《学霸笔记 同步精讲》第1章 分子动理论 本章整合（课件）高中物理人教版选择性必修3

(共17张PPT)
本章整合
第一章
2026
内容索引
01
02
知识网络 系统构建
核心观点 专题归纳
知识网络 系统构建
重点题型 归纳剖析
一
对用油膜法估测分子的大小的理解
用油膜法估测分子的大小的实验原理是:把一滴用酒精稀释过的油酸溶液滴在撒有爽身粉的水面上,酒精溶于水或挥发,在水面上形成一层油酸薄膜,薄膜可认为是单分子油膜,如图所示。将水面上形成的油膜形状画到玻璃板上,计算出油膜的面积,根据纯油酸的体积V和油膜的面积S,计算出油膜的厚度d= ,即油酸分子的直径。
【例题1】 用油膜法估算分子大小的实验中,首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液,稀释的目的是　　　　　　　　　　　　　　 。实验中为了测量出一滴已知体积分数的油酸酒精溶液中纯油酸的体积,可以　　　　　 　。为得到油酸分子的直径,还需测量的物理量是　　　　　　　　　　　　。
答案：使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子油膜
把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中,测出1 mL油酸酒精溶液的滴数,再根据油酸酒精溶液的体积分数得到一滴油酸酒精溶液中纯油酸的 体积
油膜稳定后的面积S
解析：油膜法测量分子大小需要形成单分子油膜,故而需要减少油酸浓度;一滴油酸酒精溶液的体积非常微小不易准确测量,故而使用累积法,测出N滴油酸酒精溶液的体积V,用V与N的比值计算一滴油酸酒精溶液的体积,再根据油酸酒精溶液的体积分数, 可得到一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积。由于形成单分子油膜,油膜的厚度d 可以认为是分子直径,故而还需要测量出油膜的面积S,以计算厚度d= 。
方法归纳
由于分子直径非常小,极少量油酸所形成的单分子油膜面积也会很大,因此实验前需要将油酸稀释,使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子油膜。可以用累积法测量多滴溶液的体积后计算得到一滴溶液的体积。油酸分子直径等于油酸的体积与单分子油膜的面积之比,即d= ,故除测得油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积外,还需要测量单分子油膜的面积。
二
分子力图像和分子势能图像的应用
分子力随分子间距离的变化图像与分子势能随分子间距离的变化图像非常相似,却有着本质的区别。
(1)分子力曲线
分子间作用力与分子间距离的关系曲线如图甲所示,纵轴表示分子力F,斥力为正,引力为负,正、负表示力的方向;横轴表示分子间距离r,其中r0为分子间的平衡距离,此时引力与斥力大小相等。
(2)分子势能曲线
分子势能随分子间距离变化的关系曲线如图乙所示,纵轴表示分子势能Ep;分子势能有正、负,正、负反映其大小,正值一定大于负值;横轴表示分子间距离r,其中r0为分子间的平衡距离,此时分子势能最小。
(3)曲线的比较
图甲中分子间距离r=r0处,对应的是分子力为零,而在图乙中分子间距离r=r0处,对应的是分子势能最小,但不为零。
【例题2】 (多选)甲、乙两图分别表示两个分子之间分子力和分子势能随分子间距离变化的图像。由图像判断以下说法正确的是(　　)
甲 乙
A.当分子间距离为r0时,分子力和分子势能均最小且为零
B.当分子间距离r>r0时,分子力随分子间距离的增大而增大
C.当分子间距离r>r0时,分子势能随分子间距离的增大而增大
D.当分子间距离rCD
解析：由题图可知,当分子间距离为r0时,分子力和分子势能均达到最小,但此时分子力为零,而分子势能不为零,为负值,选项A错误。当分子间距离r>r0时,分子力随分子间距离的增大先增大后减小,此时分子力做负功,分子势能增大,选项B错误,C正确。当分子间距离r方法归纳 分子力图像与分子势能图像应用注意事项
(1)分子力的变化由分子力与分子间距离的关系图判断。
(2)分子势能在平衡位置有最小值,无论分子间距离如何变化,衡位置,分子势能减小,反之增大。
(3)判断分子势能的变化有两种方法:①看分子力做功情况;②直接由分子势能与分子间距离的关系图线判断,但要注意r=r0是分子势能最小的点。
三
分子热运动和物体的内能
1.分子热运动:分子热运动是永不停息且无规则的,温度越高,分子热运动越剧烈。大量分子的运动符合统计规律。扩散现象能直接说明分子在做热运动,而布朗运动能间接说明分子在做热运动。
2.物体的内能是指组成物体的所有分子的热运动动能与分子势能的总和。
(1)由于温度越高,分子平均动能越大,因此物体的内能与温度有关。
(2)由于分子势能与分子间距离有关,而分子间距离与物体体积有关,因此物体的内能与物体的体积有关。
(3)由于物体所含物质的量不同,分子数目不同,分子势能与分子的热运动动能的总和不同,因此物体的内能与物质的量也有关系。
总之,物体的内能与物体的温度、体积和物质的量都有关系。
【例题3】 若某种实际气体分子之间的作用力表现为引力,则一定质量的该气体的内能大小与气体体积和温度的关系是(　　)
A.如果保持其体积不变,温度升高,内能不变
B.如果保持其体积不变,温度升高,内能减小
C.如果保持其温度不变,体积增大,内能增大
D.如果保持其温度不变,体积增大,内能减小
解析:温度升高,分子的平均动能变大,由于体积不变,所以分子间的分子势能不变,故内能变大,选项A、B错误;温度不变,分子的平均动能不变,体积增大,分子间距离变大,则分子力做负功,分子势能增加,内能增大,选项C正确,D错误。
C
方法归纳 分子的动能、分子的势能与物体内能的比较
项目 定义 微观 宏观 量值
分子的 动能 物质的分子不停地运动着,运动着的分子所具有的能 分子永不停息地做无规则运动 与温度有关 永远不等于零
分子的 势能 物体的分子由它们的相对位置所决定的能 由分子间存在相互作用的引力和斥力所决定的能 与物体的体积有关 可能等于零
物体的 内能 物体内所有分子热运动的动能与分子势能的总和 分子永远运动,分子间存在作用力 与分子数、温度、体积有关 永远不等于零