高中物理选修3-3全套ppt课件备课讲稿

选修3-3

·物理人教版·选修3-3分子动理论第七章第一节物体是由大量分子组成的第七章学习目标定位1课堂情景切入2知识自主梳理3重点难点突破4考点题型设计5课时作业7易错案例剖析6学习目标定位※知道分子的大小，知道分子直径的数量级※知道阿伏加德罗常数，知道物体是由大量分子组成的※※掌握“油膜法测分子大小”的实验原理，操作及实验数据的处理方法课堂情景切入我们喝一口水大约喝下6.0×1023个水分子，如果动用全世界60亿人来数这些分子，每人每秒数一个，300万年也数不完，可见，分子是极小的，这么小的分子我们可以通过什么途径估测它的大小呢？知识自主梳理分子的大小1．分子物体是由__________组成的，在热学中，组成物质的微观粒子统称为________。2．油膜法估测分子直径(1)原理：把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，在水面上形成油酸薄膜，认为薄膜是由________油酸分子组成的，并把油酸分子简化成________，油膜的________认为是油酸分子的直径。大量分子分子单层的球形厚度(2)计算：如果油酸的体积为V，油膜的面积为S，则分子的直径d＝__________。(忽略分子间的空隙)3．分子的大小除了一些有机物质的大分子外，多数分子大小的数量级为________m。10－10阿伏加德罗常数1．概念1mol的任何物质都含有________粒子数，这个数量用____________常数表示。2．数值阿伏加德罗常数通常可取NA＝_________________，在粗略计算中可取NA＝______________。相同的阿伏加德罗6.02×1023mol－16.0×1023mol－13．意义阿伏加德罗常数是一个重要的常数，是联系宏观量与微观量的桥梁，它把________、摩尔体积这些宏观物理量与分子质量，________等微观物理量联系起来。摩尔质量分子大小重点难点突破一、用油膜法估测分子的直径1．实验目的(1)估测油酸分子的大小。(2)学习间接测量微观量的原理和方法。3．实验器材盛水的容器，有溶液刻度并能使油滴溶液一滴一滴下落的滴管或注射器，一个量筒，按一定的比例(一般为1200)稀释了的油酸溶液，带有坐标方格的透明有机玻璃盖板(面积略大于容器的上表面积)，少量痱子粉或石膏粉，彩笔。4．实验步骤(1)用注射器或滴管将一定容积的油酸溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积的滴数，求出一滴油酸溶液中所含纯油酸的体积V。式中的S是滴入水中后纯油酸形成的油膜面积，其大小用数坐标纸上对应的格数来计算，以1cm为边长的坐标纸上占了多少个格，其面积就是多少平方厘米，数格时，不足半个格的舍去，多于半格的算1个格。这样就可粗略地计算出油酸分子的直径。6．注意事项(1)痱子粉不要撒得太多，只要能够帮助看清油膜边界即可。(2)滴入油酸溶液时，一定要细心，不要一下滴得太多，使油膜的面积过大。(3)待测油酸面扩散后又收缩，要在稳定后再画轮廊，扩散后又收缩有两个原因：第一是水面受油酸滴冲击凹陷后恢复；第二是酒精挥发后液面收缩。(4)利用坐标纸求油膜面积时，以边长1cm的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数时，大于半个的均算一个。(5)当重做实验时，水从盘的一侧边缘倒出，在这侧面会残留油酸，用少量酒精清洗，并用脱脂棉擦去再用清水冲洗，这样可保持盘的清洁。7．误差分析(1)由于我们是采用间接测量的方式测量分子的直径，实验室中配制的酒精溶液的浓度、油酸在水面展开的程度、油酸面积的计算都直接影响测量的准确程度。(2)虽然分子直径的数量级应在10－10m。但中学阶段，对于本实验只要能测出油酸分子直径的数量级在10－10m左右即可认为是成功的。(1)本实验中，在水面上撒痱子粉的作用是什么？(2)油酸分子的形状真的是球形吗？排列时会一个紧挨一个吗？答案：(1)使油膜的轮廓更清楚。(2)实际分子的结构很复杂，分子间有空隙，认为分子是球形，且一个紧挨一个排列，是一种近似模型，是对问题的简化处理。二、宏观量与微观量及相互关系1．微观量分子体积V0、分子直径d、分子质量m2．宏观量物体体积V、摩尔体积Vmol、物体的质量M、摩尔质量Mmol、物体的密度ρ特别提醒：(1)阿伏加德罗常数NA是微观世界的一个重要常数，是联系微观物理量和宏观物理量的桥梁。(2)固体、液体分子可视为球形，分子间紧密排列可忽略间隙。(3)可以近似认为气体分子是均匀分布的，每个气体分子占据一个正方体，其边长即为气体分子间的距离。(1)摩尔体积＝NA×分子体积，对于任何物质都成立吗？(2)为什么说阿伏加德罗常数是联系宏观和微观的桥梁？答案：(1)不都成立。固体和液体分子排列比较紧密，分子间距可以忽略，但气体分子间距较大，分子间距不能忽略，故公式只对固体和液体成立，对气体不成立。对气体而言应为摩尔体积＝NA×分子占据的体积。(2)阿伏加德罗常数把摩尔质量和摩尔体积这些宏观量与分子质量和分子体积这些微观量联系起来了，所以说阿伏加德罗常数是联系宏观和微观的桥梁。考点题型设计

