3-3分子动理论
天成教育内部讲义
分子动理论
教师：马晨雷
诚信办学全心教学责任为天
分子动理论 物体的内能
一、分子动理论
1、物质是由大量分子组成的
（1）单分子油膜法测量分子直径：V=Sd V 是滴入水盆中油酸的体积，等于油酸溶液的体积乘以浓度。S 是单分子油膜在水面上形成的面积。分子直径d 的数量级一般是1010
-m
（2）1m o l 任何物质含有的微粒数相同23
1
6.0210A N m o l -=? （3）对微观量的估算 ①分子的两种模型：
球形模型：固体、液体通常看成球形，分子体积等于小球体积。
立方体模型：空气分子占据的空间看成立方体，立方体的边长为空气分子的平均间距。注意：立方体模型表述的是空气分子占据的空间，不是空气分子的形状。 ②利用阿伏伽德罗常数联系宏观量与微观量 a.分子质量：m ol
A M m N =
b.分子体积：m o l
A
V v N =
c.分子数量：A A A A
m o l m o l m o l m o l
M v M v
n N N N N M M V V ρρ=
=== 2、分子永不停息的做无规则的热运动（布朗运动 扩散现象）
（1）扩散现象：不同物质能够彼此进入对方的现象，说明了物质分子在不停地运动，同时还说明分子间有间隙，温度越高扩散越快。扩散是分子热运动的直接证据。
不同点 布朗运动 热运动 运动物体 固体颗粒 分子运动 观察
光学显微镜
电子显微镜
联系布朗运动是由于固体小颗粒受到周围分子热运动的撞击力不
平衡引起的，他是分子做无规则而运动的反映
（2）布朗运动：它是悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动，是在显微镜下观察到的。
①布朗运动的三个主要特点：永不停息地无规则运动；颗粒越小，布朗运动越明显；温度越高，
布朗运动越明显。
②产生布朗运动的原因：它是由于液体分子无规则运动对固体微小颗粒各个方向撞击的不均匀
性造成的。
③布朗运动间接地反映了液体分子的无规则运动，布朗运动、扩散现象都有力地说明物体内大
量的分子都在永不停息地做无规则运动。
④布朗运动中的颗粒很小，肉眼看不见，需用显微镜才能观察到。
（3）热运动：分子的无规则运动与温度有关，简称热运动，温度越高，运动越剧烈
3、分子间的相互作用力：
（1）分子之间的引力和斥力都随分子间距离减小而增大。但是分子间斥力随分子间距离减小而增大的得更快些；分子之间的引力和斥力都随分子间距离增大而减小。但是分子间斥力随分子间距离加大而减小得更快些。分子力是引力和斥力的合力。在r0位置，斥力等于引力，分子力等于0.
（2）分子引力与斥力的关系：（r0的数量级为10－10m）
引力与斥力的
合力图分力图分子间距
分子力
关系
r= r0F引=F斥F=0，平衡位置
r< r0F引 r> r0F引>F斥引力 r>10 r0忽略不计忽略不计 二、热和功 4、气体的温度（T） 大小的标志。 ①意义：宏观上表示物体的冷热程度，微观上标志物体分子热运动的激烈程度，是气体分子的平均动能为单位。二者的关系：T=t+273 ②温度的单位：国际单位制中，温度以热力学温度开尔文（K）为单位。常用单位为摄氏温度。摄氏度（℃） 5、内能 (1)分子的平均动能：由于组成任何物体的分子都是在不停地做无规则运动，因此，构成物体的每一个分子在任何时刻都具有动能。由于分子热运动的无规则性及分子间的频繁碰撞，任何一个分子的动能都是不断变化的。即使一个物体在稳定的状态下，构成物体的每个分子动能的大小也是不相等的。组成物体所有分子动能的平均值，叫做分子热运动的平均动能。平均动能的大小决定了物体所处的状态，分子平均动能大小的宏观标志是物体的温度。物体的温度越高，分子平均动能越大；反之，物体的温度越低，分子平均动能越小。 ①分子无规则热运动的动能叫做分子的动能。一切分子都具有动能。 ②温度是物体分子平均动能的标志。 (2)分子势能 分子间存在着相互作用力，因此分子间具有由它们的相对位置决定的势能，这就是分子势能。分子 势能的大小与分子间距离有关，分子势能的大小变化可通过宏观量体积来反映。 当时，分子力为引力，当r增大时，分子力做负功，分子势能增加 当时，分子力为斥力，当r减少时，分子力做负功，分子是能增加 (3)物体的内能 物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能。一切物体都是由不停地做无 规则热运动并且相互作用着的分子组成，因此任何物体都是有内能的。（理想气体的内能只取决于温度）(4)改变内能的方式：做功、热传递。做功与热传递在改变内能上是等效的，但在能量的转化或转移上 有本质的区别 做功是其它形式的能与内能相互转化的过程，功在是没有热传递的情况下内能的改变量度。 热传递的方式：传导、对流、辐射。热传递的条件：温度不同。 内能与机械能的比较 机械能是物体作机械运动和物体形变所决定的能量。机械能可以等于零，而内能永远不会等于零。 内能与机械能：内能与机械能是截然不同的。内能是由大量分子的热运动和分子间相对位置所决定的能量。 内能机械能 统称 定义物体中所有分子热运动的动能和分子 势能的总和物体的动能、重力势能、和弹性势能的 的选取有关决定由物体的内部状态决定跟宏观的运动状态，参考系和零势能面 测量不可测量可测量 本质微观粒子的运动和相互作用的结果宏观物体的运动和相互作用的结果 三、物态和物态的变化 （1）晶体与非晶体 6、晶体：外观上有规则的几何外形，有确定的熔点，一些物理性质表现为各向异性，内部微粒有规则的排列。（石英、云母、食盐、硫酸铜） 非晶体：外观没有规则的几何外形，无确定的熔点，物理性质表现为各向同性（玻璃、蜂蜡、松香、海波） ①判断物质是晶体还是非晶体的主要依据是有无固定的熔点 ②晶体与非晶体并不是绝对的，有些晶体在一定的条件下可以转化为非晶体（石英→玻璃） （2）单晶体多晶体 如果一个物体就是一个完整的晶体，如食盐小颗粒，这样的晶体就是单晶体（单晶硅、单晶锗）如果整个物体是由许多杂乱无章的小晶体排列而成，这样的物体叫做多晶体，多晶体没有规则的几何外形，但同单晶体一样，仍有确定的熔点。多晶体各向同性。 (2)液体 ①液体的微观结构 分子间的间距很小；液体分子间的相互作用力很小； ②液体的表面张力 作用：使液面具有收缩的趋势。 产生原因：由于液体分子分布比较稀疏，分子间距离r>r ，分子间引力大于斥力。 方向：表面张力跟液面相切。 大小:液体的温度越高，表面张力越小；液体中溶有杂质时，表面张力变小；液体的密度越大，表面张力越大。 （3）液晶 分子排列有序，各向异性，可自由移动，位置无序，具有流动性 各向异性：分子的排列从某个方向上看液晶分子排列是整齐的，从另一方向看去则是杂乱无章的 （4）饱和汽湿度 ①饱和汽：与液体处于动态平衡的蒸汽。 ②未饱和汽：没有达到饱和状态的蒸汽。 ③饱和汽压：饱和汽所具有的压强，叫做饱和汽压。液体的饱和汽压与温度有关，温度越高饱和汽压越大，饱和汽压与饱和汽的体积无关。 ④湿度：空气的干湿程度。绝对湿度表示空气中所含水蒸气的压强。相对湿度表示空气的绝对湿度与同一温度下的饱和气压的比值，用公式表示为 相对湿度=水蒸气的实际压强/同温度水的饱和气压 四、热力学定律 1、热力学第一定律 ?=+ ①表达式u W Q ② 符号W Q u? + 外界对系统做功系统从外界吸热系统内能增加 - 系统对外界做功系统向外界放热系统内能减少 注意：当气体向真空中膨胀时，W=0 2、热力学第二定律 A、克劳修斯表述：热量不可能自动地从低温物体传向高温物体。 B、开尔文表述：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功而不引起其它变化。或第二类永动机不可能制成。 3、热力学第三定律：绝对零度不能达到。 