章末小结
1．做布朗运动实验，得到某个观测记录如图．图中记录的是(D)
A．分子无规则运动的情况
B．某个微粒做布朗运动的轨迹
C．某个微粒做布朗运动的速度－时间图线
D．按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线
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，而非分子的运动，故A项错误；既然无规则所以微粒没有固定的运动轨迹，故B项错误，对于某个微粒而言在不同时刻的速度大小和方向均是不确定的，所以无法确定其在某一个时刻的速度，故也就无法描绘其速度－时间图象，故C项错误；只有D项正确．
2．“布朗运动”是说明分子运动的重要事实，则布朗运动是指(C)
A．液体分子的运动
B．悬浮在液体中的固体分子的运动
C．固体微粒的运动
D．液体分子与固体分子的共同运动
解析：由布朗运动的定义可知C正确．
3．(多选)分子间的相互作用力既有斥力F斥，又有引力F引，下列说法正确的是(CD)
A．分子间的距离越小，F引越小，F斥越大
B．分子间的距离越小，分子势能越大
C．在分子间距离由r0逐渐增大的过程中，分子力先增大后减小
D．在分子间距离由r0逐渐减小的过程中，分子力逐渐增大
解析：分子间引力和斥力一定同时存在，且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，但斥力变化快．实际表现出来的分子力是分子引力和斥力的合力．随分子间距离的增大，分子力先变小后变大再变小．(注意：这是指r从小于r0开始到增大到无穷大)
分子力的表现及变化，对于曲线注意两个距离，即r0(10－10m)与10r0.
①当分子间距离为r0(约为10－10m)时，分子力为零，分子势能最小．
②当分子间距离r＞r0时，分子力表现为引力．当分子间距离由r0增大时，分子力先增大后减小．
③当分子间距离r＜r0时，分子力表现为斥力．当分子间距离由r0减小时，分子力不断增大．
所以C、D选项正确．
4．在两个分子间的距离由r0(平衡位置)变为10r0的过程中，下列关于分子间的作用力F和分子间的势能Ep的说法中，正确的是(B)
A．F不断减小，Ep不断减小
B．F先增大后减小，Ep不断增大
C．F不断增大，Ep先减小后增大
D．F、Ep都是先减小后增大
解析：分子间距r＝r0时，分子力F＝0；随r的增大，分子力表现为引力，F≠0；当r＝10r0时，F＝0，所以F先增大后减小．在分子间距由r0至10r0的过程中，始终克服分子引力做功，所以分子势能一直增大，所以选项B正确，其他选项错误．
5．气体内能是所有气体分子热运动动能和势能的总和，其大小与气体的状态有关，分子热运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的(A)
A．温度和体积 B．体积和压强
C．温度和压强 D．压强和温度
解析：由于温度是分子平均动能的标志，所以气体分子的动能宏观上取决于温度；分子势能由分子间引力和分子间距离共同决定，宏观上取决于气体的体积．因此答案A正确．
6．(多选)关于内能和机械能，下列说法正确的是(AD)
A．物体的机械能损失时，内能却可能增加
B．物体的内能损失时，机械能必然会减小
C．物体内能为零时，机械能可以不为零
D．物体的机械能为零时，内能可以不为零
解析：在空中下降的物体由于克服空气阻力做功，机械能损失，因摩擦物体的温度升高，内能增加，A正确；物体静止时，温度降低，内能减少，而机械能却不变，B错误；分子运动永不停息而且分子间有相互作用，内能不可能为零，但机械能可以为零，C错误、D正确．
7．(多选)1 g 100 ℃的水和1 g 100 ℃的水蒸气相比较，下述说法正确的是(AB)
A．分子的平均动能相同
B．分子的总动能相同
C．它们的内能相同
D．分子的势能相同
解析：温度相同则分子平均动能相同，A正确；因为1 g水和1 g水蒸气的分子数相同，因而它们的分子总动能相同，B正确；当100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气时，该过程吸收热量，内能增加，所以1 g 100 ℃的水的内能小于1 g 100 ℃的水蒸气的内能，C错误；因为分子的总动能没有变化，而物体的内能增大了，说明分子势能必然增大，D错误．
8．某房间，上午10时的温度为15 ℃，下午2时的温度为25 ℃，假定房间内气压无变化，则下午2时与上午10时相比较，对房间内的气体分子来说下列说法错误的是(C)
A．气体分子单位时间撞击单位面积墙壁的数目减少了
B．空气分子的平均速率增大
C．所有空气分子的速率都增大
D．气体分子数密度减小了
解析：由于下午2时温度高于上午10时，但房间内压强无变化，说明下午2时虽然空气分子的撞击作用加强，但单位时间内对单位面积的撞击次数减少，A正确；因下午2时温度高，分子平均速率一定大，但所有分子的平均速率并不一定都增大，B正确，C错误；因下午2时温度高，压强不变，说明气体的分子数密度减小，D正确．
9．下列关于物体内能的说法正确的是(B)
A．同一个物体，运动时比静止时的内能大
B．1 kg 0 ℃的水的内能比1 kg 0 ℃的冰的内能大
C．静止的物体的分子平均动能为零
D．物体被举得越高，其分子势能越大
解析：物体的内能与其宏观运动状态无关，A错误；1 kg 0 ℃的水变成1 kg 0 ℃的冰要放出热量，故1 kg 0 ℃的水的内能大，B对；静止的物体的动能为零，但分子在永不停息地运动，其分子平均动能不为零，同理被举高的物体，势能增加，但其体积不变，分子势能不变，故C、D错．
10．重1 000 kg的汽锤从2.5 m高处落下，打在质量为200 kg的铁块上，要使铁块的温度升高40 ℃以上，汽锤至少应落下多少次？设汽锤撞击铁块时做的功有60%用来升高铁块的温度(取g＝10 m/s2，铁的比热c＝0.11 cal/g·℃)．
解析：由机械能守恒可知，汽锤下落撞击铁块时刻的动能
Ek＝mgh＝103×10×2.5 J＝2.5×104 J
由动能定理得，汽锤撞击铁块所做的功
W＝Ek－0＝2.5×104 J
使铁块温度升高40 ℃所需的热量
Q＝cmΔt＝0.11×103×200×40 cal
＝8.8×105 cal＝3.696×106 J
设汽锤应下落n次，才能使铁块温度升高40 ℃，则由能量转化和守恒定律得
n·W·η＝Q
故n＝＝≈247(次)．
答案：247次
章末过关检测卷(一)
分子动理论
(测试时间：50分钟 满分：100分)
一、单项选择题(每小题3分，共15分)
1．下列现象中，哪些不可用分子的热运动来解释(C)
A．长期放煤的地方，地面下1 cm深处的泥土变黑
B．炒菜时，可使满屋子嗅到香味
C．大风吹起地上的尘土到处飞扬
D．食盐粒沉在杯底，水也会变咸
解析：长期放煤的地方，地面下1 cm深处的泥土变黑，炒菜时，可使满屋子嗅到香味，食盐粒沉在杯底，水也会变咸，都属于扩散现象．
2．只要知道下列哪组物理量，就可估算气体中分子间的平均距离(B)
A．阿伏加德罗常数，该气体的摩尔质量和质量
B．阿伏加德罗常数，该气体的摩尔质量和密度
C．阿伏加德罗常数，该气体的质量和体积
D．该气体的密度，体积和摩尔质量
解析：
A
利用气体的摩尔质量和质量可以求出物质的量，再利用阿伏加德罗常数，可以求出分子总数.
错误
B
利用气体的摩尔质量和密度可以求得摩尔体积，再利用阿伏加德罗常数，可以求出每个分子占据的体积，从而求出分子间的平均距离.
正确
C
利用气体的质量和体积，只能求出密度.
错误
D
利用该气体的密度、体积和摩尔质量，可以求出物质的量.
错误
3.有甲、乙两个物体，已知甲的温度比乙的温度高，则可以肯定(C)
A．甲物体的内能比乙物体的内能大
B．甲物体含的热量比乙物体含的热量多
C．甲物体分子的平均动能比乙物体分子的平均动能大
D．如果降低相同的温度，甲比乙放出的热量多
解析：温度是分子平均动能的标志，温度高的物体，分子平均动能一定大，而内能则是所有分子动能、势能的总和，故温度高的物体内能不一定大，A错误、C正确；热量是热传递过程内能的迁移，与内能的多少无关，故B错误；降低温度时，放出热量的多少与物体的质量及比热容均有关，与温度高低无关，D错误．
4．以下关于分子力的说法，正确的是(A)
A．分子间既存在引力也存在斥力
B．液体难以压缩表明液体中分子力总是引力
C．气体分子之间总没有分子力作用
D．扩散现象表明分子间不存在引力
解析：液体难以压缩表明液体中分子力存在着斥力，此时引力小于斥力；气体分子的作用力很小，可以忽略不计；扩散现象表明分子在不停地做无规则运动．故A正确．
5．下列关于分子动理论说法中正确的是(A)
A．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大
B．分子间的相互作用力随着分子距离的增大，一定先减小后增大
C．物体温度越高，则该物体内所有分子运动的速率都一定越大
D．显微镜下观察到墨水中的小颗粒在不停地做无规则运动，这就是液体分子的运动
解析：根据分子动理论，分子都在不停地做无规则的运动；分子之间存在着相互作用的引力和斥力．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快，因此分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大，A正确，B错误；温度越高，说明分子平均动能越大，但不能说明每个分子都大，C错误；显微镜下观察到墨水中的小颗粒在不停地做无规则运动，说明液体分子在做无规则运动，不是液体分子的运动，D错误．
二、多项选择题(每小题6分，共30分)
6．关于物体的内能，以下说法中正确的是(AB)
A．物体的所有分子的动能和势能的总和叫做物体的内能
B．高温物体的内能一定大于低温物体的内能
C．体积大的物体的内能可以大于体积小的物体的内能
D．温度低的物体的内能可以大于温度高的物体的内能
解析：物体的内能是由物体的物质的量、温度、体积共同决定的，所以B对，内能是物体内所有分子的动能和势能的总和，A对．
7．在显微镜下观察布朗运动时，布朗运动的剧烈程度(AC)
A．与悬浮颗粒的大小有关，颗粒越小，布朗运动越显著
B．与悬浮颗粒中分子的大小有关，分子越小，布朗运动越显著
C．与温度有关，温度越高，布朗运动越显著
D．与观察时间的长短有关，观察时间越长，布朗运动越趋平稳
解析：布朗运动是分子无规则碰撞悬浮颗粒引起的，温度一定，布朗运动的激烈程度就不变，与运动的时间无关．
8．关于分子间的作用力的说法，正确的是(BD)
A．分子间距的数量级等于10－10 m时，引力和斥力都为零
B．分子间距离减小时，引力和斥力都增加，但斥力比引力增加得快
C．分子间距离减小时，引力和斥力都减小，但斥力减小得快
D．当分子间距的数量级大于10－9 m时，分子力已微弱到可以忽略
解析：分子间的引力和斥力同时存在，分子力指的是他们的合力，A错误；分子间的作用力与分子间距离有关，但分子间距减小时，引力和斥力同时增大，但斥力增大得比引力快，B正确，C错误；当分子间的距离大于10r0时，分子间的引力和斥力都很小，可忽略不计，D正确．
9．如图是氧分子在不同温度(0 ℃和100 ℃)下的速率分布规律图，由图可得出正确的结论是(BD)
A．一定温度下，各种速率的氧气分子所占总分子数的比例是不确定的
B．一定温度下，氧气分子的速率呈现出“中间多，两头少”的分布规律
C．温度越高，氧气分子热运动的平均速率越小
D．温度越高，氧气分子热运动的平均速率越大
解析：在一定的温度下，各种不同速率范围内的分子数在总分子数中所占的比例是确定的，总体上表现出“中间多、两头少”的分布规律，故B对、A错．
10．如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间的距离的关系如图中曲线所示．F>0为斥力，F<0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(BC)
A．乙分子由a到b做加速运动，由b到c做减速运动
B．乙分子由a到c做加速运动，到达c时速度最大
C．乙分子由a到b的过程中，两分子间的分子势能一直减小
D．乙分子由b到d的过程中，两分子间的分子势能一直增大
解析：乙分子由a运动到c的过程，一直受到甲分子的引力作用而做加速运动，到c时速度达到最大而后受甲的斥力做减速运动，A错，B对；乙分子由a到b的过程所受引力做正功，分子势能一直减小，C正确；而乙分子从b到d的过程，先是引力做正功，分子势能减小，后来克服斥力做功，分子势能增加，故D错．
三、填空题(本题共2小题，共18分，把正确结果填入题中相应横线上，或按要求作答)
11．(8分)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4.8×10－3 mL，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＝1.2×10－9 m.