(烟台市2014～2015学年高二下学期期中)在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，若所用油酸酒精溶液的浓度为每104mL溶液中含有纯油酸6mL，上述溶液为75滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔在玻璃板上描绘出油酸膜的轮廓形状再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示，坐标纸中正方形方格的边长为1cm，试求：油膜法估测分子的大小(1)油酸膜的面积是________________cm2；(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是______________mL；(3)按以上实验数据估测出油酸分子的直径________________m。[(2)，(3)两问答案保留一位有效数字](河南南阳市2014～2015学年高二下学期期中)某同学在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，计算结果明显偏大，可能是由于(

)A．油酸未完全散开B．油酸中含有大量的酒精C．计算油膜面积时不足1格的全部按1格计算D．求每滴溶液的体积时，1mL的溶液的滴数少记了10滴答案：AD

某种物质的摩尔质量为M(kg/mol)，密度为ρ(kg/m3)，若用NA表示阿伏加德罗常数，则(1)每个分子的质量是________________kg；(2)1m3的这种物质中包含的分子数目是________________；(3)1mol的这种物质的体积是________________m3；(4)平均每个分子所占据的空间是________________m3。阿伏加德罗常数的应用与估算点评：本题所用的是利用宏观量(摩尔质量、摩尔体积和阿伏加德罗常数)求微观量(分子质量、分子体积)的典型计算方法，在计算过程中注意利用密度建立摩尔质量和摩尔体积的联系。这种计算必须要熟练掌握，还要注意计算结果是否与分子质量的数量级(10－26kg)及直径的数量级(10－10m)相近。(海岳中学2014～2015学年高二下学期期末)能根据下列一组数据算出阿伏加德罗常数的是(

)A．氧气的摩尔质量、氧气分子的质量B．水的摩尔质量、水的密度及水分子的直径C．氧气的摩尔质量、氧气的密度及氧气分子的直径D．水分子的质量和一杯水的质量、体积答案：AB

随着“嫦娥三号”的成功发射，中国探月工程顺利进行。假设未来在月球建一间实验室，长a＝8m，宽b＝7m，高c＝4m，实验室里的空气处于标准状态。为了估算出实验室里空气分子的数目，有两位同学各提出一个方案：探究·应用2014年4月19日，韩国“岁月”号客轮，由于故障而发生原油泄漏。如果泄漏的原油有9t，原油密度为9×102kg/m3，海面上风平浪静时，这些原油造成的污染面积最大可达到多少？答案：1011m2易错案例剖析易错点：将两种分子模型混淆易错分析：本题易错选项及错误原因分析如下：易错选项错误原因A、C误认为分子是紧密排列的，而实际上气体分子间的距离大于分子直径D物质的密度是摩尔质量(质量)跟摩尔体积(体积)的比值，分子质量跟分子体积的比值无实际意义选修3-3