五、能量守恒定律 1、能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体 转移到另一物体，在转化和转移的过程中其总量不变 2、第一类永动机不可制成是因为其违背了热力学第一定律 3、第二类永动机不可制成是因为其违背了热力学第二定律（一切自然过程总是沿着分子热运动的无 序性增大的方向进行） 4、熵是分子热运动无序程度的定量量度，在绝热过程或孤立系统中，熵是增加的。 5、能量耗散：系统的内能流散到周围的环境中，没有办法把这些内能收集起来加以利用。 （）1．“用油膜法估测分子的大小”实验中油酸分子直径等于一滴混合溶液中纯油酸的体积除以相应油酸膜的面积 （）2．一绝热容器内盛有液体，不停地搅动它，使它温度升高该过程是可逆的；在一绝热容器内，不同温度的液体进行混合该过程不可逆。 （）3．气体分子的平均动能越大，气体的压强就越大。 （）4．物理性质各向同性的一定是非晶体。 （）5．液体的表面张力是由于液体分子间的相互作用引起的。 （）6．控制液面上方饱和汽的体积不变，升高温度，则达到动态平衡后该饱和汽的质量增大，密度增大，压强也增大 （）7．气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，从而气体的压强一定增大。 （）8．气体体积变小时，单位体积的分子数增多，单位时间内打到器壁单位面积上的分 子数增多，从而气体的压强一定增大。 （）9．压缩一定量的气体，气体的内能一定增加。 （）10．有一分子a从无穷远处趋近固定不动的分子b，当a到达受b的分子力为零处时，a具有的动能一定最大。 （）11．气体吸收热量，其分子的平均动能就增大。 （）12．尽管技术不断进步，热机的效率仍不能达到100%，制冷机却可以使温度降到-283℃。 （）13．在完全失重的情况下，熔化的金属能够收缩成标准的球形。 （）14．温度、压力、电磁作用等可以改变液晶的光学性质。 （）15．扩散现象和布朗运动的剧烈程度都与温度有关，所以扩散现象和布朗运动也叫做热运动。 （）16．两个分子甲和乙相距较远(此时它们之间的作用力可以忽略)，设甲固定不动，乙逐渐向甲靠近，直到不能再靠近，在整个移动过程中前阶段分子力做正功，后阶段外力克服分子力做功。 （）17．晶体熔化过程中，当温度达到熔点时，吸收的热量全部用来破坏空间点阵，增加分子势能，而分子平均动能却保持不变，所以晶体有固定的熔点。非晶体没有空间点阵，熔化时不需要去破坏空间点阵，吸收的热量主要转化为分子的动能，不断吸热，温度就不断上升。 （）18．根据热力学第二定律可知，凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性，在热传导中，热量只能自发地从高温物体传递给低温物体，而不能自发地从低温物体传递给高温物体。 （）19．气体分子间的距离较大，除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，气体分子几乎不受力的作用而做匀速直线运动。分子的运动杂乱无章，在某一时刻，向各个方向运动的气体分子数目不均等。 （）20．一由不导热的器壁做成的容器，被不导热的隔板分 成甲、乙两室。甲室中装有一定质量的温度为Ｔ的气体，乙室为 真空，如图所示。提起隔板，让甲室中的气体进入乙室，若甲室 中气体的内能只与温度有关，则提起隔板后当气体重新达到平衡 时，其温度仍为Ｔ。 （）21．液晶显示屏是应用液晶的光学各项异性制成的。 （）22．熵增加原理说明一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行。（）23．饱和气压随温度的升高而增大。 （）24．物体的温度升高，表示物体中所有分子的动能都增大。 （）25．1mol任何物质所含有的粒子数都相等。 （）26．液体表面层中分子间距小于内部分子间距。 （）27．相同质量和温度的氢气和氧气、氢气的内能大，氧气分子的平均动能大，氢气分子的平均速率大。 （）28．只要知道气体的体积和阿伏加德罗常数，就可以算出分子的体积。 （）29．悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动越明显。 （）30．一定质量的理想气体保持压强不变，温度越高，体积越大。 （）31．气体膨胀的过程，就是气体对外做功的过程，气体的内能一定减少。 （）32．一定温度下，饱和汽压是一定的。 （）33．第二类永动机是不可能制成的，因为它违背了能量守恒定律。 （）34．由于液体表面的分子间距大于液体内部的分子间距，所以在液体表面只有引力没有斥力，所以液体表面具有收缩的趋势。 （）35．“破镜难圆”的原因是两片碎玻璃之间，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。 （）36．在宇宙间温度—1K是不能够达到的。 （）37．在阳光照射下的教室里，眼睛直接看到的空气中尘粒的运动属于布朗运动。（）38．两个分子从远处逐渐靠近，直到不能再靠近为止的过程中，分子间相互作用的合力先变大、后变小，再变大。 （）39．布朗运动是指液体分子的无规则热运动。 （）40．一定质量的气体能充满整个容器，这说明在一般情况下气体分子间的作用力很微弱。 （）41．如果两个系统分别与第三个系统达到平衡，那么这两个系统彼此之间也可能处于平衡。 （）42．物体的温度越高，物体的内能一定越大。 （）43．气体分子的平均动能增大，气体的压强一定增大。 （）44．若液体对某种固体是浸润的，当液体装在由这种固体物质做成的细管时，液面跟固体接触的面积有扩大的趋势。 （）45．汽车驾驶员用水和酒精混合物装入冷却系统，这是因为该混合物具有较低的沸点。 （）46．克劳修斯表述指出了热传导的不可逆性。 （）47．布朗运动和扩散现象都能在气体、液体、固体中发生。 （）48．1kg的任何物质含有的微粒数相同，都是6.02×1023个，这个数叫阿伏加德罗常数。 （）49．布朗运动是在显微镜中看到的液体分子的无规则运动。 （）50．关于液体的表面张力，表面层里分子距离比液体内部小些，分子力表现为引力。（）51．理想气体在等温变化时，内能不改变，因而与外界不发生热交换。 （）52．液体很难被压缩，说明压缩时液体分子间的斥力大于引力。 时，随着距离的增大，分子间的（）53．分子力随分子间的距离的变化而变化，当r>r 引力和斥力都增大，但引力比斥力增大的快，故分子力表现为引力。 （）54．一定质量的理想气体，体积变大的同时，温度也升高了，气体分子平均动能增大，气体内能增大，气体的压强可能变大。 （）55．电冰箱内的食品温度比室内温度低，说明在一定条件下热传导可以由低温物体向高温物体进行 （）56．新能源：指目前尚未被人类大规模利用而有待进一步研究、开发和利用的能源，如核能、太阳能、风能、地热能、海洋能、氢能等。 （）57．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，处于固态时扩散现象非常不明显。 （）58．因为布朗运动的激烈程度跟温度有关，所以布朗运动也可以叫做热运动。 （）59．室内尘埃的运动是空气分子碰撞尘埃造成的现象。 （）60．一定质量的气体能充满整个容器，这说明在一般情况下，气体分子间的作用力很微弱。 （）61．电焊能把二块金属连接成一整块是分子间的引力起作用。 （）62．因为空气分子之间存在着斥力，所以打气筒给自行车打气时，要用力才能将空气压缩。 （）63．把碳素墨水滴入清水中，观察到布朗运动，是水分子对碳微粒有斥力的结果。（）64．一切达到热平衡的系统都具有相同的温度。 （）65．两个物体放在一起彼此接触，它们若不发生热传递，其原因是它们的内能相同。（）66．温度升高，分子的平均动能增大，但不是每一个分子的动能都增大，可能有个别的分子动能反而减小。 （）67．只要处于同一温度下，任何物质分子做热运动的平均动能都相同。 （）68．分子势能最小并不一定是分子势能为零。 （）69．分子的动能与分子的势能的和叫做这个分子的内能。 （）70．物体的机械能可以为零，而内能不可能为零。 （）71．光滑水平面上加速运行的物体，由于速度增大，每个分子速度也增大了，所以分子的平均动能增大，内能和机械能都增大。 （）72．能量在利用过程中，总是由高品质的能量最终转化为低品质的内能。 （）73．温度高的物体中的每一个分子的动能，一定大于温度低的物体中的每一个分子的动能。 （）74．温度高的物体中的每一个分子运动的速率，一定比温度低的物体中的每一个分子的运动的速率大。 （）75．气体分子沿各个方向运动的机会（几乎）相等。 （）76．大量气体分子的速率分布呈现中间多（具有中间速率的分子数多）两头少（速率大或小的分子数目少）的规律。 （）77．对一定质量的理想气体，当分子热运动变剧烈时，压强可以不变。 （）78．压强增大，体积增大，分子的平均动能一定增大。 （）79．作用在任何一部分液面上的表面张力，总是跟这部分液面的分界线垂直。 （）80．做功和热传递是等效的，这里指的是它们能使物体改变相同的内能。 （）81. 在布朗运动中花粉的无规则运动不可能是地球的微弱震动引起的。 （）82. 物体的热胀冷缩现象正是由于物体分子间的空隙增大或缩小而造成的，这是气体、液体和固体所共有的现象。 （）83．细绳不易被拉断说明分子间存在着引力。 （）84．温度是表示物体冷热程度的物理量，反映了组成物体的大量分子的无规则运动的激烈程度。 （）85．分子势能的大小由分子间的相互位置决定。 （）86．由于物体分子距离变化的宏观表现为物体的体积变化，所以微观的分子势能变化对应于宏观的物体体积变化。 （）87．一定质量的气体等温线的p-V图是双曲线的一支。 （）88．一定质量的气体在等压变化时，升高（或降低）相同的温度增加（或减小）的体积是相同的。 （）89．对一定质量的理想气体，可以做到升高温度时，压强、体积都减小。 （）90．大量偶生事件整体表现出来的规律叫统计规律。 （）91．理想气体的内能仅由温度和气体质量决定，与体积无关。 （）92．对一定质量的理想气体，当分子热运动变剧烈时，压强可以不变。 （）93．机械能可以转化为内能，但内能不能全部转化为机械能，同时不引起其他变化。（）94．一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行。 （）95．一个物体在粗糙的平面上滑动，最后停止，则系统的熵增加。 （）96．一定质量的气体被压缩，从而放出热量，其熵减少。 （）97．在一个非孤立的、有能量输入的系统中，熵是完全可以减小的。 （）98伴随着熵增加的同时，一切不可逆过程总会使自然界的能量品质不断退化，逐渐丧失做功的本领，所以人类必须节约能源。 （）99．晶体在熔化过程中所吸收的热量，将主要用于既增加分子的动能，也增加分子的势能。 （）100、物体吸收热量，同时外界对物体做功，物体的温度可能不变。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 √×××√××××√11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 ××√√×√√√×√21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 √√√×√×××√√31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 ×√××√√×√×√41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 √××√√√××××51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 ×√×√√√√××√61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 √××√×√√√×√71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 ×√××√√√√√√81 882 83 84 85 86 87 88 89 90 √√√√√√√√×√91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 ×√√√√√√√×√ 高中物理分子动理论、能量守恒定律公式总结 1、阿伏加德罗常数A N ＝6.02×1023/mol ；分子直径数量级10-10 米 2、油膜法测分子直径S V d = ｛V :单分子油膜的体积(m 3)，S :油膜表面积(m 2)｝ 3、分子动理论内容：物质是由大量分子组成的；大量分子做无规则的热运动；分子间存在相互作用力。 4、分子间的引力和斥力(1)0r r <，斥引f f <，分子力F 表现为斥力；(2) 0r r >，斥引f f >， 分子力F 表现为引力；(3) 0r r =，斥引f f =； (4) 010r r >，0≈=斥引f f ，0≈分子力F ，0≈分子势能E 5、热力学第一定律U Q W ?=+｛(做功和热传递，这两种改变物体内能的方式，在效果上是等效的)，W:外界对物体做的正功(J)，Q :物体吸收的热量(J)，U ?:增加的内能(J)，涉及到第一类永动机不可造出 6、热力学第二定 律 克氏表述：不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其它变化（热传导的方向性）； 开氏表述：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其它变化（机械能与内能转化的方向性）｛涉及到第二类永动机不可造出｝ 7、热力学第三定律：热力学零度不可达到｛宇宙温度下限：－273.15摄氏度（热力学零度）｝ 注: (1)、布朗粒子不是分子,布朗颗粒越小，布朗运动越明显,温度越高越剧烈； (2)、温度是分子平均动能的标志； (3)、分子间的引力和斥力同时存在,随分子间距离的增大而减小,但斥力减小得比引力快； (4)、分子力做正功，分子势能减小,在0r 处斥引f f =且分子势能最小； (5)、气体膨胀,外界对气体做负功W<0；温度升高，内能增大0>?U ；吸收热量，0>Q (6)、物体的内能是指物体所有的分子动能和分子势能的总和，对于理想气体分子间作用力为零，分子势能为零； (7)、0r 为分子处于平衡状态时，分子间的距离； (8)、其它相关内容：能的转化和定恒定律/能源的开发与利用、环保/物体的内能、分子的动能、分子势能。 第一章分子动理论与内能 1.分子动理论 教学目标 知识要点课标要求 1.物体是由大量分子组成 的 能简单地说明物体是由分子、原子组成的；知 道分子的直径大小 2.分子在永不停息地做无 规则运动 知道一切物质的分子都在不停地做无规则运 动；能够识别扩散现象，并能用分子热运动的 观点进行解释常见现象 3.分子之间存在着相互作 用力 知道分子之间存在着相互作用的引力和斥力 教学过程 情境导入 神奇的“软蛋” 星期天，小明来到爷爷家过周末，发现爷爷家的食品柜里有一瓶醋泡蛋，蛋壳已经泡没了，只剩一层蛋膜包着鸡蛋，爷爷说这是一种保健食品。调皮的小明趁爷爷不注意，将“软蛋”冲洗干净后放在了清水中，奇怪！“软蛋”竟一点点地长“胖”了。这其中的奥妙，你能解释吗？ 合作探究 探究点一：物体是由大量分子组成的 提出问题：出示玻璃杯，想一想如果把此杯子打碎，碎片是否还是玻璃？如果经过多次分割，颗粒会越来越小，如果不停地分下去，有没有一个限度？ 交流讨论：小组之间交流讨论物质的变化情况以及将物质无限度地分下去时出现的情景。 归纳总结： (1)保持物质化学性质不变的最小微粒叫作分子或者原子。 (2)常见的物质是由极其微小的粒子——分子、原子组成的。 (3)分子的大小用分子的直径来度量，通常用10－10m为单位来度量分子的大小。 