
C．只有③属于布朗运动
D．以上结论均不正确
【解析】　扩散现象是指分子从浓度大的地方运动到浓度小的地方，而布朗运动是固体小颗粒的无规则运动，观察布朗运动，必须在高倍显微镜下，肉眼看到的颗粒的运动不属于布朗运动，由以上分析不难判断B、C为正确选项．
【答案】　BC
9．下列各现象中解释正确的是(　　)
A．用手捏面包，面包体积会缩小，这是因为分子间有间隙
B．在一杯热水中放几粒盐，整杯水很快就会变咸，这是食盐分子的扩散现象
C．把一块铅和一块金的表面磨光后紧压在一起，在常温下放置四五年，结果铅和金互相会渗入，这是两种金属分别做布朗运动的结果
D．把碳素墨水滴入清水中，稀释后，借助显微镜能够观察到布朗运动现象，这是由碳分子的无规则运动引起的
【解析】　手捏面包，面包体积变小，说明面包颗粒之间有间隙，而不是分子间有间隙，故A错；B、C都是扩散现象；D中做布朗运动的是炭颗粒，而不是碳分子．
【答案】　B
10．(2012·大纲全国高考)下列关于布朗运动的说法，正确的是(　　)
A．布朗运动是液体分子的无规则运动
B．液体温度越高，悬浮颗粒越小，布朗运动越剧烈
C．布朗运动是由于液体各个部分的温度不同而引起的
D．布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮颗粒撞击作用的不平衡引起的
【解析】　布朗运动是悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动，不是分子本身的运动，A错误．布朗运动的剧烈程度与温度和固体微粒大小有关，B正确．布朗运动是由于液体分子在无规则运动中碰撞固体微粒的不平衡产生的，故D正确，C错误．
【答案】　BD
11．(2013·南京高二检测)(1)往一杯清水中滴入一滴红墨水，一段时间后，整杯水都变成了红色．这一现象在物理学中称为________现象，是由于分子的________而产生的．
(2)若向一杯清水中滴入一杯墨汁，待混合均匀后，用显微镜观察炭粒的运动，发现炭粒也做无规则运动，这种运动是________，它说明液体分子在永不停息的
做无规则运动．
【答案】　(1)扩散　无规则运动(热运动)
(2)布朗运动
12．要使布朗运动越显著，颗粒是越大越好还是越小越好？温度是越高越好还是越低越好？
【解析】　布朗运动是大量液体或气体分子对固体小颗粒撞击的集体行为的结果．个别分子对固体小颗粒的碰撞不会产生布朗运动，影响布朗运动的因素有两个：即固体颗粒的大小和液体或气体温度的高低．具体解释如下：
(1)在相同温度下，悬浮颗粒越小，它的线度越小，表面积越小，在某一瞬间跟它相撞的分子数越少，颗粒受到来自各个方向的冲击力越不平衡；另外，颗粒线度越小，它的质量越小，由冲击力引起的加速度越大．因此，在相同温度下，悬浮颗粒越小，布朗运动就越显著．如图所示．
颗粒很小时，分子沿各个
方向对它的撞击不平衡
(2)相同的颗粒悬浮在同种液体或气体中，液体或气体的温度升高，分子运动的平均速率增大，对悬浮颗粒的撞击作用也越大，颗粒受到来自各个方向的冲击力越不平衡，由冲击力引起的加速度越大，所以温度越高，布朗运动就越显著．
【答案】　见解析
3分子间的作用力
(教师用书独具)
●课标要求
认识分子动理论的基本观点．
●课标解读
1．知道分子间存在着空隙和作用力．
2．了解分子间作用力与分子间距的关系．
3．理解分子间作用力随分子间距离的变化而变化的特征．
●教学地位
本节学习分子间作用力及其随分子距离的变化特点，属于分子动理论的基本内容之一，也是学习热学知识，分析热现象的基础知识.
(教师用书独具)
●新课导入建议
蹦极是近几年来新兴的一项非常刺激的户外休闲活动，它能让人体验最惊险、最刺激的感觉，就好比是向死亡之神的挑战．蹦极所用的绳索具有很大的弹性，那么你知道这种绳索的弹性来源于什么吗？
●教学流程设计
?????
?
??
?
课　标　解　读
重　点　难　点
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，记住分子间距离变化的规律．
3.能用分子力解释简单的现象.
1.分子间的作用力随分子间距离变化的规律．(重点)
2.能用分子力及变化规律解释相关的物理现象．(重点)
3.分子间作用力随分子间距离变化的规律．(难点)
分子间的作用力
1.基本知识
(1)分子间有空隙
①气体很容易被压缩，说明气体分子间有很大的空隙．
②水和酒精混合后总体积减小，说明液体分子之间存在着空隙．
③压在一起的金片和铅片的分子，能扩散到对方的内部，说明固体分子之间有空隙．
(2)分子间的相互作用
①分子间同时存在着相互作用的引力和斥力．大量分子能聚集在一起形成固体或液体，说明分子间存在着引力；用力压缩物体，物体内要产生反抗压缩的弹力，说明分子间存在着斥力．
②当两个分子的距离为r0时，分子所受的引力与斥力大小相等，此时分子所受的合力为零．当分子间的距离小于r0时，作用力的合力表现为斥力；当分子间的距离大于r0时，作用力的合力表现为引力．
2．思考判断
(1)气体容易被压缩，说明气体分子之间有空隙．(√)
(2)固体和液体难压缩，说明分子之间没有空隙．(×)
(3)分子间的引力随距离的增大而增大，斥力随距离的增大而减小．(×)
3．探究交流
当压缩物体时，分子间的作用力表现为斥力，物体反抗被压缩，这时候分子间还有引力吗？
【提示】　分子间同时存在分子引力和分子斥力，当物体被压缩时，分子斥力大于分子引力，分子力表现为斥力，分子间的引力仍然存在．
分子动理论
1.基本知识
(1)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
①微观方面：各个分子的运动都是不规则的，带有偶然性．
②宏观方面：大量分子的运动有一定的规律，叫做统计规律．大量分子的集体行为受统计规律的支配．
2．思考判断
(1)分子动理论是热现象微观理论的基础．(√)
(2)组成物质的分子数目虽然很多，但分子的运动步调是统一的．(×)
(3)大量分子的集体行为遵循统计规律．(√)
3．探究交流
物体是由大量分子组成的，分子又在永不停息地做无规则运动，那么为什么大量分子能聚在一起形成液体或固体而不散开？
【提示】　靠分子间的引力聚在一起不分开.