·物理人教版·选修3-3分子动理论第七章第二节分子的热运动第七章学习目标定位1课堂情景切入2知识自主梳理3重点难点突破4考点题型设计5课时作业7易错案例剖析6学习目标定位※了解扩散现象，布朗运动以及热运动的含义※※掌握布朗运动的决定因素及成因※通过实验，体会布朗运动现象课堂情景切入暮春时节，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？知识自主梳理扩散现象1．定义不同物质分子彼此________的现象。2．产生原因物质分子的______________。3．应用生产半导体器件时，在________条件下通过分子的________在纯净半导体材料中掺入其他元素。进入对方无规则运动高温扩散4．发生环境物质处于___________________时都能发生扩散现象。5．意义反映分子在做_____________的________运动。固态、液态、气态永不停息无规则布朗运动1．概念悬浮________在液体或气体中的________运动。2．产生原因大量液体分子对悬浮微粒撞击的________造成的。3．运动特点(1)____________；(2)________。4．影响因素微粒________、温度________，布朗运动越激烈。5．意义间接反映了液体分子运动的___________。微粒无规则不平衡永不停息无规则越小越高无规则性1．定义分子永不停息的________运动。2．宏观表现________现象和________运动。3．特点(1)永不停息；(2)运动________；(3)温度越高，分子的热运动越________。热运动无规则扩散布朗无规则激烈重点难点突破一、对扩散现象的理解1．影响扩散现象是否明显的因素(1)扩散现象发生时气态物质的扩散现象最快最显著，液态次之，固态物质的扩散现象最慢，短时间内非常不明显。(2)在两种物质一定的前提下，扩散现象发生明显程度与物质的温度有关，温度越高，扩散现象越显著。(3)扩散现象发生的明显程度还受到“已进入对方”的分子浓度的限制，当浓度低时，扩散现象较为显著。2．扩散现象的成因分析扩散现象不是外界作用引起的，而是分子无规则运动的直接结果，是分子无规则运动的宏观反映。3．分子运动两个特点的理解(1)永不停息即分子不分白天和黑夜，不分季节，永远在运动。(2)无规则是指单个分子运动无规则，但大量分子运动又具有统计规律性，如总体上分子由浓度大的地方向浓度小的地方运动。特别提醒：(1)扩散现象在任何情况下都可以发生，与外界因素无关。(2)当两部分的分子分布浓度相同时，浓度不再变化，宏观上扩散停止，但分子的运动并没有停止，因此这时状态是一种动态平衡。(3)分子运动剧烈程度虽然受到温度影响，温度高运动快，温度低运动慢，但分子的运动永远不会停止。(1)扩散现象是否是由对流和重力引起的？(2)把一碗小米倒入一袋玉米中，小米进入玉米的间隙中，这一现象是否属于扩散现象？答案：(1)扩散现象不是由对流和重力引起的，是由分子的无规则运动引起的。(2)扩散现象是指由于分子的无规则运动，不同物质的分子彼此进入对方的现象。上述现象中不是分子运动的结果，而是两种物质的混合，所以不属于扩散现象。2．影响布朗运动的因素(1)悬浮的微粒越小，撞击的不平衡性就越明显，布朗运动就越明显。(2)温度越高，布朗运动越显著。3．布朗运动的意义尽管布朗运动本身并不是分子的运动，但由于它的形成原因是由于分子的撞击所致，所以它能反映分子的运动特征，这就是布朗运动的意义所在。如图所示是用显微镜观察到的悬浮在水中的一花粉颗粒的布朗运动路线，以微粒在A点开始计时，每隔30s记下一位置，得到B、C、D、E、F、G各点，则在第75s末时微粒所在位置一定在CD连线上，对吗？答案：不对；图中每个拐点记录的是微粒每隔一段时间(30s)的位置，两位置的连线是人为画上的，不是粒子的运动轨迹，在这30s内，微粒都做无规则运动，轨迹非常复杂。因此微粒在75s的位置由题目条件是无法知道的，它可能在CD连线的中点，也可能不在CD的连线上。三、热运动及其特点1．热运动指微观上的大量分子的无规则运动，一个分子的运动不能说是热运动。2．热运动与温度有关，温度越高，分子热运动越激烈，不要认为温度过低，分子就停止热运动。3．分子热运动是扩散现象形成的原因，布朗运动是分子热运动的反映，但不能说扩散现象和布朗运动是热运动。4．布朗运动与热运动的关系布朗运动热运动不同点研究对象悬浮于液体中的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无规则运动②永不停息③与温度有关联系周围液体(或气体)分子的热运动是布朗运动产生的原因，布朗运动是热运动的宏观表现特别提醒：(1)热运动是分子运动，布朗运动是微粒的运动。(2)热运动永不停息，液体变成固体时，其中微粒的布朗运动会停止。(3)分子及布朗运动的微粒用肉眼不能直接观察到。(4)热运动是对大量分子而言的，对个别分子无意义。考点题型设计对扩散现象的理解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解析：逐项分析如下：答案：AD点评：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。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√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．①② B．③④C．①④ D．②③答案：B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。

