第一章分子动理论 1.分子动理论的基本内容 素养·目标定位 目标素养 知识概览 物体是由 分子大小的数量级为10-0m 大量分子 组成的 阿伏加德罗常数 扩散 实验依据 1.了解分子动理论的基本观点及相关 分子永不停 布朗运动 实验证据，培养学生的物质观念。 息地做无规 2.通过了解扩散现象，知道扩散现象是 分子动 则运动 永不停息、无规则 物质分子永不停息地做无规则运动 运动特点 的证据之一。 论 温度越高，运动越剧烈 3.通过了解科学家发现布朗运动现象 分子间存在着引力和斥力 的过程，观察并能解释布朗运动，培 养学生的科学态度与责任感。 分子间存 F-r图像 在着相互 作用力 当r<r时，表现为斥力 规律 当r=r时，分子间作用力为0 当r>r时，表现为引力 课前·基础认知 一、物体是由大量分子组成的 (3)规律：温度越高，扩散现象越明显。 L.物体是由大量分子组成的。1mol水中含有水分子 (4)意义：证明了物质分子永不停息地做无规则运动。 的数量就达6,02×10”个。 (5)应用：在高温条件下通过分子的扩散在纯净的半导 2.在研究物体的热运动性质和规律时，不必区分它们在 体材料中摻入其他元素来生产半导体器件。 化学变化中所起的不同作用，而把组成物质的微观粒子统称 2.布朗运动。 为分子。 (1)布朗运动描述：是悬浮在液体（或气体）中的微粒不 欲训练D1mol水中含有的水分子的个数为 停地做无规则运动。 6.02×102,试估算常温常压下，1L水中含有的水分子的 (2)产生的原因：大量液体（或气体）分子对悬浮微粒撞 个数。 击的不平衡造成的。 答案3.34×10 (3)布朗运动的特点：永不停息、无规则。 解析常温常压下，1L水的质量为1000g,水的摩尔 (4)影响因素：微粒越小，布朗运动越明显：温度越高，布 质量为M=18g/mol, 朗运动越明显。 所以，常温常压下，1L水中含有的水分子的个数为 (5)意义：布朗运动间接地反映了液体（气体）分子运动 的无规则性。 V=1000×6.02×10=3.34×105。 3.分子热运动：我们把分子永不停息的无规则运动叫 二、分子热运动 作热运动。温度是分子热运动剧烈程度的标志。 L.扩散现象。 微思考D冬天，一缕阳光射入教室内，我们看到教 (1)描述：不同种物质能够彼此进入对方的现象。 室内尘埃上下运动，尘埃的运动是布朗运动吗？ (2)产生原因：由物质分子的无规则运动产生的。 提示做布朗运动的颗粒直径约为10-6m,人直接用
第一章 分子动理论 1.分子动理论的基本内容 素养·目标定位 目 标 素 养 知 识 概 览 1.了解分子动理论的基本观点及相关 实验证据,培养学生的物质观念。 2.通过了解扩散现象,知道扩散现象是 物质分子永不停息地做无规则运动 的证据之一。 3.通过了解科学家发现布朗运动现象 的过程,观察并能解释布朗运动,培 养学生的科学态度与责任感。 课前·基础认知 一、物体是由大量分子组成的 1.物体是由大量分子组成的。1mol水中含有水分子 的数量就达 6.02×1023 个。 2.在研究物体的热运动性质和规律时,不必区分它们在 化学变化中所起的不同作用,而把组成物质的微观粒子统称 为 分子 。 微训练 1 1 mol水 中 含 有 的 水 分 子 的 个 数 为 6.02×1023,试估算常温常压下,1L水中含有的水分子的 个数。 答案 3.34×1025 解析 常温常压下,1L水的质量为1000g,水的摩尔 质量为M=18g/mol, 所以,常温常压下,1L 水中含有的水分子的个数为 N= 1000 18 ×6.02×1023=3.34×1025。 二、分子热运动 1.扩散现象。 (1)描述:不同种物质能够彼此进入对方的现象。 (2)产生原因:由物质分子的 无规则运动 产生的。 (3)规律:温度越高,扩散现象越 明显 。 (4)意义:证明了物质分子永不停息地做无规则运动。 (5)应用:在高温条件下通过分子的扩散在纯净的半导 体材料中掺入其他元素来生产半导体器件。 2.布朗运动。 (1)布朗运动描述:是悬浮在液体(或气体)中的微粒不 停地做无规则运动。 (2)产生的原因:大量液体(或气体)分子对悬浮微粒撞 击的 不平衡 造成的。 (3)布朗运动的特点:永不停息 、无规则 。 (4)影响因素:微粒越小,布朗运动越明显;温度越高,布 朗运动越明显。 (5)意义:布朗运动间接地反映了液体(气体)分子运动 的无规则性。 3.分子热运动:我们把分子永不停息的 无规则 运动叫 作热运动。 温度 是分子热运动剧烈程度的标志。 微思考 1 冬天,一缕阳光射入教室内,我们看到教 室内尘埃上下运动,尘埃的运动是布朗运动吗? 提示 做布朗运动的颗粒直径约为10-6 m,人直接用 1
