2025高中物理人教版選修3-3教學(xué)資源包（名師同步導(dǎo)學(xué)）含答案

2025高中物理人教版選修3-3教學(xué)資源包（名師同步導(dǎo)學(xué)）第七章分子動理論第1節(jié)物體是由大量分子組成的第1課時實驗：用油膜法估測分子的大小|實驗基礎(chǔ)·理一理|一、實驗?zāi)康?．用油膜法估測油酸分子的大?。?．初步學(xué)會用統(tǒng)計的方法求物理量．二、實驗原理當(dāng)把一滴用酒精稀釋過的油酸滴在水面上時，油酸就在水面上散開，其中的酒精溶于水中并很快揮發(fā)，在水面上形成一層純油酸的單分子層薄膜，如圖所示．如果把分子看成球形，單分子油膜的厚度就可以認(rèn)為等于油酸分子的直徑．實驗中如果算出一定體積V的油酸在水面上形成的單分子油膜的面積S，即可算出油酸分子直徑的大小，即d＝eq\f(V,S).三、實驗器材清水、酒精、油酸、量筒、淺盤(邊長約為30～40cm)、滴管、玻璃板、彩筆、痱子粉(或石膏粉)、坐標(biāo)紙、容量瓶(500mL)．四、實驗步驟1．用稀酒精溶液及清水清洗淺盤，充分洗去油污、粉塵，以減少實驗誤差；2．配制油酸酒精溶液：取油酸1mL，注入500mL的容量瓶中，然后向容量瓶內(nèi)注入酒精，直到液面達到500mL刻度線為止，搖動容量瓶，使油酸分子充分與酒精分子結(jié)合，這樣就得到了濃度為0.2%的油酸酒精溶液；3．用注射器或滴管將油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，并記下量筒內(nèi)增加一定體積VN時的滴數(shù)N；4．向淺盤里倒入約2cm深的水，并將痱子粉或石膏粉均勻地撒在水面上；5．用注射器或滴管將油酸酒精溶液滴在水面上一滴；6．待油酸薄膜的形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，并將油酸薄膜的形狀用彩筆畫在玻璃板上；7．將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，計算輪廓范圍內(nèi)正方形的個數(shù)，不足半個的舍去，多于半個的算一個，算出油膜的面積S；8．根據(jù)油酸酒精溶液的濃度，算出一滴溶液中純油酸的體積V，并代入公式d＝eq\f(V,S)算出油酸薄膜的厚度d；9．重復(fù)以上實驗步驟多測幾次油酸薄膜的厚度，并求平均值，即為油酸分子的大?。濉?shù)據(jù)處理在實驗中由d＝eq\f(V,S)計算分子的直徑，“V”是經(jīng)過換算后一滴油酸溶液中純油酸的體積．各物理量的計算方法如下：1．一滴油酸溶液的體積V′＝eq\f(VN,N)(N為滴數(shù)，VN為N滴油酸溶液的體積)．2．一滴油酸溶液中純油酸的體積V＝V′×η(η為油酸的濃度)．3．油酸薄膜層的面積S＝na2(n為有效個數(shù)，a為小正方形的邊長)．4．注意單位的統(tǒng)一．六、誤差分析產(chǎn)生原因減小方法偶然誤差測量油膜面積不準(zhǔn)確使用的坐標(biāo)紙的方格要小一些，液面穩(wěn)定后再測量面積系統(tǒng)誤差油膜的厚度不是單分子排列使油酸溶液的濃度小一些七、注意事項1．油酸酒精溶液配制好后，不要長時間放置，以免濃度改變，產(chǎn)生誤差．2．實驗之前應(yīng)練習(xí)好滴定方法，注射器針頭高出水面的高度應(yīng)在1cm之內(nèi)．3．待測油酸液面擴散后又收縮，要在穩(wěn)定后再畫輪廓．?dāng)U散后又收縮有兩個原因：第一，水面受油酸液滴沖擊凹陷后又恢復(fù)；第二，酒精揮發(fā)后液面收縮．4．當(dāng)重做實驗時，水從盤的一側(cè)邊緣倒出，在這側(cè)邊緣會殘留油酸，可用少量酒精清洗，并用脫脂棉擦拭，再用清水沖洗，這樣做可保持盤的清潔．|熱點題型·研一研|eq\a\vs4\al(★題型一)實驗原理與操作【例1】在“用油膜法估測分子的大小”的實驗中，以下給出的是可能的操作步驟，把你認(rèn)為正確的步驟前的字母按合理的順序填寫在橫線上________，并請補充實驗步驟D中的計算式．A．將畫有油膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，以坐標(biāo)紙上邊長1cm的正方形為單位，計算出輪廓內(nèi)正方形的個數(shù)n.B．將一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形狀穩(wěn)定．C．用淺盤裝入約2cm深的水，然后將痱子粉均勻地撒在水面上．D．用測量的物理量估算出油酸分子的直徑d＝________.E．用滴管將事先配好的體積濃度為0.05%的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒，記下滴入的溶液體積V0與滴數(shù)N.F．將玻璃板放在淺盤上，用筆將薄膜的外圍形狀描畫在玻璃板上．[解析]根據(jù)實驗步驟可知合理的順序為ECBFAD.一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積為eq\f(V0,N)×0.05%，S＝n×10－4m2，所以分子的直徑d＝eq\f(V0,NS)×0.05%＝eq\f(5V0,Nn).[答案]ECBFADeq\f(5V0,Nn)|對點訓(xùn)練|1．(多選)“用油膜法估測分子的大小”實驗的科學(xué)依據(jù)是()A．將油酸形成的膜看成單分子油膜B．不考慮各油酸分子間的間隙C．考慮了各油酸分子間的間隙D．將油酸分子看成球形解析：選ABD實驗中油酸的直徑是用油酸的體積除以油膜的面積來計算，所以實驗的科學(xué)依據(jù)是將油膜看成單分子油膜，不考慮油酸分子間的間隙，并把油酸分子看成球形，所以A、B、D正確，C錯誤．2．為了減小“用油膜法估測分子的大小”的誤差，下列方法可行的是()A．用注射器向量筒里滴100滴油酸酒精溶液，并讀出量筒里這些溶液的體積V1，則每滴油酸酒精溶液的體積V2＝eq\f(V1,100)B．把淺盤水平放置，在淺盤里倒入一些水，使水面離盤口距離小一些C．先在淺盤水中撒些痱子粉，再用注射器把油酸酒精溶液多滴幾滴在水面上D．用牙簽把水面上的油膜盡量撥弄成矩形解析：選B測一滴油酸酒精溶液的體積時，如果保證滴數(shù)是準(zhǔn)確的，誤差主要是從量筒中讀出n＝100滴溶液的體積，如果不是整體積數(shù)，那么估讀的體積誤差就大了，因此應(yīng)數(shù)出量筒里每增加一個整體積數(shù)(量筒的最小分度)所滴入的滴數(shù)，故A項錯誤；B的做法是正確的，便于描油膜的輪廓；多滴幾滴能夠使測量形成油膜的油酸體積更精確些，但多滴幾滴以后會使油膜面積增大，可能使油膜這個不規(guī)則形狀的一部分與淺盤壁相接觸，這樣油膜就不是單分子油膜了，故C項錯誤；D項中的做法沒有必要，并且牙簽上沾有油酸，會使油酸體積測量誤差增大，故D項錯誤．3．(2019·全國卷Ⅲ)用油膜法估算分子大小的實驗中，首先需將純油酸稀釋成一定濃度的油酸酒精溶液，稀釋的目的是______________________________________________．實驗中為了測量出一滴已知濃度的油酸酒精溶液中純油酸的體積，可以_______________________________．為得到油酸分子的直徑，還需測量的物理量是________________________________________________________________________________________________________________________________________________.解析：用油膜法估測分子直徑時，需使油酸在水面上形成單分子層油膜，為使油酸盡可能地散開，將油酸用酒精稀釋．根據(jù)V＝Sd，要求得分子的直徑d，則需要測出單分子層油膜面積，以及一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積．這樣需要測出一滴油酸酒精溶液的體積，其方法可用累積法，即1mL油酸酒精溶液的滴數(shù)．答案：使油酸在淺盤的水面上容易形成一塊單分子層油膜把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中，測出1mL油酸酒精溶液的滴數(shù)，得到一滴溶液中純油酸的體積單分子層油膜的面積★題型二數(shù)據(jù)處理與誤差分析【例2】下面介紹了兩種測量分子大小的方法：(1)先用移液管量取0.30mL油酸，倒入標(biāo)注300mL的容量瓶中，再加入酒精后得到300mL的溶液．然后用滴管吸取這種溶液，向小量筒中滴入200滴溶液，溶液的液面剛好達到量筒中1mL的刻度，再用滴管取配好的油酸溶液，向撒有痱子粉的盛水淺盤中滴下1滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜穩(wěn)定后，放在帶有正方形坐標(biāo)格的玻璃板下觀察油膜，如圖1所示．坐標(biāo)格的正方形大小為1cm×1cm.由圖可以估算出油膜的面積是________cm2(保留2位有效數(shù)字)，由此估算出油酸分子的直徑是________m(保留1位有效數(shù)字)．(2)如圖2是用離子顯微鏡拍下的一個“量子圍欄”的照片．這個量子圍欄是由48個鐵原子在銅的表面排列成直徑為1.45×10－8m的圓周而組成的．由此可以估算出鐵原子的直徑約為________m(保留2位有效數(shù)字)．