关于布朗运动的实验，下列说法中正确的是(

)对布朗运动的理解A．如图所示记录的是分子无规则运动的情况B．图中记录的是微粒做布朗运动的轨迹C．实验中可以看到，微粒越大，布朗运动越明显D．实验中可以看到，温度越高，布朗运动越激烈解析：布朗运动是指悬浮在液体中的微粒不停地做无规则的运动，而不是分子的无规则运动，它是分子无规则运动的反映，而分子无规则热运动是产生布朗运动的原因，温度越高，分子运动越激烈，因而布朗运动也越激烈，故选项A错误，选项D正确。微粒越大，来自各个方向的分子撞击力的平均效果可认为相互平衡，而且微粒的质量越大，惯性越大，很难改变原来的运动状态，所以微粒越大，布朗运动就越不明显，选项C错误。图中折线的每个拐点记录的是微粒每隔相同时间的位置，在每段时间内微粒的运动也是无规则的，而不是直线运动，选项B错误。答案：D点评：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。(南阳市2014～2015学年高二下学期期中)做布朗运动实验中，每隔相等时间间隔依次记录某个运动微粒的位置，然后依次连线得到观测记录如图，由图可知(

)A．微粒做布朗运动的轨迹应为如图的折线B．布朗运动是毫无规则的C．布朗运动是时断时续的D．布朗运动的速度大小是恒定的答案：B解析：布朗运动反映了水分子的无规则运动，对微粒来讲，其运动是毫无规则的；其速度大小无法确定；它下一时刻向哪运动都是不可知的，我们只能按等时间间隔依次记录某个运动微粒的位置，其运动是持续不断的；故A、C、D错误，B正确。

分子的热运动是指(

)A．分子被加热后的运动B．分子的无规则运动C．物体的热胀冷缩现象D．物体做机械运动的某种情况解析：分子的热运动是指分子的无规则运动，因为运动的激烈程度与温度有关，故称之为热运动，分子的热运动永不停息，不是被加热后才有的运动；热胀冷缩和机械运动是宏观物体的运动不是分子的热运动。答案：B对分子热运动的理解放在房间一端的香水，打开瓶塞后，位于房间另一端的人将(

)A．立即嗅到香味，因为分子热运动速率很大，穿过房间所需时间极短B．过一会儿才能嗅到香味，因为分子热运动的速率不大，穿过房间需要一段时间C．过一会儿才能嗅到香味，因为分子热运动速率虽然很大，但由于是无规则运动，且与空气分子不断碰撞，要嗅到香水味必须经过一段时间D．过一会儿才能嗅到香味，因为分子热运动速率不大，且必须有足够多的香水分子，才能引起嗅觉答案：C解析：分子的运动是十分混乱的、无规则的。分子热运动速率虽然很大(约几百米每秒)，但无规则运动过程中与其他分子不断碰撞，使分子沿迂回曲折路线运动，要嗅到足够多的香水分子必须经过一段时间，因此选C。易错案例剖析易错点：对布朗运动理解不透导致错解案例：关于布朗运动和扩散现象，下列说法中正确的是(

)A．布朗运动和扩散现象都能在气体、液体、固体中发生B．布朗运动和扩散现象都是分子的运动C．布朗运动和扩散现象都是温度越高越明显D．布朗运动和扩散现象都是永不停息的易错分析：本题易错选项及错误原因分析如下：易错选项错误原因A不明确布朗运动只在液体或气体中进行，误认为布朗运动在固体中也能发生B不明确布朗运动是固体微粒的无规则运动，误认为是分子的运动正确解答：布朗运动与扩散现象的发生条件不一样。布朗运动只能在气体、液体中发生，而扩散现象可以在固体、液体、气体等任何两种物质之间发生，故选项A错误。布朗运动是微粒的运动而不是分子的运动，故选项B错误。布朗运动与扩散现象的共同点是二者都是永不停息的，并且温度越高越明显，故选项C、D正确。正确答案：CD选修3-3

