文档内容
考情
分析
雾霾天气、高压锅、气压计、蛟龙号深海探测器、喷雾器、
生活实践类
拔罐、保温杯、输液瓶、氧气分装等
试题
分子动理论、固体和液体的性质、气体实验定律、热力学定
情境
学习探究类 律、用油膜法估测油酸分子的大小、探究等温情况下一定质
量气体压强与体积的关系
第 1 课时 分子动理论 内能 固体和液体
目标要求 1.了解分子动理论的基本观点，了解物体内能的决定因素，掌握分子间距与分子势能的关系。2.了解气体分子运动的特点，能够从微观的角度解释气体压强。3.知道晶体
和非晶体的特点，了解液晶的主要性质；了解表面张力现象和毛细现象，知道它们的产生原
因。
考点一 分子动理论
(一)物体是由大量分子组成的
1．分子的大小
(1)分子的直径：数量级为________ m；
(2)分子的质量：数量级为10－26 kg。
2．阿伏加德罗常数
1 mol的任何物质都含有相同的分子数，通常可取N ＝________________ mol－1。
A
3．联系微观和宏观的四个重要关系
微观量：分子体积V、分子直径d、分子质量m。
0 0
宏观量：物体的体积V、摩尔体积V 、物体的质量m、摩尔质量M、物体的密度ρ。
mol
阿伏加德罗常数是联系宏观物理量和微观物理量的桥梁。
(1)一个分子的质量：m＝。
0
(2)一个分子的体积：V＝(注：对气体，V 为分子所占空间体积)。
0 0
(3)物体所含的分子数：N＝nN
A
物体所含物质的量n＝或n＝。
(4)物体的体积和质量的关系V ＝或V＝。
mol
4．求解分子直径或棱长时的两种模型
(1)球模型：V＝πd3，得直径d＝(常用于固体和液体)。
0
(2)立方体模型：V＝d3，得棱长d＝(常用于求相邻气体分子间平均距离)。
0
1．只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以估算出气体分子的直径。( )
2．已知铜的密度、摩尔质量以及阿伏加德罗常数，可以估算铜分子的直径。( )
3．某种气体单个分子的质量除以单个分子的体积，等于气体的密度。( )
例1 (2023·北京市第十二中学期中)一定量某种气体的质量为 m，该气体的摩尔质量为
M，摩尔体积为V，密度为ρ，每个分子的质量和体积分别为m 和V ，则阿伏加德罗常数
0 0
N 可表示为( )
A
A．N ＝ B．N ＝
A A
C．N ＝ D．N ＝
A A
例2 (2023·江苏连云港市期中)浙江大学高分子系制备出了一种超轻气凝胶——它刷新了
目前世界上最轻固态材料的纪录。设该种气凝胶的密度为 ρ(单位为 kg/m3)，摩尔质量为M(单位为kg/mol)，阿伏加德罗常数为N ，求：
A
(1)体积为V(单位为m3)的气凝胶中含有的分子数；
(2)每个气凝胶分子的直径。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
作为宏观量的摩尔质量M 、摩尔体积V 、密度ρ与作为微观量的分子直径d、分子质量
mol mol
m、每个分子的体积V 都可通过阿伏加德罗常数联系起来(如图所示)。
0
(二)分子永不停息地做无规则运动
1．扩散现象
(1)定义：________种物质能够彼此进入对方的现象；
(2)实质：扩散现象并不是外界作用引起的，也不是化学反应的结果，而是由物质分子的无
规则运动产生的物质迁移现象，温度________，扩散得越快。
2．布朗运动
(1)定义：悬浮________的无规则运动；
(2)实质：布朗运动反映了________________的无规则运动；
(3)特点：微粒越________，运动越明显；温度越________，运动越明显。
3．热运动
(1)分子永不停息的________________运动叫作热运动；
(2)特点：分子的无规则运动和温度有关，温度越高，分子运动越剧烈。
1．扩散现象和布朗运动都是分子热运动。( )
2．温度越高，布朗运动越明显。( )
3．在布朗运动中，固态或液态颗粒越大，布朗运动越明显。( )例3 (2023·山西太原市期中)装满冷水的玻璃杯静置于桌面上，若将一滴墨水轻轻滴到水