分子间的作用力与分子距离的关系
【问题导思】
1．分子力与分子引力、斥力之间有什么关系？
2．分子力怎样随分子间的距离发生变化？
3．怎样理解分子力的F－r图象？
1．分子力与分子引力、斥力的关系
在任何情况下，分子间总是同时存在着引力和斥力，而实际表现出来的是分子力，分子力是分子引力和斥力的合力．
2．分子力与分子间距离变化的关系
(1)平衡位置
分子间距离r＝r0时，引力与斥力大小相等，分子力为零．分子间距离等于r0(数量级为10－10 m)的位置即为平衡位置．
(2)分子间的引力和斥力随分子间距离r的变化关系
分子间的引力和斥力都随分子间距离r的增大而减小，但斥力减小得更快．
3．F随r变化的关系图象
图7－3－1
当r＜r0时，合力随距离的增大而减小；当r＞r0时，合力随距离的增大先增大后减小．
　
1．分子间距为r0时，引力与斥力大小相等．分子力为零并不是无引力和斥力，且此时分子并不是静止不动而是在平衡位置附近振动．
2．分析分子间作用力，应掌握分子力随分子间距离r的变化关系图象．
　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r＜r0时，它们之间只有斥力作用
B．当分子间距离r＝r0时，分子处于平衡状态，不受力
C．当分子间的距离从0.5r0增大到10r0的过程中，分子间的引力和斥力都在减小，且斥力比引力减小得快
D．当分子间的距离从0.5r0增大到10r0的过程中，分子间相互作用力的合力在逐渐减小
【审题指导】　分子间同时存在着相互作用的引力和斥力．当r＝r0时，引力和斥力的大小相等，分子力表现为零，当分子间距离减小时，斥力增大较快，当分子间距离增大时，斥力减小较快．
【解析】　分子间相互作用的引力和斥力是同时存在的，当r＝r0时，F引＝F斥，每个分子所受的合力为零，并非不受力；当r＜r0，F斥＞F引合力为斥力，并非只受斥力，故A、B错误．
当分子间的距离从0.5r0增大到10r0的过程中，分子间的引力和斥力都减小，而且斥力比引力减小得快，分子间作用力的合力先减小到零，再增大再减小到零，故C正确，D错误．
【答案】　C
1．F＝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．
2．F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．
3．F为引力，也不是说只有引力，而没有斥力
1．(2013·青岛检测)在弹性限度内，弹力的大小跟弹簧伸长或缩短的长度成正比，从分子间相互作用力跟分子间距离的关系图象来看，最能反映这种规律的是图7－3－2中的(　　)
图7－3－2
A．ab段　　　　　　　　　　 B．bc段
C．de段 　　 D．ef段
【解析】　当r＝r0时，分子间作用力为零；当r＞r0时，分子间作用力表现为引力，对应弹簧被拉长；当r＜r0时，分子间作用力表现为斥力，对应弹簧被压缩；由于bc段近似为直线，分子间的作用力与距离增大量或减小量成正比，因此选B.
【答案】　B
由分子动理论分析物体三种状态
【问题导思】
1．从宏观上看，固体、液体、气体有什么特征？
2．固体、液体、气体分子之间的作用力各有什么特点？
3．固体、液体、气体分子的运动有什么特点？
分子间的距离不同，分子间的作用力表现也不一样，物体的状态特征也不相同.
物态
分子特点
宏观表现
固体
(1)分子间的距离小
(2)作用力表现明显
(3)分子只能在平衡位置附近做无规则振动
(1)体积一定
(2)形状一定
液体
(1)分子间距小
(2)平衡位置不固定
(3)可在较大范围做无规则振动
(1)有一定体积
(2)无固定形状
气体
(1)分子间距较大
(2)分子力可忽略，只有相互碰撞或与器壁碰撞时有相互作用
(1)没有一定体积
(2)没有一定形状
(3)总充满容器
　
1．宏观现象的特征是大量分子间分子合力的表现，分子与分子间的相互作用力较小，但大量分子力的宏观表现合力却很大．
2．物体状态不同，分子力的宏观特征也不同，如固体难压缩是分子间斥力的表现，气体难压缩是气体压强的表现．
　(2013·黄山高二检测)下列说法正确的是(　　)
A．水的体积很难被压缩，这是分子间存在斥力的宏观表现
B．气体总是很容易充满容器，这是分子间存在斥力的宏观表现
C．两个相同的半球壳吻合接触，中间抽成真空(马德堡半球)，用力很难拉开，这是分子间存在引力的宏观表现
D．用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，这是分子间存在引力的宏观表现
【审题指导】　解答本题应把握以下三点：
(1)气体分子运动特点决定气体体积特点．
(2)马德堡半球实验原理．
(3)分子间相互作用的常见表现．
【解析】　本题考查分子间作用力的有关知识．液体体积很难压缩，说明分子间存在斥力，固体很难被拉断，说明分子间存在引力，故选项A、D正确．气体容易充满容器是分子热运动的结果，抽成真空的马德堡半球很难分开是大气压强作用的结果，故选项B、C错误．
【答案】　AD
1．当物体被拉伸时，物体要反抗被拉伸，表现出分子引力，而当物体被压缩时，物体又要反抗被压缩而表现出分子斥力．
2．气体分子间距比较大，除碰撞外，认为分子间引力和斥力均为零，气体难压缩是压强的宏观表现．
2．下列说法正确的是(　　)
A．物体是由大量分子组成的，分子直径的数量级为10－10 m
B．物质分子在不停地做无规则运动，布朗运动就是分子的运动
C．在任何情况下，分子间的引力和斥力都是同时存在的
D．1 kg的任何物质含有的微粒数都相同，都是6.02×1023个