·物理路漫漫其修远兮吾将上下而求索人教版·选修3-3分子动理论第七章第三节分子间的作用力第七章学习目标定位1课堂情景切入2知识自主梳理3重点难点突破4考点题型设计5课时作业7易错案例剖析6学习目标定位※了解分子间的作用力，掌握分子力随分子间距离变化的关系※了解分子力曲线※了解分子动理论的全部内容课堂情景切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？知识自主梳理分子间的相互作用1．分子间有空隙(1)气体很容易被压缩，表明气体分子间有很大的________。(2)水和酒精混合后总体积________，说明液体分子之间存在着________。(3)压在一起的金片和铅片的分子，能________到对方的内部，说明固体分子之间有空隙。空隙减小空隙扩散2．分子间的相互作用(1)分子间同时存在着相互作用的________和________。分子间实际表现出的作用力是引力和斥力的________。(2)分子间的引力和斥力都随分子间距离r的增大而________，随分子间距离的减小而________。但斥力比引力变化得________。引力斥力合力减小增大快(3)分子间作用力与分子间距的关系：①当r＝r0时，________，此时分子所受合力为________。②当r<r0时，________，作用力的合力表现为________。③当r＞r0时，________，作用力的合力表现为________。④当r＞10r0(即大于10－9m)时，分子间的作用力变得很微弱，可忽略不计。F引＝F斥零F引<F斥F引>F斥斥力引力分子动理论1．内容物体是由________分子组成的，分子在做________的无规则运动，分子之间存在着________和________。2．统计规律(1)微观方面：各个分子的运动都是________的，带有偶然性。(2)宏观方面：________的运动有一定的规律，叫做统计规律。大量分子的集体行为受________的支配。大量永不停息引力斥力不规则大量分子统计规律重点难点突破一、分子间的空隙1．扩散现象和布朗运动不但说明分子不停地做无规则运动，同时也说明分子间有空隙，否则分子就不能运动。2．物体的热胀冷缩现象正是由于物体分子间的空隙增大或缩小而造成的，这是气体、液体和固体所共有的现象。特别提醒：我们在估测分子大小时，常常把固体或液体分子看作是一个挨一个紧密排列的，其实，这只是为了研究方便而假设的一种理想化的模型，真实的分子间是有空隙的。下列现象中，能说明分子间有间隙的是(

)A．水和酒精混合后体积变小B．面包能被压缩C．高压密闭钢管的油从管壁渗出D．气体被压缩答案：ACD解析：面包能被压缩是因为组成面包的颗粒之间有间隙，而不能说明分子间有间隙，故A、C、D正确。二、分子间存在相互作用力1．分子间同时存在相互作用的引力和斥力(1)从宏观上分析以固体物质为例，物体在被拉伸时需要一定的外力，这表明组成物质的分子之间存在着相互的引力作用，所以要使物体被拉伸，一定需要有外力来克服分子之间的引力；同时物体在被压缩时也需要一定的外力，这表明组成物质的分子之间还存在着相互作用的斥力，因此要使物体被压缩，一定需要有外力来克服分子之间的斥力。(2)从微观上分析分子间虽然有空隙，大量分子却能聚集在一起形成固体或液体，这说明分子间存在着引力。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。(2)分子力与分子间距离变化的关系及分子力模型。特别提醒：(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)分子力是短程力。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。(1)当分子间距离为r0时，分子力为零，是否说明分子间没有相互作用？(2)分子力为零时，分子是否就静止不动？答案：(1)分子间距离为r0时，分子间仍存在相互作用的引力和斥力，只是引力和斥力大小相等。(2)分子并不是静止不动，而是在平衡位置附近振动。考点题型设计

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象如图。现把乙分子从r3处由静止释放，则(

)A．乙分子从r3到r1一直加速关于分子间的作用力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r1过程中一直呈现引力，B错误；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。答案：AC点评：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。(扬州市2013～2014学年高二下学期期末)清晨，草叶上的露珠(如图)是由空气中的水汽凝结成的水珠，这一物理过程中，水分子间的(

)A．引力消失，斥力增大 B．斥力消失，引力增大C．引力、斥力都减小 D．引力、斥力都增大答案：D解析：本题解题的关键是明确水分子间距离的变化，再做出判断。水汽变成露珠分子间距离变小，根据分子动理论知，引力斥力都增大，所以D选项正确，A、B、C错。