探究点二：分子在永不停息地做无规则运动 活动1 演示实验1：教师打开盛有香水的香水瓶，让附近的学生闻一下。 提出问题：能不能闻到香味？为什么？ 演示实验2：我们将一个空瓶子，倒扣在一个装着红棕色二氧化氮气体的瓶子上面，抽掉盖在二氧化氮瓶上的玻璃板。 观察并思考：上面空瓶有红色现象说明了什么？将空瓶与装着红棕色二氧化氮气体的瓶子颠倒放置，重做这个实验能否得出相同的结论？ 学生回答：上面空瓶有红色，说明二氧化氮气体分子运动到了上面空瓶中，分子是运动的。这个实验是一种扩散现象。颠倒放置时不能得出相同的结论，因为二氧化氮密度比空气大，在重力作用下会向下运动，无法证明分子是运动的。 归纳总结：不同的物质在相互接触时，彼此进入对方的现象，叫作扩散。 交流讨论：在我们日常生活中，扩散现象很常见，小组之间交流讨论一下，能否举出几个例子？ 活动2 提出问题：气体可以发生扩散，那么液体和固体是否可以发生扩散呢？ 演示实验：向一个盛有水的烧杯中，用滴管滴入两滴红墨水。 罗定中学城东学校2017－2018学年第二学期限时训练９ 出题：沈业权审题：陈柏成 一、单项选择题 １．某物质的密度为ρ，摩尔质量为μ，阿伏伽德罗常数为N，则单位体积中所含分子个数为 [ ] A．N／ρ B．N／μ C.μN/ρ D．ρN/μ ２.在油膜实验中，体积为V（m3）的某种油，形成直径为d（m）圆形单分子的油膜，则油分子的直径近似为 [ ] A．2V／πd2（m）B．（V／d）2·4／π（m） C．πd2／4V（m）D．4V／πd2（m） ３．酒精和水混合后体积变小的现象表明 [ ] A．分子间有作用力B．分子间有空隙 C．分子做无规则的热运动 D．分子的质量极其微小 ４.关于布朗运动，下述说法正确的是 [ ] A．布朗运动就是分子的无规则运动 B．悬浮微粒的无规则运动是由于液体分子对它无规则的撞击所引起的 C．悬浮微粒的无规则运动是由于微粒内部分子无规则运动而引起的 D．悬浮微粒的无规则运动是由于外界的影响（如液体、气体的流动）引起的５．固体和液体很难被压缩，这是因为 [ ] A．分子之间没有空隙 B．分子之间只有很小的空隙，稍经压缩就不存在了 C．分子之间距离较小，稍经压缩，斥力增长比引力增长大得多 D．分子在不停地做热运动 ６.甲、乙两个分子相距较远，它们之间的分子力弱到可忽略不计的程度。若使 甲分子固定不动，乙分子逐渐靠近甲分子，直到不能再靠近的整个过程中，分子力对乙分子做功的情况是 [ ] A．始终做正功 B．始终做负功 C．先做正功，后做负功D．先做负功，后做正功 二、多项选择题 ７．关于分子动理论，下述说法正确的是[ ] A．分子是组成物质的最小微粒B．物质是由大量分子组成的 C．分子永不停息地做无规则运动D．分子间有相互作用的引力或斥力８．把表面光滑的铅块放在铁块上，经过几年后将它们分开，发现铅块中含有铁，而铁块中也含有铅，这种现象不能说明（） A．物质分子之间存在着相互作用力 B．分子之间存在空隙 C．分子在永不停息地运动 D．分子的引力大于斥力 ９. 关于扩散现象，下列说法正确的是() A．温度越高，扩散进行得越快 B．扩散现象是不同物质间的一种化学反应 C．扩散现象是由物质分子无规则运动产生的 D．扩散现象在气体、液体和固体中都能发生 高中物理-分子动理论测试题 一、选择题（每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中有一个或多个选项正确。 全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的或不答的得0分。） 1．根据分子动理论，物质分子间距离为r0时分子所受到的引力与斥力相等，以下关于分子势能的说法正确的是（）A．当分子间距离是r0时，分子具有最大势能，距离增大或减小时势能都变小 B．当分子间距离是r0时，分子具有最小势能，距离增大或减小时势能都变大 C．分子间距离越大，分子势能越大，分子距离越小，分子势能越小 D．分子间距离越大，分子势能越小，分子距离越小，分子势能越大 2．在下列叙述中，正确的是（）A．物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子平均动能越大 B．布朗运动就是液体分子的热运动 C．一切达到热平衡的系统一定具有相同的温度 D．分子间的距离r存在某一值r0，当r 第1节分子动理论 【教学目标】 一、知识与能力 1.知道物体是由大量的分子组成的。 2.知道分子在永不停息地做无规则的运动。 3.知道分子之间存在着相互作用的引力和斥力。 二、过程与方法 1.回顾人类对物质结构的认识历程，了解物质是由大量分子组成的。 2.通过对扩散现象的探索、讨论，并借助生活经验，知道分子在永不停息地做无规则的运动。 3.通过演示和观察分子力模型及对物质三态分子模型的类比，了解分子间既存在引力又存在斥力。 三、情感、态度与价值观 1.通过演示实验、视频资源及类比手段，激发探究物质组成奥秘的兴趣。 2.使学生了解通过能够直接感知的现象可以认识无法直接感知的事实，并知道这是一种重要的研究问题的方法。 3.体验物理知识的应用性，了解物理学具有认识世界、改变世界的功能。 【教学重点】 经历观察实验的过程，应用分子动理论解释某些生产、生活以及自然界中的现象。 【教学难点】 从某些宏观热现象中推断出其微观本质。 【教学突破】 教学重点放在让学生经历观察的过程，使学生在观察这些现象的过程中提炼出能够印证分 子动理论的现象，同时还培养了学生科学观察的能力。而对于当分子间距离很小时，分子间的相互作用才表现为引力的理论，比较抽象，可以采用类比磁铁吸引铁钉的演示实验对比认识。 【教学准备】 ◆教师准备 多媒体材料(人类从古到今探索物质组成奥秘的历程、硫酸铜溶液与清水之间的扩散图片、铅与金的扩散图片、机械制造中在金属表面层掺碳、掺硅)、酒精、毛笔、NO2气体、广口瓶、玻璃片、铅柱(分子引力演示器)、刀子、磁铁、铁钉等。 ◆学生准备 注射器、烧杯、水等。 ┃教学过程设计┃ 教学过程批注 一、结合分糖块实例提出问题，引入新课。 教师出示一块糖，然后提出问题：把这块糖分成两半，两个人 来分享，是否都有甜的感觉？4个人呢？8个人呢……如此分 割下去，有没有一个限度呢？ 学生讨论并回答。 点拔：假设在分糖的过程中，每分一次，取一粒加以检测，如 果这粒仍具有糖的性质——甜味，就再往下分，假设分到某种 程度而取一粒再分时就失去了糖的本质，那么这个最小的颗粒就是糖分子。如果条件允许，还可以采用多媒体多展示一些有关材料。 爱因斯坦的布朗运动理论 1905年，爱因斯坦依据分子运动论的原理提出了布朗运动的理论。就在差不多同时，斯莫卢霍夫斯基也作出了同样的成果。他们的理论圆满地回答了布朗运动的本质问题。 应该指出，爱因斯坦从事这一工作的历史背景是那时科学界关于分子真实性的争论。这种争论由来已久，从原子分子理论产生以来就一直存在。本世纪初，以物理学家和哲学家马赫和化学家奥斯特瓦尔德为代表的一些人再次提出对原子分子理论的非难，他们从实证论或唯能论的观点出发，怀疑原子和分子的真实性，使得这一争论成为科学前沿中的一个中心问题。要回答这一问题，除开哲学上的分歧之外，就科学本身来说，就需要提出更有力的证据，证明原子、分子的真实存在。比如以往测定的相对原子质量和相对分子质量只是质量的相对比较值，如果它们是真实存在的，就能够而且也必须测得相对原子质量和相对分子质量的绝对值，这类问题需要人们回答。 由于上述情况，象爱因斯坦在论文中指出的那样，他的目的是“要找到能证实确实存在有一定大小的原子的最有说服力的事实。”他说：“按照热的分子运动论，由于热的分子运动，大小可以用显微镜看见的物体悬浮在液体中，必定会发生其大小可以用显微镜容易观测到的运动。可能这里所讨论的运动就是所谓‘布朗分子运动’”。他认为只要能实际观测到这种运动和预期的规律性，“精确测定原子的实际大小就成为可能了”。“反之，要是关于这种运动的预言证明是不正确的，那么就提供了一个有份量的证据来反对热的分子运动观”。 