[解析](1)由圖示油膜求出油膜的面積，油膜的面積S＝64×1cm×1cm＝64cm2.根據(jù)題意求出1滴油酸溶液含純油酸的體積V＝1×eq\f(1,200)mL×eq\f(0.30mL,300mL)＝eq\f(1,2)×10－5mL＝5×10－6cm3.求出油膜的厚度，即油酸分子的直徑d＝eq\f(V,S)＝eq\f(5×10－6cm3,64cm2)≈8×10－8cm＝8×10－10m.(2)48個鐵原子組成一個圓，圓的周長等于48個分子直徑之和．鐵原子的直徑d′＝eq\f(L,n)＝eq\f(πd,n)＝eq\f(3.14×1.45×10－8,48)m≈9.5×10－10m.[答案](1)648×10－10(2)9.5×10－10|對點訓(xùn)練|4．(2019·微山一中月考)油酸酒精溶液的濃度為每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.6mL，用滴管向量筒內(nèi)滴50滴上述溶液，量筒中的溶液體積增加1mL，若把一滴這樣的溶液滴入盛水的淺盤中，由于酒精溶于水，油酸在水面展開，穩(wěn)定后形成單分子油膜的形狀如圖所示．(1)若每一小方格的邊長為20mm，則油酸薄膜的面積約為________m2.(2)一滴油酸酒精溶液含有純油酸的體積為________m3.(3)由以上數(shù)據(jù)，估算出油酸分子的直徑________m.解析：估測方法是將每個油酸分子視為球形模型；在水面上形成單分子油膜；油膜的厚度可視為油酸分子的直徑．(1)由題圖可知油膜大約占56個方格，所以油膜面積約為S＝56×20×20mm2＝22400mm2＝2.24×10－2m2.(2)一滴油酸酒精溶液中含有的純油酸體積V＝eq\f(6,104)×eq\f(1,50)mL＝1.2×10－5mL＝1.2×10－11m3.(3)油酸分子的直徑d＝eq\f(V,S)＝eq\f(1.2×10－11,2.24×10－2)m≈5×10－10m.答案：(1)2.24×10－2(2)1.2×10－11(3)5×10－105．在做“用油膜法估測分子大小”的實驗操作中：(1)實驗的簡要步驟如下：A．將畫有油膜輪廓的玻璃板放在方格紙上，數(shù)出輪廓內(nèi)的方格數(shù)，再根據(jù)方格的邊長求出油膜的面積SB．將適量石膏粉(或痱子粉)均勻撒在水面上C．將一滴油酸溶液滴在盛有水的淺盤中D．用針管(或滴管)往小量筒中滴入1mL油酸溶液，記下滴入的滴數(shù)n，算出一滴油酸溶液的體積V0E．待油酸薄膜形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用彩筆(或鋼筆)畫出油酸薄膜的形狀上述實驗步驟中，合理的順序是________．(2)實驗中采用油酸的酒精溶液，而不直接用油酸，其目的是_____________________________．(3)實驗中描出的油膜輪廓如圖所示，已知小方格的邊長為20mm，則油膜的面積為________m2.解析：(1)“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗步驟為：將配制好的油酸酒精溶液，通過量筒測出1滴此溶液的體積．然后將1滴此溶液滴在有痱子粉的淺盤里的水面上，等待形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用彩筆描繪出油酸膜的形狀，將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，按不足半個舍去，多于半個的算一個，統(tǒng)計出油酸薄膜的面積．則用1滴此溶液中純油酸的體積除以1滴此溶液的面積，恰好就是油酸分子的直徑．故答案為DBCEA或BDCEA.(2)實驗中采用油酸的酒精溶液，當(dāng)油酸溶液滴在水面上以后，使油酸盡可能散開，形成單分子油膜，這樣才能得出油酸分子直徑等于體積除面積．(3)由圖示可知，油膜占59個方格，油膜的面積為S＝20mm×20mm×59＝2.36×10－2m2.答案：(1)DBCEA或BDCEA(2)使油酸盡可能散開，形成單分子油膜(3)2.36×10－26．在“用油膜法估測分子的大小”實驗中，實驗老師已經(jīng)配置好了油酸酒精溶液，該老師向1mL油酸中加酒精，直至總量達到amL，將配制好的油酸酒精溶液置于容器中，還有一個盛有約2cm深水的淺盤，一支滴管，一個量筒．(1)用滴管向量筒內(nèi)加注b滴油酸酒精溶液，讀其體積為1mL.則每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積為________mL.(2)用滴管將一滴油酸酒精溶液滴入淺盤，等油酸薄膜穩(wěn)定后，將薄膜輪廓描繪在坐標(biāo)紙上，如圖所示．(已知坐標(biāo)紙上每個小方格面積為Scm2，求油膜面積時，半個以上方格面積記為Scm2，不足半個舍去)則油膜面積為________cm2.(3)估算油酸分子直徑的表達式為d＝________cm.解析：(1)計算每滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積，V＝eq\f(1,a)×eq\f(1,b)＝eq\f(1,ab)mL.(2)估算油膜面積的方法是所圍成的方格中，面積超過一半的按一個算，小于一半的舍去．方格數(shù)為115，油酸薄膜面積為S′＝115Scm2.(3)“油膜法估測分子大小的實驗”中，一定體積的純油酸滴在水面上形成單分子油膜，油酸分子的直徑d＝eq\f(V,S′)＝eq\f(1,115Sab)cm.答案：(1)eq\f(1,ab)(2)115S(110S～120S均正確)(3)eq\f(1,115Sab)第2課時阿伏加德羅常數(shù)學(xué)習(xí)目標(biāo)1．知道物體是由大量分子組成的．2．明確分子大小的數(shù)量級及分子模型．3．明確阿伏加德羅常數(shù)的意義及推導(dǎo)和應(yīng)用．|基礎(chǔ)知識·填一填|一、分子的大小1．從分子幾何尺寸的大小來感受，一般地，分子直徑數(shù)量級為eq\x(1)10－10m.2．從分子的體積的數(shù)量級來感受：eq\x(2)10－29m3.3．從一個分子的質(zhì)量的多少來體會“大量”的含意：一般分子質(zhì)量的數(shù)量級為eq\x(3)10－26kg.4．分子如此微小，用肉眼根本無法直接看到它們，就是用高倍的光學(xué)顯微鏡也看不到．直到1982年人們研制了能放大幾億倍的掃描隧道顯微鏡，才觀察到物質(zhì)表面原子的排列．二、阿伏加德羅常數(shù)1．定義：1mol的任何物質(zhì)都含有相同的粒子數(shù)，這個數(shù)量用eq\x(4)阿伏加德羅常數(shù)表示．2．?dāng)?shù)值：NA＝eq\x(5)6.02×1023_mol－1.3．意義：阿伏加德羅常數(shù)把摩爾質(zhì)量、摩爾體積這些宏觀物理量與eq\x(6)分子質(zhì)量、eq\x(7)分子大小等微觀物理量聯(lián)系起來了．|基礎(chǔ)小題·做一做|1．正誤判斷(1)油酸分子的直徑可認(rèn)為與單分子油膜的厚度相等．(√)(2)物體是由大量分子組成的，多數(shù)分子直徑的數(shù)量級為10－10m．(√)(3)當(dāng)油膜達到最大后，要立即測量其面積，這樣會更準(zhǔn)確．(×)(4)任何物質(zhì)在任何狀態(tài)下的阿伏加德羅常數(shù)相同．(√)(5)阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀量和微觀量的橋梁．(√)2．關(guān)于分子，下列說法中正確的是()A．分子是球形的，就像我們平時用的乒乓球有彈性，只不過分子非常非常小B．所有分子的直徑都相同C．不同分子的直徑一般不同，但數(shù)量級基本一致D．測定分子大小的方法只有油膜法一種方法解析：選C分子的形狀非常復(fù)雜，為了研究和學(xué)習(xí)的方便，把分子簡化為球形，實際上其不是真正的球形，故A項錯誤；不同分子的直徑一般不同，但數(shù)量級基本一致，為10－10m，故B項錯誤，C項正確；油膜法只是測定分子大小的一種方法，還有其他方法，如掃描隧道顯微鏡觀察法等，故D項錯誤．3．結(jié)合阿伏加德羅常數(shù)的意義，說說如何求出單個水分子的質(zhì)量．提示：用M表示水的摩爾質(zhì)量，用m表示單個水分子的質(zhì)量，NA表示阿伏加德羅常數(shù)，則有m＝eq\f(M,NA).|核心知識·記一記|1．分子可簡化為球形或立方體模型，用油膜法估測分子的大小，一般分子直徑的數(shù)量級為10－10m.2．1mol的任何物質(zhì)含有的微粒數(shù)都相同，這個數(shù)量用阿伏加德羅常數(shù)表示，其值通常取6.02×1023mol－1.3．阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀物理量與微觀物理量的“橋梁”．eq\a\vs4\al(★要點一)分子的大小|要點歸納|1．熱力學(xué)中的“分子”的含義把做無規(guī)則熱運動且遵從相同規(guī)律的原子、分子或離子統(tǒng)稱為分子．[特別提醒]我們知道分子是保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的最小微粒，而在熱學(xué)研究中，分子、原子、離子遵循相同的熱運動規(guī)律，不必分辨他們在化學(xué)變化中起的不同作用，因此把他們通稱為分子．