下列说法中正确的是(

)A．用手捏面包，面包的体积缩小了，证明分子间有间隙B．煤堆在墙角时间长了，墙内部也变黑了，证明分子在永不停息地运动C．打开香水瓶后，很远的地方能闻到香味，证明分子在不停地运动D．封闭在容器中的液体很难被压缩，证明分子间有斥力对分子动理论的理解解析：用手捏面包，面包易被压缩，是因为面包内有空腔，并非分子间距所致，“空腔”是个宏观的“体积”，分子间距是微观量，无法直接测量，A错误；两个物体相互接触时，由于扩散现象，会使分子彼此进入对方物体中，B正确；分子在永不停息地做无规则运动，C正确；液体很难被压缩，说明分子间有斥力，D正确。答案：BCD(潍坊市2014～2015学年高二下学期五校联考)将下列实验事实与产生的原因对应起来A．水与酒精混合体积变小B．固体很难被压缩C．细绳不易拉断D．糖在热水中溶解得快E．冰冻食品也会变干a．固体分子也在不停地运动b．分子运动的剧烈程度与温度有关c．分子间存在着空隙d．分子间存在着引力e．分子间存在着斥力它们的对应关系分别是①________________，②__________________，③________________，④________________，⑤________________。(在横线上填上实验事实与产生原因前的符号)答案：A－c；B－e；C－d；D－b；E－a解析：A.水与酒精混合后体积变小，说明分子之间有间隙。B.固体很难被压缩说明分子间有斥力。C.细绳不易拉断，说明分子间有引力。D.糖在热水中溶解得快，说明温度越高，分子热运动越激烈。E.冷冻食品也会变干，说明固体分子也在做无规则运动。

应用分子动理论解释水的三态变化。解析：分子力束缚着分子的运动，分子的运动又会突破这种束缚，矛盾的双方谁占主导地位，就决定着物质的三态。水在不同温度下表现出的固态、液态、气态，就是由这种相互对立的作用决定的。在较低温度下，水分子的无规则运动不够剧烈，分子在相互作用力作用下被束缚在各自的平衡位置附近做较小的振动，这时水表现为固态——冰。当温度升高，无规则运动达到某一程度时，分子力的作用已不能使分子在平衡位置附近振动了，但分子还是不能远离，这时水表现为液态。开放·探究当温度继续升高，分子的无规则运动剧烈到一定程度时，分子之间的作用力很弱，已不能束缚分子了，这时水分子相互分散远离，水的状态就是气态了。点评：①组成物质的大量分子的无规则运动和分子间的相互作用力，是两种相互对立的作用。②温度决定分子无规则运动的剧烈程度。分子间的距离能体现分子间作用力的强弱。晒干的衣服穿在身上很舒服，当衣服湿了的时候，会粘在身上感觉很不舒服，这是为什么？答案：干衣服穿在身上很舒服，是因为衣服与皮肤间凹凸不平，不能使较多的分子接近到10－10m的数量级，分子力无法起作用(短程力)，因此衣服不会粘在身上，所以感觉很舒服。当衣服湿了，由于水的流动性，会填补凹凸不平的空隙，使之有很多部分与皮肤距离接近10－10m的数量级，分子力表现为引力，使衣服粘在身上，感觉很不舒服。易错案例剖析易错点：对分子力的认识上存在误区案例：关于分子间的作用力，下列说法正确的是(

)A．分子间的距离等于r0(平衡距离)时，分子处于平衡状态B．分子间的距离等于r0(平衡距离)时，分子间没有相互作用力C．分子间距离增大时，引力增加，斥力减小D．分子间距离减小时，引力和斥力都增加，但斥力比引力增加的快易错分析：本题易错选项及错误原因如下：易错选项错误原因A用“宏观”的眼光看“微观”世界，误认为分子力等于零时，分子处于平衡状态。B不明确分子间同时存在着引力和斥力，实际表现出来的分子力是其合力。C对分子间的引力和斥力随分子间距离变化的关系没搞清楚。正确解答：分子间距等于r0时，分子力表现为零，但分子仍在不停地做无规则热运动，A错误；分子间距等于r0时，分子间仍存在相互作用的引力和斥力，只是其合力等于零，B错误；分子间的引力和斥力都随距离的增大而减小，随距离的减小而增大，斥力比引力变化的快，C错误，D正确。正确答案：D选修3-3