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
12．(10分)取一滴稀释的墨汁放在显微镜下观察，记录下做布朗运动的小炭粒的运动路线，如图所示，这幅图只记录了______个小炭粒每隔30 s的位置，在短短的30 s内，每个小炭粒的运动是________的，这说明____________________．若使液体的温度升高，会发现小炭粒的运动________，这说明了__________________________．
答案：3 不同 液体分子做无规则运动 变剧烈 温度越高，分子热运动越剧烈
四、计算题(第13题11分，第14、15题各13分，共37分)
13．已知铜的摩尔质量为6.35×10－2 kg·mol－1，密度为8.9×103 kg/m3，阿伏加德罗常数为6×1023 mol－1，试估算铜原子的直径．
解析：把铜原子看成是弹性小球，由体积V0＝πd3，铜的摩尔体积Vm＝，一个铜原子的体积V0＝，得d＝＝
＝
≈2.83×10－10(m)．
答案：2.83×10－10 m
14．用放大600倍的显微镜观察布朗运动，估计放大后的小颗粒(碳)体积为0.1×10－9 m3，碳的密度为2.25×103 kg/m3，摩尔质量是1.2×10－2 kg/mol，阿伏加德罗常数为6.02×1023 mol－1，则：
(1)该小碳粒含分子数约为多少个？(取一位有效数字)
(2)假设小碳粒中的分子是紧挨在一起的，试估算碳分子的直径．
解析：(1)设小颗粒边长为a，放大600倍后，则其体积为
V＝(600a)3＝0.1×10－9 m3.
实际体积为V′＝a3＝ m3
质量为m＝ρV′＝1.0×10－15 kg
含分子数为
n＝NA＝×6.02×1023个＝5×1010个．
(2)将碳分子看成球体模型，则有
＝π＝
得d＝＝ m＝2.6×10－10 m.
答案：(1)5×1010个 (2)2.6×10－10 m
15．2009年末，世界环境大会在哥本哈根召开，引起全球关注，环境问题越来越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)
(1)估算被污染的空气分子间的平均距离．
(2)另一不吸烟者一次呼吸大约吸入多少个被污染过的空气分子．
解析：(1)吸烟者抽一根烟吸入气体的总体积10×300 cm3，含有空气分子数为：
n＝[10×300×10－6/(22.4×10－3)]×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8.1×1022/10×2.8个/米3＝2.9×1021个/米3，每个污染分子所占体积为V＝1/(2.9×1021)m3，
所以平均距离为L＝＝7×10－8 m.
(2)被动吸烟者一次吸入被污染的空气分子数为2.9×1021×300×10－6个＝8.7×1017个．
答案：(1)7×10－8 m (2)8.7×1017个
第一章 分子动理论
第一节 物体是由大量分子组成的
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．
2．下列可以算出阿伏加德罗常数的一组数据是(D)
A．水的密度和水的摩尔质量
B．水的摩尔质量和水分子的体积
C．水分子的体积和水分子的质量
D．水分子的质量和水的摩尔质量
3．只要知道下列哪一组物理量，就可以估算出气体分子间的平均距离(B)
A．阿伏加德罗常数，该气体的摩尔质量和质量
B．阿伏加德罗常数，该气体的摩尔质量和密度
C．阿伏加德罗常数，该气体的质量和体积
D．该气体的密度、体积和摩尔质量
解析：对四个选项的条件逐一分析，看根据每个选项的条件能求出何种物理量，从该物理量能否最终求出分子的距离．
6．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5 000个，不间断地数，则完成任务所需时间最接近(阿伏加德罗常数NA取6×1023 mol－1)(C)
A．10年 B．1 000年
C．10万年 D．1 000万年
7．把冰的分子看成一个球体，不计冰分子之间的空隙，则由冰的密度ρ＝9×102 kg/m3、摩尔质量M0＝1.8×10－2 kg/mol和阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023 mol－1可估算冰分子直径的数量级为(C)
A．10－8 m B．10－10 cm
C．10－8 cm D．10－8 mm
8．标准状况下，空气的摩尔体积为Vm＝22.4 L/mol，已知阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023 mol－1.
(1)估算空气分子间的距离；
(2)运动员做一次深呼吸约吸入450 cm3的空气．估算他所吸入的空气分子数．
所以一次吸入的空气分子个数
N＝NA·n＝6.02×1023×2×10－2(个)＝1.2×1022(个)．
答案：(1)3.3×10－9 m (2)1.2×1022个
课件21张PPT。第一节 物体是由大量分子组成的考点一 分子的大小1．我们知道组成物体的分子是很小的．成年人做一次深呼吸，大约能吸入1.2×1022个分子．那么分子到底有多小？
提示：多数分子大小的数量级为10－10 m.
2．组成物体的分子真的是球形吗？
提示：不是．分子实际的结构很复杂，不同物体的分子形状各异．
1．分子的大小
(1)尺度大小：多数分子直径的数量级为10－10 m.
(2)质量大小：一般分子质量的数量级为10－26 kg.
(3)分子如此微小，用肉眼根本无法直接看到它们，就是用高倍的光学显微镜也看不到．直到1982年人们研制了能放大几亿倍的扫描隧道显微镜，才观察到物质表面原子的排列．
3．注意
(1)这里说的分子不同于化学上的分子，它既包括分子，也包括原子．
(2)因分子间有间隙，小球模型和立方体模型算出的分子直径只是一个粗略的数量级，两种模型算出的数量级是相同的．
例1 关于分子，下列说法中正确的是( )
A．分子看做小球是分子的简化模型，实际上，分子的形状并不真的都是小球
B．所有分子大小的数量级都是10－10 m
C．“物体是由大量分子组成的”，其中“分子”只包含分子，不包括原子和离子
D．分子的质量是很小的，其数量级一般为10－10 kg解析：将分子看做小球是为研究问题而建立的简化模型，故A选项正确；一些有机物质的分子大小的数量级超过10－10 m，故B选项错误；“物体是由大量分子组成的”，其中“分子”是分子、原子、离子的统称，故C选项错误；分子质量的数量级一般为10－26 kg，故D选项错误．
答案：A
?课堂训练
1．(2014·深圳高二检测)(多选)下列说法中正确的是(AC)
A．物体是由大量分子组成的
B．无论是无机物质的分子，还是有机物质的分子，其分子大小的数量级都是10－10 m
C．本节中所说的“分子”，包含了单原子分子、多原子分子等多种意义
D．分子的质量是很小的，其数量级为10－19 kg考点二 阿伏加德罗常数利用化学知识回答下列两个问题：
1．摩尔质量与分子质量的关系是什么？
提示：摩尔质量＝阿伏加德罗常数乘以一个分子质量．2．“摩尔体积＝阿伏加德罗常数乘以分子体积”，对于任何物质都成立吗？
提示：不是．因为固体和液体可忽略分子间隙，故公式只对固体和液体成立，对气体不成立．对气体而言应为“摩尔体积＝阿伏加德罗常数乘以一个分子占有的体积”．1．定义
1 mol物质所含有的粒子数，用符号NA表示．
2．数值
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．
4．应用
若用M表示摩尔质量，Vm表示摩尔体积，ρ表示密度．m0、V0、d分别表示每个分子的质量、体积和直径，则：
(4)单位体积所含有的分子数：
(5)摩尔质量M，摩尔体积Vm和密度ρ的关系：M＝ρVm.
5．注意
(1)上面(1)(3)(5)适用于所有状态的物质，(2)(4)只适用于固体和液体，气体不能适用．
(2)气体分子不像固体、液体分子一样紧密排列，气体分子在一个正方体的空间范围内活动，可近似认为气体分子均匀分布，每个气体分子占据一个正方体，其立方体边长为气体分子间的距离．
例2 水的分子量是18，水的密度ρ＝1.0×103 kg/m3，阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023 mol－1，则(计算结果保留一位有效数字)
(1)水的摩尔质量M＝________ g·mol－1或M＝________ kg·mol－1.
(2)水的摩尔体积V＝________ m3·mol－1.
(3)一个水分子的质量m＝________ kg.
(4)一个水分子的体积V′＝________ m3.
(5)水分子的直径d＝________ m，一般分子直径的数量级是________ m.解析：(1)某种物质的摩尔质量用“g·mol－1”作单位时，其数值与该种物质的分子量相同，所以水的摩尔质量M＝18 g·mol－1.如果摩尔质量用国际单位制的单位“kg·mol－1”，就要换算成M＝1.8×10－2 kg·mol－1.
答案：(1)18 1.8×10－2 (2)1.8×10－5 (3)3×10－26 (4)3×10－29 (5)4×10－10 10－10
第一章 分子动理论
第二节 测量分子的大小
1．理解用油膜法测量分子大小的原理，学会利用宏观量测定微观的数量级的方法．
2．通过用油膜法测定分子大小的实验，学会用理想化模型来处理实际问题．
3．通过探究学习培养学生的创新思维和严谨、求实的科学素养．
1．实验器材．
序号
器材名称
备注
1
已稀释的油酸若干毫升
体积比为1∶200
2
浅盘1只
30 cm×40 cm
3
注射器(或滴管)1支
4
带方格的透明塑料盖板1块
(续上表)
5
量筒1个
6
彩色水笔1支
7
痱子粉(或石膏粉)
带纱网或粉扑
2.实验原理．
通过测量某些宏观量的数值来估算分子的大小．油膜法是粗测分子大小的一种方法，一般选油酸(密度小于水，浮在水面)，油酸分子式为C17H33COOH，它的构成中的羧基—COOH对水具有很强的亲和力，另一部分—C17H33对水没有亲和力而浮在水面，因此油酸分子会一个个地直立在水面上形成单分子油膜，将油酸分子视为紧密排列的小球，若测出一定体积的油酸体积及在水面上形成的单分子油膜
3．实验步骤．
(1)用注射器或滴管将老师先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内增加一定体积(例如1 mL)时的滴数，如图所示．
(2)如图所示，在水平放置的浅盘倒入约2 cm深的水，用纱网(或粉扑)将适量痱子粉轻轻撒在水面上．
(3)如图所示，用滴管将一滴油酸酒精溶液轻轻滴入水面中央，待油膜形状稳定后，在浅盘上盖上塑料盖板，用彩笔描出油膜的边缘轮廓．
4．数据处理．
(1)将画有油酸薄膜轮廓的塑料盖板放在坐标纸上，如图所示，算出油酸薄膜的面积S.