2．分子的大小(1)分子直徑的數(shù)量級為10－10m.(2)分子體積的數(shù)量級一般為10－29m3.(3)分子質(zhì)量的數(shù)量級一般為10－26kg.(4)分子如此微小，用高倍光學(xué)顯微鏡也看不到，直到1982年人們研制了能放大幾億倍的掃描隧道顯微鏡，才觀察到物質(zhì)表面原子的排列．|例題展示|【例1】下列說法中正確的是()A．物體是由大量分子組成的B．無論是無機物質(zhì)的分子，還是有機物質(zhì)的分子，其分子大小的數(shù)量級都是10－10mC．本節(jié)中所說的“分子”，只包含化學(xué)中的分子，不包括原子和離子D．分子的質(zhì)量是很小的，其數(shù)量級約為10－10kg[解析]物體是由大量分子組成的，A項正確；一些有機物質(zhì)的大分子其分子大小的數(shù)量級超過10－10m，B項錯誤；本節(jié)中把化學(xué)中的分子、原子、離子統(tǒng)稱為“分子”，C項錯誤；分子質(zhì)量的數(shù)量級一般為10－26kg，D項錯誤．[答案]A|對點訓(xùn)練|1．下列說法中正確的是()A．物體是由大量原子組成的B．一般分子大小的數(shù)量級是10－10mC．本節(jié)中所說的“分子”，只包含化學(xué)中的分子，不包括原子和離子D．物質(zhì)不同，1mol的物質(zhì)所含粒子數(shù)也不同解析：選B根據(jù)分子動理論的內(nèi)容可知，物體是由大量分子組成的，故A錯誤；除了一些有機物質(zhì)的大分子，多數(shù)分子大小的數(shù)量級為10－10m，故B正確；本節(jié)中所說的“分子”，包含化學(xué)中的分子，也包括原子和離子，故C錯誤；1mol的任何物質(zhì)都含有相同的粒子數(shù)，故D錯誤．2．最近發(fā)現(xiàn)納米材料具有很多優(yōu)越性能，有著廣闊的應(yīng)用前景．已知1nm(納米)＝10－9m，邊長為1nm的立方體可容納的液態(tài)氫分子(其直徑約為10－10m)的個數(shù)最接近下面的哪一個數(shù)值()A．102 B．103C．106 D．109解析：選B邊長為1nm的立方體體積為V＝10－27m3，一個氫分子的體積的數(shù)量級為10－30m3，所容納的液態(tài)氫分子的個數(shù)約為10－27÷10－30＝103，故選B.eq\a\vs4\al(★要點二)阿伏加德羅常數(shù)|要點歸納|1．分子的簡化模型：實際分子的結(jié)構(gòu)是很復(fù)雜的，且形狀各異．但如果我們只關(guān)心分子的大小，而不涉及分子內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和運動時，既可以把分子看成球形，也可以看成立方體．具體分析如下：(1)對于固體和液體，可認(rèn)為分子緊密排列，分子間沒有空隙，則VA＝NAV0(V0為一個分子的體積，VA為摩爾體積)．①球形分子模型：如圖所示，則直徑d＝eq\r(3,\f(6V0,π))＝eq\r(3,\f(6VA,πNA)).②立方體分子模型：認(rèn)為每個分子占據(jù)一個相同的立方體空間，該立方體的邊長即為分子間的平均距離，邊長d＝eq\r(3,V0).如圖所示．(2)對于氣體來說，由于氣體分子間的距離遠(yuǎn)大于氣體分子的直徑，故通過立方體分子模型(不采用球形分子模型)，可以估算得到每個氣體分子平均占有的空間，而無法得到每個氣體分子的實際體積．設(shè)每個氣體分子占據(jù)的空間可看成一個邊長為d、體積為V的正方體．氣體分子間距離l＝d＝eq\r(3,V)＝eq\r(3,\f(VA,NA))，如圖所示．(圖中黑點代表氣體分子所在的位置)2．阿伏加德羅常數(shù)的應(yīng)用(1)微觀量：分子質(zhì)量m0，分子體積V0，分子直徑d.(2)宏觀量：物質(zhì)的質(zhì)量M、體積V、密度ρ、摩爾質(zhì)量MA、摩爾體積VA.(3)微觀量與宏觀量的關(guān)系．①分子質(zhì)量：m0＝eq\f(MA,NA)＝eq\f(ρVA,NA).②分子體積：V0＝eq\f(VA,NA)＝eq\f(MA,ρNA)(只適用于固體和液體)．③物質(zhì)所含的分子數(shù)：N＝nNA＝eq\f(M,MA)NA＝eq\f(V,VA)NA.④阿伏加德羅常數(shù)：NA＝eq\f(VAρ,m0)＝eq\f(MA,ρV0)(只適用于固體、液體)．⑤氣體分子間的平均距離：d＝eq\r(3,V0)＝eq\r(3,\f(VA,NA))(V0為氣體分子所占據(jù)空間的體積)．⑥固體、液體分子直徑：d＝eq\r(3,\f(6V0,π))＝eq\r(3,\f(6VA,πNA))(V0為分子體積)．|例題展示|【例2】PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5μm的顆粒物，它能較長時間懸浮在空氣中，其在空氣中的含量(濃度)越高，就代表空氣污染越嚴(yán)重，PM2.5也是形成霧霾天氣的主因．北京曾經(jīng)出現(xiàn)嚴(yán)重霧霾，PM2.5指標(biāo)數(shù)高達300μg/m3.已知該顆粒物的平均摩爾質(zhì)量為40g/mol，試估算該地區(qū)1m3空氣中含有這種顆粒物的數(shù)目．(阿伏加德羅常數(shù)取6.0×1023mol－1，結(jié)果保留1位有效數(shù)字)[解析]根據(jù)密度公式求出1m3的空氣中PM2.5的顆粒物的質(zhì)量m＝ρV＝300μg，物質(zhì)的量為n＝eq\f(m,M)＝eq\f(300×10－6,40)mol，總數(shù)目為N＝nNA＝eq\f(300×10－6,40)×6.0×1023個≈5×1018個．[答案]5×1018個[規(guī)律方法]求解與阿伏加德羅常數(shù)有關(guān)的計算題的基本思路|對點訓(xùn)練|3．已知阿伏加德羅常數(shù)為NA，某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M，則該物質(zhì)的分子質(zhì)量和mkg水中所含氫原子數(shù)分別是()A.eq\f(M,NA)，eq\f(1,9)mNA×103B．MNA,9mNAC.eq\f(M,NA)，eq\f(1,18)mNA×103D.eq\f(M,NA)，18mNA解析：選A物質(zhì)分子的質(zhì)量m0＝eq\f(M,NA)，mkg的水物質(zhì)的量為eq\f(m,M)，則mkg水中氫原子數(shù)為：N＝eq\f(m,M)×2×NA＝eq\f(m,18×10－3)×2×NA＝eq\f(1,9)mNA×103.故A正確，B、C、D錯誤．4．已知銅的摩爾質(zhì)量為M(kg/mol)，銅的密度為ρ(kg/m3)，阿伏加德羅常數(shù)為NA(mol－1)，下列判斷正確的是()A．1kg銅所含的原子數(shù)為eq\f(NA,M)·ρB．1個銅原子的質(zhì)量為eq\f(M,NA)(kg)C．1m3銅所含的原子數(shù)為eq\f(M·NA,ρ)D．1kg銅的體積為eq\f(M,ρ·NA)(m3)解析：選B1kg銅所含的原子數(shù)N＝eq\f(1,M)·NA，故A錯誤；1個銅原子的質(zhì)量eq\f(M,NA)kg，故B正確；1m3銅所含的原子數(shù)N＝nNA＝eq\f(ρV,M)·NA＝eq\f(ρ·NA,M)，故C錯誤；1kg銅的體積為V＝eq\f(m,ρ)＝eq\f(1,ρ)，故D錯誤．[課堂小結(jié)]「基礎(chǔ)達標(biāo)練」1．已知銅的密度為8.9×103kg/m3，原子量為64，通過估算可知銅中每個銅原子所占的體積為()A．1×10－28m3 B．1×10－29m3C．1×10－26m3 D．8×10－24m3解析：選B以1mol銅為研究對象，其體積V等于NA個分子體積V0之和，所以V0＝eq\f(V,NA)＝eq\f(mmol,ρNA)，將mmol＝64×10－3kg/mol，ρ＝8.9×103kg/m3和NA＝6.02×1023mol－1代入得V0＝1.2×10－29m3.2．某物質(zhì)的密度為ρ，摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則單位體積中所含分子個數(shù)為()A.eq\f(NA,ρ) B．eq\f(NA,M)C.eq\f(MNA,ρ) D．eq\f(ρNA,M)解析：選D單位體積物質(zhì)的質(zhì)量m＝ρ×1kg，單位體積物質(zhì)的量為eq\f(m,M)mol，故單位體積的分子個數(shù)為eq\f(m,M)NA＝eq\f(ρ,M)NA，故A、B、C錯誤，D正確．3．一滴水的體積大約是6.0×10－6cm3，這滴水里含有的分子數(shù)約為()A．3.6×1018個 B．3.6×1017個C．2.0×1017個 D．2.7×1013個解析：選C水的密度為103kg/m3，水的摩爾質(zhì)量為18g/mol,1滴水的水分子個數(shù)為eq\f(6.0×10－6×10－6×103,18×10－3)×6.02×1023個≈2.0×1017個，C正確．4．從下列哪一組物理量可以算出氧氣的摩爾質(zhì)量()A．氧氣的密度和阿伏加德羅常數(shù)B．氧氣分子的體積和阿伏加德羅常數(shù)C．氧氣分子的質(zhì)量和阿伏加德羅常數(shù)D．