第一章 分子动理论\n1．分子动理论的基本内容\n课前预习反馈课内互动探究课堂达标检测目标体系构建核心素养提升\n目标体系构建\n【学习目标】1．知道物体是由大量分子组成的。2．通过实验了解扩散现象，观察并能解释布朗运动。知道扩散现象在实际生活中的应用。3．知道决定热运动激烈程度的因素。4．知道分子间存在空隙、分子间的作用力的变化规律，了解分子间的作用力是电磁力。5．知道分子动理论的基本内容。\n【思维脉络】\n课前预习反馈\n1．分子：把组成物体的________统称为分子。2．1mol水中含有水分子的数量就达____________个。微粒知识点1物体是由大量分子组成的6.02×1023\n1．扩散(1)扩散：不同的物质能够彼此____________的现象。(2)产生原因：由物质分子的______________产生的。(3)发生环境：物质处于________、________和________时，都能发生扩散现象。(4)意义：证明了物质分子永不停息地做______________。(5)规律：________越高，扩散现象越明显。进入对方知识点2分子热运动无规则运动固态液态气态无规则运动温度\n2．布朗运动(1)概念：把____________的这种__________运动叫作布朗运动。(2)产生的原因：大量液体(气体)分子对悬浮微粒撞击的__________造成的。(3)布朗运动的特点：永不停息、__________。(4)影响因素：微粒________，布朗运动越明显，温度________，布朗运动越激烈。(5)意义：布朗运动间接地反映了__________________运动的无规则性。悬浮微粒无规则不平衡无规则越小越高液体(气体)分子\n3．热运动(1)定义：分子永不停息的__________运动。(2)宏观表现：________现象和布朗运动。(3)特点①永不停息；②运动__________；③温度越高，分子的热运动__________。无规则扩散无规则越激烈\n1．分子间有空隙(1)气体分子的空隙：气体很容易被压缩，说明气体分子之间存在着很大的________。(2)液体分子间的空隙：水和酒精混合后总体积会________，说明液体分子间有________。(3)固体分子间的空隙：压在一起的金片和铅片，各自的分子能________到对方的内部，说明固体分子间也存在着________。空隙知识点3分子间的作用力减小空隙扩散空隙\n2．分子间作用力(1)当用力拉伸物体时，物体内各部分之间要产生反抗拉伸的作用力，此时分子间的作用力表现为________。(2)当用力压缩物体时，物体内各部分之间会产生反抗压缩的作用力，此时分子间的作用力表现为________。说明：分子间的作用力指的是分子间相互作用引力和斥力的合力。引力斥力\n1．内容：物体是由____________组成的，分子在做____________的无规则运动，分子之间存在着______________。2．由于分子热运动是__________的，对于任何一个分子都具有__________，但对大量分子的整体而言，表现出规律性。大量分子知识点4分子动理论永不停息相互作用力无规则偶然性\n思考辨析『判一判』(1)本书中所说的“分子”，包含了分子、原子、离子等多种含义。()(2)冷红墨水和热红墨水都能发生扩散，说明扩散快慢与温度无关。()√×\n(3)若已知阿伏加德罗常数和铜的摩尔体积和密度，就可以估算出铜分子质量。()(4)微粒越小，温度越高，布朗运动越激烈。()(5)布朗运动和扩散现象都是分子的热运动。()(6)水的体积很难被压缩，这是分子间存在斥力的宏观表现。()√√×√\n『选一选』下列四种现象中属于扩散现象的是()①海绵状塑料可以吸水②揉面团时，加入小苏打，小苏打可以揉进面团内③放一匙食糖于一杯开水中，水会变甜④把盛开的腊梅放入室内，会满室生香A．①②B．③④C．①④D．②③B\n解析：海绵状塑料吸水是水滴进入塑料间隙，不是扩散；小苏打揉进面团，是机械外力作用的结果；食糖溶于开水中，腊梅香气释放是扩散现象。故B正确。\n『想一想』我们都有这样的体会，如果要把一张干燥的纸贴到黑板上，是一件很难的事，但如果用水把纸浸湿之后，就能很容易地贴在黑板上，请你根据学过的物理知识，分析其中的原因。