爱因斯坦的成果大体上可分两方面。一是根据分子热运动原理推导：在t时间里，微粒在某一方向上位移的统计平均值，即方均根值，D是微粒的扩散系数。这一公式是看来毫无规则的布朗运动服从分子热运动规律的必然结果。 爱因斯坦成果的第二个方面是对于球形微粒，推导出了可以求算阿伏伽德罗常数的公式。爱因斯坦曾用前人测定的糖在水中的扩散系数，估算的NA值为3.3×10^23，一年后(1906)又修改为6.56×10^23。 爱因斯坦的理论成果为证实分子的真实性找到了一种方法，同时也圆满地阐明了布朗运动的根源及其规律性。下面的工作就是要用充足的实验来检验这一理论的可靠性。爱因斯坦说：“我不想在这里把可供我使用的那些稀少的实验资料去同这理论的结果进行比较，而把它让给实验方面掌握这一问题的那些人去做”。“但愿有一位研究者能够立即成功地解决这里所提出的、对热理论关系重大的这个问题！”爱因斯坦提出的这一任务不久之后就由贝兰(1870——1942)和斯维德伯格分别出色的完成了。这里还应该提到本世纪初在研究布朗运动 第一节分子动理论 1.下列现象中属于扩散现象的是( ) A.擦黑板时，粉笔灰在空中飞舞 B.打开一盒香皂，很快就会闻到香味 C.粉笔蹭到衣服上，在衣服上留下粉笔痕迹 D.冬天，雪花漫天飞舞 2.固体和液体很难被压缩，是因为( ) A.分子间没有空隙 B.分子间存在着引力 C.分子间存在斥力 D.分子在不停地做无规则运动 3.我们在实验室用酒精进行实验时，整个实验室很快就闻到了刺鼻的酒精气味，这是一种扩散现象.以下有关分析错误的是( ) A.扩散现象只发生在气体、液体之间 B.扩散现象说明分子在不停息地运动 C.温度越高时扩散现象越剧烈 D.扩散现象说明分子间存在着间隙 4.把100毫升酒精和100毫升水混合在一起，体积小于200毫升.这个现象说明( ) A.分子间有间隙 B.分子是有质量的 C.分子间有力的作用 D.分子是可以再分的 5.下列事例中，不能用来说明分子间有引力的是( ) A.要用很大的力才能把铅丝折断 B.用胶水能把两张纸粘合在一起 C.磁铁能把铁钉吸住 D.金属固体很难被分开 6.下列现象中不能用分子运动论的观点解释的是( ) A.富裕老窖的瓶盖一开，酒香四溢 B.金块和铅块紧压在一起，过几年后会发现铅中有金，金中有铅 C.沙尘暴起，尘土满天 D.衣橱里的樟脑球会越变越小 7.液体很难被压缩的原因是( ) A.分子间存在着引力 B.分子间存在着斥力 C.分子间有间隙 D.分子在不停地运动 8.下列现象中不能说明分子在做无规则运动的是( ) A.春暖花开时，能闻到花的香味 B.打开酒瓶盖能闻到酒的气味 C.空气中飘动的浮尘 D.在盛有热水的杯子中放几片茶叶，过一会整杯水都变成茶水 9.下列现象中，不能说明物质分子永不停息地做无规则运动的是( ) A.把煤堆在墙角，过一段时间墙角变黑 B.空气能被压缩 C.打开香水瓶的盖子,整个房间很快充满香气 D.用盐水腌蛋 10.诗句“掬水月在手，弄花香满衣”所包含的物理知识有和. 11.吸烟有害健康，在空气不流通的房间里，只要有一个人吸烟，一会房间就会充满烟味，这是分子在.所以为了您和他人的健康，请你对吸烟者提出一个合理的建议：. 12.目前甲型H1N1流感的蔓延正引起世界各国的高度关注，虽然该病毒的传播机制还未确定，但保持良好的卫生习惯是预防感染病毒的有效措施.专家称感染病人咳嗽所产生的有大量病毒的飞沫，会使1m范围内的其他人吸入而被感染，所以与感染病人近距离接触须带口罩.一粒飞沫的直径约为1×10-6～5×10-6m（分子直径约为1×10-9m），由此可判断飞沫分子.（选填“是”或“不是”） 第1节分子动理论的基本观点 学 习目标知识脉络 1.认识分子动理论的基本观点，知道 其实验依据．(重点) 2．通过探究与实验，估测油酸分子 的直径，知道阿伏伽德罗常数并进行 有关的计算．(难点) 3．认识布朗运动，理解布朗运动产 生的原因及影响因素，了解分子的热 运动． 4．掌握分子间相互作用力的特点及 变化规律．(难点) 物体由大量分子组成 [先填空] 1．分子的大小 (1)一般分子直径的数量级为10－10 m. (2)通常分子质量的数量级在10－27～10－25kg范围之内． 2．分子大小的估测 (1)油膜法：此方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，可近似认为形成单分子油膜，如果把分子看成球形，单分子油膜的厚度就等于分子的直径． (2)原理：如果油滴的体积为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． (3)物理学中用各种不同的方法测定分子的大小，测出的分子大小不同，但数量级相同． 3．阿伏伽德罗常数 (1)定义：1 mol任何物质含有分子的数目都相同，为常数．这个常数叫做阿伏伽德罗常数，用N A表示． (2)数值：N A＝6.02×1023mol－1． (3)意义：阿伏伽德罗常数是一个重要的基本常量，它是联系宏观量与微观量的桥梁． [再判断] 1．测定分子大小的方法有多种，油膜法只是其中的一种方法．(√) 2．所有分子的直径都相同．(×) 3．1 mol的固态物质(如铁)和1 mol的气态物质(如氧气)所含分子数不同．(×) [后思考] 我们在初中已经学过，物体是由大量分子组成的．一个1 μm大小的水珠，尺寸与细菌差不多，其中分子的个数竟比地球上人口的总数还多上好多倍！ 图1-1-1 我们可以通过什么途径观察分子的大小呢？ 学科教师辅导教案 组长审核： （17，十九中第一次月考，8分★）水暖在暖通行业被称为最舒适的采暖方式.随着人们生活水平的提高,越来越多的家庭采用“水地暖”进行取暖.其原理是以温度不高于60℃的热水为热媒,在埋置于地面以下填充层中的管道内循环流动,加热整个地板,通过地面以热传递方式向室内供热的一种供暖方式(如图所示). (1)某房间一段时间内循环流动的水质量为1200kg,进水温度为55℃,出水温度为40℃.这段时间里水向外界放出多少热量? (2)若该水暖的热效率为,这段时间要消耗多少的天然气?(假设天然气完全燃烧)[天然气的热值 为 (3)“水地暖”以水为媒介,利用了水的什么性质,请具体说明为什么要利用这一特性. （16，周口第一次月考，7分★）李强同学家每天用的热水若全部按的50℃热水计算,则需要50kg. (1)将50kg的水从10℃加热到50℃需要吸收多少热量？ （2）若用效率为50％的煤气炉烧水,烧热（1）问中的这些水需要多少m3煤气?(煤气的热值为4.0×107J/m3,水的比热容为4.2×103J/（kg·℃) 15，周口第一次月考，7分★）某太阳能热水器装有质量为200kg的水，在阳光的照射下，该热水器中的水的温度从 15℃升高到65℃.问： （1）水吸收的太阳能是多少焦耳？[水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）] （2）设用煤气做燃气的某热水器的效率为60%，这相当于节约了热值为4.0×107J/m3的煤气多少立方米？（3）太阳能热水器有何优点？ 考点二：热平衡计算 一）例题解析 （15，文昌中第一次月考，6分★）把质量为4kg的冷水河质量为3kg、温度为80℃的热水相混合后的温度 =4.2×103J/(kg·℃）] 为40℃，若不计热量损失，求冷水的温度是多少？[c 水 二）巩固练习 （16，四中第一次月考，7分★）小丽需用温度为40度的水泡脚，便把100度的热水与10kg10度的水混合，设混合过程没有热量损失，问：需要100度的热水多少kg？ 考点三：力学计算 一）例题解析 （17，一中第一次月考，8分★）一辆小轿车以某一速度在平直路面上匀速行驶100km，消耗汽油10L。若这些 人教版高三物理上册分子动理论单元练习 （2021最新版） 作者：______ 编写日期：2021年__月__日 *1.