氧氣分子的體積和氧氣分子的質(zhì)量解析：選C由公式mmol＝ρVmol，Vmol＝V0NA可推出mmol＝ρV0NA，可見，要計算的摩爾質(zhì)量等于物質(zhì)的密度、一個分子占據(jù)的體積與阿伏加德羅常數(shù)這三者的乘積，故A、B項錯誤；D項只知道氧氣分子的體積和質(zhì)量，不知道阿伏加德羅常數(shù)NA，也無法計算氧氣的摩爾質(zhì)量，故D項錯誤；由mmol＝m0NA可以求出摩爾質(zhì)量，故C項正確．5．某氣體的摩爾質(zhì)量為M，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的摩爾體積為V，阿伏加德羅常數(shù)為NA，下列敘述正確的是()A．該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度為eq\f(MNA,V)B．該氣體每個分子的質(zhì)量為eq\f(M,NA)C．每個氣體分子在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積為eq\f(V,NA)D．該氣體單位體積內(nèi)的分子數(shù)為eq\f(V,NA)解析：選B摩爾質(zhì)量除以摩爾體積等于密度，故A錯誤；每個氣體分子的質(zhì)量為eq\f(M,NA)，故B正確；由于分子間距的存在，每個氣體分子的體積遠(yuǎn)小于eq\f(V,NA)，故C錯誤；該氣體單位體積內(nèi)的分子數(shù)為eq\f(NA,V)，故D錯誤．6．(多選)已知某氣體的摩爾體積為22.4L/mol，摩爾質(zhì)量為18g/mol，阿伏加德羅常數(shù)為6.02×1023mol－1，由以上數(shù)據(jù)可以估算出這種氣體()A．每個分子的質(zhì)量B．每個分子的體積C．每個分子占據(jù)的空間D．分子之間的平均距離解析：選ACD實際上氣體分子之間的距離遠(yuǎn)比分子本身的線度大得多，即氣體分子之間有很大空隙，故不能根據(jù)V′＝eq\f(V,NA)計算分子體積，這樣算得的應(yīng)是該氣體每個分子所占據(jù)的空間，故C正確；可認(rèn)為每個分子平均占據(jù)了一個小立方體空間，eq\r(3,V)即為相鄰分子之間的平均距離，D正確；每個分子的質(zhì)量顯然可由m′＝eq\f(MA,NA)估算，A正確．7．北京奧運會上，美麗的“水立方”游泳館簡直成了破世界紀(jì)錄的搖籃，但“水立方”同時也是公認(rèn)的耗水大戶，因此，“水立方”專門設(shè)計了雨水回收系統(tǒng)，平均每年可以回收雨水10500m3，相當(dāng)于100戶居民一年的用水量，請你根據(jù)上述數(shù)據(jù)估算一戶居民一天的平均用水量與下面哪個水分子數(shù)目最接近(設(shè)水分子的摩爾質(zhì)量為M＝1.8×10－2kg/mol)()A．3×1031個 B．3×1028個C．9×1027個 D．9×1030個解析：選C每戶居民一天所用水的體積V＝eq\f(10500,100×365)m3≈0.29m3，該體積所包含的水分子數(shù)目n＝eq\f(ρV,M)NA≈9×1027個，選項C正確．8．已知水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，摩爾質(zhì)量M＝1.8×10－2kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.02×1023mol－1.估算：(1)每個水分子的質(zhì)量；(2)每個水分子所占的體積．(計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)解析：(1)根據(jù)水的摩爾質(zhì)量和阿伏加德羅常數(shù)可求出每個水分子的質(zhì)量，每個水分子的質(zhì)量m＝eq\f(M,NA)，代入數(shù)據(jù)解得m＝3.0×10－26kg.(2)根據(jù)水的摩爾質(zhì)量和密度可以求出其摩爾體積，摩爾體積V＝eq\f(M,ρ)，將水分子看做球體，根據(jù)阿伏加德羅常數(shù)計算每個水分子所占的體積V0＝eq\f(V,NA)＝3.0×10－29m3.答案：(1)3.0×10－26kg(2)3.0×10－29m3「能力提升練」1．(多選)某氣體的摩爾質(zhì)量為M，分子質(zhì)量為m.若1摩爾該氣體的體積為Vm，密度為ρ，則該氣體單位體積分子數(shù)為(阿伏加德羅常數(shù)為NA)()A.eq\f(NA,Vm) B．eq\f(M,mVm)C.eq\f(ρNA,M) D．eq\f(ρNA,m)解析：選ABC單位體積內(nèi)的分子數(shù)為eq\f(NA,Vm)，選項A正確；因NA＝eq\f(M,m)，故eq\f(M,mVm)也表示單位體積內(nèi)的分子數(shù)，選項B正確；因Vm＝eq\f(M,ρ)，故eq\f(ρNA,M)同樣表示單位體積內(nèi)的分子數(shù)，選項C正確，D錯誤．2．2018年11月16日第26屆國際計量大會確定用4個基本常數(shù)重新定義千克、安培、開爾文和摩爾，其中摩爾用阿伏加德羅常數(shù)(NA)定義．已知阿伏加德羅常數(shù)，則()A．已知物質(zhì)分子的數(shù)目就可以確定物質(zhì)的量B．已知物質(zhì)的體積就可以確定每個分子的體積C．已知物質(zhì)的質(zhì)量就可以確定每個分子的質(zhì)量D．已知物質(zhì)的摩爾體積就可以確定分子的直徑解析：選A根據(jù)n＝eq\f(N,Nmol)＝eq\f(N,NA)求解物質(zhì)的量，因為任何物質(zhì)1mol的個數(shù)均為NA，故A正確；根據(jù)V分子＝eq\f(V,N)，求固液分子體積還需要知道分子個數(shù)，對于氣體，知道物質(zhì)的體積并不能確定分子體積，因為空氣分子間距遠(yuǎn)大于分子直徑，氣體體積不是所有分子體積之和，故B錯誤；根據(jù)m分子＝eq\f(m,N)，需要知道分子個數(shù)，才可以知道分子質(zhì)量，故C錯誤；對于氣體，知道物質(zhì)的摩爾體積和阿伏加德羅常數(shù)，能確定氣體分子所占據(jù)的空間體積，并不能確定分子體積，也就無法求解分子直徑，故D錯誤．3．(多選)已知阿伏加德羅常數(shù)為NA，某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M(kg/mol)，該物質(zhì)的密度為ρ(kg/m3)，則下列敘述中正確的是()A．1kg物質(zhì)所含的分子個數(shù)是ρNAB．1kg該物質(zhì)所含的分子個數(shù)是eq\f(ρNA,M)C．該物質(zhì)1個分子的質(zhì)量是eq\f(M,NA)(kg)D．該物質(zhì)1個分子占有的體積是eq\f(M,ρNA)(m3)解析：選CD1kg該物質(zhì)的物質(zhì)的量為eq\f(1,M)，所含分子數(shù)目n＝NA×eq\f(1,M)＝eq\f(NA,M)，A、B選項錯誤；每個分子的質(zhì)量為m0＝eq\f(M,NA)(kg)，C選項正確；每個分子所占體積V0＝eq\f(m0,ρ)＝eq\f(M,ρNA)(m3)，D選項正確．4．在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，水蒸氣的摩爾體積是22.4×10－3m3/mol，則水蒸氣分子的平均間距約是水分子直徑的()A．1倍 B．10倍C．100倍 D．1000倍解析：選B水蒸氣是氣體，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的摩爾體積是22.4×10－3m3/mol，每個水蒸氣分子所占體積(包括水蒸氣分子和它周圍空間的體積)為V＝eq\f(Vmol,NA)＝3.72×10－26m3.把每個分子和它所占空間看成一個小立方體，分子間距等于每個立方體的邊長，即d＝eq\r(3,V)＝3.34×10－9m.水的摩爾體積Vmol′＝eq\f(Mmol,ρ)＝eq\f(18×10－3,1×103)m3/mol＝18×10－6m3/mol，一個水分子的體積為eq\f(Vmol′,NA)，把水分子看成球形，其直徑為d0＝eq\r(3,\a\vs4\al(\f(6Vmol′,πNA)))＝3.9×10－10m.所以，水蒸氣分子的平均間距約是水分子直徑的10倍．5．據(jù)統(tǒng)計“酒駕”是造成交通事故的主要原因之一，交警可以通過手持式酒精測試儀很方便地檢測出駕駛員呼出的氣體中的酒精含量，以此判斷司機是否飲用了含酒精的飲料，當(dāng)司機呼出的氣體中酒精含量達2.4×10－4g·L－1時，酒精測試儀開始報警．假設(shè)某司機呼出的氣體剛好使酒精測試儀報警，并假設(shè)成人一次呼出的氣體體積約為300mL，試求該司機一次呼出的氣體中含有酒精分子的個數(shù)(已知酒精分子的摩爾質(zhì)量為46g·mol－1，NA＝6.02×1023mol－1)．解析：該司機一次呼出氣體中酒精的質(zhì)量為m＝2.4×10－4×300×10－3g＝7.2×10－5g，一次呼出酒精分子的個數(shù)為N＝eq\f(m,M)·NA＝eq\f(7.2×10－5,46)×6.02×1023個≈9.42×1017個．答案：9.42×1017個6．鉆石是制作首飾和高強度鉆頭、刻刀等工具的主要材料，設(shè)鉆石的密度為ρ(單位為kg/m3)，摩爾質(zhì)量為M(單位為g/mol)，阿伏加德羅常數(shù)為NA，請寫出a克拉所含有的分子個數(shù)和鉆石分子直徑的表達式．