物理 选择性必修第三册 配人教版 肉眼是看不见的，需借助显微镜观察，所以教室内看到的尘 引力才比较显著。破碎的镜子拼在一起，由于接触面的错落 埃的运动不是布朗运动。 起伏，只有极少数分子能相互接近到距离很小的程度，绝大多 徽训练2关于液体中的布朗运动，下列说法正确的 数分子彼此间的距离远大于10-0m,因此，总的分子引力非 是() 常小，不足以使它们重新接在一起以恢复到原来完好状态。 A.液体分子的无规则运动称为布朗运动 微训练3（多选）下列关于分子力的说法正确的有 B.液体中悬浮微粒越大，布朗运动越显著 () C,布朗运动就是悬浮微粒分子的无规则运动 A.铁丝很难被拉长，这一事实说明铁丝分子间存在引力 D.布朗运动是液体分子热运动的反映 B.将打气管的出口端封住，向下压活塞，当空气被压缩 答案D 到一定程度后很难再被压缩，这一事实说明这时空气分子间 解析布朗运动是指悬浮在液体（或气体）中的固体小 表现为斥力 颗粒的运动，不是液体分子的无规则运动，是液体分子无规 C.水很难被压缩，这一事实说明水分子间存在斥力 则热运动的反映，选项A、C错误，D正确：液体中悬浮微粒 D.磁铁可以吸引铁屑，这一事实说明分子间存在引力 越小，布朗运动越显著，选项B错误。 答案AC 三、分子间的作用力 解析铁丝很难被拉长，因为分子间存在引力，选项A 1.分子间有空隙。 正确：将打气管的出口端封住后向下压活塞，当空气被压编 (1)气体分子的空隙：气体很容易被压缩，表明气体分 到一定程度后很难再被压缩，是因为打气管内外存在压强 子间有很大的空隙。 差，选项B错误：水很难被压缩，因为分子间存在斥力，选项 (2)液体分子间的空隙：水和酒精混合后总体积会减小 C正确：磁铁可吸引铁屑，是因为铁屑被磁化而被吸引，与分 说明液体分子间有空隙。 子间作用力无关，选项D错误。 (3)固体分子间的空隙：压在一起的金片和铅片的分子， 四、分子动理论 能扩散到对方的内部说明固体分子间也存在着空隙。 1.内容。 2.分子间的作用力。 物体是由大量分子组成的，分子在做永不停息的无规 (1)分子间的引力和斥力是同时存在的，实际表现出来 则运动，分子之间存在着相互作用力。 的分子间的作用力是引力和斥力的合力。 2.统计规律。 (2)分子之间的引力或斥力都跟分子间距离有关，分 (1)微观方面：各个分子的运动都是不规则的，带有偶 子间的作用力F跟分子间距离r的关系如图所示。 然性。 (2)宏观方面：大量分子的运动有一定的规律。 ·微训练4关于分子动理论，下列说法不正确的是 A.物体由大量分子组成 B.布朗运动是液体分子的无规则运动 当r<r。时，分子间的作用力F表现为斥力； C.分子永不停息地做无规则运动 当r=r时，分子间的作用力F为0，这个位置称为平 D.分子间同时存在引力和斥力 衡位置； 答案B 当r>r。时，分子间的作用力F表现为引力。 微思考2“破镜不能重圆”指的是打碎的镜片不能 解析物体由大量分子组成，选项A正确；布朗运动是 把它们拼在一起以恢复到原来完好状况，你能解释其中的原 悬浮在液体表面的固体颗粒的无规则运动，是液体分子的无 规则运动的反映，选项B错误：分子永不停息地做无规则运 因吗？ 动，选项C正确：分子间同时存在引力和斥力，选项D正确。 提示因为只有当分子间的距离接近10-0m时，分子 课堂·重难突破 一 物体是由大量分子组成的 常温常压下，1cm3水中含有多少个水分子？假如60亿人 来数这些分子，每人每秒数一个，需要多少年才能数完？ 重难归纳 提示常温常压下，1cm3水的质量为1g,水的摩尔质 1.分子是极其微小的，其数量级是10-0m。 量M=18g/mol, 所以，常温常压下，1cm3水中含有水分子的个数为 2.物体是由大量分子组成的。 1 3.组成物体的大量的分子是客观存在的。 N=i8×6.02×10=3,34×10。 丫情境还验 60亿人每人每秒数一个，数1cm3水中含有的水分子 1mol水中含有的水分子的个数高达6.02×102，那么
