第一章第一节：分子动理论的基本内容 学案—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修三word版含答案

预习案
【自主学习】
阅读教材2页-6页，大约需要15分钟，读后请思考：
1. 在物理中研究热运动时，所指的分子指包含哪些微粒？
2.1mol物质含有多少个微粒数？
3.举例说明，什么叫扩散？产生的原因是什么？你知道有哪些应用？
4.布朗运动是分子的无规律运动吗？与分子无规律运动有什么关系？
5.什么宏观现象可以说明分子间有空隙？
6.什么现象说明分子间有引力和斥力？与分子间距离有什么关系？
【学始于疑】（请将预习中不能解决的问题记录下来，供课堂解决。）
课堂案
【合作探究一】如果把分子看作小球，已知摩尔质量M，阿伏加德罗常数NA，物质的密度ρ,如何估算固体分子的直径？
【合作探究二】已知阿伏加德罗常数NA，气体在标准状况下的摩尔体积V,如何估算气体分子间距离？
【合作探究三】 什么宏观现象说明分子在做无规则运动？请说明原因。试做教材第6页练习3、4
【合作探究四】 什么宏观现象说明分子之间有空隙？什么宏观现象说明分子之间存在引力和斥力？引力和斥力与分子间距有什么关系？试做教材第6页练习5
总结：
【进阶闯关检测】
A类基础关
1.钻石是首饰和高强度的钻头、刻刀等工具中的主要材料。设钻石的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，请写出质量为m 的钻石所含有的分子数，推导钻石分子直径的表达式（计算时可认为组成钻石的分子是一个紧挨着一个的小球）。
2.气体分子间的空隙很大，可将单个气体分子平均占有的空间看作以下模型：将气体所占的整个空间分成若干个小立方体，气体分子位于每个小立方体的中心，小立方体的边长为相邻气体分子间的平均距离。请按这种模型，已知气体在标准状态下的摩尔体积为V，阿伏加德罗常数为NA。估算气体在标准状态下分子间的平均距离。
B类能力关
3．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，则阿伏加德罗常数NA可表示为(　　)
A．NA＝ B．NA＝ C．NA＝ D．NA＝
4．(多选)扩散现象说明了(　　)
A．物体是由大量分子组成的 B．物体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
5．关于布朗运动，下列说法正确的是(　　)
A．布朗运动是液体分子的运动
B．布朗运动反映了固体分子的运动
C．布朗运动中的微粒做无规则运动是由于它受到液体分子有时吸引、有时排斥的作用
D．温度越高，布朗运动越明显
6. (多选)如图所示是做布朗运动小颗粒的位置连线的放大图，以小颗粒在A点开始计时，每隔30 s记下小颗粒位置，得到B、C、D、E、F、G等点，则小颗粒在第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，但不一定在CD连线的中点
D．可能在CD连线以外的某点上
C类综合关（选做）
7．(多选)关于布朗运动的明显程度，下面说法中正确的是(　　)
A．悬浮在液体中的微粒越大，在某一瞬间跟它相撞的液体分子数越多，布朗运动越明显
B．悬浮在液体中的微粒越小，在某一瞬间跟它相撞的液体分子数越少，布朗运动越明显
C．液体的温度越高，在某一瞬间液体分子对悬浮微粒的撞击力越大，布朗运动越明显
D．液体的温度越低，在某一瞬间液体分子对悬浮微粒的撞击力越小，布朗运动越明显
8. (多选)研究表明，分子间的作用力是分子引力和分子斥力的合力，如图是描述分子引力与分子斥力随分子间距离r变化的关系曲线，根据曲线可知下列说法中正确的是(　　)
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
9．如图所示，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，对此现象说法正确的是(　　)
A．属扩散现象，原因是金分子和铅分子相互吸引
B．属扩散现象，原因是金分子和铅分子的运动
C．属布朗运动，小金粒进入铅块中，小铅粒进入金块中
D．属布朗运动，由于外界压力使小金粒、小铅粒彼此进入对方
【进阶闯关检测】答案
A类基础关
