第一章分子動理論
第二章固體、液體和氣體
第三章熱力學定律及能量守恆
2023年8月
第1課時分子動理論
一、要點分析
1.命題趨勢
本部分主要知識有分子熱運動及內能，在09年高考說明中，本課時一共有五個考點，分別是：1.物質是由大量分子組成的阿伏加德羅常數;2.
用油膜法估測分子的大小（實驗、**）;3.分子熱運動布朗運動;4.分子間作用力;5.
溫度和內能.這五個考點的要求都是i級要求，即對所列的知識點要了解其內容及含義，並能在有關問題中識別和直接應用。由於近幾年《考試說明》對這部分內容的要求基本沒有變化，江蘇省近幾年的考題中涉及到了幾乎所有的考點, 試題多為低檔題，中檔題基本沒有。
分子數量、質量或直徑（體積）等微觀的估算問題要求有較強的思維和運算能力。分子的動能和勢能、物體的內能是高考的熱點。
2.題型歸納
隨著物理高考試卷結構的變化，所以估計今後的高考試題中，考查形式與近幾年大致相同：多以選擇題、簡答題出現。
3.方法總結
（1）對應的思想：微觀結構量與巨集觀描述量相對應，如分子大小、分子間距離與物體的體積相對應；分子的平均動能與溫度相對應等；微觀結構理論與巨集觀規律相聯絡，如分子熱運動與布朗運動、分子動理論與熱學現象。
（2）阿伏加德羅常數在進行巨集觀和微觀量之間的計算時起到橋梁作用；功和熱量在能量轉化中起到量度作用。
（3）通過對比理解各種變化過程的規律與特點，如布朗運動與分子熱運動、分子引力與分子斥力及分子力隨分子間距離的變化關係、影響分子動能與分子勢能變化的因素、做功和熱傳遞等。
4.易錯點分析
（1）對布朗運動的實質認識不清
布朗運動的產生是由於懸浮在液體中的布朗顆粒（即固體小顆粒）不斷地受到液體分子的撞擊，是小顆粒的無規則運動。布朗運動實驗是在光學顯微鏡下觀察到的，因此，只能看到固體小顆粒而看不到分子，它是液體分子無規則運動的間接反映。布朗運動的劇烈程度與顆粒大小、液體的溫度有關。
布朗運動永遠不會停止。
（2）對影響物體內能大小的因素理解不透徹
內能是指物體裡所有的分子做無規則熱運動的動能和分子勢能的總和。分子動能取決於分子個數和溫度；分子勢能微觀上由分子間相對位置決定，巨集觀上取決於物體的體積。同時注意內能與機械能的區別和聯絡。
二、典型例題
例1、 銅的摩爾質量是6.35×10-2kg，密度是8.9×103kg/m3 。求（1）銅原子的質量和體積；（2）銅1m3所含的原子數目；（3）估算銅原子的直徑。
例2、 下面兩種關於布朗運動的說法都是錯誤的，試分析它們各錯在**。
(1) 大風天常常看到風沙瀰漫、塵土飛揚，有時在室內也能看到飄浮在空氣中的塵埃的運動，這些都是布朗運動。
(2) 布朗運動是由於液體分子對固體小顆粒的撞擊引起的，固體小顆粒的體積越大，液體分子對它的撞擊越多，布朗運動就越明顯。
例3、如圖所示，甲分子固定在座標原點o，乙分子位於x軸上，甲分子對乙分子的作用力與兩分子間距離的關係如圖中的曲線所示，f>0為斥力，f<0為引力.a、b、c、d為x軸上四個特定的位置.現把乙分子從a處由靜止釋放，則( )
a.乙分子從a到b做加速運動，由b到c做減速運動
b.乙分子從a到c做勻加速運動，到達c時速度最大
c.乙分子從a到b的過程中，兩分子間的分子勢能一直減小
d.乙分子到達c時，兩分子間的分子勢能最小為零
例4 相同質量的氧氣和氫氣溫度相同，下列說法正確的是（ ）
a．每個氧分子的動能都比氫分子的動能大 b．每個氫分子的速率都比氧分子的速率大
c．兩種氣體的分子平均動能一定相等 d．兩種氣體的分子勢能一定相等
例5、以下說法正確的是( )
a．機械能為零，內能不為零是可能的 b．溫度相同，質量相同的物體具有相同內能
c．溫度越高，物體的內能越大 d．０℃的冰的內能比等質量的0℃的水內能大
針對訓練
1．分子動理論較好地解釋了物質的巨集觀熱力學性質。據此可判斷下列說法中錯誤的是( )
a、顯微鏡下觀察到墨水中的小炭粒在不停的作無規則運動，這反映了液體分子運動的無規則性
b、分子間的相互作用力隨著分子間距離的增大，一定先減小後增大
c、分子勢能隨著分子間距離的增大，可能先減小後增大
d、在真空、高溫條件下，可以利用分子擴散向半導體材料摻入其它元素
2．關於布朗運動，下列說法正確的是（ ）
a、布朗運動用眼睛可直接觀察到；
b、布朗運動在冬天觀察不到；
c、布朗運動是液體分子無規則運動的反映；
d、在室內看到的塵埃不停的運動是布朗運動
3．若以表示水的摩爾質量，v表示在標準狀態下水蒸氣的摩爾體積，為在標準狀態下水蒸氣的密度，na為阿伏加德羅常數，m、△分別表示每個水分子的質量和體積，下面是四個關係式其中（ ）
a．①和②都是正確的； b．①和③都是正確的；
c．②和④都是正確的； d．①和④都是正確的。
4．根據分子動理論，物質分子間距離為r0時分子所受引力與斥力相等，以下關於分子勢能的說法正確的是
a．當分子距離是r0時，分子具有最大勢能，距離變大時分子勢能變小
b．當分子距離是r0時，分子具有最小勢能，距離減小時分子勢能變大