物 理 选择性必修 第三册 配人教版 肉眼是看不见的,需借助显微镜观察,所以教室内看到的尘 埃的运动不是布朗运动。 微训练 2 关于液体中的布朗运动,下列说法正确的 是( ) A.液体分子的无规则运动称为布朗运动 B.液体中悬浮微粒越大,布朗运动越显著 C.布朗运动就是悬浮微粒分子的无规则运动 D.布朗运动是液体分子热运动的反映 答案 D 解析 布朗运动是指悬浮在液体(或气体)中的固体小 颗粒的运动,不是液体分子的无规则运动,是液体分子无规 则热运动的反映,选项 A、C错误,D正确;液体中悬浮微粒 越小,布朗运动越显著,选项B错误。 三、分子间的作用力 1.分子间有空隙。 (1)气体分子的空隙:气体很容易被 压缩 ,表明气体分 子间有很大的空隙。 (2)液体分子间的空隙:水和酒精混合后总体积会减小, 说明液体分子间有 空隙 。 (3)固体分子间的空隙:压在一起的金片和铅片的分子, 能扩散到对方的 内部 说明固体分子间也存在着空隙。 2.分子间的作用力。 (1)分子间的引力和斥力是 同时 存在的,实际表现出来 的分子间的作用力是引力和斥力的 合力 。 (2)分子之间的引力或斥力都跟分子间 距离 有关,分 子间的作用力F 跟分子间距离r的关系如图所示。 当r<r0 时,分子间的作用力F 表现为 斥力 ; 当r=r0时,分子间的作用力F 为0,这个位置称为 平 衡位置 ; 当r>r0 时,分子间的作用力F 表现为 引力 。 微思考 2 “破镜不能重圆”指的是打碎的镜片不能 把它们拼在一起以恢复到原来完好状况,你能解释其中的原 因吗? 提示 因为只有当分子间的距离接近10-10 m时,分子 引力才比较显著。破碎的镜子拼在一起,由于接触面的错落 起伏,只有极少数分子能相互接近到距离很小的程度,绝大多 数分子彼此间的距离远大于10-10 m,因此,总的分子引力非 常小,不足以使它们重新接在一起以恢复到原来完好状态。 微训练 3 (多选)下列关于分子力的说法正确的有 ( ) A.铁丝很难被拉长,这一事实说明铁丝分子间存在引力 B.将打气管的出口端封住,向下压活塞,当空气被压缩 到一定程度后很难再被压缩,这一事实说明这时空气分子间 表现为斥力 C.水很难被压缩,这一事实说明水分子间存在斥力 D.磁铁可以吸引铁屑,这一事实说明分子间存在引力 答案 AC 解析 铁丝很难被拉长,因为分子间存在引力,选项 A 正确;将打气管的出口端封住后向下压活塞,当空气被压缩 到一定程度后很难再被压缩,是因为打气管内外存在压强 差,选项B错误;水很难被压缩,因为分子间存在斥力,选项 C正确;磁铁可吸引铁屑,是因为铁屑被磁化而被吸引,与分 子间作用力无关,选项D错误。 四、分子动理论 1.内容。 物体是由大量分子组成的,分子在做永不停息的 无规 则 运动,分子之间存在着相互作用力。 2.统计规律。 (1)微观方面:各个分子的运动都是不规则的,带有 偶 然性 。 (2)宏观方面:大量分子的运动有一定的规律。 微训练 4 关于分子动理论,下列说法不正确的是 ( ) A.物体由大量分子组成 B.布朗运动是液体分子的无规则运动 C.分子永不停息地做无规则运动 D.分子间同时存在引力和斥力 答案 B 解析 物体由大量分子组成,选项 A正确;布朗运动是 悬浮在液体表面的固体颗粒的无规则运动,是液体分子的无 规则运动的反映,选项B错误;分子永不停息地做无规则运 动,选项C正确;分子间同时存在引力和斥力,选项D正确。 课堂·重难突破 一 物体是由大量分子组成的 重难归纳 1.分子是极其微小的,其数量级是10-10 m。 2.物体是由大量分子组成的。 3.组成物体的大量的分子是客观存在的。 1mol水中含有的水分子的个数高达6.02×1023,那么, 常温常压下,1cm3 水中含有多少个水分子? 假如60亿人 来数这些分子,每人每秒数一个,需要多少年才能数完? 提示 常温常压下,1cm3 水的质量为1g,水的摩尔质 量M=18g/mol, 所以,常温常压下,1cm3 水中含有水分子的个数为 N= 1 18 ×6.02×1023=3.34×1022。 60亿人每人每秒数一个,数1cm3 水中含有的水分子 2