(2)由步骤(1)中的数据计算出每滴油酸酒精溶液体积的平均值，再由油酸酒精溶液的浓度算出一滴溶液中纯油酸的体积V，根据一滴油
5．注意事项．
(1)油酸酒精溶液配制后不要长时间放置，以免改变浓度产生实验误差．
(2)实验前应练习好滴法．
(3)待测油酸扩散后又收缩，要在稳定后再画轮廓，扩散后又收缩有两个原因：第一是水面受到油酸滴冲击凹陷后恢复，第二是酒精挥发后液面收缩．
(4)当重做实验时，水从盘的一侧边缘倒出，在这侧面上会残留油酸，可用少量酒精清洗，并用脱棉擦干，再用清水冲洗，这样可保持盘的清洁．
(5)从盘的中央加痱子粉，使粉自动扩散至均匀，比在水面上撒粉效果好．
(6)求油膜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．
(7)本实验只要求估算分子大小，实验结果数量级符合要求即可．
1．(多选)用油膜法测分子大小时，采用的理想化条件是(AB)
A．把在水面上尽可能充分散开的油膜视为单分子油膜
B．把形成单分子油膜的分子看做紧密排列的球形分子
C．把油膜视为单分子油膜，但需考虑分子间隙
D．将单分子视为立方体模型
解析：由用油膜法估测分子的大小的实验可知，将体积为V的油膜液滴滴在水面上，形成面积为S的油膜，由此可以估算出油酸分子的直径为
2．在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，准备有以下器材：用酒精稀释过的油酸、滴管、痱子粉、浅盘及水、玻璃板、彩笔，还缺少的器材有(C)
A．只有量筒 B．只有坐标纸
C．量筒和坐标纸 D．不再缺仪器
解析：测量1滴油酸酒精溶液的体积时，需将注射器内的溶液滴入量筒，而不是滴入原溶液，以防由于酒精挥发导致浓度降低；形成单分子油膜后，要借助坐标纸测量油膜面积，故C正确．
3．用油膜法测出分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，只需要知道油滴的(B)
A．摩尔质量 B．摩尔体积
C．体积 D．密度
4．在用油膜法测量分子的大小的实验中，下列说法正确的是(D)
A．油酸可以用汽油代替，因为汽油也不溶入水而能溶入酒精
B．可以直接用量筒量取一定的油酸酒精溶液倒在水盘中
C．可以用汽油代替酒精，因为油酸能溶入汽油
D．不溶入水的各种油不一定能在较短时间内在水面上形成单分子油膜
解析：因为汽油易挥发，滴在水面上的汽油将很快挥发，而且汽油也不像油酸分子一样一端有亲水性，一端有憎水性，所以汽油在水面上不易形成单分子油膜，故A选项错．为了使水面上的油酸体积尽量小，应该向水中滴上一滴溶液而不是用量筒倒入，所以B选项错．因为汽油不溶于水，将油酸汽油溶液滴入水面上时，汽油也浮在水面上，所以用汽油代替酒精是不合适的，故C选项错．由于各种油的分子不是都和油酸分子一样有憎水端和亲水端，有的油分子间有较大的粘连作用，不容易在水面上散开，所以不一定能在水面形成单分子油膜，故D选项正确．
5．(多选)油膜法粗略测定分子直径的实验基础是(AB)
A．把油酸分子视为球形，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酒精溶液的体积除以油膜的面积
D．油酸分子直径的数量级是10－15 m
解析：油酸在水面上形成单分子油膜，将油酸分子视为球形，其分子直径即为膜的厚度，它等于滴在水面上的纯油酸的体积除以油膜的面积，而酒精已溶于水或挥发，故A、B对，C错，油酸分子直径的数量级为10－10 m，故D错．
6．关于分子，下列说法中正确的是(C)
A．分子是球形的，就像我们平时的乒乓球有弹性，只不过分子非常非常小
B．所有分子的直径都相同
C．不同分子的直径一般不同，但数量级基本一致
D．测定分子大小的方法只有油膜法一种方法
解析：分子的形状非常复杂，为了研究和学习方便，把分子简化为球形，实际上不是真正的球形，故A项错误；不同分子的直径一般不同，但数量级基本一致，为10－10 m，故B错、C对；油膜法只是测定分子大小的一种方法，还有其他方法，如扫描隧道显微镜观察法等，故D错误．
7．用油膜法估测分子的直径的实验中，下列操作正确的是(B)
A．将纯油酸直接滴在水面上
B．向量筒中滴100滴酒精油酸溶液，读出其体积
C．用试管向水面倒油酸溶液少许
D．在计算油膜面积时，凡是占到方格的一部分的都计入方格的总数
解析：油酸应先稀释成酒精油酸溶液，然后取一滴溶液滴在浅盘里，目的是形成单分子油膜，故A、C错，B对；计算油膜面积时应数占到方格一半以上为一个，少于半个忽略，故D错．
8．“用油膜法估测分子的大小”实验的简要步骤如下：
A．将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数(不足半个的舍去，多于半个的算一个)，再根据方格的边长求出油膜的面积S.
B．将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上．
C．用浅盘装入约2 cm深的水．
E．根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V.
上述步骤中有步骤遗漏或步骤不完整，请指出：
(1)________________________________________________________________________．
(2)________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
上述实验步骤的合理顺序是____________．
解析：在滴入油酸酒精溶液之前，应将痱子粉或细石膏粉均匀地撒在水面上，这样可以清楚地看出油酸的轮廓，另外，在实验过程中，必须记下一滴油酸的体积．
答案：(1)C步骤中，要在水面上均匀地撒上痱子粉或石膏粉
(2)实验时，还需要：F.用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时的滴数 CFBAED
9．将1 cm3的油酸溶于酒精，制成200 cm3的油酸酒精溶液．已知1 cm3溶液有50滴，现取1滴油酸酒精溶液滴在水上，随着酒精溶于水，油酸在水面上形成一层单分子薄层，测出这一薄层面积为0.2 m2，由此可估算出油酸分子的直径约为________________________________________________________________________ m.
答案：5×10－10 m
10．在“用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所示，图中正方形方格的边长为1 cm.
(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)
解析：(1)为使油膜在水面上形成单分子油膜．
答案：(1)为使油膜形成单分子油膜 (2)6.3×10－10 m
课件25张PPT。 第二节 测量分子的大小考点一 理解用油膜法测量分子的原理1．实验中为什么用油酸而不用其他液体？
提示：油酸在水面上形成单分子层油膜，油酸分子的一端对水有很强的亲和力，被水吸引在水中，另一端对水没有亲和力，便冒出水面，油酸分子都是直立在水面上的，单分子油膜的厚度等于油酸分子的长度．若把分子当成小球，油膜的厚度也就等于分子的直径(如图所示)．
2．实验中为什么用酒精对油酸进行稀释？
提示：用酒精对油酸进行稀释有利于获取更小体积的纯油滴，这样更有利于油酸在水面上形成单分子油膜．同时酒精易挥发，不影响测量结果．
例1 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0.1 mL的量筒、盛有适量清水的45×50 cm2浅盘、痱子粉、橡皮头滴管、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%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NB．将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上，用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液，从低处向水面中央一滴一滴地滴入，直到油酸薄膜有足够大的面积又不与器壁接触为止，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 cm2
(2)用已给的和测得的物理量表示单个油膜分子的直径大小________(单位：cm)．
?课堂训练
1．在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，下列哪些假设不是实验的前提(C)
A．该油膜是单分子油膜
B．可以认为油膜的厚度就是油酸分子的直径
C．油酸分子是球形
D．在油膜中油酸分子是紧密排列的，分子间无间隙
解析：在忽略分子间隙的情况下，油膜为单分子油膜时，油膜的厚度为分子的直径，即使分子不是球形，这一关系仍然存在，因此C不是实验假设的前提，故A、B、D正确．
考点二 实验数据处理实验中为什么在水面上撒痱子粉？
提示：撒痱子粉后，便于观察所形成的油膜的轮廓．
1．油酸溶液配制好后不要长时间放置，以免浓度改变而产生实验误差．
2．实验前应检查方盘是否干净，如果有油渍则将导致实验无法完成．
3．浅盘中的水应保持稳定状态，最好静置一段时间，痱子粉均匀撒在水面上．从浅盘的中央加痱子粉，使粉自动扩散至均匀．
4．向水面滴油酸酒精溶液时，针尖应竖直、靠近水面(最好距水面1 cm左右)，如果离水面太高，可能无法形成油膜．滴油酸酒精溶液时要注意控制好，只滴1滴．
5．计算油膜面积时，以坐标纸上方格的数目来计算(边长1 cm)，不足半个的舍去，多于半个的算1个．实验只要求估算分子大小，实验结果数量级符合要求即可．
6．当重做实验时，水从盘的一侧边缘倒出，在这侧面残留的油酸可用少量的酒精清洗，并用脱脂棉擦去，再用清水冲洗．这样可保持盘的清洁．
例2 油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL油酸酒精溶液中有油酸0.6 mL，用滴管向量筒内滴50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加1 mL.若把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成单分子油膜的形状如图所示．
(1)若每一小方格的边长为30 mm，则油酸薄膜的面积为________ m2；
(2)每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为________ m3；
(3)根据上述数据，估算出油酸分子的直径为________ m.
解析：(1)用填补法数出在油膜范围内的格数(面积大于半个方格的算一个，不足半个的舍去不算)为57个，油膜面积约为S＝57×(3.0×10－2 m)2＝5.13×10－2 m2.