·物理路漫漫其修远兮吾将上下而求索人教版·选修3-3分子动理论第七章第四节温度和温标第七章学习目标定位1课堂情景切入2知识自主梳理3重点难点突破4考点题型设计5课时作业7易错案例剖析6学习目标定位※明确热平衡与温度的概念※理解热力学温度与摄氏温度的关系※了解温度计的原理课堂情景切入四季变换，阴晴冷暖，我们每天都会关注天气预报，适当增减衣物。某市某天的天气预报如下：今日天气多云，温度29℃～19℃。天气预报中所说的温度涉及什么物理知识呢？知识自主梳理状态参量与平衡态1．热力学系统和外界(1)热力学系统：在热学中，把某个范围内________组成的研究对象叫作热力学系统，简称系统。(2)外界：系统之外与系统发生________的其他物体统称为外界。大量分子相互作用2．状态参量描述系统________的物理量，常用物理量有几何参量________、力学参量________、热学参量________。3．平衡态没有外界影响的情况下系统所有性质都不随时间__________________的状态。热学性质体积V压强p温度T而变化的稳定热平衡与温度1．热平衡两个相互接触的热力学系统的状态参量________。2．热平衡定律如果两个系统与第三个系统达到________，那么这两个系统彼此之间也必定处于________。3．温度表征热平衡系统的“________”的物理量。4．热平衡的性质一切达到热平衡的系统都具有相同的________。不再变化热平衡热平衡共同性质温度1．温度计温度计是________的工具。家庭和物理实验室常用温度计是利用水银、酒精、煤油等液体的________原理制成的。温度计与温标测量温度热膨胀2．温标温度的数值表示法叫做温标。(1)摄氏温标：规定标准大气压下___________的温度为0℃，________的温度为100℃，在0和100之间分成100等份，每一等份就是1℃，这种表示温度的方法即为摄氏温标，表示的温度叫做________。(2)热力学温标：规定摄氏温标的________℃为零值，这种表示温度的方法即为热力学温标。表示的温度叫做热力学温度(T)，单位为开尔文(K)。冰水混合物沸水摄氏温度－273.15(3)摄氏温度与热力学温度①摄氏温度摄氏温标表示的温度，用符号________表示，单位是________，符号为℃②热力学温度热力学温标表示的温度，用符号________表示，单位是________，符号为K③换算关系T＝________t摄氏度T开尔文t＋273.15K重点难点突破一、平衡态与热平衡1．平衡态的理解(1)热力学的平衡态是一种动态平衡，组成系统的分子仍在不停地做无规则运动，只是分子运动的平均效果不随时间变化，表现为系统的宏观性质不随时间变化，而力学中的平衡态是指物体的运动状态处于静止或匀速直线运动的状态。(2)平衡态是一种理想情况，因为任何系统完全不受外界影响是不可能的。系统处于平衡态时，由外界影响，仍可能发生偏离平衡状态的微小变化。(3)两个系统达到平衡后再把它们分开，如果分开后它们都不受外界影响，再把它们重新接触，它们的状态不会发生新的变化。因此，热平衡概念也适用于两个原来没有发生过作用的系统。因此可以说，只要两个系统在接触时它们的状态不发生变化，我们就说这两个系统原来是处于热平衡的。(4)平衡态不是热平衡：平衡态是对某一系统而言的，是系统的状态，热平衡是对两个接触的系统之间的关系而言的。分别处于平衡态的两个系统在相互接触时，它们的状态可能会发生变化，直到温度相同时，两个系统便达到了热平衡。达到热平衡的两个系统都处于平衡态。2．热平衡定律的意义热平衡定律又叫热力学第零定律，为温度的测量提供了理论依据。因为互为热平衡的物体具有相同的温度，所以比较各物体温度时，不需要将各个物体直接接触，只需将作为标准物体的温度计分别与各物体接触，即可比较温度的高低。特别提醒：(1)两个温度不同的物体相互接触时，这两个物体组成的系统处于非平衡态；最终两个系统之间的关系是热平衡。(2)两个温度不同的物体，各自可能处于平衡态。2015年又是一个寒冷的冬天，人在室外拿铁棒和木头时，感觉到铁棒明显比木头凉，由于表示物体冷热程度的是温度，于是有人得出当时“铁棒比木头温度低”的结论，你认为他的结论对吗？答案：不对。由于铁棒和木头都与周围的环境达到热平衡，故它们的温度是一样的。感觉到铁棒特别凉，是因为人在单位时间内传递给铁棒的热量比传递给木头的热量多，所以他的结论不对。二、温度与温标1．“温度”含义的两种说法宏观角度温度表示物体的冷热程度，这样的定义带有主观性，因为冷热是由人体的感觉器官比较得到的，往往是不准确的热平衡角度温度的严格定义是建立在热平衡定律基础上的。热平衡定律指出，两个系统相互处于热平衡时，存在一个数值相等的物理量，这个物理量就是温度，这样的定义更具有科学性2.温度计测量原理一切互为热平衡的系统都具有相同的温度。温度计与待测物体接触，达到热平衡，其温度与待测物体的温度相同。3．温标(1)常见的温标有摄氏温标、华氏温标、热力学温标。(2)温标要素：第一选择某种具有测温属性的测温物质；第二了解测温物质随温度变化的函数关系；第三确定温度零点和分度的方法。(3)温度的两种数值表示法：摄氏温标和热力学温标摄氏温标热力学温标提出者摄氏萨斯和施勒默尔英国物理学家开尔文零度的规定一个标准大气压下冰水混合物的温度－273.15℃温度名称摄氏温度热力学温度温度符号tT单位名称摄氏度开尔文单位符号℃K关系(1)T＝t＋273.15K，粗略表示：T＝t＋273K(2)每一开尔文的大小与每一摄氏度的大小相等特别提醒：(1)温度计的热容量必须很小，与待测物体接触时，几乎不改变待测物体状态。(2)热力学温度单位(开尔文)是国际单位制中七个基本单位之一。体温计的测温原理是什么？量完体温后为什么必须甩一下？答案：体温计利用了热平衡原理；量完体温后，水银不能自动回到液泡，必须用力甩回去。考点题型设计