第一章 分子动理论 ②液体（或气体）的温度：液体（或气体）的温度越高，布 需要的时间为t= 3.34×1022 6×109 s=5.567×102s=1.765× 朗运动越激烈。 105年。 3.热运动。 典例剖析 (1)分子的“无规则运动”，是指由于分子之间的相互碰 撞，每个分子的运动速度无论是方向还是大小都在不断地 已知地球到月球的平均距离为384400km,金原子的直径 变化。 为3.48×10-9m,金的摩尔质量为197g/mol。若将金原子 (2)热运动是对大量分子而言的。 一个接一个地紧挨排列起来，筑成从地球通往月球的“分子 (3)分子热运动的剧烈程度受到温度影响，温度越高，运 大道”，求： 动越快，但分子热运动永远不会停息。 (1)该“分子大道”需要的原子数： (4)分子无规则的运动，不是宏观物体的机械运动，两者 (2)这些原子的总质量。 无关系。 答案(1)1.10×107(2)3.6×10-8kg 4.布朗运动与热运动的区别与联系。 解析()N=384400000m=1.10X10。 类别 布朗运动 热运动 3.48×10-9m 研究对象 固体微粒 分子 (2)总质量为 不 N 同 观察难易 可以在显微镜下看到，肉 m=M=3.6X10-kg。 点 程度 在显微镜下看不到 眼看不到 规律总结物体是由大量的分子组成的，1m0l任何物 ①无规则 相同点 ②永不停息 质都含有阿伏加德罗常数个分子，阿伏加德罗常数是联 ③温度越高，运动越激烈 系宏观量和微观量的桥梁。 周围液体（或气体）分子的热运动是布朗运动 联系 学以致用 产生的原因，布朗运动反映了分子的热运动 (多选)下列说法正确的是( ?情境体验 A物体是由大量分子组成的 温度降低，扩散现象会因此停止吗？为什么？ B.除了一些有机物的大分子外，多数分子大小的数量 提示不会。因为分子的热运动是永不停息的，所以扩 级为10-0m 散现象不会随温度降低而停止。 C.我们所说的“分子”包含了单原子分子、多原子分子 等多种意义 典例剖析 D.分子的质量是很小的，其数量级为10-9kg 1827年，英国植物学家布朗在显微镜下观察悬浮在液 答案ABC 体里的花粉颗粒时，发现花粉颗粒在做永不停息的无规则运 二分子热运动 动，这种运动称为布朗运动。下列说法正确的是( A.液体温度一定时，花粉颗粒越大，花粉颗粒的无规则 重难归纳 运动越明显 B.花粉颗粒大小一定时，液体温度越低，花粉颗粒的无 1.扩散现象。 规则运动越明显 (1)扩散的特点：永不停息，无规则。 C.布朗运动就是液体分子永不停息的无规则运动 (2)扩散现象可以发生在固体、液体、气体任何两种不同 D,布朗运动是由液体分子的无规则运动引起的 物质之间。气态物质的扩散现象最容易发生，液态物质次 答案D 之，固态物质的扩散现象在常温下短时间内不明显。 解析布朗运动是指悬浮在液体中的花粉颗粒所做的 (3)温度越高，扩散现象越显著。 (4)扩散现象发生的快慢程度还受到“已进人对方”的分 无规则运动，是液体分子对花粉颗粒的不平衡碰撞导致的， 布朗运动不是液体分子的无规则运动，而是液体分子做无规 子浓度的限制，当浓度差大时，扩散现象较为显著。 则热运动的间接反映，选项C错误，D正确。当液体温度一 2.布朗运动。 定时，花粉颗粒越小，布朗运动越明显：当花粉颗粒大小一定 (1)布朗运动的实质是悬浮在液体（或气体）中的固体 时，液体温度越高，布朗运动越明显，选项A、B错误。 微粒的运动，不是固体微粒中单个分子的运动，也不是液体 (或气体)分子的运动。它反映了液体（或气体）分子的无规 规律总结 则运动。 1.扩散现象直接说明了分子的无规则运动。 2.布朗运动间接反映了液体分子的无规则运动。 (2)布朗运动的特点：永不停息，无规则。 3.凡是肉眼能看到的现象都不是分子的热运动。 (3)影响因素。 ①固体微粒的大小：悬浮的微粒越小，布朗运动越明显
第一章 分子动理论 需要的时间为t= 3.34×1022 6×109 s=5.567×1012s=1.765× 105 年。 典例剖析 已知地球到月球的平均距离为384400km,金原子的直径 为3.48×10-9 m,金的摩尔质量为197g/mol。若将金原子 一个接一个地紧挨排列起来,筑成从地球通往月球的“分子 大道”,求: (1)该“分子大道”需要的原子数; (2)这些原子的总质量。 答案 (1)1.10×1017 (2)3.6×10-8kg 解析 (1)N= 384400000m 3.48×10-9 m =1.10×1017。 (2)总质量为 m= N NA M=3.6×10-8kg。 物体是由大量的分子组成的,1mol任何物 质都含有阿伏加德罗常数个分子,阿伏加德罗常数是联 系宏观量和微观量的桥梁。 学以致用 (多选)下列说法正确的是( ) A.物体是由大量分子组成的 B.