?课堂训练
2．采用油膜法估测分子的大小，需要测量的物理量是(C)
A．1滴油酸的质量和它的密度
B．1滴油酸的体积和它的密度
C．1滴油酸的体积和它散成油膜稳定时的面积
D．所散成的油膜的厚度和它的密度
考点三 实验误差分析
1．纯油酸体积的计算误差．
2．油膜面积的测量误差，主要是：
(1)油膜形状的画线误差；
(2)数格子法本身是一种估算的方法，自然带来误差．
例3 为了减小“用油膜法估测分子的大小”的误差，下列方法可行的是( )
A．用注射器向量筒里滴1滴油酸酒精溶液，直接读出量筒每滴油酸酒精溶液的体积
B．把浅盘水平放置，在浅盘里倒入一些水，使水面离盘口距离小一些
C．先在浅盘水中撒些痱子粉，再用注射器把油酸酒精溶液滴4滴在水面上
D．用牙签把水面上的油膜尽量拨弄成矩形
解析：多滴几滴油酸酒精溶液确实会使测量形成油膜的油酸体积更精确些，但多滴以后会使油膜面积增大，可能使油膜这个不规则形状的一部分与浅盘的壁相接触(做实验的浅盘的面积都不大)，这样油膜就不再是单分子油膜了．
答案：B
?课堂训练
3．(多选)某学生在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，计算结果偏大，可能是由于(AC)
A．油酸未完全散开
B．油酸中含有大量酒精
C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
D．求每滴体积时，1 mL的溶液的滴数多记了10滴第一章 分子动理论
第三节 分子的热运动
1．了解扩散现象是由分子的运动产生的．
2．知道什么是布朗运动，理解布朗运动产生的原因．
3．知道什么是分子的热运动，理解分子热运动与温度的关系．
4．通过对布朗运动产生原因的分析，培养学生分析问题解决问题的能力．
1．物体内部大量分子的无规则运动称为热运动，它有两种典型的宏观形式，分别为扩散现象和布朗运动．
2．无论是气体、液体，还是固体，相互接触时，都能发生物质间的相互迁移现象，这就是扩散，物态不同时，扩散的快慢不同，气态的物质扩散现象最明显，固态的物质现象最不明显．
3．布朗运动是英国植物学家布朗用显微镜观察悬浮在水中的花粉时发现的，后来人们发现，悬浮在液体或气体中的微粒都能发生这种现象．
4．产生布朗运动时，微粒周围的液体分子在永不停息地做无规则热运动，每一瞬间每个分子对微粒的冲力和方向是不确定的．合力的大小和方向也不确定，因而布朗运动也是无规则的．
5．扩散现象直接反映了物质分子的无规则运动，布朗运动间接反映了液体分子的无规则运动，但它们产生的根本原因是相同的，它们都随温度的升高而表现得越明显．
1．(多选)下列现象哪些是扩散现象(AC)
A．香水的香味可以传得很远
B．将沙子倒入石块中，沙子要进入石块的空隙
C．堆在墙角的煤可以渗入到墙里面
D．有风时，尘土飞扬到空中
解析：香水的香味传得远是香水分子在空气中的扩散；煤渗到墙里面是煤分子扩散到墙里；沙子进入石块的空隙，不是分子的行为，是一种物质(颗粒)进入对方；尘土飞扬到空中也是一种物质(颗粒)进入对方．
2．(多选)扩散现象说明了(CD)
A．物体是由大量分子组成的
B．物质内部分子间存在着相互作用力
C．分子间存在着空隙
D．分子在做无规则的运动
解析：扩散现象是一种物质的分子迁移进入另一种物质内部的现象，因而说明了分子间存在着空隙；而物质混合达到均匀，则表明分子的运动是无规则的．
3．在显微镜下观察稀释了的碳素墨水，将会看到(D)
A．水分子的运动情况 B．碳分子的运动情况
C．水分子对炭粒的作用 D．炭粒的无规则运动
解析：在显微镜下只能看到大量分子的集合体——炭粒的无规则运动，而观察不到水分子和碳分子的运动．
4．在较暗的房间里，从射进来的阳光中，可以看到悬浮在空气中的微粒在不停地运动，这些微粒的运动(D)
A．是布朗运动
B．是微粒分子的运动
C．是自由落体运动
D．是由气流和重力引起的运动
解析：这些能用肉眼看见的颗粒是比较大的，故不是布朗运动，因为颗粒的质量比较小，这些颗粒的运动是气流和重力作用引起的．
5．(多选)下列有关布朗运动的说法正确的是(AD)
A．悬浮颗粒越小，布朗运动越显著
B．悬浮颗粒越大，布朗运动越显著
C．液体的温度越低，布朗运动越显著
D．液体温度越高，布朗运动越显著
解析：布朗运动的成因是液体分子对固体颗粒撞击力的不平衡性，颗粒越小，温度越高，布朗运动越显著，故A、D正确．
6．布朗运动产生的原因是(D)
A．悬浮粒子之间的相互作用
B．悬浮粒子受到液体分子的引力作用
C．悬浮粒子受到液体分子的斥力作用
D．悬浮粒子不断地受到液体分子的撞击
解析：在同一时刻液体分子对悬浮颗粒的撞击作用不平衡造成的．
7．(2014·梅州高二检测)在下列给出的四种现象中，属于扩散现象的有(C)
A．雨后的天空中悬浮着许多小水珠
B．海绵吸水
C．把一块铅和一块金的接触面磨平，磨光后，紧紧地压在一起，几年后会发现铅中有金
D．将大米与玉米混合在一起，大米与玉米“你中有我，我中有你”
解析：扩散现象指不同的物质分子彼此进入对方的现象，很明显A、B、D不是分子进入对方的现象，C属于扩散现象．
8．(多选)下列关于布朗运动的说法，正确的是(BD)
A．布朗运动是液体分子的无规则运动
B．液体温度越高，悬浮粒子越小，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粒子撞击作用的不平衡引起的
解析：布朗运动是液体内悬浮粒子的运动，不是液体分子的无规则运动．布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的，液体温度越高，悬浮粒子越小，布朗运动越剧烈．有个成语是“见微而知著”，对布朗运动而言，是“见著而知微”．
9．如图所示是布朗运动的示意图，下列说法中正确的是(D)
A．图中记录的是分子无规则运动的情况
B．图中记录的是粒子做布朗运动的轨迹
C．粒子越大，布朗运动越明显
D．温度越高，布朗运动越剧烈
解析：布朗运动不是固体分子的无规则运动，而是大量液体分子做无规则热运动时与悬浮在液体中的小颗粒发生碰撞，从而使小颗粒做无规则运动，即布朗运动是固体颗粒的运动，温度越高，分子运动越激烈，布朗运动也越激烈，A错误、D正确；粒子越小，某一瞬间跟它撞击的分子数越少，撞击作用的不平衡性表现得越明显，即布朗运动越显著，故C错误；图中每个拐点记录的是粒子每隔30 s的位置，而在30 s内粒子做的也是无规则运动，而不是直线运动，故B错误．
10．下列事例中，属于分子不停地做无规则运动的是(B)
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：树叶、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．
课件34张PPT。第三节 分子的热运动考点一 扩散现象 1．生活中常会见到下列几种现象：
(1)在墙角打开一瓶香水，很快整个房间都会弥漫着香气．
(2)滴一滴红色墨水在一盆清水中，过一段时间整盆水会变成浓度相同的红色．
(3)炒菜时，在锅里放一撮盐，整锅菜都会具有咸味．
以上现象说明什么问题？它们属于什么现象？
提示：说明不同物质能够彼此进入对方．它们属于扩散现象．
2．固体物质都有固定的形状，它们之间也会发生扩散吗？扩散过程是否永远不会停止？
提示：会．物质处于固态、液态和气态时均能发生扩散现象，只是气态物质的扩散现象最显著，固态物质扩散现象不明显，需要经过较长的时间才能观察到固态物质明显的扩散现象．当物质在这一能达到的空间里实现了分布均匀，扩散现象就结束了，但此时分子的运动并没有停止．
1．定义
由于分子的无规则运动而产生的物质迁移现象．
2．对扩散现象的理解
(1)影响扩散现象的因素：
①物质处于固态、液态、气态时均能发生扩散现象，只是短时间内，气态物质扩散现象最明显，固态物质的扩散现象非常不明显．
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，扩散现象越明显．
③扩散现象发生的明显程度还受到“已迁入对方”的分子浓度的限制，当浓度低时，扩散现象较为明显．
(2)成因分析．
扩散现象不是外界作用(例如对流、重力作用等)引起的，也不是化学反应的结果，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．
注意：扩散现象是分子运动的宏观表现，当发生扩散的两部分的分子分布浓度相同时，扩散现象停止，但分子的运动并没有停止．
例1 (2014·东莞检测)“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．诗人描写春晴天暖，鸟语花香的山村美景．而这两句诗也蕴含着物理学中的热学与声学知识．对于前一句，我们可以理解对花朵分泌出的芳香分子运动的速率加快．骤暖说明当时环境温度突然________，这属于________现象．解析：“花气袭人”说明了发生扩散现象，即花朵中的芳香分子扩散到了空气中，而造成扩散加快的直接原因是“骤暖”，即气温突然升高．从物理学角度看就是周围气温升高时，分子扩散运动加剧．
答案：升高 扩散
方法总结：(1)扩散现象直接表现了分子的无规则运动，它可以在气体、液体、固体中进行，且温度越高，扩散得越快．
(2)要会利用所学知识来解释日常生活中的某些现象．
?课堂训练
1．(多选)下列四种现象中，属于扩散现象的有(CD)
A．雨后的天空中悬浮着很多的小水滴
B．海绵吸水
C．在一杯热水中放几粒盐，整杯水很快就会变咸
D．把一块煤块贴在白墙上，几年后铲下煤块发现墙中也有煤解析：扩散现象是指两种不同的分子互相渗透到对方的现象，它也是分子运动引起的．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，海绵吸水是一种毛细现象，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项正确．
考点二 布朗运动1．如图甲所示，把墨汁用水稀释后取出一滴放在高倍显微镜下观察，可以看到悬浮在液体中的小炭粒在不停地做无规则运动．在显微镜下追踪一个小炭粒的运动，每隔30 s把炭粒的位置记录下来，然后用直线把这些位置按时间顺序依次连接起来，就得到类似图乙所示的微粒运动的位置连线．可以看出，微粒的运动是无规则的．那么小炭粒为什么会做无规则的运动？这种运动说明了什么？
提示：小炭粒受到液体分子不平衡的撞击作用；这种运动反映了液体分子运动的无规则性．
2．将布朗运动的装置由实验室移到高速运动的列车上，微粒的运动是否更明显？
提示：不会更明显．布朗运动是由液体分子的无规则运动引起的，与外界因素(如实验装置是否运动)无关．
1．定义
人们把悬浮在液体或气体中的微粒的无规则运动叫做布朗运动．
2．产生原因
液体中许许多多做无规则运动的分子不断地撞击微小悬浮颗粒，当颗粒足够小时，受到来自各个方向的液体分子的撞击作用的不平衡产生的．
3．特点
(1)永不停息、无规则．
每个液体分子对微粒撞击时对微粒都产生冲力，由于分子的无规则运动，每一瞬间每个分子对微粒的冲力大小和方向是不确定的，合力的大小和方向随时都在改变，而这种变化是无规则的，因而布朗运动也是无规则的．
(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，布朗运动越明显．
温度越高，液体分子的运动越剧烈，分子运动的速率越大，每次撞击时对微粒的冲力越大，因而同一时刻微粒受到的各个方向的冲力的合力越大，微粒的加速度也越大，而使微粒的运动变得更剧烈．另外，温度升高，分子运动的速率增大的同时，在单位时间内分子对微粒碰撞的次数也增多，而使微粒的运动变得更剧烈．综上所述，温度越高，布朗运动越明显．
例2 关于布朗运动，下列说法正确的是( )
A．布朗运动就是分子运动，布朗运动停止了，分子运动也会暂时停止
B．微粒做布朗运动，充分说明了微粒内部分子是不停地做无规则运动的
C．布朗运动是无规则的，因此它说明了液体或气体分子的运动是无规则的
D．布朗运动的无规则性，是由于外界条件无规律的不断变化而引起的
解析：布朗运动是指悬浮在液体或气体中的小颗粒的运动，它不是指分子的运动．布朗运动的无规则性，是由液体或气体分子的撞击引起的，通过布朗运动，间接反映了液体或气体分子的无规则性，它不是由颗粒内部的分子无规则运动引起的．也不是由于外界条件变化引起的，故只有C对．
答案：C
方法总结：布朗运动是悬浮在液体中的小颗粒由于液体分子撞击不平衡引起的．布朗运动的剧烈程度跟颗粒的大小、温度的高低有关，布朗运动是液体分子无规则热运动的间接反映。?课堂训练
2．(多选)对以下物理现象分析正确的是(BC)