(1克拉＝0.2g)解析：a克拉鉆石的摩爾數(shù)為eq\f(0.2a,M)，所含的分子數(shù)為：n＝eq\f(0.2a,M)NA鉆石的摩爾體積為：V＝eq\f(M×10－3,ρ)每個鉆石分子的體積為：V′＝eq\f(V,NA)＝eq\f(M×10－3,ρNA)設(shè)鉆石分子直徑為d，則V′＝eq\f(4,3)πeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,2)))3所以d＝eq\r(3,\f(6M×10－3,ρπNA)).答案：eq\f(0.2a,M)NAeq\r(3,\f(6M×10－3,NAρπ))第2節(jié)分子的熱運動學(xué)習(xí)目標(biāo)1．了解擴散現(xiàn)象是由分子的運動產(chǎn)生的．2．知道什么是布朗運動，理解布朗運動產(chǎn)生的原因．3．知道什么是分子的熱運動，理解分子熱運動與溫度的關(guān)系．4．通過對布朗運動產(chǎn)生原因的分析，培養(yǎng)學(xué)生分析問題解決問題的能力．|基礎(chǔ)知識·填一填|一、擴散現(xiàn)象1．定義：不同物質(zhì)能夠彼此eq\x(1)進入對方的現(xiàn)象．2．產(chǎn)生原因：物質(zhì)分子的eq\x(2)無規(guī)則運動．3．應(yīng)用：生產(chǎn)半導(dǎo)體器件時，需要在純凈半導(dǎo)體材料中摻入其他元素，在高溫條件下通過分子的擴散來完成．4．意義：證明了物質(zhì)分子永不停息地做eq\x(3)無規(guī)則運動．二、布朗運動1．現(xiàn)象：懸浮微粒在液體中的eq\x(4)無規(guī)則運動．2．產(chǎn)生原因：大量液體分子對懸浮微粒撞擊的eq\x(5)不平衡造成的．3．運動特點(1)eq\x(6)永不停息．(2)無規(guī)則．4．影響因素：微粒的大小和溫度的高低．微粒eq\x(7)越小、溫度eq\x(8)越高，布朗運動越明顯．5．意義：間接反映了液體分子的eq\x(9)無規(guī)則運動．三、熱運動1．定義：分子永不停息的eq\x(10)無規(guī)則運動．2．宏觀表現(xiàn)：eq\x(11)擴散現(xiàn)象和布朗運動．3．特點(1)永不停息．(2)運動eq\x(12)無規(guī)則．(3)溫度越高，分子的熱運動越激烈．|基礎(chǔ)小題·做一做|1．正誤判斷(1)擴散現(xiàn)象不能發(fā)生在固體之間．(×)(2)溫度越高，擴散現(xiàn)象越明顯．(√)(3)布朗運動就是液體分子的無規(guī)則運動．(×)(4)液體中懸浮的微粒越大，布朗運動越明顯．(×)(5)擴散現(xiàn)象和布朗運動都能證明分子在永不停息地做熱運動．(√)2．如圖所示，把一塊鉛和一塊金的接觸面磨平磨光后緊緊壓在一起，五年后發(fā)現(xiàn)金中有鉛，鉛中有金，對此現(xiàn)象說法正確的是()A．屬擴散現(xiàn)象，原因是由于金分子和鉛分子的相互吸引B．屬擴散現(xiàn)象，原因是由于金分子和鉛分子的無規(guī)則運動C．屬布朗運動，小金粒進入鉛塊中，小鉛粒進入金塊中D．屬布朗運動，由于外界壓力使小金粒、小鉛粒彼此進入對方中解析：選B擴散現(xiàn)象是指物質(zhì)相互接觸，物質(zhì)的分子彼此進入對方的現(xiàn)象，是分子無規(guī)則運動的體現(xiàn)．選項B正確．3．?dāng)U散現(xiàn)象和布朗運動都是指分子的熱運動，這種說法對嗎？提示：擴散現(xiàn)象、布朗運動都是指宏觀的現(xiàn)象，其中布朗運動是指小微粒的無規(guī)則運動；擴散現(xiàn)象、布朗運動有時不一定發(fā)生．而分子的熱運動是指微觀分子的運動，分子的運動是無條件且永不停息的．|核心知識·記一記|1．不同物質(zhì)能夠彼此進入對方的現(xiàn)象叫擴散現(xiàn)象．2．布朗運動是指懸浮在液體中的固體微粒不停息的無規(guī)則運動，它是液體分子無規(guī)則運動的反映，但并非液體分子的運動．3．懸浮微粒越小，液體溫度越高，布朗運動越明顯．分子永不停息的無規(guī)則運動叫熱運動，溫度越高，熱運動越激烈．eq\a\vs4\al(★要點一)擴散現(xiàn)象|要點歸納|1．影響擴散現(xiàn)象明顯程度的三個因素(1)物態(tài)①氣態(tài)物質(zhì)的擴散現(xiàn)象最快、最顯著．②固態(tài)物質(zhì)的擴散現(xiàn)象最慢，短時間內(nèi)非常不明顯．③液態(tài)物質(zhì)的擴散現(xiàn)象明顯程度介于氣態(tài)與固態(tài)之間．(2)溫度：在兩種物質(zhì)一定的前提下，擴散現(xiàn)象發(fā)生的明顯程度與物質(zhì)的溫度有關(guān)，溫度越高，擴散現(xiàn)象越顯著．(3)濃度差：兩種物質(zhì)的濃度差越大，擴散現(xiàn)象越顯著．2．?dāng)U散現(xiàn)象的原因：擴散現(xiàn)象并不是外界作用引起的，也不是化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果，是由物質(zhì)分子的無規(guī)則運動產(chǎn)生的．3．分子運動的兩個特點(1)永不停息：不分季節(jié)，也不分白天和黑夜，分子每時每刻都在運動．(2)無規(guī)則：單個分子的運動無規(guī)則，但大量分子的運動又具有規(guī)律性，總體上分子由濃度大的地方向濃度小的地方運動．|例題展示|【例1】(多選)如圖所示，一個裝有無色空氣的廣口瓶倒扣在裝有紅棕色二氧化氮氣體的廣口瓶上，中間用玻璃板隔開，對于抽去玻璃板后所發(fā)生的現(xiàn)象(已知二氧化氮的密度比空氣的密度大)，下列說法正確的是()A．過一段時間可以發(fā)現(xiàn)上面瓶中的氣體也變成了淡紅棕色B．二氧化氮由于密度較大，不會跑到上面的瓶中，所以上面瓶中不會出現(xiàn)淡紅棕色C．空氣和二氧化氮將同時向?qū)Ψ綌U散D．當(dāng)兩種氣體分布均勻后，分子就不會向上或向下運動[解析]分子做永不停息的無規(guī)則運動，過一段時間上下分布均勻，分子仍會向上或向下運動，故瓶中氣體為淡紅棕色，A正確，D錯誤；空氣和二氧化氮分子都做無規(guī)則運動，將同時向?qū)Ψ綌U散，B錯誤，C正確．[答案]AC[易錯警示]擴散現(xiàn)象認(rèn)識的兩個誤區(qū)(1)誤認(rèn)為溫度低時擴散現(xiàn)象會停止：實際上，分子運動激烈程度雖然受到溫度影響，溫度高，運動快，溫度低，運動慢，但分子的運動永遠(yuǎn)不會停止．(2)誤認(rèn)為擴散現(xiàn)象只能在氣體與氣體之間才會發(fā)生：實際上，擴散現(xiàn)象可以發(fā)生在固體、液體、氣體任何兩種物質(zhì)之間．|對點訓(xùn)練|1．關(guān)于擴散現(xiàn)象，下列說法正確的是()A．?dāng)U散現(xiàn)象只能在氣體間進行B．固體之間不能發(fā)生擴散現(xiàn)象C．氣體、液體和固體之間均能發(fā)生擴散現(xiàn)象D．固體之間只有在高溫下才能發(fā)生擴散現(xiàn)象解析：選C不同的物質(zhì)在相互接觸時彼此進入對方的現(xiàn)象叫做擴散現(xiàn)象．一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則運動，所以固體、液體或氣體之間都會發(fā)生擴散現(xiàn)象，故C選項正確．2．(多選)下列關(guān)于擴散現(xiàn)象的說法中正確的是()A．?dāng)U散現(xiàn)象只能發(fā)生在氣體與氣體之間B．?dāng)U散現(xiàn)象是永不停息的C．潮濕的地面變干屬于擴散現(xiàn)象D．靠近梅花就能聞到梅花的香味屬于擴散現(xiàn)象E．空氣流動形成風(fēng)屬于擴散現(xiàn)象解析：選BCD一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則運動，擴散現(xiàn)象是分子運動的結(jié)果，氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)物質(zhì)之間都能發(fā)生擴散現(xiàn)象，A選項錯誤；分子永不停息地做無規(guī)則運動，擴散現(xiàn)象也永不停息，B選項正確；潮濕的地面變干，水先蒸發(fā)變?yōu)樗魵夥肿?，然后水分子運動到了空氣中，屬于擴散現(xiàn)象，C選項正確；靠近梅花能聞到梅花的香味，是因為梅花釋放的香氣分子在空氣中不斷擴散，D選項正確；風(fēng)是太陽輻射引起的空氣流動現(xiàn)象，E選項錯誤．eq\a\vs4\al(★要點二)布朗運動|要點歸納|1．定義：布朗運動是懸浮在液體中的固體微粒的無規(guī)則運動，是在顯微鏡下觀察到的．2．布朗運動的三個主要特點：微粒在永不停息地做無規(guī)則運動；顆粒越小，布朗運動越明顯；溫度越高，布朗運動越明顯．3．產(chǎn)生布朗運動的原因：由于液體分子無規(guī)則運動對固體微小顆粒各個方向撞擊的不均勻性所造成．4．影響布朗運動的因素微粒的大小和液體(或氣體)溫度的高低．(1)微粒越小，布朗運動越明顯．(2)溫度越高，布朗運動越激烈．5．布朗運動與分子熱運動的關(guān)系(1)布朗運動是無規(guī)則的eq\o(→,\s\up7(反映))分子運動是無規(guī)則的；(2)布朗運動是永不停息的eq\o(→,\s\up7(反映))分子運動是永不停息的；(3)溫度越高，布朗運動越激烈eq\o(→,\s\up7(反映))溫度越高，分子的運動越激烈．