除了一些有机物的大分子外,多数分子大小的数量 级为10-10 m C.我们所说的“分子”包含了单原子分子、多原子分子 等多种意义 D.分子的质量是很小的,其数量级为10-19kg 答案 ABC 二 分子热运动 重难归纳 1.扩散现象。 (1)扩散的特点:永不停息,无规则。 (2)扩散现象可以发生在固体、液体、气体任何两种不同 物质之间。气态物质的扩散现象最容易发生,液态物质次 之,固态物质的扩散现象在常温下短时间内不明显。 (3)温度越高,扩散现象越显著。 (4)扩散现象发生的快慢程度还受到“已进入对方”的分 子浓度的限制,当浓度差大时,扩散现象较为显著。 2.布朗运动。 (1)布朗运动的实质是悬浮在液体(或气体)中的固体 微粒的运动,不是固体微粒中单个分子的运动,也不是液体 (或气体)分子的运动。它反映了液体(或气体)分子的无规 则运动。 (2)布朗运动的特点:永不停息,无规则。 (3)影响因素。 ①固体微粒的大小:悬浮的微粒越小,布朗运动越明显。 ②液体(或气体)的温度:液体(或气体)的温度越高,布 朗运动越激烈。 3.热运动。 (1)分子的“无规则运动”,是指由于分子之间的相互碰 撞,每个分子的运动速度无论是方向还是大小都在不断地 变化。 (2)热运动是对大量分子而言的。 (3)分子热运动的剧烈程度受到温度影响,温度越高,运 动越快,但分子热运动永远不会停息。 (4)分子无规则的运动,不是宏观物体的机械运动,两者 无关系。 4.布朗运动与热运动的区别与联系。 类别 布朗运动 热运动 不 同 点 研究对象 固体微粒 分子 观 察 难 易 程度 可以在显微镜下看到,肉 眼看不到 在显微镜下看不到 相同点 ①无规则 ②永不停息 ③温度越高,运动越激烈 联系 周围液体(或气体)分子的热运动是布朗运动 产生的原因,布朗运动反映了分子的热运动 温度降低,扩散现象会因此停止吗? 为什么? 提示 不会。因为分子的热运动是永不停息的,所以扩 散现象不会随温度降低而停止。 典例剖析 1827年,英国植物学家布朗在显微镜下观察悬浮在液 体里的花粉颗粒时,发现花粉颗粒在做永不停息的无规则运 动,这种运动称为布朗运动。下列说法正确的是( ) A.液体温度一定时,花粉颗粒越大,花粉颗粒的无规则 运动越明显 B.花粉颗粒大小一定时,液体温度越低,花粉颗粒的无 规则运动越明显 C.布朗运动就是液体分子永不停息的无规则运动 D.布朗运动是由液体分子的无规则运动引起的 答案 D 解析 布朗运动是指悬浮在液体中的花粉颗粒所做的 无规则运动,是液体分子对花粉颗粒的不平衡碰撞导致的, 布朗运动不是液体分子的无规则运动,而是液体分子做无规 则热运动的间接反映,选项C错误,D正确。当液体温度一 定时,花粉颗粒越小,布朗运动越明显;当花粉颗粒大小一定 时,液体温度越高,布朗运动越明显,选项 A、B错误。 1.扩散现象直接说明了分子的无规则运动。 2.布朗运动间接反映了液体分子的无规则运动。 3.凡是肉眼能看到的现象都不是分子的热运动。 3
物理 选择性必修 第三册 配人教版 学以致用 被压缩，这时候分子间还有引力吗？ 提示分子间同时存在引力和斥力，当物体被压缩时， (多选)关于扩散现象，下列说法正确的是( 斥力大于引力，分子间作用力表现为斥力。 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 典例剖析 C,扩散现象是由物质分子无规则运动产生的 (多选)下列说法正确的是( D.扩散现象在气体、液体和固体中都能发生 A.水的体积很难被压缩，这是分子间存在斥力的宏观 答案ACD 表现 解析温度越高，扩散进行得越快，选项A正确：扩散 B.气体总是很容易充满容器，这是分子间存在斥力的 现象是由物体分子无规则运动产生的，不是化学反应，选项 宏观表现 B错误，C正确：扩散现象在气体、液体和固体中都能发生， C,两个相同的半球壳吻合接触，中间抽成真空（马德堡 选项D正确。 半球)，用力很难拉开，这是分子间存在引力的宏观表现 三分子间的作用力 D.用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，这就是分子间存在 引力的宏观表现 重难归纳 答案AD 解析水很难被压缩说明分子间存在一定的斥力，选项 1.分子间作用力：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间作用力是分子引力 A正确：气体总是很容易充满容器是分子热运动的结果，而 和斥力的合力。 