【解析】　布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，并非分子运动，选项B是错误的；1 mol的任何物质含有的微粒数都相同，都是6.02×1023个，选项D也错误，只有选项A、C是正确的．
【答案】　AC
综合解题方略——分子间相互作用力实例分析
　　
　(2011·广东高考)如图7－3－3所示，两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来，下面的铅柱不脱落，主要原因是 (　　)
图7－3－3
A．铅分子做无规则热运动
B．铅柱受到大气压力作用
C．铅柱间存在万有引力作用
D．铅柱间存在分子引力作用
【审题指导】　(1)将接触面平滑的铅柱压紧，可以使铅柱分子间的距离达到引力范围．
(2)分子间的作用力与万有引力、大气压力无关．
【规范解答】　挤压后的铅分子之间的距离可以达到分子之间存在相互作用力的距离范围，故铅柱不脱落的主要原因是分子之间的引力，故D正确，A、B、C错误．
【答案】　D
分子力问题的分析方法
1．首先要分清是分子力还是分子引力或分子斥力．
2．分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小．
3．分子力比较复杂，要抓住两个关键点：一是r＝r0时，分子力为零，但引力和斥力大小相等，均不为零；二是r≥10r0时，分子力以及引力、斥力都可忽略，可以看做是零．所以当r＜r0时，分子力随分子间距离的增大而减小；当r＞r0时，分子间距由r0增大到10r0，分子力先增大后减小．
【备课资源】(教师用书独具)
漫谈“破镜难重圆”
中华民族是一个有着五千年文明史的民族，自古就有“破镜难重圆”的说法．请和你的同桌讨论，利用分子力的特点，找出几个能使“破镜”重圆的方法．
破镜不能重圆的原因是破了的镜子彼此之间的距离大于分子力作用的范围(分子直径的十倍左右)，没有分子力的作用，也就不能成为一个整体．针对这个原因，我们可以采用以下办法：
(1)把破了的镜子熔化之后放在一起即可变为一个整体，再整形后凝固就可“重圆”一个镜子．
(2)把破了的镜子的断面擦干净，且去掉污物，然后在断面上涂上万能胶，把镜子组合成一个整体．
以上两种办法的思路都是将破了的镜子各部分之间的距离减小到分子力作用的范围之内．跳出刚才的思路，同学们再想想还有什么办法，办法越多越好．
1．(2013·徐州检测)关于分子动理论，下述说法不正确的是 (　　)
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
【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；分子动理论的提出是在扩散现象、布朗运动等实验基础上提出的，D对．
【答案】　C
2．下列说法中正确的是(　　)
A．给汽车轮胎充气时费力说明分子间有斥力
B．液体很难压缩说明液体分子间只存在斥力
C．向气球充气时，需要用力，这说明分子间有斥力
D．以上说法全错
【解析】　A、C选项中用力是需要克服气体的压强，A、C错；对于B选项，液体分子中引力和斥力同时存在，只不过在压缩时分子力表现为斥力，故B错，只能选D.
【答案】　D
3．分子间的相互作用力由引力F引和斥力F斥两部分组成，则(　　)
A．F引和F斥是同时存在的
B．F引总是大于F斥，其合力总表现为引力
C．分子间的距离越小，F引越小，F斥越大
D．分子间的距离越小，F引越大，F斥越小
【解析】　分子间的引力和斥力是同时存在的，实际表现出来的分子力是分子引力和斥力的合力．当分子间距离减小时，分子引力和斥力都增大，但斥力比引力增大得快；当分子间距离增大时，分子引力和斥力都减小，但斥力比引力减小得快．综上分析可知，A选项正确，B、C、D选项错误．
【答案】　A
4．如图7－3－4所示，甲分子固定于坐标原点O，乙分子从无穷远处由静止释放，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，则乙分子加速度最大处可能是(　　)
图7－3－4
A．a点　　　　　　　　　　　B．b点
C．c点 　　 D．d点
【解析】　a＝，由题图中可以看出d点的分子力最大，故d点加速度最大．
【答案】　D
5．(2013·漳州高二检测)有人曾经用这样一个装置来模拟分子间的相互作用，如图7－3－5所示，一根弹簧，两端分别固定一个小球，用来表示两个分子，两个小球用一根橡皮筋相连，弹簧处于被压缩状态，橡皮筋处于被拉伸状态，弹簧对两球的弹力向外，表示分子间的斥力，橡皮筋对两球的弹力向里，表示分子间的引力，试分析这个模型是否能说明分子间的相互作用情况．
图7－3－5
【解析】　这个模型只能模拟分子间的引力和斥力是同时存在的，但不能完全说明分子间的相互作用情况．根据分子动理论，分子间的斥力和引力都随分子间距离的增大而减小，当把模型中的两个小球间距离稍增大一些，弹簧的压缩量减小，对两球向外的弹力减小，但这时橡皮筋的伸长量增大，对两球向里的弹力增大，这就跟分子间引力和斥力都随分子间距离增大而减小的事实相违背，因此说，这个模型不能完全反映分子间的相互作用的情况．
【答案】　见解析
1．(2013·南京高二检测)下列现象可以说明分子间存在引力的是(　　)
A．打湿了的两张纸很难分开
B．磁铁吸引附近的小铁钉
C．用斧子劈柴，要用很大的力才能把柴劈开
D．用电焊把两块铁焊在一起
【解析】　只有分子间的距离小到一定程度时，才发生分子引力的作用，纸被打湿后，水分子填充了两纸之间的凹凸部分，使水分子与两张纸的分子接近到引力作用范围而发生作用，故A正确；磁铁对小铁钉的吸引力在较大的距离内都可发生，不是分子引力，B错误；斧子劈柴，克服的是分子引力，C正确；电焊的原理是两块铁熔化后使铁分子间距达到引力作用范围而发生作用，D正确．故选A、C、D.