6．布朗運動與擴散現(xiàn)象的異同點項目擴散現(xiàn)象布朗運動不同點①擴散現(xiàn)象是兩種不同的物質(zhì)相互接觸時而彼此進入對方的現(xiàn)象．②擴散快慢除和溫度有關(guān)外，還受到“已進入對方”的分子濃度的限制，當(dāng)進入對方的分子濃度較低時，擴散現(xiàn)象較為顯著，當(dāng)進入對方的分子濃度較高時，擴散現(xiàn)象不明顯，但擴散不會停止.①布朗運動是懸浮在液體或氣體中的微粒所做的無規(guī)則運動，而不是液體或氣體分子的運動．②布朗運動的激烈程度與液體(或氣體)分子撞擊的不平衡性有關(guān)，微粒越小，溫度越高，布朗運動越明顯．③布朗運動永不停息．相同點①產(chǎn)生的根本原因相同，都是分子永不停息地做無規(guī)則運動的反映．②它們都隨溫度的升高而表現(xiàn)得更激烈.|例題展示|【例2】我國已開展空氣中PM2.5濃度的監(jiān)測工作．PM2.5是指空氣中直徑等于或小于25μm的懸浮顆粒物，其飄浮在空中做無規(guī)則運動，很難自然沉降到地面，吸入后對人體形成危害．礦物燃料燃燒的排放物是形成PM2.5的主要原因．下列關(guān)于PM2.5的說法正確的是()A．PM2.5在空氣中的運動屬于分子熱運動B．PM2.5的質(zhì)量越大，其無規(guī)則運動越劇烈C．溫度越低，PM2.5的無規(guī)則運動越劇烈D．PM2.5的運動軌跡是由大量空氣分子對PM2.5無規(guī)則碰撞的不平衡和氣流運動決定的[解析]PM2.5在空氣中的運動是固體顆粒、是分子團的運動，不是分子的熱運動，故A錯誤；PM2.5的質(zhì)量越小，其無規(guī)則運動越劇烈，故B錯誤；PM2.5是指空氣中直徑小于2.5微米的懸浮顆粒物，其漂浮在空中做無規(guī)則運動，故溫度越高，PM2.5的無規(guī)則運動越劇烈，故C錯誤；PM2.5受由大量空氣分子對PM2.5無規(guī)則碰撞，并且受到風(fēng)力作用，而形成不規(guī)則的運動軌跡，故D正確．[答案]D[規(guī)律方法]對布朗運動的三點說明(1)布朗運動是固體微粒的無規(guī)則運動，不是液體分子的無規(guī)則運動，也不是微粒內(nèi)分子的無規(guī)則運動．(2)微粒懸浮在氣體、液體內(nèi)，在任何溫度下都會做布朗運動．(3)微粒懸浮在氣體中，在氣流作用下做的無規(guī)則運動不是布朗運動．|對點訓(xùn)練|3．(2018·赤峰高二檢測)做布朗運動實驗，得到某個觀測記錄如圖．圖中記錄的是()A．分子無規(guī)則運動的情況B．某個微粒做布朗運動的軌跡C．某個微粒做布朗運動的速度—時間圖線D．按等時間間隔依次記錄的某個運動微粒位置的連線解析：選D布朗運動是懸浮在液體中的固體小顆粒的無規(guī)則運動，而非分子的運動，A項錯誤；既然無規(guī)則，所以微粒沒有固定的運動軌跡，B項錯誤；對于某個微粒而言在不同時刻的速度大小和方向均是不確定的，所以無法確定其在某一個時刻的速度，故也就無法描繪其速度—時間圖線，C項錯誤；D項正確．4．以下關(guān)于布朗運動的說法中，不正確的是()A．布朗運動證明，液體分子在做無規(guī)則運動B．布朗運動證明，懸浮微粒的分子在做無規(guī)則運動C．溫度越高布朗運動越劇烈D．懸浮微粒越小布朗運動越明顯解析：選B布朗運動證明，液體分子在做無規(guī)則運動，A選項正確，B選項錯誤；溫度越高，懸浮顆粒越小，布朗運動越明顯，C、D選項正確．eq\a\vs4\al(★要點三)熱運動|要點歸納|1．熱運動：物體內(nèi)大量分子永不停息的無規(guī)則運動叫做熱運動．所謂分子的“無規(guī)則運動”，是指由于分子之間的相互碰撞，每個分子的運動速度無論是方向還是大小都在不斷地變化．大量分子的運動是十分混亂的，即無規(guī)則的．2．特點：(1)永不停息；(2)運動無規(guī)則；(3)溫度越高，分子的熱運動越劇烈．3．?dāng)U散現(xiàn)象和熱運動(1)擴散現(xiàn)象是否明顯的影響因素①雙方的物態(tài)：擴散現(xiàn)象發(fā)生時，氣態(tài)物質(zhì)的擴散現(xiàn)象最快最顯著，液態(tài)物質(zhì)次之，固態(tài)物質(zhì)的擴散現(xiàn)象最慢，短時間內(nèi)非常不明顯．②雙方的溫度：在兩種物質(zhì)一定的前提下，擴散現(xiàn)象發(fā)生的明顯程度與物質(zhì)的溫度有關(guān)，溫度越高，擴散現(xiàn)象越顯著.③雙方的濃度差：擴散現(xiàn)象發(fā)生的明顯程度還與兩種物質(zhì)的濃度差有關(guān)，濃度差越大，擴散現(xiàn)象越明顯．(2)擴散現(xiàn)象的原因分析擴散現(xiàn)象不是外界作用引起的，而是分子無規(guī)則運動的直接結(jié)果，是分子無規(guī)則熱運動的宏觀反映．4．布朗運動與熱運動的區(qū)別與聯(lián)系布朗運動熱運動不同點研究對象懸浮于流體中的微粒分子觀察難易程度可以在顯微鏡下看到，肉眼看不到在顯微鏡下看不到相同點①無規(guī)則；②永不停息；③溫度越高越激烈聯(lián)系周圍液體(氣體)分子的熱運動是布朗運動產(chǎn)生的原因，布朗運動反映了分子的熱運動|例題展示|【例3】(多選)下列哪些現(xiàn)象屬于熱運動()A．把一塊平滑的鉛板疊放在平滑的鋁板上，經(jīng)相當(dāng)長的一段時間把它們再分開，會看到它們相接觸的面都是灰蒙蒙的B．把胡椒粉末放入菜湯中，最后胡椒粉末會沉在湯碗底，而我們喝湯時嘗到了胡椒的味道C．含有泥沙的水經(jīng)一定時間后會澄清D．用砂輪打磨而使零件的溫度升高[解析]熱運動在微觀上是指分子的運動，如擴散現(xiàn)象；在宏觀上表現(xiàn)為溫度的變化，如“摩擦生熱”、物體的熱傳遞等．而水的澄清過程是由于泥沙在重力作用下的沉淀，不是熱運動，故C錯誤，選項A、B、D正確．[答案]ABD[規(guī)律方法]分子熱運動的“熱”字，應(yīng)該賦予其兩層含意：(1)指分子無規(guī)則運動，不是宏觀物體的機械運動．(2)溫度越高分子運動越激烈，與何種分子無關(guān)．|對點訓(xùn)練|5．(多選)下面所列舉的現(xiàn)象，能說明分子是不斷運動著的是()A．將香水瓶蓋打開后能聞得到香味B．汽車開過后，公路上塵土飛揚C．灑在地上的水，過一段時間就干了D．懸浮在水中的花粉做無規(guī)則的運動解析：選ACD將香水瓶蓋打開后能聞到香味，是香水的分子做擴散運動的結(jié)果，能說明分子是不斷運動著，故A正確；汽車開過后，公路上塵土飛揚，是由于塵土受到風(fēng)的吹動，與分子的運動無關(guān)，故B錯誤；灑在地上的水，過一段時間就干了，說明水分子擴散到了其他的地方，能說明分子是不斷運動著，故C正確；懸浮在水中的花粉做無規(guī)則的運動是布朗運動，它是分子的無規(guī)則運動的反映，故D正確．6．(多選)閑置不用的大理石堆放在煤炭上．過一段時間后發(fā)現(xiàn)大理石粘了很多黑色的煤炭．不管怎么清洗都洗刷不干凈，用砂紙打磨才發(fā)現(xiàn)，已經(jīng)有煤炭進入到大理石的內(nèi)部，則下列說法正確的是()A．如果讓溫度升高，煤炭進入大理石的速度就會加快B．在這個過程中，有的煤炭進入大理石內(nèi)，有的大理石成分出來進入煤炭中C．煤炭進入大理石的運動屬于布朗運動D．煤炭進入大理石的運動屬于擴散現(xiàn)象解析：選ABD煤炭進入到大理石的內(nèi)部屬于擴散現(xiàn)象，是分子無規(guī)則熱運動的結(jié)果，如果溫度升高，分子運動更劇烈，則煤炭進入大理石的速度就會加快，A選項正確；分子都在無規(guī)則運動，在這個過程中，有的煤炭進入大理石內(nèi)，有的大理石成分出來進入煤炭中，B選項正確；煤炭進入大理石的運動屬于分子的運動，屬于擴散現(xiàn)象，不是布朗運動，C選項錯誤，D選項正確．[課堂小結(jié)]eq\x(\a\vs4\al(分子的,熱運動)\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(實驗依據(jù)\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(擴散現(xiàn)象,布朗運動\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(產(chǎn)生原因,影響因素)))),運動特點\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(永不停息,無規(guī)則,溫度越高越激烈)))))