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
考点三 布朗运动与扩散现象的异同
布朗运动与扩散现象有哪些异同点？
提示：布朗运动和扩散现象都反映了组成物质的分子的热运动，且剧烈程度与温度有关；布朗运动是小颗粒的运动，而扩散现象是分子的实际运动，两者发生的范围不同、持续时间不同．
例3 (多选)关于布朗运动和扩散现象的说法正确的是( )
A．布朗运动和扩散现象都可以在气体、液体和固体中发生
B．布朗运动和扩散现象都是分子运动
C．布朗运动和扩散现象都是温度越高越明显
D．布朗运动和扩散现象都是永不停息的
解析：布朗运动和扩散现象的研究对象不同：布朗运动是固体颗粒，而扩散现象是分子运动．布朗运动和扩散现象条件不一样：布朗运动只能在气体和液体中发生，而扩散现象可以发生在固体、液体和气体任何两种物质之间．布朗运动和扩散现象的共同点是两者都是永不停息的，并且温度越高越明显．
答案：CD
?课堂训练
3．(多选)下列关于布朗运动、扩散现象和对流的说法正确的是(AD)
A．布朗运动、扩散现象和对流在月球表面都能进行
B．布朗运动、扩散现象和对流在宇宙飞船里都能进行
C．布朗运动、扩散现象在月球表面能够进行，而对流则不能进行
D．布朗运动、扩散现象在宇宙飞船里能够进行，而对流不能进行
解析：布朗运动、扩散都是分子无规则运动的结果，不需要附加外界的条件．而对流则需要在有重力作用的条件下才能进行．因此，布朗运动、扩散和对流在月球表面都能进行，只不过对流在月球表面进行得慢罢了．宇宙飞船里处于完全失重状态，所以对流不能进行．
考点四 分子的热运动
在扩散现象中，温度越高，扩散越快；在布朗运动中，温度越高，布朗运动越明显．而这两种现象又都反映了分子的运动，那么分子的运动与温度有怎样的关系？分子的运动又有哪些特点呢？
提示：温度越高，分子的运动越激烈．
特点：(1)永不停息；(2)无规则．
分子的无规则运动称为热运动．所谓分子的“无规则运动”，是指由于分子之间的相互作用碰撞，每个分子的运动速度无论是方向还是大小都在不断地变化．
例4 下列关于热运动的说法中，正确的是( )
A．分子热运动是指扩散现象和布朗运动
B．分子热运动是物体被加热后的分子运动
C．分子热运动是单个分子做永不停息的无规则运动
D．分子热运动是大量分子做永不停息的无规则运动
解析：分子热运动是指物体内大量分子做无规则运动，不是单个分子做无规则运动，物体被加热、不被加热，其内部的分子都在进行着分子热运动，故B、C错误，D正确．扩散现象和布朗运动证实了分子的热运动，但热运动不是扩散现象和布朗运动．
答案：D
?课堂训练
4．通常把萝卜腌制成咸菜需要几天，而萝卜炒成熟菜，使之具有相同的咸味仅需几分钟，造成这种差别的原因是(D)
A．盐分子太小了，很容易进入萝卜中
B．盐分子间有相互作用的引力
C．萝卜分子间有空隙，易扩散
D．炒菜时温度高，分子热运动加快
解析：分子热运动与温度有关，温度越高，分子的热运动越剧烈，盐分子不会随温度的升高而变小，故A错误；盐分子之间的引力和斥力不会影响分子运动的速度，故B错误；盐分子间的空隙与分子运动的速度无关，故C错误；炒菜时由于温度高，分子的运动加剧，故盐分子能快速进入萝卜分子中，故D正确．
第一章 分子动理论
第四节 分子间的相互作用力
1．知道分子间同时存在着相互作用的引力和斥力．
2．知道实际表现的分子力是斥力和引力的合力，记住分子力随分子间距离变化的规律．
3．能用分子解释简单的现象．
1．大量事实说明分子间存在相互吸引力和相互排斥力．研究表明，二者是同时存在、同时变化的，把两者相等的位置叫平衡位置．
2．分子间的相互作用力图象如图所示，由图可知，引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，当r＝r0时，F斥＝F引，F合＝0；当r＝r1时，F斥＞F引，分子力表现为斥力，当r＝r2时，F斥＜F引，分子力表现为引力．
3．平衡位置的距离r0的大小与分子的大小相当，其数量级为10－10 m，当分子间距离的数量级大于10－9 m时，分子间的作用力近似为零，因此，分子力的作用距离很短．
4．组成物质的分子是由原子组成的，原子内部有带正电的原子核和外部带负电的电子，这些带电粒子的相互作用引起了分子间的作用力，所以分子力在本质上是电磁力．
1．下列现象能说明分子之间有相互作用力的是(A)
A．一般固体难于拉伸，说明分子间有引力
B．一般液体易于流动和变成小液滴，说明液体分子间有斥力
C．用气筒给自行车车胎打气，越打越费力，说明压缩后的气体分子间有斥力
D．高压密闭的钢筒中的油沿筒壁溢出，这是钢分子对油分子的斥力
解析：固体难于拉伸，是分子间引力的表现，故A对；B中液体的流动性不能用引力、斥力来说明，它的原因是化学键的作用；自行车车胎内越打气，气体越多，气体的压强会越大，打气就越费力，这不是分子斥力的结果，况且分子斥力始终存在；在气体状态下，分子力表现为引力．钢分子间有空隙，油从筒中溢出，是外力作用的结果，而不是钢分子对油分子的斥力，故只有A正确．
2．清晨，草叶上的露珠是由空气中的水汽凝结成水珠，这一物理过程中，水分子间的(D)
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：水汽凝结成水珠时，水分子之间的距离变小，引力、斥力都随分子间的距离的减小而增大．
3．下列现象不能说明分子间存在引力的是(B)
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也可发生，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达到引力作用范围而发生作用，D正确，故符合题意的为B选项．
4．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)
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．分子之间的距离越小，F引越小，F斥越大
D．分子之间的距离越小，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，它们的大小随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的减小而增大，但斥力随分子间距离的变化而变化得更快一些．当rr0时，合力表现为引力，合力的大小随分子间距离的增大表现为先增大后减小．故正确选项是A.
5．“破镜难圆”的原因是(D)
A．玻璃分子间的斥力比引力大
B．玻璃分子间不存在分子力的作用
C．一块玻璃内部分子间的引力大于斥力；而两块碎玻璃片之间，分子引力和斥力大小相等，合力为零
D．两片碎玻璃之间，绝大多数玻璃分子间距离太大，分子引力和斥力都可忽略，总的分子引力为零
解析：破碎的玻璃放在一起，由于接触面的错落起伏，只有极少数分子能接近到分子间有作用力的程度，因此，总的分子引力非常小，不足以使它们连在一起．
6．关于分子间作用力，下面说法中正确的是(其中r0为分子间平衡位置之间的距离)(D)
A．两个分子间距离小于r0时，分子间只有斥力
B．两个分子间距离大于r0时，分子间只有引力
C．压缩物体时，分子间斥力增大，引力减小
D．拉伸物体时，分子斥力和引力都减小
解析：分子间的引力和斥力是同时存在的，当r>r0时，它们的合力表现为引力；当r7．下列现象可以说明分子间有引力的是(A)
A．用粉笔写字在黑板上留下字迹
B．两个带异种电荷的小球相互吸引
C．用毛皮摩擦过的橡胶棒能吸引轻小的纸屑
D．磁体吸引附近的小铁钉
解析：毛皮摩擦的橡胶棒能吸引轻小的纸屑及两带电小球相吸都是静电力的作用，磁铁吸引小铁钉的力是磁场力，二者跟分子力是不同性质的力，故B、C、D错，粉笔字留在黑板上是由于粉笔的分子与黑板的分子存在引力的结果，故A正确．
8．两个分子从远处(r>10－9 m)以相等的初速度v相向运动，在靠近到距离最小的过程中，其动能的变化情况为(D)
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：从r>10－9 m到r0时，分子间作用力表现为引力，随距离的减小，分子力做正功，分子动能增加；当分子间距离由r0减小时，分子间作用力表现为斥力，随距离减小，分子间作用力做负功，分子动能减小，D正确，A、B、C错误．
9．如图所示，甲分子固定于坐标原点O，乙分子从无穷远处静止释放，在分子力的作用下靠近甲，图中b点是引力最大处，d点是分子靠得最近处，则乙分子速度最大处是(C)
A．a点 B．b点
C．c点 D．d点
解析：a点和c点处分子间的作用力为零，乙分子的加速度为零，从a点到c点分子间的作用力表现为引力，分子力做正功，乙分子速度增加，从c点到d点分子间的作用力表现为斥力，分子间的作用力做负功，故乙分子由a点到d点先加速再减速，所以在c点速度最大，故C正确．
10．分子甲和分子乙距离较远，设甲分子固定不动，乙分子逐渐向甲分子靠近，直到不能再近的这一过程中(D)
A．分子力总是对乙分子做正功
B．乙分子总是克服分子力做功
C．先是乙分子克服分子力做功，然后分子力对乙分子做正功
D．先是分子力对乙分子做正功，然后乙分子克服分子力做功
解析：由于分子间距大于r0时，分子力表现为引力，因此分子乙从远处移到距分子甲r0处的过程中分子力做正功，如下图所示；由于分子间距离小于r0时，分子力表现为斥力，因此分子乙从距分子甲r0处继续移近甲时要克服分子力做功．
课件32张PPT。第四节 分子间的相互作用力考点一 分子间存在相互作用力1．取一支长约1 m的细玻璃管，注入半管清水，再注入酒精，使液面与管口平齐，密封管口，上下几次颠倒玻璃管，观察到管中的液体体积变小了，液面在管口下面了，这个实验说明了什么？
提示：分子间有空隙．
2．如右图所示，把一块洗净的玻璃板吊在弹簧测力计下面，使玻璃板水平地接触水面，若想使玻璃板离开水面，在拉出玻璃板时，由弹簧测力计读出的示数和用弹簧测力计直接测玻璃板的重力时的示数相同吗？为什么在向外拉玻璃板时示数要稍大呢？
提示：不同；因玻璃板和液面之间有相互作用力．
1．引力
(1)当外力欲使物体拉伸时，组成物体的大量分子间将表现出引力以抗拒外界对它的拉伸．
(2)分子间虽然有空隙，大量分子却能聚在一起形成固体和液体，说明分子间存在着引力．
(3)固体保持一定的形状，说明分子间有引力．
2．斥力
(1)当外力欲使物体压缩时，组成物体的大量分子间将表现出斥力以抗拒外界对它的压缩．
(2)分子间有引力，分子却没有紧紧吸在一起，而是还存在空隙，说明分子间有斥力．
注意：(1)分子力的作用范围很小，是短程力，不能把宏观的小空间同分子间空隙相混淆，打碎的玻璃不会重新结合为一体，是因为绝大部分分子间距离超过了分子力的作用范围．
(2)压缩气体时需要外力，并非一开始就克服气体分子间的斥力，而是气体有压强，只有当压缩到很难压缩的程度时，分子斥力才有所体现．
例1 下列关于分子力的说法正确的是( )
A．分子间既存在引力也存在斥力
B．液体难于被压缩表明液体中分子力总是斥力
C．气体分子之间总没有分子力的作用
D．分子引力实质上是分子间的万有引力
解析：分子动理论主要包括三个方面的内容，即物质由分子组成，分子做无规则的热运动，分子间存在着相互作用的引力和斥力，故A正确、C错误，液体难于被压缩说明分子间存在斥力，故选项B是错误的，分子引力的本质是电磁力，与万有引力产生的机理不同，它们不是同一种力，故D错误．
答案：A
方法总结：(1)分子力距离很短，当分子间的距离超过分子直径的10倍时，可认为分子之间的作用力为零．
(2)分子力与万有引力产生机理不同，分子力不是一种基本力，而是一种极其复杂的力，它们是由组成分子的电子及原子核与另一分子的电子及原子核相互作用而产生的．?课堂训练
1．(多选)下列说法正确的是(AD)
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
解析：液体的体积很难压缩，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A、D选项正确；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B、C选项错误．
考点二 分子间引力与斥力的大小跟分子间距离的关系当分子间距离增大时，分子间的引力与斥力将怎么变化？
提示：当分子间距离增大时，分子间的引力与斥力都将变小，斥力比引力变化的快．
1．分子间同时存在相互作用的引力和斥力
分子间实际表现出的作用力是引力和斥力的合力，它们的大小与分子间的距离有关系．
2．平衡位置
分子间的引力和斥力相等的位置，用r0表示，其数量级为10－10 m.