【答案】　ACD
2．如图7－3－6所示的是描述分子引力与分子斥力随分子间距r变化的曲线，根据曲线图，下列说法正确的是(　　)
图7－3－6
A．F引随r增大而增大
B．F斥随r增大而减小
C．r＝r0时，F斥与F引大小相等
D．F引和F斥随r增大而减小
【解析】　F引和F拆均随r的增大而减小，当r＝r0时，F引＝F斥，合力F＝0.
【答案】　BCD
3．(2013·杭州检测)关于分子间作用力的说法中正确的是(　　)
A．分子间既存在引力也存在斥力，分子力是它们的合力
B．分子之间距离减小时，引力和斥力都增大，且引力增大得比斥力快
C．紧压两块铅块后它们会连接在一起，这说明铅分子间存在引力
D．压缩汽缸内气体时要用力推活塞，这表明气体分子间的作用力主要表现为斥力
【解析】　分子间存在引力和斥力，分子力是它们的合力，故A正确；分子之间距离减小时，引力和斥力都增大，且斥力增大得比引力快，故B错；紧压两铅块后它们会连接在一起，这说明铅分子间存在引力，故C正确；压缩汽缸内气体时要用力推活塞，是因为气体分子频繁碰撞器壁产生了压力，不是气体分子间的作用力所致，气体分子间的作用力可以忽略，故D错．
【答案】　AC
4．如图7－3－7所示，两个分子之间的距离为r，当r增大时，这两个分子之间的分子力(　　)
图7－3－7
A．一定增大　　　　　　　　 B．一定减小
C．可能增大 　　 D．可能减小
【解析】　分子间同时存在的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，题设的r是大于r0(平衡距离)还是小于r0未知，增大多少也未知．由题图可知，分子间距离r在小于r0的范围内，F随r的增大而减小，在大于r0的范围内随r0的增大先增大后减小，C、D项正确．
【答案】　CD
5．固体和液体很难被压缩，其原因是(　　)
A．分子已占据了整个空间，分子间没有空隙
B．分子间的空隙太小，分子间只有斥力
C．压缩时，分子斥力大于分子引力
D．分子都被固定在平衡位置不动
【解析】　扩散现象说明了分子在做无规则的热运动，且分子间存在着空隙，故A、D两选项都是错误的．压缩固体和液体时，分子间的引力和斥力是同时存在的，只不过斥力大于引力，分子力表现为斥力，故选项B错误，选项C正确．
【答案】　C
6．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
【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分子间距小，轻微压缩都会使分子力表现为斥力，因此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，而不能说明分子间存在分子力，因此选D.
【答案】　D
7．(2012·广东高考)清晨，草叶上的露珠是由空气中的水汽凝结成的水珠， 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
【解析】　因为空气中的水汽凝结成水珠时，分子间的距离变小，而分子引力和分子斥力均随着分子间距离的减小而增大．故D选项正确，其他选项都错．
【答案】　D
8．(2013·黄冈中学检测)两个同种类的分子从远处以相等的初速率v0相向运动，在靠近到距离最小的过程中，其动能的变化情况是(　　)
A．一直增加 　　 B．一直减小
C．先减小后增加 　　 D．先增加后减小
【解析】　开始分子力表现为引力，且对分子做正功，使分子动能增加，当分子力表现为斥力时，分子力对分子做负功，分子的动能减小了．
【答案】　D
图7－3－8
9．如图7－3－8所示，设有一分子位于图中的坐标原点O处不动，另一分子可位于正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或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(　　)
A．ab线表示引力，cd线表示斥力，e点的横坐标约为10－15 m
B．ab线表示斥力，cd线表示引力，e点的横坐标约为10－10 m
C．ab线表示引力，cd线表示斥力，e点的横坐标约为10－10 m
D．ab线表示斥力，cd线表示引力，e点的横坐标约为10－15 m
【解析】　由于分子间斥力的大小随两分子间距离变化比引力快，所以图中曲线ab表示斥力，cd表示引力，e点引力和斥力平衡，分子间距为r0，数量级为10－10 m，所以B选项正确．
【答案】　B
图7－3－9
10．如图7－3－9所示，把一块洁净的玻璃板吊在橡皮筋的下端，使玻璃板水平地接触水面．如果你想使玻璃板离开水面，必须用比玻璃板重力________的拉力向上拉橡皮筋．原因是水分子和玻璃分子间存在________作用．
【解析】　由于玻璃板除受竖直向下的重力外还受向下的水分子和玻璃分子间的分子引力，故向上的拉力应大于重力．
【答案】　大　分子引力
11．将下列实验事实与产生的原因对应起来．
A．水与酒精混合体积变小
a．固体分子也在不停地运动
B．固体很难被压缩
B．分子运动的剧烈程度与温度有关
C．细绳不易拉断
c．分子间存在着空隙
D．糖在热水中溶解很快
D．分子间存在着引力
E．冰冻食品也会变干
e．分子间存在着斥力
它们的对应关系分别是①________，②________，③________，④________，⑤________.(在横线上填上实验事实与产生原因的符号)
【解析】　热现象的微观本质大都是通过物体所发生的一些宏观现象，通过分析推理而获得，因此实验事实和微观本质的对应是认识热现象的基本方法．
【答案】　①Ac　②Be　③Cd　④Db　⑤Ea
12．同学们写作业时，常会用透明胶带把错误处揭去，操作时往往要把胶带用手抹几下使之与纸贴紧，所以揭得很干净，这是为什么？
【解析】　因为用手抹几下，可以使胶带与纸之间的距离变小，增大胶带与纸的引力，所以揭得很干净．
【答案】　见解析
4温度和温标
(教师用书独具)
●课标要求
认识温度的概念．
●课标解读
1．掌握热平衡与温度的概念．
2．知道热力学温度与摄氏温度的关系．
3．了解温度计的原理．
●教学地位
本节主要学习温度的概念，让学生知道热平衡、温标、热力学温度和摄氏温度，本节内容是学习热学内容的基础.