答案：见解析\n解析：一张纸能不能贴稳在黑板上，就是看能不能使分子间的距离达到10－10m数量级，干燥的纸，由于黑板与纸都凹凸不平，绝大多数分子间的距离大于10－9m(即r＞10r0)，分子力的作用十分微弱，可以忽略不计，因此，干燥的纸不能贴在黑板上；而当纸浸湿后，由于水的流动性，有水分子填补凹凸不平的空隙，使纸有较多的部分与黑板间距离接近到10－10m数量级，分子力表现为引力，所以，将纸浸湿后很容易贴在黑板上。\n课内互动探究\n探究阿伏加德罗常数情景导入(1)1mol的物质内含有多少个分子？用什么表示？(2)若某种物质的摩尔质量为M，摩尔体积为V，则一个分子的质量为多大？假设分子紧密排列，一个分子的体积为多大？(已知阿伏加德罗常数为NA)(3)Vmol＝NAV0(V0为一个分子的体积，Vmol为摩尔体积)，对于任何物质都成立吗？\n\n1．分子的简化模型：实际分子的结构是很复杂的，且形状各异。但如果我们只关心分子的大小，而不涉及分子内部的结构和运动时，既可以把分子看成球形，也可以看成立方体。具体分析如下：(1)固体和液体分子模型：对于固体和液体，可认为分子紧密排列，分子间没有空隙，则VA＝NAV0(V0为一个分子的体积，VA为摩尔体积)。要点提炼\n\n\n2．阿伏加德罗常数的应用(1)微观量：分子质量m0，分子体积V0，分子直径d。(2)宏观量：物质的质量M、体积V、密度ρ、摩尔质量MA、摩尔体积VA。\n\n\n已知氧气分子的质量m＝5.3×10－26kg，标准状况下氧气的密度ρ＝1.43kg/m3，阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023mol－1，求：(1)氧气的摩尔质量；(2)标准状况下氧气分子间的平均距离；(3)标准状况下1cm3的氧气中含有的氧分子数。(保留两位有效数字)典例1典例剖析\n解题指导：\n\n答案：(1)3.2×10－2kg/mol(2)3.3×10－9m(3)2.7×1019\n对点训练D\n\n探究分子热运动情景导入暮春时节，金黄的油菜花铺满了原野，微风拂过，飘来阵阵的花香。你有没有想过，为什么离很远，人们就能够闻到这沁人心脾的香味呢？提示：分子的热运动\n1．对扩散的理解(1)影响扩散现象明显程度的因素①物态Ⅰ．气态物质的扩散最快、现象最显著。Ⅱ．固态物质的扩散最慢，短时间内现象非常不明显。Ⅲ．液态物质的扩散现象明显程度介于气态与固态之间。②温度：在两种物质一定的前提下，扩散现象发生的显著程度与物质的温度有关，温度越高，扩散现象越显著。③浓度差：两种物质的浓度差越大，扩散现象越显著。要点提炼\n(2)分子运动的两个特点①永不停息：不分季节，也不分白天和黑夜，分子每时每刻都在运动。②无规则：单个分子的运动无规则，但大量分子的运动又具有规律性，总体上分子由浓度大的地方向浓度小的地方运动。\n2．布朗运动(1)无规则性悬浮微粒受到液体分子在各个方向上撞击的不平衡是形成布朗运动的原因。由于液体分子的运动是无规则的，使微粒受到较强撞击的方向也不确定，所以布朗运动是无规则的。\n(2)影响因素①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。②温度越高，布朗运动越激烈：温度越高，液体分子的运动(平均)速率越大，对悬浮于其中的微粒的撞击作用也越大，产生的加速度也越大，因此温度越高，布朗运动越激烈。\n(3)实质布朗运动不是分子的运动，而是悬浮微粒的运动。布朗运动的无规则性反映了液体分子运动的无规则性；布朗运动与温度有关，表明液体分子运动的激烈程度与温度有关。\n(多选)如图所示，一个装有无色空气的广口瓶倒扣在装有红棕色二氧化氮气体的广口瓶上，中间用玻璃板隔开。当抽去玻璃板后所发生的现象，(已知二氧化氮的密度比空气密度大)典例2典例剖析\n下列说法正确的是()A．过一段时间可以发现上面瓶中的气体也变成了淡红棕色B．二氧化氮由于密度较大，不会跑到上面的瓶中，所以上面瓶中不会出现淡红棕色C．上面的空气由于重力作用会到下面的瓶中，于是将下面瓶中的二氧化氮排出了一小部分，所以会发现上面瓶的瓶口处显淡红棕色，但在瓶底处不会出现淡红棕色D．由于气体分子在运动着，所以上面的空气会到下面的瓶中，下面的二氧化氮也会自发地运动到上面的瓶中，所以最后上、下两瓶气体的颜色变得均匀一致AD\n解题指导：组成物体的分子做永不停息的无规则运动，与温度有关，与外界的作用无关。