不是分子间斥力的宏观表现，选项B错误：当马德堡半球中 2.分子间作用力与分子间距离变化的关系。 空气被抽出后，在外界大气压强作用下，球很难被拉开，选项 (1)分子间距离r=r。时，引力与斥力大小相等，分子间 C错误：拉伸物体需要力说明分子之间存在引力，选项D 作用力为零。平衡位置即分子间距离等于r。(数量级为 正确。 10-1om)的位置。 规律总结 (2)分子间的引力和斥力都随分子间距离r的增大而减 外力作用下固体很难被压缩的原因是分子 小，但斥力减小得更快。 间存在斥力，很难被拉伸的原因是分子间存在引力。外 力作用下液体很难被压缩的原因是分子间存在斥力。外 (3)分子间作用力与分子间距离变化的关系及分子力模 力作用下气体很容易被压缩的原因是分子间有空隙，气 型如下。 体压缩到一定程度后较难再被压缩，是因为气体压强 分子间作用力F 太大。 分子间 分子间 随分子间距离r的 分子间作用力模型 距离 作用力 变化关系图像 学以致用 ○WW○ (多选)关于分子间作用力，下列说法正确的是( r=ro 零 k-1,F=0 A.分子间的相互作用力是万有引力的表现 原长 B.当分子间距离r>r。时，随着r的增大，分子间斥力 表现为斥 和引力都减小，但斥力减小得更快，合力表现为引力 C.当分子间距离大于10倍的r。时，分子间的作用力几 力，且分子 间作用力 OWO- 乎等于零 <r0 随分子间 l<la,F向外 D.当分子间的距离为r。时，它们之间既没有引力也没 距的增大 压缩 有斥力 而减小 答案BC 解析分子间作用力是由于分子内带电粒子的相互作 表现为引 力，且分子 用和运动而引起的，由于分子的质量非常小，分子间的万有 间作用力 引力可忽略不计，故选项A错误；分子间同时存在着相互作 r>ro 随分子间 lF向里 用的斥力和引力，斥力和引力都随着分子间距离的增大而减 距的增大 拉伸 小，当分子间距离r>r。时，分子间相互作用的斥力小于引 先增大后 力，分子间作用力表现为引力，当r>10r。时，分子间作用力 减小 几乎等于零，故选项B、C正确：分子间同时存在着相互作用 的引力和斥力，当两个分子间距离为r。时，每个分子受另 ?情境体宠 一个分子的引力和斥力大小相等、方向相反，合力为零，故选 当压缩物体时，分子间的作用力表现为斥力，物体反抗项D错误
物 理 选择性必修 第三册 配人教版 学以致用 (多选)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 答案 ACD 解析 温度越高,扩散进行得越快,选项 A 正确;扩散 现象是由物体分子无规则运动产生的,不是化学反应,选项 B错误,C正确;扩散现象在气体、液体和固体中都能发生, 选项D正确。 三 分子间的作用力 重难归纳 1.分子间作用力: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间作用力是分子引力 和斥力的合力。 2.分子间作用力与分子间距离变化的关系。 (1)分子间距离r=r0 时,引力与斥力大小相等,分子间 作用力为零。平衡位置即分子间距离等于r0(数量级为 10-10 m)的位置。 (2)分子间的引力和斥力都随分子间距离r的增大而减 小,但斥力减小得更快。 (3)分子间作用力与分子间距离变化的关系及分子力模 型如下。 分子 间 作 用 力 F 随分子间距离r的 变化关系图像 分子间 距离 分子间 作用力 分子间作用力模型 r=r0 零 r<r0 表 现 为 斥 力,且分子 间 作 用 力 随 分 子 间 距 的 增 大 而减小 r>r0 表 现 为 引 力,且分子 间 作 用 力 随 分 子 间 距的增大, 先 增 大 后 减小 当压缩物体时,分子间的作用力表现为斥力,物体反抗 被压缩,这时候分子间还有引力吗? 提示 分子间同时存在引力和斥力,当物体被压缩时, 斥力大于引力,分子间作用力表现为斥力。 典例剖析 (多选)下列说法正确的是( ) A.水的体积很难被压缩,这是分子间存在斥力的宏观 表现 B.气体总是很容易充满容器,这是分子间存在斥力的 宏观表现 C.两个相同的半球壳吻合接触,中间抽成真空(马德堡 半球),用力很难拉开,这是分子间存在引力的宏观表现 D.