(教师用书独具)
●新课导入建议
天气预报说某地某日气温最低零下16度，最高零上12度，这个“零上、零下”的零是怎样规定的？绝对零度的零又是怎样规定的？温度的“一度”，到底怎么表示？温度计是靠什么来表示温度高低的？
●教学流程设计
?????

??
?
课　标　解　读
重　点　难　点
1.知道什么是状态参量，什么是平衡态．
2.理解热平衡的概念及热平衡定律，理解温度的意义，体会生活中的热平衡现象．
3.了解热力学温度的应用，知道温度计的构造，会使用常见温度计．
4.掌握热力学温度的定义，知道什么是温标，理解摄氏温度与热力学温度的区别与联系.
1.热平衡的概念．(重点)
2.热力学温度与摄氏温度的区别与联系．(重点)
3.温度意义的理解．(难点)
4.热平衡定律的物理意义．(难点)

状态参量与平衡态
1.基本知识
(1)热力学系统：由大量分子组成的研究对象．
(2)外界：系统之外与系统发生相互作用的其他物体．
(3)状态参量：为确定系统的状态所需要的一些量．如：体积、压强、温度等．
(4)平衡态：无外界影响、状态参量稳定的状态．
2．思考判断
(1)体积、压强、温度都是描述系统热学性质的状态参量．(×)
(2)系统的状态参量永远不会达到稳定．(×)
(3)当系统处于平衡态时，系统所有的性质都不随时间变化．(×)
3．探究交流
一根长铁丝，一端插入100 ℃的沸水中，另一端放入0 ℃的恒温源中，经过足够长的时间，温度随铁丝有一定的分布，而且不随时间变化，这种状态是否为平衡态？
【提示】　这种状态不是平衡态，只是一种稳定状态，因为存在外在因素的影响.
热平衡与温度
1.基本知识
(1)热平衡：两个相互接触的热力学系统的状态参量不再变化．
(2)热平衡定律：如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡．
(3)热平衡状态的特征：一切达到热平衡的系统都具有相同的温度．
2．思考判断
(1)热平衡的概念只适用于相互接触的系统．(×)
(2)表征热平衡达到“共同性质”的物理量是温度．(√)
(3)系统达到热平衡，其温度不一定相同．(×)
3．探究交流
两个相互接触的物体经过一定的时间一定能够达到热平衡吗？
【提示】　不一定，如果一个物体的温度持续升高时，两个物体之间总存在一个温度差，此时就不是热平衡状态.
温度计与温标
1.基本知识
(1)常见温度计的测温原理
名称
原理
水银温度计
根据水银热胀冷缩的性质来测量温度
金属电阻温度计
根据金属铂的电阻随温度的变化而变化来测量温度
气体温度计
根据气体压强随温度的变化而变化来测量温度
热电偶温度计
根据不同导体，因温差产生电动势的大小不同来测量温度
(2)温标：定量描述温度的方法
①摄氏温标
一种表示温度的方法，规定标准大气压下冰的熔点为0_℃，水的沸点为100_℃.在0和100之间分成100等份，每一份就是1 ℃.
②热力学温标
现代科学中常用的表示温度的方法，规定摄氏温度的－273.15 ℃为零值，它的一度等于摄氏温度的一度．
③摄氏温度与热力学温度
摄氏温度：摄氏温标表示的温度，用符号t表示，单位摄氏度，符号表示为℃.
热力学温度：热力学温标表示的温度，用符号T表示，单位开尔文，符号表示为K.
换算关系：T＝t＋273.15_K.
2．思考判断
(1)摄氏温度和热力学温度都是从零开始的．(×)
(2)0 ℃的温度可以用热力学温度粗略地表示为273 K．(√)
(3)温度升高了10 ℃也就是升高了10 K．(√)
3．探究交流
摄氏温度和热力学温度有什么相同点和不同点？
【提示】　相同点：摄氏温度表示的温度差等于热力学温度表示的温度差．
不同点：两种温度的起点不同，热力学温度从0开始，而摄氏温度可以取负值．

平衡态和热平衡的理解
【问题导思】
1．为什么说热力学平衡态是一种动态平衡？
2．两个系统达到热平衡的条件是什么？
3．怎样理解热平衡定律的物理意义？
1．平衡态的理解
(1)热力学的平衡态是一种动态平衡，组成系统的分子仍在不停地做无规则运动，只是分子运动的平均效果不随时间变化，表现为系统的宏观性质不随时间变化，而力学中的平衡态是指物体的运动状态处于静止或匀速直线运动的状态．
(2)平衡态是一种理想情况，因为任何系统完全不受外界影响是不可能的．系统处于平衡态时，由于外界影响，仍可能发生偏离平衡状态的微小变化．
(3)两个系统达到热平衡后再把它们分开，如果分开后它们都不受外界影响，再把它们重新接触，它们的状态不会发生新的变化．因此，热平衡概念也适用于两个原来没有发生过作用的系统．因此可以说，只要两个系统在接触时它们的状态不发生变化，我们就说这两个系统原来是处于热平衡状态．
2．热平衡定律的意义
热平衡定律又叫热力学第零定律，为温度的测量提供了理论依据．因为互为热平衡的物体具有相同的温度，所以比较各物体温度时，不需要将各个物体直接接触，只需将作为标准物体的温度计分别与各物体接触，即可比较温度的高低．
　
1．两个温度不同的物体相互接触时，这两个物体组成的系统处于非平衡态；最终两个系统之间的关系是热平衡．
2．两个温度不同的物体各自可能处于平衡态．
　(2013·长沙检测)关于平衡态和热平衡，下列说法中正确的有 (　　)
A．只要温度不变且处处相等，系统就一定处于平衡态
B．两个系统在接触时它们的状态不发生变化，说明这两个系统原来的温度是相等的
C．热平衡就是平衡态
D．处于热平衡的几个系统的压强一定相等
【审题指导】　(1)一个系统的温度、压强、体积等都不变化时，才是处于平衡状态．