解析：逐项分析如下：选项诊断结论A气体分子做无规则运动，过一段时间上下均匀分布，故呈淡红棕色√B分子运动与密度无关×C分子的热运动不是在重力的作用下进行的×D分子的热运动使上下气体分布均匀√\n(2020·山西省长治、运城、大同、朔州、阳泉五地市高三上学期期末联考)小张在显微镜下观察水中悬浮的细微粉笔末的运动，从A点开始，他把小颗粒每隔20s的位置记录在坐标纸上，依次得到B、C、D等点，把点连线形成如图所示折线图，则关于该粉笔末的运动，典例3典例剖析\n下列说法正确的是()A．该折线图是粉笔末的运动轨迹B．粉笔末的无规则运动反映了水分子的无规则运动C．经过B点后10s，粉笔末应该在BC的中点处D．粉笔末由B到C的平均速度小于由C到D的平均速度E．若改变水的温度，再记录一张图，则仅从图上不能确定记录哪一张图时的温度高解题指导：(1)布朗运动不是分子的无规则运动，它是液体分子无规则运动的反映。(2)布朗运动示意图是不同时刻的小颗粒位置的连线并非其运动轨迹。BDE\n解析：该折线图不是粉笔末的实际运动轨迹，只是20秒初末粉笔末的位置关系，故A错；粉笔末受到水分子的碰撞，做无规则运动，所以粉笔末的无规则运动反映了水分子的无规则运动，故B正确；由于运动的无规则性，所以经过B点后10s，我们不知道粉笔末在哪个位置，故C错误；任意两点之间的时间间隔是相等的，所以位移越大，则平均速度就越大，故粉笔末由B到C的平均速度小于由C到D的平均速度，故D正确；由于运动的无规则性，所以我们无法仅从图上就确定哪一张图的温度高，故E正确；综上所述本题答案是BDE。\n2．(2021·河北省张家口市一中高二上学期期中)关于布朗运动，下列说法正确的是()A．布朗运动是无规则的，反映了大量液体分子的运动也是无规则的B．微粒做布朗运动，充分说明了微粒内部分子在不停地做无规则运动C．布朗运动是由于悬浮微粒受周边其他微粒撞击的不平衡性引起的D．悬浮微粒越大，在相同时间内撞击它的分子数越多，布朗运动越剧烈对点训练A\n解析：布朗运动是无规则的，是由外界条件无规律的不断变化引起的，因此它说明了液体分子的运动是无规则的，故A正确；布朗运动是液体分子做无规则运动的反映，不是微粒内部分子不停地做无规则运动的反应，故B错误；布朗运动是由于悬浮微粒受周边液体分子撞击的不平衡性引起的，故C错误；布朗运动形成的原因是由于液体分子对悬浮微粒无规则撞击引起的，悬浮颗粒越小，温度越高，颗粒的受力越不均衡，布朗运动就越明显。故D错误。所以A正确，B、C、D错误。\n探究分子间的作用力情景导入蹦极是近几年来新兴的一项非常刺激的户外休闲活动，它能让人体验最惊险、最刺激的感觉，就好比是向死亡之神的挑战。蹦极所用的绳索具有很大的弹性，那么你知道这种绳索的弹性来源于什么吗？提示：来源于分子之间的相互作用力。\n1．分子力：在任何情况下，分子间总是同时存在着引力和斥力，而实际表现出来的分子力是分子引力和斥力的合力。2．分子力与分子间距离变化的关系(1)平衡位置：分子间距离r＝r0时，引力与斥力大小相等，分子力为零。平衡位置即分子间距离等于r0(数量级为10－10m)的位置。要点提炼\n(2)分子力与分子间距离变化的关系及分子力模型。\n(1)分子间的引力F引和斥力F斥都随距离r的增大(或减小)而减小(或增大)，但斥力减少(或增大)得更快，它们都是单调减函数，而分子力(合力)并不是单调变化的。(2)当分子间距离r＞10r0时，分子力变得很微弱，可认为F＝0。(3)分子力是由原子内部的带电微粒的相互作用引起的。特别提醒\n(多选)如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于r轴上，甲、乙两分子间作用力与分子间距离关系图像如图。现把乙分子从r3处由静止释放，则()典例3典例剖析A．乙分子从r3到r1一直加速B．乙分子从r3到r2过程中呈现引力，从r2到r1过程中呈现斥力C．乙分子从r3到r1过程中，两分子间的分子力先增大后减小D．乙分子从r3到距离甲最近的位置过程中，两分子间的分子力先减小后增大AC\n解题指导：解答本题应把握以下三点：①平衡位置时，引力等于斥力。②引力、斥力随距离增大单调减小。