第一章 分子动理论 章末总结 课件-2025-2026学年高二下学期物理选择性必修第三册

(共20张PPT)
第一章 分子动理论
章末总结
析课标 素养清单
物理观念 科学思维 科学探究 科学态度与责任
1.了解分子动理论 的基本内容，知道 分子运动的特点， 理解分子动能、势 能及物体的内能， 进一步促进运动与 相互作用观念及能 量观念等核心素养 的形成。 1.通过模型建构，把气 体分子视为质点，彼 此之间的频繁碰撞视 为无规则运动，且分 子间没有相互作用 力。 2.运用统计规律，认识 和研究气体分子的速 率分布及气体压强产 生的微观机理。 1.通过实验，了 解扩散现象，认 识布朗运动，知 道分子动理论的 基本内容。 1.分子运动问题，与
之前所研究的运动
问题有较大的不
同，需要从宏观和
微观两个视角展
开，建构物理模
型，进行科学实
验，才能真正认识
科学本质。
物理观念 科学思维 科学探究 科学态度与责任
2.理解布朗运动， 掌握阿伏加德罗常 数的应用，认识气 体压强产生的微观 机理，知道分子运 动的速率分布图像 及物理意义。 3.从宏观和微观两个视 角，认识分子运动的 本质属性和内在规 律。通过科学推理， 理性建立科学理论。 2.通过用油膜法 估测油酸分子的 大小，体会测量 微观量的思想和 方法，通过科 学、合理的操 作，获得实验数 据并得出正确结 论。 2.在学习过程中，要
具有强烈的好奇心
和求知欲，在实验
中能主动与他人合
作，科学严谨，实
事求是，树立良好
的科学观和责任
感。
续表
例1 （多选）仅利用下列某一组数据，可以计算出阿伏加德罗常数的是( )
BC
A.水的摩尔质量和水分子的体积 B.水的摩尔质量和水分子的质量
C.氧气的摩尔质量和氧气分子的质量 D.氧气的摩尔体积和氧气分子的体积
【解析】阿伏加德罗常数是每摩尔物质中的分子数，已知摩尔质量 ,再知每个分子
的质量,则;已知摩尔体积,再知每个分子所占空间的体积 ,（气体分子之
间间隙大,此体积不是气体分子的体积。）则 。故选项B、C正确。
. .
例2 (2025·江西省南昌中学期末)如图1-1，甲分子固定于坐标原点，乙分子位于横轴
上，甲、乙两分子之间引力、斥力的大小变化分别如图中两条曲线所示。 为两虚线
、的交点。现乙分子从处由静止释放，恰能到达 位置。设两分子相距无穷远时
分子势能为零。由图可知( )
C
图1-1
A.虚线 为分子间引力变化的图线，引力随分子间距离的增
大而减小
B.乙分子到达 点时分子势能为零
C.乙分子到达 点时分子势能小于零
D.乙分子从到 的运动过程中加速度一定先变小后变大
【解析】
例3 关于温度与内能的关系，下列说法正确的是( )
A
A.不同质量的同种物质，只要温度相同，分子的平均动能就相同
B.物体的温度变化时，它的内能一定改变
C.物体的温度升高时，每个分子的动能都增大
D.物体的内能等于物体的动能与势能的总和
【解析】温度是分子的平均动能的标志，不同质量的同种物质，只要温度相同，分
子的平均动能就相同，物体的温度变化时，分子平均动能发生变化，但物体的内能
与物体的温度、体积、分子数、物态有关，所以物体的温度变化时，它的内能不一
定改变，另外，物体的温度升高时，并不是每个分子的动能都增大，故A正确,B、C
错误；物体中所有分子的热运动动能和分子势能的总和叫物体的内能，物体的动能
和势能是宏观量，与物体的内能无关，故D错误。
设情境 素养提升
问题情境1 日常生活中的热运动——物理观念
例4 （多选）如图1-3所示为济南市某日的天气预报，下列说法正确的是( )
AB
图1-3
A.当空气质量显示为霾时，空气中细微颗粒物
（如 ）在空气中做布朗运动
B.从07:00到 ，空气分子中速率较大的分
子数所占总分子数的比例逐渐变大
C.若温度降为 ，水蒸气液化为露珠的过程
中分子间引力减小，斥力增大
D.若温度降为 ，水蒸气液化为露珠的过程
中分子势能一直增大
本题考查运用物理知识分析、判断日常生活现象。从物理学的视角认识自然、理解
自然是培养学科核心素养的重要途径。
【解析】当空气质量显示为霾时，空气中细微颗粒物（如 ）在空气中做的无
规则运动是布朗运动，故A正确；温度是分子热运动平均动能的标志，从07:00到
，温度逐渐升高，空气分子中速率较大的分子数所占总分子数的比例逐渐变大，
故B正确；若温度降为 ，水蒸气液化为露珠的过程中分子间的距离逐渐变小，引
力和斥力均增大，故C错误；若温度降为 ，水蒸气液化为露珠的过程中分子力表
现为引力，且做正功，所以分子势能一直减小，故D错误。
问题情境2 石墨烯——科学思维
图1-4
例5 （多选）如图1-4,石墨烯是由碳原子按六边形晶格整齐
排布而成的碳单质，结构非常稳定。 已知单层石墨烯的厚
度约为，每个六边形的面积约为 ，
碳原子的摩尔质量为 ，阿伏加德罗常数取