1.钻石是首饰和高强度的钻头、刻刀等工具中的主要材料。设钻石的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，请写出质量为m 的钻石所含有的分子数，推导钻石分子直径的表达式（计算时可认为组成钻石的分子是一个紧挨着一个的小球）。
2.气体分子间的空隙很大，可将单个气体分子平均占有的空间看作以下模型：将气体所占的整个空间分成若干个小立方体，气体分子位于每个小立方体的中心，小立方体的边长为相邻气体分子间的平均距离。请按这种模型，已知气体在标准状态下的摩尔体积为V，阿伏加德罗常数为NA。估算气体在标准状态下分子间的平均距离。
B类能力关
3．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，则阿伏加德罗常数NA可表示为(　　)
A．NA＝ B．NA＝
C．NA＝ D．NA＝
答案　C
解析　因气体分子间存在着很大的空隙，则>NA，故A错误；ρV0不是气体的摩尔质量M，则NA≠，故B错误；气体的摩尔质量M除以每个分子的质量m等于NA，故C正确；D中ρV0不是每个分子的质量，则NA≠，故D错误。
4．(多选)扩散现象说明了(　　)
A．物体是由大量分子组成的
B．物体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
答案　CD
解析　扩散现象是不同种物质能够彼此进入对方的现象，说明了分子间存在着空隙，同时也说明了分子在做无规则的运动，C、D正确；扩散现象无法说明物体是由大量分子组成的，也无法说明物体内部分子间存在着相互作用力，故A、B错误。
5．关于布朗运动，下列说法正确的是(　　)
A．布朗运动是液体分子的运动
B．布朗运动反映了固体分子的运动
C．布朗运动中的微粒做无规则运动是由于它受到液体分子有时吸引、有时排斥的作用
D．温度越高，布朗运动越明显
答案　D
解析　布朗运动是悬浮在液体中的微粒的运动，不是液体分子的运动，但反映了液体分子在不停地做无规则运动，故A、B错误；布朗运动中的微粒做无规则运动是由于周围液体分子对微粒撞击作用不平衡造成的，故C错误；温度越高，布朗运动越明显，故D正确。
6. (多选)如图所示是做布朗运动小颗粒的位置连线的放大图，以小颗粒在A点开始计时，每隔30 s记下小颗粒位置，得到B、C、D、E、F、G等点，则小颗粒在第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，但不一定在CD连线的中点
D．可能在CD连线以外的某点上
答案　CD
C类综合关（选做）
7．(多选)关于布朗运动的明显程度，下面说法中正确的是(　　)
A．悬浮在液体中的微粒越大，在某一瞬间跟它相撞的液体分子数越多，布朗运动越明显
B．悬浮在液体中的微粒越小，在某一瞬间跟它相撞的液体分子数越少，布朗运动越明显
C．液体的温度越高，在某一瞬间液体分子对悬浮微粒的撞击力越大，布朗运动越明显
D．液体的温度越低，在某一瞬间液体分子对悬浮微粒的撞击力越小，布朗运动越明显
答案　BC
解析　悬浮在液体中的微粒越小，在某一瞬间跟它相撞的液体分子数越少，撞击作用越不平衡，并且微粒越小，它的质量越小，其运动状态越容易改变，因而布朗运动越明显，A错误，B正确；液体的温度越高，在某一瞬间液体分子对悬浮微粒的撞击力越大，撞击作用越不平衡，布朗运动越明显，C正确，D错误。
8. (多选)研究表明，分子间的作用力是分子引力和分子斥力的合力，如图是描述分子引力与分子斥力随分子间距离r变化的关系曲线，根据曲线可知下列说法中正确的是(　　)
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
答案　BCD
解析　由题图中曲线可知，F引和F斥均随r增大而减小，当r＝r0时，F引与F斥大小相等，合力F＝0。故A错误，B、C、D正确。
9．如图所示，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，对此现象说法正确的是(　　)
A．属扩散现象，原因是金分子和铅分子相互吸引
B．属扩散现象，原因是金分子和铅分子的运动
C．属布朗运动，小金粒进入铅块中，小铅粒进入金块中
D．属布朗运动，由于外界压力使小金粒、小铅粒彼此进入对方
答案　B
解析　不同种物质能够彼此进入对方的现象属扩散现象，是两种不同物质分子无规则运动引起的，B正确。