3．作用力规律的示意图
如图所示，甲、乙、丙三幅图表示不同分子距离时的情况．
图甲是分子间距离r＝r0时分子力的示意图，图乙是r>r0时分子力的示意图，图丙是r?
(1)分子力为零：
?
(2)分子力为引力：
?(3)分子力为斥力：
4．作用力规律的图象描述
分子间的相互作用力与分子间距离的关系，可以用图象表示，如图所示，虚线表示引力和斥力随分子间距离的变化情况，实线表示引力和斥力的合力，即分子力随距离的变化情况，从图中可以看出：
(1)引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，斥力变化得更快．
(2)分子力F与分子间距离r存在如下关系：
①r＝r0时，F＝0；②r>r0时，F<0，表现为引力；③r0，表现为斥力；④r>10r0时，引力、斥力及分子力F都非常微弱，趋向于零．
注意：(1)r＝r0时，分子力等于零，并不是分子间无引力和斥力．
(2)r＝r0时，即分子处于平衡位置时，并不是静止不动的，而是在小范围内做振动．
(3)分子力的本质是电磁力，是由原子内部的带电粒子相互作用引起的． 例2 当物体被拉伸时，物体内分子间相互作用力的变化是( )
A．斥力和引力都增大，但引力比斥力增大得更快
B．斥力和引力都减小，但斥力比引力减小得更快
C．斥力减小，引力增大
D．斥力消失，只有引力
解析：固体被拉伸时，物体内部分子间距离变大，分子引力和斥力都减小， A、C均错．随着分子间距离的增大，分子斥力要比引力减小得更快，但两者同时存在，故B对， D错．
答案：B?课堂训练
2．(多选)两个分子从靠近得不能再近的位置开始，使两者之间的距离逐渐增大，直到大于直径的10倍以上，这一过程中关于分子间的相互作用力，下列说法中正确的是(AD)
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．分子间的相互作用的合力先减小后增大，再减小到零
考点三 固体、液体和气体的分子运动情况
关于固体、液体和气体的分子间相互作用力的大小的比较．
提示：在固体、液体、气体中，固体分子间的距离最小，固体分子间的作用力最大，气体分子间的距离最大，气体分子间的作用力最小，液体分子间的作用力介于固体分子与气体分子间．
分子动理论告诉我们，物体中的分子永不停息地做无规则运动，它们之间又存在着相互作用力．分子力的作用要使分子聚集起来，而分子的无规则运动又要使它们分散开来．由于这两种相反因素的作用结果，物质有固体、液体和气体三种不同的状态．
(1)固体有一定的形状和体积．在固体中，因为分子间距离较近，数量级在10－10 m，分子之间作用力很大，绝大部分分子只能在各自平衡位置附近做无规则的振动．
(2)液体在宏观上有一定的体积，而又有流动性，没有固定的形状．固体受热温度升高，最终熔化为液体，对大多数物质来说，其体积增加10%，也就是分子之间距离大约增加3%.因此，液体分子之间作用力很接近固体情况，分子间有较强的作用力，分子无规则运动主要表现为在平衡位置附近振动，但由于分子间距离有所增加，使分子也存在移动性．
(3)气体在宏观上没有一定的体积形状，可以充满任何一种容器．液体汽化时体积扩大为原来的1 000倍，说明分子间距离约增加为原来的10倍，因此气体分子间距离数量级在10－9 m．气体分子间除碰撞时有相互作用力外，彼此之间一般几乎没有分子作用力，分子在两次碰撞之间是自由移动的．
例3 下列事例不能说明分子间有相互作用力的是( )
A．金属块经过锻打能改变它原来的形状
B．拉断一根钢绳需要用一定的外力
C．食盐能溶于水而石蜡却不溶于水
D．液体一般很难被压缩
解析：金属块锻打后能改变形状而不断裂，说明分子间有引力，拉断钢绳需要一定外力，也说明分子间有引力；而液体难压缩说明分子间存在斥力；食盐能溶于水而石蜡不溶于水是由物质的溶解特性决定的，不是分子的作用，故答案为C.
答案：C
方法总结：物体的形状或体积改变时，很容易体现分子力的特性，但并不是所有的形状或体积改变都是由于分子间有相互作用力造成的，像溶解、吸引等现象一般不是由于分子力作用而是物质的其他性质造成的，所以在判断此类问题时，一定要区分好是微观分子力的宏观表现还是其他力的表现．
?课堂训练
3．(多选)当铁丝被拉伸时，下列说法中正确的是(BC)
A．分子间的引力和斥力都增加
B．分子间的引力和斥力都减小
C．分子间的斥力比引力减小得快
D．分子间的引力比斥力增加得快
解析：当铁丝被拉伸时，分子间距离从r0开始增大，根据分子力随分子间距离变化规律知，分子间的引力和斥力都减小，且斥力比引力减小得快，实际表现的分子力为引力，所以拉伸铁丝必须施加外力，本题正确选项是B、C.
分子动理论
第五节 物体的内能
1．知道温度是分子热运动平均动能的标志，渗透统计的方法．
2．知道什么是分子势能，分子势能随分子距离变化的关系．理解分子势能与物体的体积有关．
3．知道什么是内能，知道物体的内能跟物体的物质的量、温度和体积有关．
4．知道理想气体微观模型，知道理想气体的内能只跟温度有关，跟体积无关．
1．分子由于热运动而具有动能，因分子热运动的无规则性，研究热现象时，我们研究的是物体内所有分子动能的平均值，这个动能叫做分子的平均动能，它的标志是温度．
2．分子势能和重力势能类似，它是由分子力和分子间的相对位置所决定的势能，它与分子间距离的变化规律可用分子力做功来衡量，分子力做正功，分子势能减少，分子力做负功，分子势能增加，且分子力做功的数值等于分子势能的变化量．
3．物体的内能包括物体中所有分子的动能和势能，它从宏观上决定于物质的量、温度、体积，同时受物态变化的影响．
4．气体分子间距离大约为分子直径的10倍，分子间的作用力十分微弱，当气体分子间距离变化时，分子力所做的功非常小，因此，分子势能的变化可以忽略．
5．一般情况下，人们把气体分子看作没有相互作用的质点，这种气体的简化模型称为理想气体微观模型，因此，它的内能只取决于物质的量和温度这两个宏观量．
1．下列有关“温度”的概念的说法中正确的是(B)
A．温度反映了每个分子热运动的剧烈程度
B．温度是分子平均动能的标志
C．一定质量的某种物质，内能增加，温度一定升高
D．温度升高时物体的每个分子的动能都将增大
解析：温度是分子平均动能的标志，而对某个确定的分子来说，其热运动的情况无法确定，不能用温度反映．故A、D错而B对．温度不升高而仅使分子的势能增加，也可以使物体内能增加，冰熔化为同温度的水就是一个例证，故C错．
2．下列说法正确的是(D)
A．分子的动能与分子的势能之和叫做这个分子的内能
B．物体的分子势能由物体的温度和体积决定
C．物体的速度增大时，物体的内能增大
D．物体的动能减小时，物体的温度可能增加
解析：物体的内能是所有分子动能和分子势能的总和，对单个分子而言分子势能和分子内能无意义，A错；物体的分子势能与分子间距离有关，宏观上由体积决定而与温度无关，B错．物体速度增大时，物体的动能增大，而内能并不变，C错；物体的动能减小时，物体的温度可能增加，故D正确．
3．(多选)下列关于分子动能的说法，正确的是(BD)
A．物体的温度升高，每个分子的动能都增加
B．物体的温度升高，分子的总动能增加
C．如果分子的质量为m，平均速率为v，则平均动能为mv2
D．分子的平均动能等于物体内所有分子的动能之和与所有分子的总数之比
解析：温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子的平均动能增加，但是其中个别分子的动能却有可能减小，A错、B对．分子的平均动能等于物体内所有分子的动能之和与所有分子总数的比值，所以C错、D对．
4．分子间距增大时，分子势能将(D)
A．增大 B．减小
C．不变 D．不能确定
解析：分子势能的变化与分子力做功紧密联系；当分子力做正功时，分子势能减小；当分子力做负功时，分子势能增加．
(1)当r>r0时，分子间的作用力为引力，将分子间距离增大时，分子力做负功，分子势能增大．
(2)当r经以上分析可知本题D选项正确．
5．设r＝r0时分子间作用力为零，则在一个分子从远处以某一动能向另一个分子靠近的过程中，下列说法中不正确的是(D)
A．r>r0时，分子力做正功，动能增大，势能减小
B．r＝r0时，动能最大，势能最小
C．rD．从r>r0到r解析：本题考查分子势能改变与分子力做功的特点．一个分子从远处向另一个分子靠近，它们间分子力先为引力后为斥力，故先做正功后做负功，那么分子势能先减小后增大，而动能正好相反，先增大后减小；当r＝r0时，势能最小，动能最大．
6．下列四个图中，能正确反映分子间作用力f和分子势能Ep随分子间距离r变化关系的图线是(B)
解析：分子间作用力f＝0时对应的分子势能Ep最小，能正确反映分子间作用力f和分子势能Ep随分子间距离r变化关系的图线是B.