「基礎(chǔ)達標(biāo)練」1．在顯微鏡下觀察稀釋了的碳素墨水，將會看到()A．水分子的運動情況 B．碳分子的運動情況C．水分子對碳顆粒的作用 D．碳顆粒的無規(guī)則運動解析：選D在顯微鏡下只能看到大量分子的集合體碳顆粒的無規(guī)則運動，而觀察不到各種分子的運動．2．下列說法中正確的是()A．將香水瓶蓋打開后香味撲面而來，這一現(xiàn)象說明分子在永不停息地運動B．布朗運動指的是懸浮在液體或氣體中的固體分子的運動C．懸浮在液體中的顆粒越大布朗運動越明顯D．布朗運動的劇烈程度與溫度無關(guān)解析：選A打開香水瓶蓋后，香水里的芳香分子不停地做無規(guī)則運動，擴散到了空氣中，所以人能聞到香味，A正確；布朗運動是指懸浮在液體中的固體顆粒的運動，而固體顆粒是由成千上萬個分子組成的，顆粒的運動是大量分子的集體運動，并不是單個固體顆粒分子的運動，更不是液體分子的運動，B錯誤；懸浮的顆粒越大，表面積越大，周圍液體分子數(shù)越多，同一時刻撞擊顆粒的分子數(shù)越多，沖力越平衡，所以布朗運動越不明顯，C錯誤；液體的溫度越高，液體分子運動越劇烈，則布朗運動也越劇烈，D錯誤．3．(多選)關(guān)于布朗運動，下列說法中正確的是()A．懸浮的微粒越小，布朗運動越明顯B．大風(fēng)天看到風(fēng)沙彌漫，塵土飛揚，這就是布朗運動C．布朗運動是由于液體分子對固體小顆粒的撞擊不平衡引起的D．因為布朗運動的激烈程度跟溫度有關(guān)，所以布朗運動也叫做熱運動解析：選AC布朗運動是懸浮微粒受到液體分子的沖擊力不平衡造成的，微粒越大，在某一瞬時跟它相撞的分子數(shù)越多，各個方向撞擊作用越接近平衡，布朗運動越不明顯，反之，微粒越小布朗運動越明顯，A正確；大風(fēng)天看到塵土飛揚，是固體顆粒的機械運動，不是布朗運動，B錯誤；布朗運動是由于液體(或氣體)分子對固體顆粒的撞擊不平衡性引起的，C正確；熱運動指分子的運動，布朗運動不是熱運動，D錯誤．4．(多選)墨滴入水，擴而散之，徐徐混勻．關(guān)于該現(xiàn)象的分析正確的是()A．混合均勻主要是由于碳粒受重力作用B．混合均勻的過程中，水分子和碳粒都做無規(guī)則運動C．使用碳粒更小的墨汁，混合均勻的過程進行得更迅速D．墨汁的擴散運動是由于碳粒和水分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)引起的解析：選BC墨滴入水，最后混合均勻，這是擴散現(xiàn)象，碳粒做布朗運動，水分子做無規(guī)則的熱運動；碳粒越小，布朗運動越明顯，混合均勻的過程進行得越迅速，選項B、C正確．5．關(guān)于布朗運動，下列說法正確的是()A．固體小顆粒的體積越大，布朗運動越明顯B．與固體小顆粒相碰的液體分子數(shù)越多，布朗運動越顯著C．布朗運動的無規(guī)則性，反映了液體分子運動的無規(guī)則性D．布朗運動就是液體分子的無規(guī)則運動解析：選C布朗運動是懸浮在液體中的固體顆粒的無規(guī)則運動，是因為液體分子無規(guī)則運動過程中撞擊固體顆粒的不平衡性而造成的，故可反映液體分子的無規(guī)則運動，不能說成是液體分子的無規(guī)則運動；固體顆粒越小，同一時刻撞擊固體顆粒的分子數(shù)目就越少，不平衡性就越明顯，布朗運動就越明顯，故C正確，A、B、D錯誤．6．(多選)把墨汁用水稀釋后取出一滴放在顯微鏡下觀察，如圖所示，下列說法中正確的是()A．在顯微鏡下既能看到水分子也能看到懸浮的小碳粒，且水分子不停地撞擊碳粒B．小碳粒在不停地做無規(guī)則運動，這就是所說的布朗運動C．越小的碳粒，運動越明顯D．在顯微鏡下看起來連成一片的液體，實際上就是由許許多多的靜止不動的水分子組成的解析：選BC水分子在顯微鏡下是觀察不到的，故A錯；根據(jù)布朗運動的含義可判斷B、C對；水分子并不是靜止不動的，故D錯．7．(2019·哈密二中高二期中)關(guān)于布朗運動下列說法正確的是()A．布朗運動是液體分子的無規(guī)則運動B．布朗運動證明了組成固體小顆粒的分子在做無規(guī)則運動C．布朗運動可以發(fā)生在氣體、液體中D．PM2.5——空氣中直徑等于或小于2.5微米的懸浮顆粒物，它在空氣中的運動屬于分子熱運動解析：選C布朗運動是指懸浮于液體或氣體中的固體小顆粒的運動，不是液體分子的運動，故A錯誤；布朗運動證明了液體或氣體分子在做無規(guī)則運動，不能證明固體小顆粒的運動，故B錯誤；布朗運動可以發(fā)生在氣體、液體中，故C正確；PM2.5(直徑等于或小于2.5微米的懸浮顆粒物)屬于固體顆粒，其運動不是分子熱運動，故D錯誤．8．在房間的一端打開一瓶香水，如果沒有空氣對流，在房間另一端的人并不能馬上聞到香味，這是由分子運動速率不大造成的．這種說法正確嗎？為什么？解析：這種說法是不正確的．氣體分子運動的速率實際上是比較大的．并不能馬上聞到香味的原因是：雖然氣體分子運動的速率比較大，但由于分子運動的無規(guī)則，且與空氣分子不斷地碰撞，方向不停地在改變，大量的分子擴散到另一個位置需要一定的時間，并且人要聞到香味必須等香味達到一定的濃度才行．答案：見解析「能力提升練」1．如圖所示，用顯微鏡觀察到懸浮在水中的一個花粉微粒的布朗運動路線，以微粒在A點開始計時，每隔30s記下一個位置，依次得到B、C、D、E、F、G、H、I、J、K各點．則在第75s末時微粒所在的位置是()A．一定在CD連線的中點B．一定不在CD連線的中點C．一定在CD連線上，但不一定在CD連線的中點D．不一定在CD連線上解析：選D第60～90s時，微粒由C→D運動，但CD連線并不是其軌跡，所以，第75s末時微?？赡茉贑D連線上，也可能不在CD連線上，只有D選項正確．2．(多選)(2019·長沙一中高二檢測)有關(guān)布朗運動的下列敘述中，正確的是()A．把碳素墨水滴入清水中，觀察到布朗運動，這是碳分子的無規(guī)則運動B．布朗運動是否顯著與懸浮在液體中的固體微粒的大小有關(guān)C．布朗運動的激烈程度與液體溫度有關(guān)，微粒大小一定時，液體溫度越高，布朗運動越顯著D．布朗運動的無規(guī)則性，反映了液體的內(nèi)部分子運動的無規(guī)則性解析：選BCD布朗運動是固體微粒的運動，是因為液體分子無規(guī)則運動過程中撞擊固體顆粒的不平衡性而造成的，故A錯誤，B、C、D正確．3．(多選)下列關(guān)于布朗運動、擴散現(xiàn)象和對流的說法正確的是()A．三種現(xiàn)象在月球表面都能進行B．三種現(xiàn)象在宇宙飛船里都能進行C．布朗運動、擴散現(xiàn)象在月球表面能夠進行，而對流則不能進行D．布朗運動、擴散現(xiàn)象在宇宙飛船里能夠進行，而對流則不能進行解析：選AD布朗運動和擴散現(xiàn)象都是分子無規(guī)則熱運動的結(jié)果，而對流需要在重力作用的條件下才能進行．由于布朗運動、擴散現(xiàn)象是由于分子熱運動而形成的，所以二者在月球表面、宇宙飛船里均能進行，由于月球表面仍有重力存在，宇宙飛船里的微粒處于完全失重狀態(tài)，故對流可在月球表面進行，而不能在宇宙飛船內(nèi)進行，故A、D選項正確．4．關(guān)于布朗運動，下列說法中正確的是()A．太陽光斜射在窗前，看到許多塵粒做無規(guī)則的運動，這也是布朗運動B．懸浮在液體中的顆粒越大，周圍液體分子撞擊的機會越多，布朗運動越明顯C．溫度越高，布朗運動越激烈D．漂浮在河水中的樹葉隨波浪一起一伏運動，這也是布朗運動解析：選C布朗運動是在大量液體分子的作用下懸浮顆粒的無規(guī)則運動，是液體分子無規(guī)則運動的反映，只能在顯微鏡下才能觀察到，而太陽光斜射在窗前，看到許多塵粒做無規(guī)則的運動，與顆粒所受重力和空氣流動有關(guān)，這不是布朗運動，同理，D選項也不正確．故A、D選項錯誤；懸浮在液體中的微粒越小，溫度越高，布朗運動越明顯，故B選項錯誤；溫度越高，布朗運動越激烈，故C選項正確．5．(多選)關(guān)于布朗運動和擴散現(xiàn)象說法正確的是()A．布朗運動和擴散現(xiàn)象都能在氣體、液體、固體中發(fā)生B．布朗運動和擴散現(xiàn)象都是分子的運動C．布朗運動和擴散現(xiàn)象都是溫度越高越明顯D．布朗運動和擴散現(xiàn)象都是永不停息的解析：選CD解答本題的關(guān)鍵是理解好布朗運動和擴散現(xiàn)象的異同點：(1)布朗運動只能發(fā)生在液體或氣體中，擴散現(xiàn)象可以發(fā)生在氣體、液體、固體中．(2)布朗運動不是分子的運動，它反映了液體或氣體分子做無規(guī)則運動；擴散現(xiàn)象是分子的運動．(3)由于分子運動是永不停息的，故布朗運動和擴散現(xiàn)象都是永不停息的．(4)溫度越高，分子熱運動越激烈，故布朗運動和擴散現(xiàn)象都與溫度有關(guān)．故C、D正確．6．我國北方地區(qū)多次出現(xiàn)過沙塵暴天氣，沙塵暴天氣出現(xiàn)時，遠(yuǎn)方物體呈土黃色，太陽呈淡黃色，沙塵等細(xì)粒浮游在空中．請問沙塵暴天氣中的風(fēng)沙彌漫，塵土飛揚，是否是布朗運動？解析：能在液體或氣體中做布朗運動的微粒都是很小的，一般數(shù)量級在10－6m，這種微粒人眼是看不到的，必須借助于顯微鏡．沙塵暴天氣中的風(fēng)沙、塵土都是較大的顆粒，它們的運動基本屬于在氣流作用下的移動，不是布朗運動．答案：見解析