用力拉铁棒的两端,铁棒没有断,这就是分子间存在 引力的宏观表现 答案 AD 解析 水很难被压缩说明分子间存在一定的斥力,选项 A正确;气体总是很容易充满容器是分子热运动的结果,而 不是分子间斥力的宏观表现,选项B错误;当马德堡半球中 空气被抽出后,在外界大气压强作用下,球很难被拉开,选项 C错误;拉伸物体需要力说明分子之间存在引力,选项 D 正确。 外力作用下固体很难被压缩的原因是分子 间存在斥力,很难被拉伸的原因是分子间存在引力。外 力作用下液体很难被压缩的原因是分子间存在斥力。外 力作用下气体很容易被压缩的原因是分子间有空隙,气 体压缩到一定程度后较难再被压缩,是因为气体压强 太大。 学以致用 (多选)关于分子间作用力,下列说法正确的是( ) A.分子间的相互作用力是万有引力的表现 B.当分子间距离r>r0 时,随着r的增大,分子间斥力 和引力都减小,但斥力减小得更快,合力表现为引力 C.当分子间距离大于10倍的r0 时,分子间的作用力几 乎等于零 D.当分子间的距离为r0 时,它们之间既没有引力也没 有斥力 答案 BC 解析 分子间作用力是由于分子内带电粒子的相互作 用和运动而引起的,由于分子的质量非常小,分子间的万有 引力可忽略不计,故选项 A错误;分子间同时存在着相互作 用的斥力和引力,斥力和引力都随着分子间距离的增大而减 小,当分子间距离r>r0 时,分子间相互作用的斥力小于引 力,分子间作用力表现为引力,当r>10r0 时,分子间作用力 几乎等于零,故选项B、C正确;分子间同时存在着相互作用 的引力和斥力,当两个分子间距离为r0 时,每个分子受另 一个分子的引力和斥力大小相等、方向相反,合力为零,故选 项D错误。 4
第一章 分子动理论 模型方法·素养提升 分子模型 科学思维培养 方法归纳 况下水蒸气的摩尔体积，ρ为标准状况下水蒸气的密度，NA 为阿伏加德罗常数，m、V分别表示每个水分子的质量和体 1.球体模型。 积，下面四个关系式正确的是() 固体和液体可看作一个紧挨着一个的球形分子排列而 成，忽略分子间空隙，如图甲所示。 A.NA=OVa M m B.P-NAV 回回▣ M @ C.m-NA nv- ●●●●●● 答案AC d 甲 解析对于气体，宏观量M,Vp之间的关系仍适用， 有M=pVa,宏观量与微观量之间的质量关系也适用，有 2.立方体模型。 气体分子间的空隙很大，把气体分成若干个小立方体， NI=M M m 所以m= 选项C正确，NA-M=V,选项 mm 气体分子位于每个小立方体的中心，每个小立方体是每个分 子平均占有的活动空间，忽略气体分子的大小，如图乙所示。 A正确：由于气体分子间有较大的距离， 一求出的是一个 3.分子大小的估算。 气体分子平均占有的空间，一个气体分子的体积远远小于该 (1)对于固体和液体，分子间距离比较小，可以认为分子 空间，所以选项B、D错误。 是-个个紧挨着的设分子体积为V.则分子直径d-网 规律总结」在解决此类问题时，找出宏观量与微观量 的关系式（通过NA相联系）是关键，还需注意摩尔体积 (球体模型)，或d=(立方体模型)。 与阿伏加德罗常数之比对于固体、液体而言是一个分子 (2)对于气体，分子间距离比较大，处理方法是把气体分 的体积，而对于气体只表示一个分子平均占据的空间，不 子所占据的空间视为立方体模型，从而可计算出两气体分子 是气体分子的大小。 之间的平均间距d=7。 ?佰境体验 学以致用 已知空气的密度为ρ，空气的摩尔质量为M,阿伏加德 钻石是高强度钻头、刻刀等工具中的主要材料，设钻石的 罗常数为N,人呼吸一次能吸入空气的体积为V,则人呼吸 密度为p(单位为kg/m3),摩尔质量为M(单位为g/mol),阿 一次吸入的空气分子个数是多少？ 伏加德罗常数为VA。则每个钻石分子直径d的表达式为 提示根据p= M M 知空气的摩尔体积Vm= ,单个 me 答案 /6MX10-a 分子所占的空间V。= 型，人呼吸一次吸入的空气分子的个 NAPπ 解析钻石的摩尔体积为Vm= MX10 -(单位 数为N=MNA 为m/mol),每个钻石分子体积为V。= Vi MX103 NO ,设钻石分 典例剖析 1 (多选)若以M表示水的摩尔质量，V。表示在标准状 子直径为d,则V。= ,所以分子的直径d= 3/6MX107 0 随堂训练 1.关于分子动理论，下列说法不正确的是( 烈，选项C正确：分子之间存在相互作用的引力和斥力， A.物质是由大量分子组成的 并且引力和斥力同时存在，选项D正确。 B.分子是组成物质的最小微粒 2.关于分子动理论，下列说法正确的是() C,分子永不停息地做无规则热运动 A.布朗运动就是液体分子的无规则运动 D.分子间有相互作用的引力和斥力 B.扩散现象是由物质分子的无规则运动产生的 答案B C.当r=r。时，分子间的引力和斥力均为0 解析物质是由大量分子组成的，选项A正确：分子不是 D.当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力均增大 组成物质的最小微粒，选项B错误：分子在永不停息地做 答案B 无规则的热运动，并且温度越高，分子的无规则运动越剧 解析布明运动是悬浮于液体中的固体小颗粒的运动，选