中，过一会墨水逐渐散开，直到整杯水都变黑。下列说法正确的是( )
A．这一现象是由于水分子的布朗运动产生
B．这一现象主要是由于墨水受到重力产生
C．这一现象主要是由于水的对流形成的
D．将杯中的冷水换成热水，这一过程会进行的更迅速
例4 (2024·山东省模拟)2023年3月底受冷空气以及大风天气影响，全国各地均出现不同
程度的沙尘天气，内蒙古、北京等中北部地区局部有强沙尘暴，甚至局部地区出现下“泥
点”的恶劣天气，山东、河南、安徽、江苏等华东地区也都出现AQI(空气质量指数)爆表达
到500的现象，AQI指数中一项重要指标就是大家熟知的PM2.5指数，PM2.5是指空气中直
径小于或等于2.5 μm的悬浮颗粒物，漂浮在空中，很难自然沉降到地面。对于上述天气现
象下列说法正确的是( )
A．中北部地区出现的沙尘暴中的沙尘颗粒所做的无规则运动是布朗运动
B．一团质量不变的沙尘暴从温度较低的地区吹到温度较高的地区，温度逐渐升高，风速逐
渐减小，其内能逐渐减小
C．PM2.5颗粒的尺寸与空气中氧气分子的尺寸数量级相同
D．PM2.5颗粒在空气中的无规则运动是由于大量空气分子无规则运动对其撞击的不平衡性
引起的
(三)分子之间存在着相互作用力
1．物质分子间存在空隙。
2．分子间同时存在引力和斥力，且都随分子间距离的增大而________，随分子间距离的减
小而________，________力变化得较快。
3.实际表现出的分子力是引力和斥力的________。分子力与分子间距离的关系图线如图所示。
由分子间的作用力与分子间距离的关系图线可知：
(1)当r＝r 时，F ＝F ，分子力为________；
0 引 斥
(2)当r＞r 时，F ＞F ，分子力表现为________；
0 引 斥
(3)当r＜r 时，F ＜F ，分子力表现为________；
0 引 斥
(4)当分子间距离大于10r(约为10－9 m)时，分子力很弱，可以忽略不计。
0
1．当分子间的距离r＝r 时，分子力为零，说明此时分子间既不存在引力，也不存在斥力。
0
( )2．当分子间距离r＞r 时，随着距离的增大，分子间的引力和斥力都增大，但引力比斥力增
0
大得快，故分子力表现为引力。( )
3．当分子间的距离r＜r 时，随着距离的减小，分子间的引力和斥力都增大，但斥力比引力
0
增大得快，故分子力表现为斥力。( )
考点二 温度和内能
1．温度
一切达到热平衡的系统都具有相同的______。
2．两种温标
摄氏温标和热力学温标。摄氏温度与热力学温度的关系：T＝t＋273.15 K。
3．分子动能
(1)分子动能是________________所具有的动能；
(2)分子热运动的平均动能是所有分子热运动动能的平均值，________是分子热运动的平均
动能的标志；
(3)分子热运动的总动能是物体内所有分子热运动动能的________。
4．分子势能
(1)意义：由于分子间存在着引力和斥力，所以分子具有由它们的__________________决定
的能。
(2)分子势能的决定因素
①微观上：________________________和分子排列情况；
②宏观上：________和状态。
5．物体的内能
(1)概念理解：物体中所有分子热运动________和________________的总和，是状态量；
(2)决定因素：对于给定的物体，其内能大小由物体的________和________决定，即由物体
内部状态决定；
(3)物体的内能与物体的位置高低、运动速度大小________；
(4)改变物体内能的两种方式：____________和____________。
思考 (1)请在下列坐标系中定性画出分子间的作用力F、分子势能E 与分子间距离r的关系
p
图线。
(2)根据图线完成下列问题：①当r＞r 时，当r增大，分子间的作用力做________(填“正功”或“负功”)，分子势能
0
________(填“减小”“不变”或“增大”)。
②当r＜r 时，当r减小时，分子间的作用力做________(填“正功”或“负功”)，分子势能
0
________(填“减小”“不变”或“增大”)。
③当r＝r 时，分子势能________(填“最大”或“最小”)。