分子动理论指出：物质是由构成的，一切物质的分子都在，分子之间存在着相互作用的。[1.0]*2.扩散现象说明一切物体的分子都在，同时也表明分子间有。[0.5]**3.将煤堆放在墙角处一段时间，发现涂在墙角处的石灰变黑了，这是现象，它说明了固体物质的分子也是。[0.5]**4.分子间既有力又有力。当分子间距离小于平衡距离r0时，力起主要作用;当分子间距离大于平衡距离r0时，力起主要作用。分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。[1.5]**5.1cm3的水中含有3.35×1022个水分子。1cm3水的质量是 g，一个水分子的质量 是 g。[2.5]**6.关于扩散现象，下列说法中正确的是( )。[0.5]A.只有气体和液体才能发生扩散现象B.扩散现象说明分子是很小的C.气体、液体、固体都会发生扩散现象，其中气体扩散最显著 D.扩散现象使人们直接看到了分子的运动**7.下列现象中能说明分子在不停地做无规则运动的是( )。[0.5]A.久打扫房间时灰尘飞扬 B.水从高处流向低处C.放在空气中的铁器过一段时间生锈了D.在一杯水中放些盐，一会儿整杯水变咸了**8.向装有清水的杯子里滴一滴红墨水，过一会儿整杯水都变成了淡红色，这是因为( )。[0.5]A.红墨水在清水中流动 B.红墨水遇到清水会褪色 C.水的无规则运动 D.分子的无规则运动**9.把装满空气的瓶子倒扣在装满棕色二氧化氮气体的瓶子上，瓶口间先用玻璃隔开。当抽掉它们之间的玻璃片后，可以看到棕色的二氧化氮气体颜色渐渐变淡，最后两瓶中气体的颜色变得完全相同。这是因为( )。 [1.0]A.二氧化氮比空气密度大 B.两种气体之间形成了对流C.气体的分子在不停地运动 D.二氧化氮分子很小**10.下列说法中错误的是( )。[0.5]A.物质是由分子组成的 B.分子是很小的C.一粒灰尘就是一个分子 D.分子是在永不停息地运动着的**11.下列现象中能够说明分子在运动的是( )。[0.5]A.食盐在水中溶化，水变咸了B.冬天，人嘴里呼出的“白气”上升C.水从高处流到低处D.扫地时灰尘飞扬**12.下列现象中，不能用来说明分子运动的是( )。[0.5]A.箱子里放几颗樟脑丸，过几天整个箱子里都充满樟脑味B.在楼下，能闻到楼上人家的饭菜香味C.晒衣服时，水蒸发，衣服变干了D.汽车驶过，公路上扬起灰尘**13.下列说法中不正确的 高考物理力学知识点之分子动理论解析(7) 一、选择题 1．两分子间的分子力F 与分子间距离r 的关系如图中曲线所示，曲线与r 轴交点的横坐标为0r ，相距很远的两分子只在分子力作用下，由静止开始相互接近．若两分子相距无穷远时分子势能为零．则下列说法正确的是 A ．在0r r >阶段，F 表现为斥力 B ．在0r r <阶段，F 做负功，分子动能减小，分子势能也减小 C ．在0r r =时，分子势能等于零 D ．运动过程中，两个分子的分子动能和分子势能之和不变 2．下列说法中正确的是 A ．物体内能增大时，温度不一定升高 B ．物体温度升高，每个分子的动能都增加 C ．物体对外界做功，其内能一定减少 D ．物体从外界吸收热量，其内能一定增加 3．在观察布朗运动时，从微粒在A 点开始计时，每隔30s 记下微粒的一个位置，得到B 、 C 、 D 、 E 、 F 、 G 等点，然后用直线依次连接，如图所示，则下列说法正确的是 A ．图中记录的是分子无规则运动的情况 B ．图中记录的是微粒做布朗运动的轨迹 C ．微粒在前30s 内的位移大小一定等于AB 的长度 D ．微粒在75s 末时的位置一定在CD 的连线上，但不可能在CD 中点 4．用分子动理论的观点看，下列表述正确的是（ ） A ．对一定质量的气体加热，其内能一定增加 B ．一定质量100℃的水转变成100℃的水蒸汽，其分子的平均动能增加 C ．一定质量的理想气体，如果压强不变而体积增大，其分子的平均动能增加 D ．如果气体温度升高，物体中所有分子的速率都一定增大 5．（3-3）对于液体在器壁附近的液面发生弯曲的现象，如图所示，对此有下列几种解释，其中正确的是( ) 初中物理分子动理论和内能阶梯训练 （每题10分，共100分；完成时间30分钟） 基础知识与基本技能 *1．物质是由构成的，构成物质的分子永不停息地，分子之间存在相互作用的和。 *2．不同的物质在相互接触时，彼此进入对方的现象叫做现象。这一现象间接的说明：。 **3．关于扩散现象，下面的几种说法中正确的是（）。 A．只有在气体和液体之间才发生扩散现象 B．扩散现象说明了，构成物质的分子总是在永不停息地作无规则运动 C．扩散现象说明了分子间有力的作用 D．扩散现象与温度的高低无关 **4．炽热的铁水具有内能，当温度降低，内能随着。冰冷的冰块具有内能，当温度升高，内能随着。将该冰块从一楼移动到四楼，它的内能将。 知识的应用 **5．下列社会实践中的实例，不能用来说明“分子在不停地运动”的是（）。（2001年武汉市中考题） A．洒水的地面会变干 B．炒菜时加点盐，菜就有了咸味 C．扫地时，尘土飞扬 D．房间里放了一篮子苹果，满屋飘香 **6．下列说法正确的是（）。 A．内能是分子热能和分子动能的总和 B．物体运动越快，物体的动能越大，内能就越大 C．在水平地面上静止的0℃的冰块不具有内能和机械能 D．任何物体都具有内能，但不一定有机械能 **7．一块咸菜，放在水里泡一段时间，就会变淡了，这是因为。 知识的拓展 ***8．洗衣服时，洗衣粉在冷水中需很长时间才能溶完，而在热水中很快就能溶完，这是因为。 ***9．有一铁块的温度降低了，则（）。 A．它一定是放出了热量 B．它一定是对外做了功 C．它的内能一定减少了 D．它的机械能一定减少了 ***10．在下列常见的生活事例中，用做功的方式来改变物体内能的是（）。 A．给自行车打气时，气筒壁会发热 B．冬天写作业时手冷，用嘴向手上呵呵气 C．喝很热的茶时，先向水面上吹吹气 D．阳光下，太阳能热水器中的水温升高（2003年江苏泰州中考题） 分子动理论 基础知识与基本技能 *1．分子动理论指出：物质是由构成的，一切物质的分子都在，分子之间存在着相互作用的。[1.0] *2．扩散现象说明一切物体的分子都在，同时也表明分子间有。[0.5] 分子动理论 1.关于分子动理论，下列说法正确的是（） A.打开香水瓶，不久就满屋子都能闻到香气，说明分子在永不停息地做无规则的运动 B.打扫教室地面时，看到灰尘在空中飞舞，说明分子在永不停息地做无规则的运动 C.酒精和水混合后体积减小的实验，说明分子间有引力 D.堆在墙角的煤会使墙体内部变黑，说明分子间有引力 2.下列认识正确的是（） A.固体分子是静止不动的 B.原子核带负电，电子带正电 C.电子的发现说明原子是可分的 D.太阳是宇宙的中心且固定不动 3.端午节，妈妈蒸制粽子的过程中，涉及到的有关物理现象表述正确的是（） A. 蒸粽子时，冒出的“白气”是汽化现象 B. 粽子香味扑面而来，说明分子不停地做无规则运动 C. 水沸腾时吸收热量，温度升高 D. 蒸粽子主要是通过做功的方式改变物体的内能 4.分子动理论是人们用来解释热现象的初步知识，以下几幅图中所描述的物理现象不符合分子动理论内容的是（） A.气体扩散现象实验 B.铅块未被重物拉开 C.被压缩到一定程度的气体难以在压缩 D.卫星围绕地球转动 5.液体很难被压缩，主要是因为（） A. 液体分子不停地运动 B. 液体分子间存在引力 C. 液体分子间存在斥力 D. 液体分子间没有空隙 6.下列现象中，不能说明分子在做永不停息的无规则运动的是（） A. 红墨水在水中散开 B. 美味佳肴香气扑鼻 C. 扫地时尘土飞扬 D. 嗅气味鉴别物质 7.生活中的热现象随处可见，下列说法不正确的是（） A. 夏天酒水降温，是利用水蒸发吸热 B. 冬天搓手取暖，说明做功可以改变内能 C. 海边昼夜温差小，是因为海水的比热容小 D. 端午节米棕飘香，说明分子不停做热运动 8.