第一章 分子动理论 模型方法·素养提升 分子模型———科学思维培养 方法归纳 1.球体模型。 固体和液体可看作一个紧挨着一个的球形分子排列而 成,忽略分子间空隙,如图甲所示。 2.立方体模型。 气体分子间的空隙很大,把气体分成若干个小立方体, 气体分子位于每个小立方体的中心,每个小立方体是每个分 子平均占有的活动空间,忽略气体分子的大小,如图乙所示。 3.分子大小的估算。 (1)对于固体和液体,分子间距离比较小,可以认为分子 是一个个紧挨着的,设分子体积为V,则分子直径 d= 36V π (球体模型),或d= 3V(立方体模型)。 (2)对于气体,分子间距离比较大,处理方法是把气体分 子所占据的空间视为立方体模型,从而可计算出两气体分子 之间的平均间距d= 3V。 已知空气的密度为ρ,空气的摩尔质量为 M,阿伏加德 罗常数为NA,人呼吸一次能吸入空气的体积为V,则人呼吸 一次吸入的空气分子个数是多少? 提示 根据ρ= M Vmol 知空气的摩尔体积Vmol= M ρ ,单个 分子所占的空间V0= Vmol NA ,人呼吸一次吸入的空气分子的个 数为N= V V0 = ρV M NA。 典例剖析 (多选)若以 M 表示水的摩尔质量,Vmol 表示在标准状 况下水蒸气的摩尔体积,ρ为标准状况下水蒸气的密度,NA 为阿伏加德罗常数,m、V 分别表示每个水分子的质量和体 积,下面四个关系式正确的是( ) A.NA= ρVmol m B.ρ= M NAV C.m= M NA D.V= Vmol NA 答案 AC 解析 对于气体,宏观量M、Vmol、ρ之间的关系仍适用, 有M=ρVmol,宏观量与微观量之间的质量关系也适用,有 NA= M m ,所以m= M NA ,选项C正确;NA= M m = ρVmol m ,选项 A正确;由于气体分子间有较大的距离, Vmol NA 求出的是一个 气体分子平均占有的空间,一个气体分子的体积远远小于该 空间,所以选项B、D错误。 在解决此类问题时,找出宏观量与微观量 的关系式(通过 NA 相联系)是关键,还需注意摩尔体积 与阿伏加德罗常数之比对于固体、液体而言是一个分子 的体积,而对于气体只表示一个分子平均占据的空间,不 是气体分子的大小。 学以致用 钻石是高强度钻头、刻刀等工具中的主要材料,设钻石的 密度为ρ(单位为kg/m3),摩尔质量为 M(单位为g/mol),阿 伏加德罗常数为 NA。则每个钻石分子直径d 的表达式为 m。 答案 3 6M×10-3 NAρπ 解析 钻 石 的 摩 尔 体 积 为 Vmol = M×10-3 ρ (单 位 为m3/mol),每个钻石分子体积为V0= Vmol NA = M×10-3 NAρ ,设钻石分 子直径为d,则V0= 1 6 πd3,所以分子的直径d= 3 6M×10-3 NAρπ 。 随堂训练 1.关于分子动理论,下列说法不正确的是( ) A.物质是由大量分子组成的 B.分子是组成物质的最小微粒 C.分子永不停息地做无规则热运动 D.分子间有相互作用的引力和斥力 答案 B 解析 物质是由大量分子组成的,选项 A正确;分子不是 组成物质的最小微粒,选项B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,选项 C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,选项D正确。 2.关于分子动理论,下列说法正确的是( ) A.布朗运动就是液体分子的无规则运动 B.扩散现象是由物质分子的无规则运动产生的 C.当r=r0 时,分子间的引力和斥力均为0 D.当分子间距离增大时,分子间的引力和斥力均增大 答案 B 解析 布朗运动是悬浮于液体中的固体小颗粒的运动,选 5