0
例5 (2023·海南卷·5)下列关于分子力和分子势能的说法正确的是( )
A．分子间距离大于r 时，分子间表现为斥力
0
B．分子从无限远靠近到距离r 处过程中分子势能变大
0
C．分子势能在r 处最小
0
D．分子间距离在小于r 且减小时，分子势能在减小
0
例6 (2021·北京卷·4)比较45 ℃的热水和100 ℃的水蒸气，下列说法正确的是( )
A．热水分子的平均动能比水蒸气的大
B．热水的内能比相同质量的水蒸气的小
C．热水分子的速率都比水蒸气的小
D．热水分子的热运动比水蒸气的剧烈
考点三 分子运动速率分布规律 气体压强的微观解释
1．气体分子运动的速率分布图像
当气体分子间距离大约是分子直径的10倍时，分子间作用力十分微弱，可忽略不计；分子
沿各个方向运动的机会均等；分子速率的分布规律按“中间多、两头少”的统计规律分布，
且这个分布状态与温度有关，温度升高时，分子速率大的分子比例较多，平均速率会增大，
如图所示。
2．气体压强的微观解释
(1)产生原因：由于气体分子无规则的热运动，大量的分子频繁地碰撞器壁产生持续均匀的
压力。
(2)决定因素(一定质量的某种理想气体)
①宏观上：决定于气体的温度和体积。②微观上：决定于分子的平均动能和分子的数密度。
思考 如图为同一密闭气体在不同温度时分子数百分率随气体分子速率分布的两条曲线。
则：________(选填“A”或“B”)表示高温分布曲线；图中两条曲线下面积________(选填
“A大”“B大”或“相等”)。
考点四 固体和液体性质的理解
1．固体
(1)分类：固体分为________和______________两类。晶体又分为__________和__________。
(2)晶体和非晶体的比较
分类 晶体
非晶体
比较 单晶体 多晶体
外形 有规则的几何形状 无确定的几何形状 无确定的几何外形
熔点 确定 ________ 不确定
物理性质 各向异性 ________ 各向同性
石英、云母、明矾、 玻璃、橡胶、蜂蜡、
典型物质 各种金属
食盐 松香、沥青
转化 晶体和非晶体在一定条件下可以相互________
2.液体
(1)液体的表面张力
①作用效果：液体的表面张力使液面具有________的趋势，使液体表面积趋于最小，而在体
积相同的条件下，________形表面积最小。
②方向：表面张力跟液面________，跟这部分液面的各条分界线________。
③形成原因：表面层中分子间距离比液体内部分子间距离大，分子间作用力表现为________。
(2)浸润和不浸润
①当液体和与之接触的固体的相互作用比液体分子之间的相互作用强时，液体能够浸润固体。
反之，液体不浸润固体。
②毛细现象：浸润液体在细管中________，不浸润液体在细管中________。
3．液晶
(1)液晶的物理性质
①具有液体的________________。②具有晶体的________________________。
(2)液晶的微观结构
从某个方向上看，其分子排列比较整齐，但从另一方向看，分子的排列是杂乱无章的。
1．晶体的所有物理性质都是各向异性的。( )
2．液晶是液体和晶体的混合物。( )
3．烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体。(
)
4．在空间站完全失重的环境下，水滴能收缩成标准的球形是因为液体表面张力的作用。(
)
例7 (2023·江苏徐州市三模)石墨烯中碳原子呈单层六边形结构。南京大学的科学家将多
层石墨烯叠加，得到了一种结构规则的新材料，其中层与层间距约为六边形边长的两倍。则
( )
A．新材料属于非晶体
B．新材料没有固定的熔点
C．低温下新材料中碳原子停止运动
D．层间相邻碳原子间作用力表现为引力
例8 关于以下几幅图中现象的分析，下列说法正确的是( )
A．甲图中水黾停在水面而不沉，是浮力作用的结果
B．乙图中将棉线圈中肥皂膜刺破后，扩成一个圆孔，是表面张力作用的结果
C．丙图液晶显示器是利用液晶光学性质具有各向同性的特点制成的
D．丁图中的酱油与左边材料不浸润，与右边材料浸润