7．下列关于物体的温度、内能和热量的说法中正确的是(C)
A．物体的温度越高，所含热量越多
B．物体的内能越大，热量越多
C．物体的温度越高，它的分子热运动的平均动能越大
D．物体的温度不变，其内能就不变化
解析：物体的内能是一个状态量，而热量是一个过程量，只有在物体之间发生热传递时才伴随热量的转移，故A、B错，C对；物体的内能由物质的量、温度、体积等共同决定，温度不变，内能可能变化，故D错．
8．若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，则在此过程中关于气泡中的气体，下列说法中正确的是(D)
A．气体分子间的作用力增大
B．气体分子的平均速率增大
C．气体分子的平均动能减小
D．气体的分子势能增大
解析：气体在上升的过程中，温度不变，体积增大，分子的平均动能不变，平均速率不变，分子间的作用力减小，气体的分子势能增大．
9．(多选)把一个物体竖直下抛，下列哪种情况是在下落的过程中发生的(不考虑空气阻力)(CD)
A．物体的动能增大，分子的平均动能也增大
B．物体的重力势能减小，分子势能却增大
C．物体的机械能保持不变
D．物体的内能保持不变
解析：物体下落过程，不考虑空气阻力，只有系统内的重力做功，机械能不变；物体下落过程中，物体的温度和体积也没有发生变化，所以分子热运动的平均动能和分子势能都保持不变，因此，选项A、B是错误的．
10．(多选)如图所示为物体分子间相互作用力与分子间距离之间的关系，下列判断中正确的是(AC)
A．当rB．当r>r0时，r越小，则分子势能Ep越大
C．当r＝r0时，分子势能最小
D．当r→∞时，分子势能最小
解析：由当分子间的距离r课件34张PPT。第五节 物体的内能考点一 分子动能1．分子处于永不停息的无规则运动中，因而具有动能，为什么研究分子动能的时候主要关心平均动能？
提示：分子动能是指单个分子热运动的动能，但分子是无规则运动的，因此各个分子的动能以及一个分子在不同时刻的动能也不尽相同，所以研究单个分子的动能没有意义，我们主要关心的是大量分子的平均动能．
2．物体温度升高时，物体内每个分子的动能都增大吗？
提示：温度是大量分子无规则热运动的集体表现，含有统计的意义，对于个别分子，温度是没有意义的．所以物体温度升高时，个别分子的动能可能减小．
1．分子的动能
(1)定义：分子由于热运动而具有的动能．
(2)分子的动能与温度的关系．
①单个分子的动能：
由于分子运动的无规则性，在某时刻物体内部各个分子的动能大小不一，就是同一个分子，在不同时刻的动能也是不同的，所以单个分子的动能没有意义．
②分子的平均动能：
温度是分子平均动能的标志，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．
注意：(1)热现象研究的是大量分子运动的宏观表现，有意义的是物体内所有分子热运动的平均动能．
(2)物体的温度升高，分子的热运动加剧，分子的平均动能增大，并不是每个分子的动能都增大．温度只与物体内大量分子热运动的统计意义上的平均动能相对应．
例1 下列关于物体的温度与分子动能的关系，正确的说法是( )
A．某物体的温度是0 ℃，说明物体中分子的平均动能为零
B．物体温度升高时，每个分子的动能都增大
C．物体温度升高时速率小的分子数目减少，速率大的分子数目增多
D．物体的运动速度越大，则物体的温度越高
解析：某种气体温度是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运动．从微观上讲，分子运动快慢是有差别的，各个分子运动的快慢无法跟踪测量，而温度的概念是建立在统计规律的基础上的，在一定温度下，分子速率大小按一定的统计规律分布，当温度升高时，分子运动加剧，平均动能增大，但并不是所有分子的动能都增大．物体的运动速度越大，物体的动能越大，这并不能代表物体内部分子的热运动，所以物体的温度不一定高．
答案：C
方法总结：(1)虽然温度是分子平均动能的标志，但是零度(0 ℃)时物体中分子的平均动能却不为零．(2)物体内分子做无规则热运动的速度和物体做机械运动的速度是完全不同的两个概念．?课堂训练
1．当物体的温度升高时，下列说法中正确的是(D)
A．每个分子的温度都升高
B．每个分子的热运动都加剧
C．每个分子的动能都增大
D．物体分子的平均动能增大
解析：温度是分子平均动能的标志，对单个分子无意义．物体温度升高，分子运动剧烈，分子平均动能增大，但不否认某些分子动能减小，故正确答案选D.
考点二 分子势能1．分子间存在相互作用力，分子运动时，分子力要做功，而功是能量转化的量度，那么分子力做功对应什么能量变化呢？
提示：分子力做功对应分子势能的变化．2．当r＝r0时分子势能最小，此时的分子势能是0吗？
提示：不是．分子势能为零和分子势能最小的含义不同，分子势能是否为零与选取的零势能点有关，分子势能最小的位置在r＝r0处．
1．分子势能
(1)定义：分子间由分子力和分子间的相对位置决定的势能．
(2)分子势能与分子间距离的关系．
分子势能的大小与分子间的距离有关，宏观上与物体的体积有关．分子势能的变化与分子间的距离发生变化时分子力做正功还是负功有关．
①当分子间的距离r>r0时，分子间的作用力表现为引力，分子间的距离增大时，分子力做负功，因此分子势能随分子间的距离增大而增大．
②当分子间的距离r③如果取两个分子间相距无限远时(此时分子间作用力可忽略不计)的分子势能为零，分子势能Ep与分子间距离r的关系可用如图所示的曲线表示．从图线上看出，当r＝r0时，分子势能最小．
?
注意：分子势能同重力势能、弹性势能、电势能一样，都是与某种力对应又由相对应位置决定的能量，且该种力做功等于对应势能的变化．
? 例2 甲、乙两分子相距较远(此时它们之间的分子力可以忽略)，设甲固定不动，在乙逐渐向甲靠近直到不能再靠近的过程中，关于分子势能的变化情况，下列说法正确的是( )
A．分子势能不断增大
B．分子势能不断减小
C．分子势能先增大后减小
D．分子势能先减小后增大
解析：从分子间的作用力与分子间的距离的关系知道，当分子间距离大于r0时，分子间表现为引力；当分子间距离小于r0时，分子间表现为斥力；当分子间距离大于10r0时，分子间的作用力十分小，可以忽略．所以，当乙从较远处向甲靠近的过程中，分子力先是对乙做正功，而由分子力做功与分子势能变化的关系知道，分子力做正功，分子势能减小；后是分子力对乙做负功或者乙克服分子力做功，而由做功与分子势能变化的关系知道，分子力做负功，分子势能增加，因此在乙逐渐向甲靠近的过程中，分子势能是先减小后增大．
答案：D方法总结：(1)分子势能的变化情况只与分子力做功相联系．分子力做正功，分子势能减小；分子力做负功，分子势能增加．分子力做功的值等于分子势能的变化量．
(2)讨论分子势能变化时，绝不能简单地由物体体积的增大、减小就得出结论．导致分子势能变化的原因是分子力做功情况．
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2．关于分子势能，下列说法中正确的是(设两分子相距无穷远时分子势能为零)(C)
A．体积增大，分子势能增大，体积缩小，分子势能减小
B．当分子间距离r＝r0时，分子间合力为零，所以分子势能为零
C．当分子间作用力为引力时，体积越大，分子势能越大
D．当分子间作用力为斥力时，体积越大，分子势能越大
解析：设想两个分子相距无穷远(r＞10－9 m)时分子间势能为零，当两个分子越来越近时，分子间引力做正功，分子势能减小，当r＝r0时，分子势能减小到最小为负值，故B错误；分子力为引力时，体积越大，分子间距越大，分子间引力做负功，分子势能增大，故C正确；分子力为斥力时，体积越大，分子间距越大，分子间斥力做正功，分子势能减小，故A、D错误．
考点三 物体的内能
物体做高速运动时，其分子的平均动能会增大吗？
提示：分子做热运动的平均动能与宏观物体运动的速度大小无关．
1．定义
物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和．
2．内能的决定因素
(1)任何物体都具有内能，因为一切物体都是由不停地做无规则热运动且相互作用着的分子所组成的．(2)决定物体内能的因素：从宏观上看：物体内能的大小由物体的摩尔数、温度和体积三个因素决定．从微观上看：物体内能的大小由组成物体的分子总数、分子热运动的平均动能和分子间的距离三个因素决定．
3．理想气体及其内能
(1)理想气体微观模型：把一般情况下的气体分子看作是没有相互作用的质点．
(2)理想气体的内能．
①忽略气体分子的相互作用力和分子势能．
②从宏观上看，理想气体的内能由气体的摩尔数、温度二个因素决定．从微观上看，由组成气体的分子总数和分子热运动的平均动能决定．
4．内能与机械能的区别和联系
注意：(1)研究物体的内能变化时，要从分子动能和分子势能两个方面全面考虑(理想气体除外)，物体温度升高时，内能不一定增加，温度不变，内能可能改变，温度降低，内能可能增加．
(2)研究热现象时，一般不考虑机械能．在机械运动中有摩擦时，有可能发生机械能转化为内能．
例3 关于物体的内能，下列说法中正确的是( )
A．水分子的内能比冰分子的内能大
B．物体所处的位置越高，分子势能就越大，内能越大
C．一定质量的0 ℃的水结成的0 ℃的冰，内能一定减少
D．相同质量的两个同种物体，运动物体的内能一定大于静止物体的内能
解析：因内能是指组成物体的所有分子的热运动的动能与分子势能的总和，说单个分子的内能没有意义，故选项A错误．内能与机械能是两种不同性质的能，它们之间无直接联系，内能与“位置”高低、“运动”还是“静止”没有关系，故选项B、D错误．一定质量的0 ℃的水结成0 ℃的冰，放出热量，使得内能减小．
答案：C
方法总结：分析物体内能变化的基本方法有两种：
(1)根据内能的定义来分析，抓住三个方面：一看物质的量，二看温度，三看体积．
(2)从能量的观点分析，特别是遇到物态变化时，用第二种方法更优越．
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3．下列关于物体内能的说法中，正确的有(D)
A．0 ℃的水比0 ℃的冰的内能大
B．物体运动的速度越大，则内能越大
C．水分子的速率一定比冰分子的速率大
D．100 g 0 ℃的冰比100 g 0 ℃的水的内能小
解析：内能与分子个数有关，因不知道0 ℃的水与0 ℃的冰哪一个质量大，所以无法比较其内能，A错．物体整体运动的动能属于机械能，与内能无关，B错．水的温度比冰的温度高时，只是水分子的平均速率大，而不是每一个水分子的速率都大于各个冰的分子的速率，C错．冰熔化成水要吸收热量，内能增加，所以D正确．
分子动理论
第六节 气体分子运动的统计规律
1．知道什么是统计规律．
2．知道气体分子沿各方向运动的机会均等是大量分子运动整体表现出来的统计规律．