③斥力比引力变化快。解析：乙分子从r3到r1一直受甲分子的引力作用，且分子间作用力先增大后减小，故乙分子做加速运动，A、C正确。乙分子从r3到距离甲最近的位置过程中，两分子间的分子力先增大后减小再增大，D错误。\n3．(多选)(2021·山东省青州市高三模拟)关于分子间距与分子力的下列说法中，正确的是()A．水和酒精混合后的体积小于原来的体积之和，说明分子间存在引力B．实际上水很难被压缩，这是由于水分子间距稍微变小时，分子间的作用就表现为斥力C．一般情况下，当分子间距r<r0(平衡距离)时，分子力表现为斥力；当r＝r0时，分子力为零；当r＞r0时，分子力为引力D．弹簧被拉伸或被压缩时表现的弹力，就是分子引力和斥力的对应表现对点训练BC\n解析：水和酒精混合后体积减小，说明分子间有空隙，A错误；水很难被压缩，说明分子力表现为斥力，B正确；由分子力与分子间距离的关系可知C正确；弹簧的弹力是分子间作用力的宏观矢量合力，但不能弹力就是分子作用力的引力和斥力表现，D错误。\nCD\n解析：当r＝r0时，引力和斥力同时存在，只是合力为零，A错；当r＞r0时，分子间的引力和斥力都随距离的增大而减小，但斥力比引力减小的快，当r≥10－9m时，分子力可忽略不计，B错误，C、D正确。\n核心素养提升\n有关分子微观量的估算阿伏加德罗常数NA是一个重要常数，是联系微观物理量和宏观物理量的桥梁，常用于微观量的计算。估算法是解答物理问题的一种常用方法，不要求精确求解，但要求合理的近似。其特点是：(1)建立必要的理想模型(如把分子看成球体或立方体)；(2)寻找估算依据，建立估算式；(3)对数值进行合理近似(如π≈3，π2≈10重力加速度g取10m/s2等)\n一个房间的地面面积是15m2，高3m。已知空气的平均摩尔质量是M0＝2.9×10－2kg/mol。通常用空气湿度(有相对湿度、绝对湿度)表示空气中含有的水蒸气的情况，若房间内所有水蒸气凝结成水后的体积为V水＝103cm3，已知水的密度为ρ＝1.0×103kg/m3，水的摩尔质量M＝1.8×10－2kg/mol。(结果保留两位有效数字)(1)求房间内空气的质量。(标准状况下求解)(2)求房间中有多少个水分子？(3)估算一个水分子的直径是多大？(水分子可视为球体模型)案例\n\n答案：(1)58kg(2)3.3×1025个(3)3.9×10－10m\n课堂达标检测\n1．(多选)(2021·上海市建平中学高二下学期期中)关于分子动理论，下列说法中正确的是()A．物体是由大量分子组成的B．分子是组成物质的最小微粒C．分子永不停息地作无规则热运动D．分子间有相互作用的引力和斥力ACD\n解析：物体是由大量分子组成的，A说法正确；物质是由分子组成的，分子不是组成物质的最小微粒，B说法错误；分子在永不停息地做无规则的热运动，并且温度越高，分子的无规则运动越剧烈，C说法正确；分子之间存在相互作用的引力和斥力，并且引力和斥力同时存在，D说法正确。\n2．(2021·湖北省部分重点高中高二下学期期中)下列说法中不正确的是()A．扩散现象是由物质分子无规则运动产生的B．布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动C．热运动是分子的无规则运动，同种物质的分子的热运动激烈程度可能不相同D．扩散现象、布朗运动和分子热运动都随温度的升高而变得剧烈B\n解析：扩散现象是由物质分子无规则运动产生的，故A正确；布朗运动是指固体悬浮颗粒的无规则运动，不是液体分子的无规则运动，故B错误；热运动是大量分子的无规则运动，同种物质的分子的剧烈程度可能不同，故C正确；扩散现象、布朗运动和分子热运动都随温度的升高而变得剧烈，故D正确。\n3．(多选)(2021·山东省师大附中高二下学期检测)如图所示，把一块洗净的玻璃板吊在测力计的下端，使玻璃板水平地接触水面，用手缓慢竖直向上拉测力计，则玻璃板在拉离水面的过程中()A．测力计示数始终等于玻璃板的重力B．测力计示数出现大于玻璃板重力的情况C．因为玻璃板上表面受到大气压力，所以拉力大于玻璃板的重力D．因为拉起时需要克服玻璃板与水分子间的引力，所以拉力大于玻璃板的重力BD\n解析：玻璃板被拉起时，要受到与水分子间的引力，所以拉力大于玻璃板的重力，与大气压无关，所以选B、D。\nD\n