。 对质量为 的单层石墨烯，下列说法
正确的是( )
BC
A.包含有个碳原子 B.包含有 个碳原子
C.所占有的空间体积约为 D.所占有的空间体积约为
本题以石墨烯为背景命题，要求学生结合阿伏加德罗常数计算碳原子个数，并根据
石墨烯的结构计算其占有的空间体积，体现了对学生科学思维的考查。
【解析】质量为的单层石墨烯的物质的量为 ，则包含有
碳原子的个数为 ，故A错误，B正确；因为每个六边形中含有6
个碳原子，每个碳原子被3个六边形所共用，所以质量为 的单层石墨烯占有的空
间体积约为 ，故C正确，D错误。
刷真题 体验高考
1.(北京高考题)关于分子动理论，下列说法正确的是( )
C
A.气体扩散的快慢与温度无关
B.布朗运动是液体分子的无规则运动
C.分子间同时存在着引力和斥力
D.分子间的引力总是随分子间距离增大而增大
【解析】扩散的快慢与温度有关，温度越高，扩散越快，故A错误；布朗运动是悬
浮在液体或气体中固体小颗粒的无规则运动，它是液体或气体分子的无规则运动的
反映，故B错误；分子间同时存在相互作用的引力和斥力，引力和斥力均随着分子间
距离的增大而减小，故C正确，D错误。
2.(2023·海南卷)
如图1-5为两分子靠近过程中的示意图， 为分子间平衡距离，下列关于分子力和分
子势能的说法正确的是( )
图1-5
C
A.分子间距离大于 时，分子间表现为斥力
B.分子从无限远靠近到距离 处的过程中分子势能变大
C.分子势能在 处最小
D.分子间距离在小于 且减小时，分子势能在减小
【解析】分子间距离大于 时，分子间表现为引力，A错误；分子从无限远靠近到距
离为 处的过程中，分子力表现为引力，分子力做正功，分子势能变小，B错误；分
子间距离从 逐渐减小的过程中，分子力表现为斥力，分子力做负功，分子势能变
大，结合B项分析可知，分子势能在 处最小，C正确，D错误。
3.(重庆高考题)图1-6甲、乙中曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别描述了某物理量随分子间的距离变化
的规律， 为平衡位置。现有如下物理量：①分子势能，②分子间引力，③分子间
斥力，④分子间引力和斥力的合力，则曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应的物理量分别是( )
D
图1-6
A.①③② B.②④③ C.④①③ D.①④③
【解析】根据分子处于平衡位置（即分子之间距离为 ）时分子势能最小可知，曲
线Ⅰ为分子势能随分子之间距离 变化的图像；根据分子处于平衡位置（即分子之间
距离为）时分子力为零，可知曲线Ⅱ为分子力随分子之间距离 变化的图像；根据
分子之间斥力随分子之间距离的增大而减小且在坐标系中为正值，可知曲线Ⅲ为分
子斥力随分子之间距离 变化的图像。选项D正确。
图1-7
4.(2025·江苏卷)一定质量的理想气体，体积保持不
变。在甲、乙两个状态下，该气体分子速率分布图
像如图1-7所示。与状态甲相比，该气体在状态乙时
( )
C
A.分子的数密度较大
B.分子间平均距离较小
C.分子的平均动能较大
D.单位时间内分子碰撞单位面积器壁的次数较少
【解析】一定质量的理想气体，在甲、乙两个状态下气体的体积相同，所以分子的数
密度相同、分子间平均距离相同，A、B错误；气体在状态乙时速率分布图像中速率大
的分子占据的比例较大，则在状态乙时气体温度较高，分子的平均动能较大，C正确；
在状态乙时气体分子的平均动能大、平均速率大，且两状态下气体分子的数密度相等，
则在状态乙时单位时间内气体分子碰撞单位面积器壁的次数较多，D错误。
5.(海南高考题)已知地球大气层的厚度远小于地球半径，空气平均摩尔质量为 ，
阿伏加德罗常数为，地面大气压强为，重力加速度大小为 。由此可估算得，
地球大气层空气分子数为_________，空气分子之间的平均距离为_ ______。
【解析】可认为大气对地球表面的压力是由其重力引起的，即 ，
故大气层的空气总质量，空气分子总数。由于 ，
则大气层的总体积，每个分子所占空间设为一个棱长为 的正方体，则有
，可得分子间的平均距离 。
6.(江苏高考题)某同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验前，查阅数据手册得
知：油酸的摩尔质量，密度 。若100滴
油酸的体积为 ，则1滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是多少？
（取，球的体积与直径的关系为 ）
【答案】
【解析】一个油酸分子的体积 ，由球的体积与直径的关系得分子直径
，则一个油酸分子所占面积为 ，由题意可知，1滴油酸所含油酸分
子数为 ，则1滴油酸所能形成的单分子油膜的面积为
，解得 。