(2)若两个系统的温度相等，则两个系统已达到热平衡．
【解析】　一般来说，描述系统的状态参量不只是一个，根据平衡态的定义知所有性质都不随时间变化，系统才处于平衡态，A错误；根据热平衡的定义知处于热平衡的两个系统温度相同，故B正确、D错误；平衡态是针对某一系统而言的，热平衡是两个系统相互影响的最终结果，可见C错误．
【答案】　B
处理平衡态的问题要注意以下三点
1．平衡态问题与热平衡不同，平衡态指的是一个系统内部达到的一种动态平衡．
2．必须要经过较长一段时间，直到系统内所有性质都不随时间变化为止．
3．系统与外界没有能量的交换．
1．(2013·镇江调研)下列说法正确的是(　　)
A．两个系统处于热平衡时，它们一定具有相同的热量
B．如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统也必定处于热平衡
C．温度是决定两个系统是否达到热平衡状态的唯一物理量
D．热平衡定律是温度计能够用来测量温度的基本原理
【解析】　热平衡的系统都具有相同的状态参量——温度，故A项错误，C项正确；由热平衡定律知，若物体与A处于热平衡，它同时也与B达到热平衡，则A的温度便等于B的温度，这也是温度计用来测量温度的基本原理，故B、D两项也正确。
【答案】　BCD
摄氏温度和热力学温度的对比
【问题导思】
1．常用温度计测量的温度单位是什么？
2．热力学中温度的单位是什么？
3．摄氏温度和热力学温度的关系是什么？
热力学温度与摄氏温度的比较
摄氏温度
热力学温度
提出者
瑞典天文学家摄尔西斯
英国物理学家开尔文
零度的规定
一个标准大气压下冰水混合物的温度
－273.15 ℃
温度名称
摄氏温度
热力学温度
温度符号
t
T
单位名称
摄氏度
开尔文
单位符号
℃
K
关系
(1)T＝t＋273.15 K，粗略表示：T＝t＋273 K
(2)ΔT＝Δt
　
1．摄氏温标的1 ℃的分格与绝对温标的1 K的分格是等价的，即每一开尔文的大小与每一摄氏度的大小是相等的．
2．热力学温度的单位开尔文是国际单位制中七个基本单位之一．
　(2013·郑州检测)关于热力学温度，下列说法中正确的是(　　)
A．－33 ℃＝240 K
B．温度变化1 ℃，也就是温度变化1 K
C．摄氏温度与热力学温度都可能取负值
D．温度由t ℃升至2t ℃，对应的热力学温度升高了273 K＋t
【审题指导】　热力学温度和摄氏温度的每一度是相等的，只是零度的起点不同，摄氏的零度是热力学温度的273.15 K，可以粗略认为是273 K.
【解析】　由T＝273＋t 可知 －33 ℃＝240 K，A正确，同时B也正确．摄氏温度可取负值，而热力学温度的零度就不可能达到，所以不能取负值，C不正确．当温度为 t ℃时 T1＝273＋t，当温度为2t ℃时，T2＝273＋2t，热力学温度升高了ΔT＝T2－T1＝t，D不正确．
【答案】　AB
2．(2013·合肥高二检测)目前世界上最大的强子对撞机在法国和瑞士的边镜建成，并投入使用．加速器工作时，需要注入约1万吨液氮对电路进行冷却，冷却的最低温度可达到零下271摄氏度，请将该温度用热力学温标来表示(　　)
A．2 K　　　　　　　　　 B．271 K
C．4 K 　　 D．0.1 K
【解析】　由热力学温标与摄氏温标的关系式T＝t＋273 K和t＝－271 ℃得T＝2 K．故A项正确．
【答案】　A
综合解题方略——读数不准确的温度计的使用
　　
实验室有一支读数不准确的温度计，在测冰水混合物的温度时，其读数为20°C；在测一标准大气压下沸水的温度时，其读数为80°C.下面分别是温度计示数为41°C时对应的实验温度和实际温度为60°C时温度计的示数，其中正确的是(　　)
A．41°C,60°C　　　　　　　 B．21°C,40°C
C．35°C,56°C 　　 D．35°C,36°C
【规范解答】　此温度计每一刻度表示的实际温度为°C＝°C，当它的示数为41°C时，它上升的格数为41－20＝21(格)，对应的实际温度应为21×°C＝35°C；同理，当实际温度为60°C时，此温度计应从20开始上升格数为＝36(格)，它的示数应为(36＋20)°C＝56°C.故正确答案为C.
【答案】　C
【备课资源】(教师用书独具)
人到底能耐受多高的温度
英国有两位物理学家曾做过以下试验：他们钻进了烤面包的炉子，而这时炉内干燥空气的温度竟达160 ℃，两人却安全地在炉内呆了几个小时，这可不是神话，而是千真万确的事实．那么，这究竟是什么道理呢？
原来，这两位科学家在炉内站在垫板上，不直接接触炉底，也不碰炉壁，实际上他们处在干燥的空气之中，在干燥的空气里，人能用出汗的办法调节体温，汗水蒸发时，从紧贴人体的那层空气吸热，人体周围这层空气的温度就降低了．
因此，人就能在温度比较高的环境中生活．同样是盛夏酷暑，我们往往会有这种感觉，空气干燥，即使气温高，也感觉“热得爽快”；而空气潮湿的话，由于蒸发比较困难，就感到又闷又热，十分难受了．

1．两个原来处于热平衡状态的系统，分开后，由于受外界的影响，其中一个系统的温度升高了5 K，另一个系统的温度升高了5 ℃，则下列说法正确的是(　　)
A．两个系统不再是热平衡系统了
B．两个系统此时仍是热平衡状态
C．两个系统的状态都发生了变化
D．两个系统的状态都没有发生变化
【解析】　由于两个系统原来处于热平衡状态，故温度相同，升高相同的温度后，温度仍相同，故A错，B正确；由于温度发生了变化，系统的状态也发生了变化，故C项正确，D错误．故正确答案为B、C.