下列事实不能作为相应观点的证据的是（） A. 尘土飞扬，说明分子是运动的 B. 电解水得到氢气和氧气，说明分子是可分的 C. 气体被压缩后体积发生了较大变化，说明气体分子间的距离大 D. 将两个干净平整的铅柱紧压在一起会结合起来，说明分子间存在引力 9.从物理学角度解释诗句，下列说法与物理知识相符的是（） A.“潭清疑水浅”实际上是一种光的反射现象 B.“看山恰似走来迎”中描述的“山”在“走”，是以山为参照物 C.“花气袭人知骤暧”说明温度越高分子的无规则运动越剧烈 D.“臣心一片磁针石，不指南方不肯休”，诗中磁针指向南方是受到地球的引力 分子动理论 基础知识与基本技能 *1．分子动理论指出：物质是由构成的，一切物质的分子都在，分子之间存在着相互作用 的。[1.0] *2．扩散现象说明一切物体的分子都在，同时也表明分子间有。[0.5] **3．将煤堆放在墙角处一段时间，发现涂在墙角处的石灰变黑了，这是现象，它说明了固体物质的分子也是。[0.5] **4．分子间既有力又有力。当分子间距离小于平衡距离r0时，力起主要作用；当分子间距离大于平衡距离r0时，力起主要作用。分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而（选填“增大”、“减小”或“不变”）。[1.5] **5．1cm3的水中含有3.35×1022个水分子。1cm3水的质量是 g，一个水分子的质量是 g。[2.5] **6．关于扩散现象，下列说法中正确的是（）。[0.5] A．只有气体和液体才能发生扩散现象 B．扩散现象说明分子是很小的 C．气体、液体、固体都会发生扩散现象，其中气体扩散最显著 D．扩散现象使人们直接看到了分子的运动 **7．下列现象中能说明分子在不停地做无规则运动的是（）。 [0.5] A．久打扫房间时灰尘飞扬 B．水从高处流向低处 C．放在空气中的铁器过一段时间生锈了 D．在一杯水中放些盐，一会儿整杯水变咸了 **8．向装有清水的杯子里滴一滴红墨水，过一会儿整杯水都变成了淡红色，这是因为（）。[0.5] A．红墨水在清水中流动 B．红墨水遇到清水会褪色C．水的无规则运动 D．分子的无规则运动 **9．把装满空气的瓶子倒扣在装满棕色二氧化氮气体的瓶子上，瓶口间先用玻璃隔开。当抽掉它们之间的玻璃片后，可以看到棕色的二氧化氮气体颜色渐渐变淡，最后两瓶中气体的颜色变得完全相同。这是因为（）。 [1.0] A．二氧化氮比空气密度大 B．两种气体之间形成了对流 C．气体的分子在不停地运动 D．二氧化氮分子很小 **10．下列说法中错误的是（）。[0.5] A．物质是由分子组成的 B．分子是很小的 C．一粒灰尘就是一个分子 D．分子是在永不停息地运动着的 **11．下列现象中能够说明分子在运动的是（）。[0.5] 选修3-3 第1节分子动理论内能 基础必备 1.(2019·广东揭阳模拟)(多选)以下说法正确的是( ACD ) A.物质是由大量分子组成的 B.-2 ℃时水已经结为冰,部分水分子已经停止了热运动 C.温度越高,分子的平均动能越大 D.分子间的引力与斥力都随分子间距离的增大而减小 E.扩散现象和布朗运动的实质是相同的,都是分子的无规则运动 解析:根据分子动理论知,物质是由大量分子组成的,A正确;-2 ℃时水已经结为冰,虽然水分子热运动的剧烈程度降低,但不会停止热运动,B错误;温度是分子平均动能的标志,温度越高,分子的平均动能越大,C正确;分子间的引力与斥力都随分子间距离的增大而减小,而斥力比引力减小得快,D正确;扩散现象是分子的运动,布朗运动不是分子的运动,但间接地反映了分子在做无规则运动,E错误. 2.(2019·安徽皖南八校三模)(多选)下列说法正确的是( BCD ) A.气体的温度升高,每个气体分子运动的速率都增大 B.分子间引力和斥力同时存在,都随距离增大而减小,但斥力变化更快 C.附着层内分子间距离小于液体内部分子间距离时,液体与固体间表现为浸润 D.已知阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度,可算出该气体分子间的平均距离 E.由热力学第一定律可知做功不一定改变内能,热传递也不一定改变内能,但同时做功和热传递一定会改变内能 解析:温度是分子平均动能的标志,气体温度升高,分子的平均动能增加,分子的平均速率增大,不是每个气体分子运动的速率都增大,故A 错误;根据分子力的特点可知,分子间引力和斥力同时存在,都随距离增大而减小,但斥力变化更快,故B正确;附着层内分子间距离小于液体内部分子间距离时,附着层内分子间作用表现为斥力,附着层有扩展趋势,液体与固体间表现为浸润,故C正确;知道阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度,可求出气体的摩尔体积,然后求出每个气体分子占据的空间大小,从而能求出气体分子间的平均距离,故D正确;做功与热传递都可以改变物体的内能,但同时做功和热传递,根据热力学第一定律可知,不一定会改变内能,故E错误. 3.(多选)下列说法中正确的是( ADE ) A.水中的花粉颗粒在不停地做无规则运动,反映了液体分子运动的无规则性 B.压缩气体、液体和固体需要用力,都是因为分子间存在斥力的缘故 C.水和酒精混合总体积会变小,说明分子之间有引力 D.拉伸和压缩固体都会使固体内分子势能增大 E.衣柜中充满卫生球的气味,是因为卫生球发生了升华和扩散现象 解析:水中的花粉颗粒在不停地做无规则运动,反映了液体分子运动 分子动理论与内能 一、分子动理论及其应用： 1、物质是由分子组成的。 分子若看成球型，其直径约10-10m。 2、一切物体的分子都在不停地做无规则的运动 ①扩散：不同物质在相互接触时，彼此进入对方的现象。 ②扩散现象说明：A分子之间有间隙。B分子在做不停的无规则的运动。 ③用二氧化氮做扩散实验时，把二氧化氮放下面，这样做的目的是：防止二氧化氮扩散被误认为是重力作用的结 果。实验现象：两瓶气体混合在一起颜色变得均匀，结论：分子在不停地做无规则运动。 ④固、液、气都可扩散，扩散速度与温度有关。 ⑤分子运动与物体运动要区分开：扩散、蒸发等是分子运动的结果，而飞扬的灰尘，液、气体对流是物体运动的结果。 3、分子间有相互作用的引力和斥力。 ①当分子间的距离ｄ＝分子间平衡距离 r ，引力＝斥力。 ②ｄ＜ｒ时，引力＜斥力，斥力起主要作用，固体和液体很难被压缩是因为：分子之间的斥力起主要作用。 ③ｄ＞ｒ时，引力＞斥力，引力起主要作用。图2-4说明：分子之间存在引力固体很难被拉断，钢笔写字，胶 水粘东西都是因为分子之间引力起主要作用。 ④当ｄ＞10ｒ时，分子之间作用力十分微弱，可忽略不计。 破镜不能重圆的原因是：镜块间的距离远大于分子之间的作用力的作用范围，镜子不能因分子间作用力而结合在一起。 二、内能： 1、内能：物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能。 2、物体在任何情况下都有内能：既然物体内部分子永不停息地运动着和分子之间存在着相互作用，那么内能是无 条件的存在着。无论是高温的铁水，还是寒冷的冰块。 3、影响物体内能大小的因素：①温度：在物体的质量，材料、状态相同时，温度越高物体内能越大。②质量：在 物体的温度、材料、状态相同时，物体的质量越大，物体的内能越大。③材料：在温度、质量和状态相同时，物体的材料不同，物体的内能可能不同。④存在状态：在物体的温度、材料质量相同时，物体存在的状态不同时，物体的内能也可能不同。 4、内能与机械能不同：机械能是宏观的，是物体作为一个整体运动所具有的能量，它的大小与机械运动有关。内 能是微观的，是物体内部所有分子做无规则运动的能的总和。内能大小与分子做无规则运动快慢及分子作用有关。 这种无规则运动是分子在物体内的运动，而不是物体的整体运动。 5、热运动：物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。 