c．分子距離增大，分子勢能增大，分子距離越小，分子勢能越小
d．分子距離越大，分子勢能越小，分子距離越小，分子勢能越大
5．關於分子間距與分子力的下列說法中，正確的是
a．水和酒精混合後的體積小於原來的體積之和，說明分子間有空隙；正是由於分子間有空隙，才可以將物體壓縮
b．實際上水的體積很難被壓縮，這是由於水分子間距稍微變小時，分子間的作用就表現為斥力
c．一般情況下，當分子間距rr0時分子力為引力
d．彈簧被拉伸或被壓縮時表現的彈力，正是分子引力和斥力的對應表現
6．已知阿佛伽德羅常數為n，某物質的摩爾質量為m（kg/mol），該物質的密度為ρ（kg/m3），則下列敘述中正確的是
a．1kg該物質所含的分子個數是ρn b．1kg該物質所含的分子個數是
c．該物質1個分子的質量是（kg） d．該物質1個分子占有的空間是（m3）
7．甲、乙兩個分子相距較遠（此時它們之間的分子力可以忽略），設甲固定不動，在乙逐漸向甲靠近直到不能再靠近的過程中，關於分子勢能變化情況的下列說法正確的是（ ）
a.分子勢能不斷增大b.分子勢能不斷減小
c.分子勢能先增大後減小d.分子勢能先減小後增大
8．關於分子的熱運動，下列說法中正確的是（ ）
a．當溫度公升高時，物體內每乙個分子熱運動的速率一定都增大
b．當溫度降低時，物體內每乙個分子熱運動的速率一定都減小
c．當溫度公升高時，物體內分子熱運動的平均動能必定增大
d．當溫度降低時，物體內分子熱運動的平均動能也可能增大
9．下列說法中正確的是（ ）
a．只要溫度相同，任何分子的平均速率都相同
b．不管分子間距離是否大於r0（r0是平衡位置分子距離），只要分子力做正功，分子勢能就減小，反之分子勢能就增加
c．10個分子的動能和分子勢能的總和就是這10個分子的內能
d．溫度高的物體中的每乙個分子的運動速率一定大於溫度低的物體中每乙個分子的速率
10．當分子間距離大於10r0（r0是分子平衡位置間距離）時，分子力可以認為是零，規定此時分子勢能為零。當分子間距離是平衡距離r0時，下列說法中正確的是（ ）
a．分子力是零，分子勢能也是零b．分子力是零，分子勢能不是零
c．分子力不是零，分於勢能是零d．分子力不是零，分子勢能不是零
11．在下列敘述中，正確的是
a．物體的溫度越高，分子熱運動越劇烈，分子平均動能越大
b．布朗運動就是液體分子的熱運動
c．一切達到熱平衡的系統一定具有相同的溫度
d．分子間的距離r存在某一值r0，當rr0時，引力大於斥力
12.如圖所示，甲分子固定在座標原點o，乙分子位於r軸上距原點r3的位置.虛線分別表示分子間斥力f斥和引力f引的變化情況，實線表示分子間的斥力與引力的合力f的變化情況。
若把乙分子由靜止釋放，則乙分子（ ）
a.從r3到r1做加速運動，從r1向o做減速運動
b.從r3到r2做加速運動，從r2到r1做減速運動
c.從r3到r1，分子勢能先減少後增加
d.從r3到r1，分子勢能先增加後減少
13．在粗測油酸分子大小的實驗中，具體操作如下：
①取油酸1.00ml注入250ml的容量瓶內，然後向瓶中加入酒精，直到液面達到250ml
的刻度為止，搖動瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸的酒精溶液。
②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，記錄滴入的滴數直到量筒達到1.00ml為止，
恰好共滴了100滴。
③在水盤內注入蒸餾水，靜置後滴管吸取油酸的酒精溶液，輕輕地向水面滴一滴溶液，
酒精揮發後，油酸在水面上盡可能地散開，形成一油膜。
④測得此油膜面積為3.60×102cm2。
（1）這種粗測方法是將每個分子視為讓油酸盡可能地在水面上散開，
油膜面積可視為這層油膜的厚度可視為油分子的
（2）利用資料可求得油酸分子的直徑為m。
14.（1）如圖所示，把一塊潔淨的玻璃板吊在橡皮筋的下端，使玻璃板水平地接觸水面，如果你想使玻璃板離開水面，必須用比玻璃板重力______的拉力向上拉橡皮筋，原因是水分子和玻璃的分子間存在______作用。
（2）往一杯清水中滴入一滴紅墨水，一段時間後，整杯水都變成了紅色，這一現象在物理學中稱為______現象，是由於分子的_______而產生的，這一過程是沿著分子熱運動的無序性_____的方向進行的。
參***
典型例題答案
例1 解：（1）銅原子的質量
銅原子的體積
（2）1銅的摩爾數為
1銅中含銅原子數個
（3）把銅原子看成球體，直徑
高中物理選修3 3知識點總結
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3 影象 兩條虛線分別表示斥力和引力 實線曲線表示引力和斥力的合力 即分子力 隨距離變化的情況。位置叫做平衡位置，的數量級為m。理解 記憶 1 當時，f 0 2 當時，和都隨距離的減小而增大，但 f表現為斥力 3 當時，和都隨距離的增大而減小，但 f表現為引力 4 當 m 時，和都已經十分微弱，可以...