【答案】　BC
2．热力学系统的平衡态是一种(　　)
A．定态平衡　　　　　　　 B．动态平衡
C．分子已经不动 　　 D．分子仍做无规则运动
【解析】　热平衡是一种动态平衡，是大量分子无规则运动的平均效果．
【答案】　BD
3．下列关于热力学温度的说法中，正确的是(　　)
A．－136 ℃比136 K温度高
B．0 ℃等于273.15 K
C．1 ℃就是1 K
D．升高1 ℃就是升高274.15 K
【解析】　热力学温度和摄氏温度是表示温度的不同方法，它们最大的区别就是规定的零点不同，但每一度的大小是一样的．
根据T＝t＋273.15 K可知－136 ℃＝137.15 K,0 ℃等于273.15 K，A、B正确；由ΔT＝Δt判断C、D错误．
【答案】　AB
4．1 kg 100 ℃的沸水和10 kg 100 ℃的水蒸气温度________(填“相同”或“不同”)，二者接触________(填“有”或“无”)热交换．
【解析】　两个系统温度相同，故接触时处于热平衡，无热交换．
【答案】　相同　无
1．(2013·绍兴高二检测)在热学中，要描述一定气体的宏观状态，需要确定下列哪些物理量(　　)
A．每个气体分子的运动速率
B．压强
C．体积
D．温度
【解析】　描述系统的宏观状态，其参量是宏观量，每个气体分子的运动速率是微观量，不是气体的宏观状态参量．气体的压强、体积、温度分别是从力学、几何、热学三个角度对气体的性质进行的宏观描述，是确定气体宏观状态的三个状态参量．显然B、C、D选项正确．
【答案】　BCD
2．关于热平衡定律理解正确的是(　　)
A．两系统的温度相同时，才能达到热平衡
B．A、B两系统分别与C系统达到热平衡，则A、B两系统热平衡
C．甲、乙、丙物体温度不相等，先把甲、乙接触，最终达到热平衡，再将丙与乙接触最终也达到热平衡，则甲、丙是热平衡的
D．热平衡时，两系统的温度相同，压强体积也一定相同
【解析】　两个系统热平衡的标志是它们温度相同但压强、体积不一定相同，故A、B对，C、D错．
【答案】　AB
3．关于温度这一概念理解正确的是(　　)
A．温度是描述物体的冷热程度的状态量
B．温度是热平衡系统具有“共同性质”的物理量
C．温度是决定一个系统与另一个系统是否达到热平衡状态的物理量
D．只有两个系统的温度、体积、压强均相同，这两个系统才达到了热平衡状态
【解析】　温度是唯一决定两系统是否处于热平衡状态的物理量，选项A、B、C对，D错．
【答案】　ABC
4．(2013·太原检测)下列状态处于热平衡态的是(　　)
A．将一金属块放在沸水中加热足够长的时间
B．冰水混合物处在0 ℃环境中
C．一个装有气体的密闭绝热容器匀速运动，容器突然停止运动，容器内的气体
D．开空调2分钟内教室内的气体
【解析】　系统处于热平衡态时，其状态参量稳定不变，金属块放在沸水中加热足够长的时间，冰水混合物在0 ℃环境中，其温度、压强、体积都不再变化，是平衡态，故A、B对；一个装有气体的密闭绝热容器匀速运动突然停止时，容器内气体的温度升高，压强变大，故其不是平衡态，C错；开空调2分钟内教室内的气体，温度、体积均要变化，故其不是平衡态，D错．
【答案】　AB
5．下图是四种测液体温度的方法，其中正确的是(　　)
【解析】　用温度计测量液体温度时，温度计必须置于液体中，而且不能与器壁接触，只有D正确．
【答案】　D
6．(2013·苏州高二检测)物体内分子运动的快慢与温度有关，在0 ℃时物体内的分子的运动状态是(　　)
A．仍然是运动的
B．处于静止状态
C．处于相对静止状态
D．大部分分子处于静止状态
【解析】　分子的运动虽然受温度影响，但永不停息，A项正确，B、C、D错．
【答案】　A
7．关于热力学温标和摄氏温标，下列说法正确的是(　　)
A．热力学温标中的每1 K与摄氏温标中每1 ℃大小相等
B．热力学温度升高1 K大于摄氏温度升高1 ℃
C．热力学温度升高1 K等于摄氏温度升高1 ℃
D．某物体摄氏温度为10 ℃，即热力学温度为10 K
【解析】　热力学温标和摄氏温标尽管是不同标准下的计数方式，但仅是起点不同，热力学温标中变化1 K与摄氏温标中变化1 ℃是相同的，故A、C对，B错；摄氏温度为10 ℃的物体，热力学温度为283 K，D错．
【答案】　AC
8．(2013·高密高二检测)小明自定一种新温标p，他将冰点与沸点之间的温度等分为200格，且将冰点的温度定为50p，今小明测量一杯水的温度为150p时，则该温度用摄氏温度表示时应为(　　)
A．30 ℃　　　　　　　　　 B．40 ℃
C．50 ℃ 　　 D．69 ℃
【解析】　每格表示的摄氏度为＝0.5 ℃，比冰点高出的温度为(150－50)×0.5 ℃＝50 ℃，C对，A、B、D错．
【答案】　C
9.
图7－4－1
伽利略在1593年，制造了世界上第一个温度计——空气温度计，如图7－4－1所示一个细长颈的球形瓶倒插在装有红色液体的槽中，细管中的液面清晰可见，如果不考虑外界大气压的变化，就能根据液面的变化测出温度的变化，则(　　)
A．该温度计的测温物质是槽中的液体
B．该温度计的测温物质是细管中的红色液体
C．该温度计的测温物质是球形瓶中的空气
　　 D．该温度计是利用测温物质的热胀冷缩性质制造的
【解析】　细管中的红色液体是用来显示球形瓶中空气的体积随温度变化情况的，测温物质是球形瓶中封闭的空气，该温度计是利用它的热胀冷缩的性质制造的，故A、B错，C、D正确．
【答案】　CD
10．如果可以粗略地取－273 ℃为绝对零度．在一标准大气压下，冰的熔点为________℃，即为________K，水的沸点是________℃，即________K.