第3節(jié)分子間的作用力學(xué)習(xí)目標(biāo)1．通過實驗知道分子間存在著間隙和作用力．2．通過圖象分析理解分子間同時存在斥力和引力，并且都隨距離的增大而減小，但斥力比引力減小得更快．3．知道分子力為零時，分子間距離r0的數(shù)量級，明確什么條件下表現(xiàn)為斥力，什么條件下表現(xiàn)為引力．4．知道分子動理論的內(nèi)容．|基礎(chǔ)知識·填一填|一、分子間的相互作用1．分子間有空隙(1)氣體很容易被壓縮，表明氣體分子間有很大的eq\x(1)空隙．(2)水和酒精混合后總體積eq\x(2)減小，說明液體分子之間存在著空隙．(3)壓在一起的金片和鉛片的分子，能eq\x(3)擴散到對方的內(nèi)部，說明固體分子之間有空隙．2．分子間的相互作用(1)分子間同時存在著相互作用的eq\x(4)引力和eq\x(5)斥力．大量分子能聚集在一起形成固體或液體，說明分子間存在著eq\x(6)引力；用力壓縮物體，物體內(nèi)要產(chǎn)生反抗壓縮的彈力，說明分子間存在著eq\x(7)斥力．(2)當(dāng)兩個分子的距離為r0時，分子所受的引力與斥力大小eq\x(8)相等，此時分子所受的合力eq\x(9)為零．當(dāng)分子間的距離小于r0時，作用力的合力表現(xiàn)為eq\x(10)斥力；當(dāng)分子間的距離大于r0時，作用力的合力表現(xiàn)為eq\x(11)引力．二、分子動理論1．內(nèi)容：物體是由大量分子組成的，分子在eq\x(12)永不停息地做無規(guī)則運動，分子之間存在著eq\x(13)引力和eq\x(14)斥力．2．統(tǒng)計規(guī)律(1)微觀方面：每個分子的運動都是eq\x(15)不規(guī)則的，帶有偶然性．(2)宏觀方面：大量分子的運動有一定的規(guī)律，叫做統(tǒng)計規(guī)律，大量分子的集體行為受eq\x(16)統(tǒng)計規(guī)律的支配．|基礎(chǔ)小題·做一做|1．正誤判斷(1)水很難被壓縮，這是分子間存在斥力的宏觀表現(xiàn)．(√)(2)氣體總是很容易充滿容器，這是分子間存在斥力的宏觀表現(xiàn)．(×)(3)用力拉鐵棒的兩端，鐵棒沒有斷，這是分子間存在引力的宏觀表現(xiàn)．(√)(4)氣體容易被壓縮，說明氣體分子之間有空隙．(√)(5)分子間的引力隨距離的增大而增大，斥力隨距離的增大而減小．(×)2．關(guān)于分子間的引力和斥力，下列說法正確的是()A．分子間的引力總是大于斥力B．分子間的斥力隨分子間距離增大而增大C．分子間的引力隨分子間距離增大而減小D．分子間的引力和斥力不隨分子間距離變化而變化解析：選C分子間存在相互作用的引力和斥力，引力和斥力都隨分子間距離的減小而增大，隨分子間距離的增大而減小，但斥力變化的更快，故當(dāng)距離大于平衡距離r0時合力表現(xiàn)為引力，小于平衡距離r0時合力表現(xiàn)為斥力，A、B、D選項錯誤，C選項正確．3．當(dāng)壓縮物體時，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，物體反抗被壓縮，這時候分子間還有引力嗎？提示：分子間同時存在分子引力和分子斥力，當(dāng)物體被壓縮時，分子斥力大于分子引力，分子力表現(xiàn)為斥力．|核心知識·記一記|1．分子間存在著相互作用的引力和斥力，其合力表現(xiàn)為分子力．2．分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小，隨分子間距離的減小而增大；但斥力比引力變化的更快．3．分子動理論的內(nèi)容：物體是由大量分子組成的，分子在做永不停息的無規(guī)則運動，分子之間存在著引力和斥力．

★要點一分子力與分子間距離變化的關(guān)系|要點歸納|1．分子間有相互作用的宏觀表現(xiàn)(1)當(dāng)外力欲使物體拉伸時，組成物體的大量分子間將表現(xiàn)為引力，以抗拒外界對它的拉伸．(2)當(dāng)外力欲使物體壓縮時，組成物體的大量分子間將表現(xiàn)為斥力，以抗拒外界對它的壓縮．(3)大量的分子能聚集在一起形成固體或液體，說明分子間存在引力．固體有一定的形狀，液體有一定的體積，而固體、液體分子間有空隙，卻沒有緊緊地吸在一起，說明分子間還同時存在著斥力．(4)分子力與物體三態(tài)不同的宏觀特征．分子間距離不同，分子間的作用力表現(xiàn)也就不一樣，物體的狀態(tài)特征也不相同.物態(tài)分子特點宏觀表現(xiàn)固態(tài)①分子間的距離?、谧饔昧γ黠@③分子只能在平衡位置附近做無規(guī)則的振動①體積一定②形狀一定液態(tài)①分子間距離小②平衡位置不固定③可以較大范圍做無規(guī)則運動①有一定體積②無固定形狀氣態(tài)①分子間距離較大②分子力極為微小，可忽略③分子可以自由運動①無體積②無形狀③充滿整個容器2．用彈簧模型理解分子力如圖所示，兩個小球中間連有一個彈簧，小球代表分子，彈簧的彈力代表分子斥力和引力的合力.r＝r0，F(xiàn)＝0r<r0，F(xiàn)表現(xiàn)為斥力r>r0，F(xiàn)表現(xiàn)為引力(1)當(dāng)彈簧處于原長時(r＝r0)，象征著分子力的合力表現(xiàn)為零．(2)當(dāng)彈簧處于壓縮狀態(tài)時(r<r0)，象征著分子力的合力表現(xiàn)為斥力．(3)當(dāng)彈簧處于拉伸狀態(tài)時(r>r0)，象征著分子力的合力表現(xiàn)為引力．3．分子力與分子間距離變化的關(guān)系(1)r0的意義分子間距離r＝r0時，引力與斥力大小相等，分子力為零，所以分子間距離等于r0(數(shù)量級為10－10m)的位置叫平衡位置．(2)分子間的引力和斥力都隨分子間距離r的增大而減小，但斥力減小得更快(如圖所示)．①當(dāng)r＝r0時，F(xiàn)引＝F斥，F(xiàn)＝0；②當(dāng)r<r0時，F(xiàn)斥>F引，分子力F表現(xiàn)為斥力；③當(dāng)r>r0時，F(xiàn)斥<F引，分子力F表現(xiàn)為引力；④當(dāng)r≥10r0(10－9m)時，F(xiàn)引和F斥都十分微弱，可認(rèn)為分子間無相互作用力，所以分子力F＝0.(3)當(dāng)r<r0時，分子力隨距離的增大而減小，當(dāng)r>r0時，分子力隨距離的增大先增大后減?。畖例題展示|【例1】設(shè)r0是分子間引力和斥力平衡時的距離，r是兩個分子間的實際距離，則以下說法中正確的是()A．r＝r0時，分子間引力和斥力都等于零B．4r0>r>r0時，分子間只有引力而無斥力C．r由4r0逐漸減小到小于r0的過程中，分子間的引力先增大后減小D．r由4r0逐漸減小到小于r0的過程中，分子間的引力和斥力都增大，其合力先增大后減小再增大[解析]當(dāng)r＝r0時，分子間引力和斥力相等，但都不為零，合力為零，A錯誤；在4r0>r>r0時，引力大于斥力，兩者同時存在，B錯誤；在r減小的過程中，分子引力和斥力都增大，C錯誤；r由4r0逐漸減小到r0的過程中，由分子力隨r的變化關(guān)系圖線可知，分子力有一個極大值，到r<r0時分子力又增大，所以在r由4r0逐漸減小到小于r0的過程中分子力先增大后減小再增大，D正確．[答案]D[規(guī)律方法]分子力問題的分析方法(1)首先要分清是分子力還是分子引力或分子斥力．(2)分子間的引力和斥力都隨著分子間距離的增大而減小．(3)分子力比較復(fù)雜，要抓住四個關(guān)鍵點，一是r＝r0時，分子力為零但引力和斥力大小相等，均不為零；二是r≥10r0時，分子力以及引力、斥力都可忽略，可以看做是零；三是r<r0時，分子力隨著分子間距離增大而減?。凰氖莚>r0時，分子間距由r0增大到10r0，分子力先增大后減?。畖對點訓(xùn)練|1.如圖所示，兩個接觸面平滑的鉛柱壓緊后懸掛起來，下面的鉛柱不脫落，主要原因是()A．鉛分子做無規(guī)則熱運動B．鉛柱受到大氣壓力作用C．鉛柱間存在萬有引力作用D．鉛柱間存在分子引力作用解析：選D擠壓后的鉛分子之間的距離可以達到分子之間存在相互作用力的距離范圍，故不脫落的主要原因是分子之間的引力大于斥力，合力表現(xiàn)為引力，故D正確，A、B、C錯誤．2．分子間的相互作用力由引力F引和斥力F斥兩部分組成，則()A．F引和F斥是同時存在的B．F引總是大于F斥，其合力總表現(xiàn)為引力C．分子間的距離越小，F(xiàn)引越小，F(xiàn)斥越大D．分子間的距離越小，F(xiàn)引越大，F(xiàn)斥越小解析：選A分子間的引力和斥力是同時存在的，它們的大小隨分子間距離的增大而減小，隨分子間距離的減小而增大，但斥力隨分子間距離的變化而變化得更快一些．當(dāng)r<r0時，合力表現(xiàn)為斥力，隨分子間距離的增大而減?。?dāng)r>r0時，合力表現(xiàn)為引力，合力的大小隨分子間距離的增大表現(xiàn)為先增大后減小．選項A正確．3．甲分子固定在坐標(biāo)原點O，乙分子位于r軸上，甲、乙兩分子間作用力與分子間距離關(guān)系圖象如圖中曲線所示，F(xiàn)>0為斥力，F(xiàn)<0為引力．a(chǎn)、b、c、d為r軸上四個特定的位置，現(xiàn)把乙分子從a處由靜止釋放，則()A．乙分子從a到b過程中，兩分子間無分子斥力B．乙分子從a到c過程中，兩分子間的分子引力先減小后增大C．乙分子從a到c一直加速D．乙分子從a到b加速，從b到c減速解析：選C分子間的引力與斥力是同時存在的，乙分子從a到b過程中，引力大于斥力，整體表現(xiàn)為引力，A錯誤；乙分子從a到c過程中分子引力逐漸增大，B錯誤；乙分子從a到c過程中分子間表現(xiàn)為引力，所以乙分子一直做加速運動，C正確，D錯誤．★要點二分子動理論及統(tǒng)計規(guī)律|要點歸納|1．分子動理論(1)物體是由大量分子組成的，分子在做永不停息的無規(guī)則運動，分子間存在著引力和斥力，這是物質(zhì)結(jié)構(gòu)的基本圖象．(2)在熱學(xué)研究中常以這樣的基本圖象為出發(fā)點，把物質(zhì)的熱學(xué)性質(zhì)和規(guī)律看做微觀粒子熱運動的宏觀表現(xiàn)．這樣建立的理論是一種微觀統(tǒng)計理論，叫做分子動理論．2．統(tǒng)計規(guī)律：對大量的偶然事件整體起作用的規(guī)律．統(tǒng)計規(guī)律表現(xiàn)這些偶然事件整體和必然的聯(lián)系，而個別事件的特征和偶然聯(lián)系已經(jīng)