3．知道气体分子速率的分布规律是“中间多，两头少”，理解气体分子速率的分布规律遵从统计规律．
4．了解气体分子速率分布曲线．
1．用抛掷硬币出现的现象可用来比拟分子的运动，一次抛掷的硬币正面向上还是反面向上可比拟某个分子运动的偶然性，多次抛掷的正面向上和反面向上的规律性可比拟大量分子的运动具有规律性，大量个别偶然事件整体表现出统计规律．
2．大量分子的无规则运动使气体分子间频繁碰撞，造成气体分子不断地改变运动方向，整体上呈现为杂乱无章的运动，正是这个原因，使得分子在各个方向运动的机会相等．
3．从气体分子的速率分布曲线可以看出，气体分子的速率呈现出“中间多，两头少”的分布规律．当温度升高时，速率大的分子数增多，速率小的分子数减少，分子的平均动能增大，总体上仍然表现出“中间多，两头少”的分布规律．
1．哪个科学家第一次提出了气体分子按速率分布的规律(C)
A．牛顿 B．布朗
C．麦克斯韦 D．伽耳顿
2．学习统计学的小丽和她的几个同学在某超市对8∶00～10∶00进出超市的顾客人数进行记录，通过对若干天记录数据统计，发现8∶30～9∶00的人数最多．总人数中女的比男的多20个百分点，对此下列说法正确的是(C)
A．8∶45～8∶46这1 min内的人数一定高于其他1 min的人数
B．8∶45时进来的一定是个女的
C．8∶45时进来女的可能性大
D．某一天在8∶30～9∶00的0.5 h内的人数一定多于其他0.5 h的人数
解析：统计规律是大量事件表现出来的规律．对于个别事件只是一种偶然，故C选项正确．
3．下列关于气体分子运动的特点，正确的说法是(A)
A．气体分子运动的平均速率与温度有关
B．当温度升高时，气体分子的速率分布不再是“中间多、两头少”
C．气体分子的运动速率可由牛顿运动定律求得
D．气体分子的平均速度随温度升高而增大
解析：气体分子的运动与温度有关，温度升高时，气体分子平均速率变大，但仍遵循“中间多、两头少”的统计规律，A对、B错．分子运动无规则，而且牛顿定律是宏观定律，不能用它来求微观分子的运动速率，C错．大量分子向各个方向运动的概率相等，所以稳定时，平均速度几乎为零，与温度无关，D错．
4．(多选)在一定温度下，某种理想气体的速率分布应该是(BC)
A．每个分子速率都不可能相等
B．速率很大和速率很小的分子数目都很少
C．每个分子速率一般都不相等，分子速率大部分集中在某个数值附近，并且随温度的升高，这个数值变大
D．速率很大和速率很小的分子数目很多
解析：本题考查理想气体的速率分布规律，解决本题的关键是要熟知气体分子速率分布曲线，由麦克斯韦气体分子速率分布规律知，气体分子速率大部分集中在某个数值附近，速率很大和速率很小的分子数目都很少，所以B、C正确．
5．(多选)一定质量的气体密封在容积不变的容器中，当温度升高时，则气体(BC)
A．所有分子的速率都增大
B．分子的平均速率增大
C．速率大的分子的个数增多
D．所有分子的动能都会增大
解析：温度升高，分子的平均动能增大．由气体分子速率分布规律可知，分子的平均速率增大，对每一个分子的速率不一定增大，B正确．由气体分子速率分布规律可知，温度升高时，气体分子速率大的分子个数增多，速率小的分子个数减小，C正确．
6．关于封闭在容器内的一定质量的气体，当温度升高时，下列说法正确的是(BC)
A．气体中的每个分子的速率必定增大
B．有些分子的速率可能减小
C．速率大的分子数目增加
D．“中间多、两头少”的分布规律改变
解析：由于研究对象是由大量分子组成的，具有统计规律，而单个分子的运动情况具有偶然性．对每个分子无法判断速率的变化，A错误、B正确；但总体上速率大的分子数目在增加，C正确；无论温度如何变化，“中间多，两头少”的分布规律不会变化，D错误．
7．大量气体分子运动的特点以下说法错误的是(D)
A．分子除相互碰撞或跟容器壁碰撞外，可在空间里自由移动
B．分子的频繁碰撞致使它做杂乱无章的热运动
C．分子沿各方向运动的机会相等
D．分子的速率分布毫无规律
解析：气体分子除碰撞外可以认为是在空间自由移动的；因气体分子沿各方向运动的机会相等，碰撞使它做无规则运动，但气体分子的速率按正态分布，即按“中间多、两头少”的规律分布，所以A、B、C正确．故选D项．
8．某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示，图中f(v)表示v处单位速率区间内的分子数百分率，所对应的温度分别为TⅠ、TⅡ、TⅢ，则(B)
A．TⅠ>TⅡ>TⅢ B．TⅢ>TⅡ>TⅠ
C．TⅡ>TⅠ，TⅡ>TⅢ D．TⅠ＝TⅡ＝TⅢ
解析：温度是气体分子平均动能的标志．由图象可以看出，大量分子的平均速率Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ，因为是同种气体，则EkⅢ＞EkⅡ＞EkⅠ所以B正确，A、C、D错误．
9．物体由大量分子组成，下列说法正确的是(C)
A．分子热运动越剧烈，物体内每个分子的动能越大
B．分子间引力总是随着分子间的距离减小而减小
C．物体的内能跟物体的温度和体积有关
D．只有外界对物体做功才能增加物体的内能
解析：分子热运动符合统计规律“中间多，两头少”，分子热运动越剧烈，物体内个别分子动能可能更小，故选项A错误；当r＞r0时，引力随着分子间距离减小而增大，故B错误；做功和热传递都可以改变物体的内能，故选项D错误；根据内能的定义可知C正确．
10．(多选)当氢气和氧气温度相同时，下列说法中正确的是(AB)
A．两种气体分子的平均动能相等
B．氢气分子的平均速率大于氧气分子的平均速率
C．两种气体分子热运动的总动能相等
D．两种气体分子热运动的平均速率相等
解析：因为温度是气体分子平均动能的标志，所以A正确．因为氢气和氧气的分子质量不同，平均动能又相等，所以两种气体分子的平均速率不同，由Ek＝可得，分子质量大的平均速率小，故B正确．虽然两种气体分子平均动能相等，但是两种气体的质量不清楚，即分子数目关系不清楚，故C、D错误．
课件22张PPT。第六节 气体分子运动的统计规律考点一 统计规律与气体分子的运动什么是统计规律？
提示：在大量的偶然事件背后，隐藏着一种规律，这种规律要通过搜集大量资料并加以整理分析后才能显示出来，这种规律叫做统计规律．
1．统计规律
(1)掷硬币实验．
①实验过程：把一枚硬币多次抛出落到地面，要注意每次抛出的高度、方法要相同．
②实验现象：硬币每次落地时出现正面或反面的机会具有偶然性，但多次抛币落地时正面向上和反面向上的次数总是分别接近抛币总次数的二分之一．
(2)统计规律．
大量个别偶然事件整体表现出来的规律．
2．气体分子及其运动特点
(1)分子很小，间距很大，通常认为除碰撞外不受力的作用，做匀速直线运动，因此气体能充满它能达到的整个空间．
(2)分子密度大，碰撞频繁，分子的运动杂乱无章． (3)由于气体是由数量极多的分子组成，这些分子并没有统一的步调．单独看来，各个分子的运动都是不规则的，带有偶然性；但总体来看，大量分子的运动遵守统计规律．
(4)分子沿各个方向运动的机会相等．
注意：单个或少量分子的运动是“个性行为”，具有不确定性．大量分子运动是“集体行为”，具有规律性即遵守统计规律．
例1 在投掷硬币的实验中，硬币的每一次投掷，都是一个独立事件，即某一次的投掷结果同其他各次的投掷结果都没有关系．投掷次数较少时，结果是正面朝上还是反面朝上，都是偶然的．但如果投掷的次数很多，就可以发现，正面朝上和反而朝上的概率都在50%左右，此事例说明了统计规律的适用条件是怎样呢？
答案：统计规律只适用于大量统计的规律，对于少量统计不适用，反映的是物体整体所呈现的一种可能情况．
方法总结：(1)统计规律必须是大量的随机事件的规律．
(2)是有规律的是对可能性的定量描述．对于个别或少数事件是无规律的、偶然的．
?课堂训练
1．(多选)大量气体分子运动的特点是(AB)
A．分子除相互碰撞或跟容器壁碰撞外，可在空间里自由移动
B．分子的频繁碰撞致使它做杂乱无章的热运动
C．分子沿各方向的运动具有偶然性
D．某个分子在某一时刻的运动方向遵从一定的规律
解析：气体分子除碰撞外可以认为是在空间内自由移动的，因而气体分子沿各方向的运动机会相等，个别分子的运动具有偶然性，大量分子的运动遵守统计规律，综上所述，选项A、B正确．
考点二 气体分子的速率分布气体分子运动的速率分布有哪些特点？
提示：从麦克斯韦速率分布规律图可以看出，气体分子运动的速率分布呈现“中间多、两头少”的分布规律．1．气体分子速率分布规律
(1)规律内容：在一定状态下，气体的大多数分子的速率都在某个数值附近，速率离这个数值越远，具有这种速率的分子就越少，即气体分子速率总体上呈现出“中间多，两头少”的分布特征，很像伽耳顿板实验中狭槽中落入小球数目的分布．
a．从以上的图线可以看出，在一定的温度下，速率在中间的比率最大，分子数最多，速率很大和速率很小的占的比率较小，分子数较少．
b．比较两温度下的图线可知，温度升高时，氧分子速率大的占的比例增多，分子的平均动能会随温度的升高而增大．
注意：(1)以上是以氧分子的速率分布为例得到的规律，不要认为只有氧分子的速率分布规律如此，其他种类的气体分子都满足相同的规律．
(2)分子速率分布取决于两个因素——温度与分子质量：
①当温度升高时，分子速率增大的概率增大，分子平均速率增大；当温度降低时，分子平均速率减小．
②分子质量较大，则分子平均速率较小；分子质量较小，则分子平均速率较大．
②如果把速率区间取得足够小，直方图边界就变成一条平滑的曲线，即气体分子速率分布曲线，它能精确反映分子的速率分布情况．
③氧气分子在0 ℃和100 ℃不同温度下的速率分布曲线如图所示．
例2 如图所示是氧气分子在不同温度(0 ℃和100 ℃)下的速率分布，由图可得信息是( )
A．随着温度的升高，氧气分子的平均速率变小
B．随着温度的升高，每一个氧气分子的速率都增大
C．随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例高
D．同一温度下，氧气分子呈现出“中间多，两头少”的分布规律解析：随着温度升高，氧气分子的平均速率变大，且呈现“中间多，两头少”的分布规律，A错，D对；温度升高时，分子平均速率增大，但并不意味着每一个氧分子的速率都增大，B错；温度升高时，氧气分子中速率小的分子所占比例将减小，C错．
答案：D?课堂训练
2．关于温度较高的密闭的气体，下列说法正确的是(D)
A．每个气体分子的速率都比较大
B．不可能存在很小速率的分子
C．绝大多数分子的速率都很大
D．各种速率的分子都存在，但中间区域的分子占大多数
解析：由气体速率的分布特点可知，无论温度高低，气体分子速率的“中间多、两头少”的分布规律不变，既有速率很小的分子，又有速率很大的分子，但中等速率的分子占绝大多数，由此可知A、B、C错误，D正确．