【解析】　在一标准大气压下，冰的熔点为0 ℃，即为273 K．水的沸点是100 ℃，即为373 K.
【答案】　0　273　100　373
11．2012年又是一个寒冷的冬天，人在室外拿铁棒和木头时，感觉到铁棒明显比木头凉，由于表示物体冷热程度的是温度，于是有人得出当时“铁棒比木头温度低”的结论，你认为他的结论对吗？
【答案】　不对．由于铁棒和木头都与周围的环境达到热平衡，故它们的温度是一样的．感觉到铁棒特别凉，是因为人在单位时间内传递给铁棒的热量比传递给木头的热量多，所以他的结论不对．
12．如图7－4－2所示，图甲表示某半导体热敏电阻R随温度t的变化情况．把该半导体电阻与电池、电流表串联起来，如图乙所示，用该半导体作测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，于是就得到一个最简单的热敏电阻温度计．请判断：如果电池的电动势和内阻都不变，电流表上代表t1、t2的两点，哪个应该标在电流比较大的温度上？
　　　　　 甲　　　　　　　　乙
图7－4－2
【解析】　由R－t图象可知R随t的升高而降低，电流较大表示R值较小，所以t2标在电流比较大的温度上．
【答案】　t2标在电流比较大的温度上．
5内能
(教师用书独具)
●课标要求
认识温度是分子平均动能的标志．理解内能的概念．
●课标解读
1．知道温度是分子平均动能的标志，知道分子势能与体积有关．
2．理解内能的概念及决定内能的因素．
3．明确分子势能与分子间距离的关系．
●教学地位
本节主要学习分子的动能、分子势能和内能的概念．要求学生知道温度是分子平均动能的标志，物体的内能是一种不同于机械能形式的能，学习本节知识可以为以后学习的热力学第一定律打下基础.
(教师用书独具)
●新课导入建议
飞机从地面起飞，随后在高空做高速航行，有人说：“在这段时间内，飞机中乘客的势能、动能都增大了，他们身上所有分子的动能和势能也都增大了，因此乘客的内能也增大了”．这种说法对吗？为什么？
●教学流程设计
?????
?
??
?
课　标　解　读
重　点　难　点
1.知道分子热运动的动能跟温度有关，知道温度是分子热运动平均动能的标志．
2.知道什么是分子势能；知道改变分子间的距离必须涉及分子力做功，因而分子势能发生变化；知道分子势能跟物体体积有关．
3.知道什么是内能，知道物体的内能跟温度和体积有关.
1.分子的平均动能与温度的关系．(重点)
2.分子势能的概念．(重点)
3.内能的概念及物体的内能与哪些因素有关．(重点)
4.分子势能与分子力做功、分子间距离的关系．(难点)
分子动能
1.基本知识
(1)分子动能
做热运动的分子跟运动的物体一样也具有动能，这就是分子动能．
(2)分子的平均动能
热现象研究的是大量分子运动的宏观表现，重要的不是系统中某个分子的动能大小，而是所有分子的动能的平均值，叫做分子平均动能．
(3)温度的微观解释
温度是物体分子热运动平均动能的标志．
2．思考判断
(1)某种物体的温度是0 ℃，说明物体中分子的平均动能为零．(×)
(2)物体的温度升高时，所有分子的动能都增大．(×)
(3)温度是分子热运动剧烈程度的标志．(√)
3．探究交流
运动的铁球速度越来越快，则铁分子的平均动能越来越大，对吗？
【提示】　不对．铁球的速度变大，是指其机械运动的速度，即其机械运动的动能变大，而分子平均动能是指分子热运动的动能，与温度有关.
分子势能
1.基本知识
(1)分子势能
由于分子间存在着相互作用力，所以分子间也有相互作用的势能，这就是分子势能．
(2)影响分子势能大小的因素
微观上，分子势能的大小由分子间距离决定；宏观上，分子势能的大小跟物体的体积有关．
2．思考判断
(1)分子间距离增大时，分子势能一定增大．(×)
(2)分子力做正功时，分子势能一定增大．(×)
(3)当分子间距离为r＜r0时，分子力为斥力，这时减小分子间的距离，分子势能增大．(√)
3．探究交流
分子势能与以前学过的哪种能量具有相似的特点？
【提示】　分子势能同重力势能、电势能相似，是由于分子间或物体间、电荷间存在相互作用，又由其相对位置决定的能量.
物体的内能
1.基本知识
(1)定义
物体中所有分子热运动动能与分子势能的总和，叫做物体的内能．
(2)决定因素
①分子总个数由物体物质的量决定．
②分子热运动的平均动能由温度决定．
③分子势能宏观上与物体的体积有关．
④物体的内能由物质的量、温度、体积共同决定．
2．思考判断
(1)火车运动的越快，火车的内能越大．(×)
(2)物体的内能只由物体的温度决定．(×)
(3)物体的温度和体积变化时，内能一般要发生改变．(√)
3．探究交流
0 ℃的冰熔化为0 ℃的水时，内能是否发生变化？
【提示】　0 ℃的冰熔化为0 ℃的水，温度不变，分子的平均动能不变，但由于冰的体积减小，变成水后分子势能发生变化，故内能发生变化.
对分子动能的理解
【问题导思】
1．物体中每个分子无规则运动的动能是否相同？
2．为什么说温度是分子平均动能的标志？
3．分子的平均动能与分子的种类和质量是否有关？
1．单个分子的动能
(1)物体由大量分子组成，每个分子都有分子动能且不为零．
(2)分子在永不停息地做无规则热运动，每个分子动能大小不同并且时刻在变化．
(3)热现象是大量分子无规则运动的统