温度与热运动的关系：温度越高，分子无规则运动越剧烈，扩散越快。 三、内能的改变： 1、内能改变的外部表现： 物体温度升高（降低）——物体内能增大（减小）。 物体存在状态改变（熔化、凝固）——内能改变。 反过来，不能说内能改变必然导致温度变化。（因为内能的变化有多种因素决定） 2、改变内能的方法：做功和热传递。 A、做功改变物体的内能： ①做功可以改变内能：对物体做功物体内能会增加。 物体对外做功物体内能会减少。 ②做功改变内能的实质是内能和其他形式的能的相互转化 ③如果仅通过做功改变内能，可以用做功多少度量内能的改变大小。 ④解释事例：A压缩使棉花熔燃烧：这是因为活塞压缩空气做功，使空气内能增加，温度升高，达到棉花燃点使棉 花燃烧。B钻木取火：使木头相互摩擦，人对木头做功，使它的内能增加，温度升高，达到木头的燃点而燃烧。C 向瓶内打气，看到当塞子跳起来时，容器中出现了雾，这是因为瓶内空气推动瓶塞对瓶塞做功，内能减小，温度降低，使水蒸气液化凝成小水滴。 S N ρM ρN 解析：选 BD 1 kg 铝所含的原子数目为 N ′＝ ·N ，故 A 错误；1 个铝原子的质量为 ， 解析：(1)吸入氧气的体积 V ＝ n 0V 0η＝ 3故 B 正确；1 m 铝的物质的量 n ＝ ，原 子数目为 N ′＝n ·N ，联立以上各式解得 1 m 3 铝的原子数为ρN M ρN t 1 课时跟踪检测（四十） 分子动理论 内能 对点训练：微观量的估算 1．[多选](2018·苏州模拟)关于实验“用油膜法估测分子大小”，以下说法正确的是 ( ) A ．为了防止酒精的挥发，配置的油酸酒精溶液不能长时间放置 B ．用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液后，应立即将油膜的形状描下来 C ．处理数据时将一滴油酸酒精溶液的体积除以油膜面积就得到了油酸分子的直径 D ．若实验中撒的痱子粉过多，则计算得到的油酸分子的直径将偏大 解析：选 AD 为了防止酒精的挥发，配置的油酸酒精溶液不能长时间放置，故A 正确； 实验中滴入油酸酒精溶液，等油膜的形状稳定之后再描绘其形状，故B 错误；根据公式 d ＝ V 求出油酸分子的直径，实验前必须设法弄清一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积，故C 错 误；实验时先将痱子粉均匀洒在水面上适量即可，不能太多，为了看清油酸薄膜的形状，若 撒的痱子粉过多，则计算得到的油膜的面积偏小，那么油酸分子的直径将偏大，故D 正确。 2．[多选]已知阿伏加德罗常数为 N ，铝的摩尔质量为 M ，铝的密度为 ρ，则下列说法 正确的是( ) A ．1 kg 铝所含原子数为 ρN M B ．1 个铝原子的质量为 N C ．1 m 3 铝所含原子数为 M D ．1 个铝原子所占的体积为 1 M M N 1 m 3×ρ M M ，故 C 错误；1 个铝原子所占的体积为 ，故 D 正确。 3．(2018·宿迁模拟)成年人在正常状态下 1 分钟呼吸 18 次，每次吸入的空气约为 500 mL ，空气中氧气的含量约为 21%，氧气的密度约为 1.4 kg/m 3、摩尔质量为 3.2×10－2 kg/mol ， 阿伏加德罗常数 N A 取 6.0×1023 mol －1。求一个成年人在一昼夜的时间内： (1)吸入氧气的质量； (2)吸入氧气的分子数。(上述结果均保留一位有效数字) T 24×60 ×18×500×10－6×21% m 3＝2.72 m 3，吸 分子动理论教案 分子动理论讲义 一、分子动理论的基本内容 (1)物质是由分子构成的； (2)分子永不停息地做无规则的运动； (3)分子之间有相互作用的引力和斥力． 1、分子：分子是保持物质化学性质的最小微粒． 如氧分子、水分子等。 各种不同的物质是由不同的分子组成的，分子有多大呢？ (1)分子的体积和质量非常小． 如果把分子看作球形的，一般分子的直径只有几个埃(1=10-10m)，氧分子大约为3埃，质量约为5.3×10-23克。 (2)宏观物体中分子数非常多。 例：如果把1克蔗糖（含1.8×1021个分子）放 入洪泽湖中（正常蓄水31.3亿m3），均匀之 后，取1cm3的湖水，其中仍有蔗糖分子56.5 万多个，这糖水还甜吗？ (3)分子之间有空隙． 实验一：酒精和水的混合． 取一根玻璃管中放一半水，再放一半加颜色的酒精，用手堵住管口，来回倒置几次，总体积的高度下降1厘米多。分析：由于分子间有空隙，在酒精与水混合的过程中，有些酒分子进入了水分子的空隙中，有些水分子也进入酒精分子的空隙中，这一实验证明了水分子、酒精分子之间有空隙． 2、分子的运动 若上面的实验不把玻璃管来回倒置，而是静放一段时间后，有色的酒精分子会运动到水中， ——液体的扩散 实验二：在冷、热两杯水中放一滴蓝墨水， 现象1：过一会儿水就变蓝了．——说明液体分子在运动。现象2：在热水变式比冷水快——说明液体分子的运动与温度有关，温度越高，分子无规则运动越快。 实验三： 二氧化氮气体的扩散。（二氧化氮红棕色气体，密度大于空气） 装置如图：过一会儿，在上面的瓶中有明显的棕色． 问：这说明了什么？ 这两种气体的混合，不是重力等外来的作用，而是分子本身无规则运动的结果． 扩散：两种不同物质在接触时，彼此进入对方的现象． 水变色——液体扩散、气体的混合叫做气体扩散，固体之间也有扩散现象 扩散现象表明，一切物体里的分子都在不停地做无规则运动，分子之间存在空隙。 3、分子间的作用 (1)分子间有引力． 分子既然在不停地无规则运动着，为什么没有人看见固体分散成一个个分子呢？原来分子间有很大的引力， 高考物理力学知识点之分子动理论真题汇编及答案(4) 一、选择题 1．下列说法正确的是( ) A．布朗运动是液体分子的无规则运动 B．布朗运动是指液体中悬浮颗粒的无规则运动 C．温度降低，物体内每个分子的动能一定减小 D．温度低的物体内能一定小 2．已知某气体的摩尔体积为22.4L/mol，摩尔质量为18g/mol，阿伏加德罗常数为231 10mol-，由以上数据不能估算出这种气体（） ?231 6.0210mol- 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．1g气体中所含的分子个数 3．下列说法正确的是 A．布朗运动就是水分子的热运动 B．水结成冰后水分子的热运动停止 C．水流速度越大水分子的热运动越剧烈 D．布朗运动反映了水分子的运动 4．关于分子动理论，下列说法中正确的是 A．布朗运动是指液体或气体分子的无规则运动 B．气体的温度升髙，每个气体分子运动的速率都增加 C．当分子间距离r>时，随若r的增大，分子间的斥力减小，引力增大 D．当分子间距离r＜时，分子势能随着r的减小而增大 5．下列说法正确的是( ). A．液体表面层的分子分布比较稀疏，分子之间只存在引力，故液体表面具有收缩趋势B．悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动 C．当液晶中电场强度不同时，液晶对不同颜色光的吸收强度不同，就显示不同颜色D．高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故 6．下列说法正确的是（） A．给汽车轮胎充气时费力，说明分子间有斥力 B．温度是物体分子热运动的平均速率的标志 C．当分子间引力和斥力相等时，分子势能最小 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 7．如图所示，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（）高中物理分子动理论、能量守恒定律公式总结
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