下列说法正确的是(

)A．两个系统处于热平衡时，它们一定具有相同的热量B．如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统也必定处于热平衡C．温度是决定两个系统是否达到热平衡状态的惟一物理量D．热平衡定律是温度计能够用来测量温度的基本原理对热平衡，热平衡定律的理解解析：热平衡的系统都具有相同的状态参量——温度，故A项错误，C项正确；由热平衡定律，若物体与A处于热平衡，它同时也与B达到热平衡，则A的温度便等于B的温度，这也是温度计用来测量温度的基本原理，故B、D项也正确。答案：BCD点评：处理热平衡问题时，应把握以下两点：(1)发生热交换时，高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量；(2)达到热平衡时，系统一定具有相同的温度，其他参量未必相同。关于热平衡的下列说法中正确的是(

)A．系统甲与系统乙达到热平衡就是它们的温度达到相同数值B．标准状况下冰水混合物与0℃的水未达到热平衡C．量体温时，温度计须和身体接触5－10分钟是为了让温度计跟身体达到热平衡D．冷热程度相同的两系统处于热平衡状态答案：ACD解析：达到热平衡时温度相同，或者说温度相同时就表明两系统达到了热平衡故B错，应选A、C、D。

下列关于热力学温度的说法中，正确的是(

)A．热力学温度的零值等于－273.15℃B．热力学温度的1K的大小和摄氏温度的1℃的大小是相等的C．绝对零度是低温的极限，永远达不到D．1℃就是1K温度与温标解析：由热力学温度(T)与摄氏温度(t)的关系T＝t＋273.15K可知A、B正确。另外，绝对零度是低温的极限，永远不可能达到。答案：ABC点评：虽然热力学温度的1K的大小和摄氏温度的1℃的大小是相等的，但不能说1℃就是1K。(青州市实验中学2014～2015学年高二下学期检测)下列关于热力学温度的说法中，正确的是(

)A．－136℃比136K温度高B．0℃等于273.15KC．1℃就是1KD．升高1℃就是升高274.15K答案：AB解析：热力学温度和摄氏温度是表示温度的不同方法，它们最大的区别就是规定的零点不同，但每一度的大小是一样的。根据T＝t＋273.15K可知－136℃＝137.15K,0℃等于273.15K，A、B正确；由ΔT＝Δt判断C、D错误。

实际应用中，常用到一种双金属温度计。它是利用铜片与铁片铆合在一起的双金属片的弯曲程度随温度变化的原理制成的。如图所示。已知甲图中双金属片被加热时，其弯曲程度会增大，则下列各种相关叙述中正确的有(

)温度计的原理与应用A．该温度计的测温物质是铜、铁两种热膨胀系数不同的金属B．双金属温度计是利用测温物质热胀冷缩的性质来工作的C．由甲图可知，铜的热膨胀系数大于铁的热膨胀系数D．由乙图可知，其双金属片的内层一定为铜，外层一定为铁解析：

铜的热膨胀系数比铁的热膨胀系数大，温度升高时，双金属片的弯曲程度在增大，指针按顺时针方向转动。双金属温度计是利用热膨胀系数不同的铜、铁两种金属制成的双金属片，其弯曲程度随温度变化的原理来工作的，A、B正确；如甲图所示，加热时，双金属片弯曲程度增大，即进一步向上弯曲，说明双金属片下层热膨胀系数较大，即铜的热膨胀系数较大，C正确；如乙图所示，温度计示数是顺时针方向增大，说明当温度升高时，温度计指针按顺时针方向转动，则其双金属片的弯曲程度在增大，故可以推知双金属片的内层一定是铁，外层一定是铜，D错误。答案：ABC细心观察可以发现，常见液体温度计的下部的玻璃泡较大，壁也比较薄，上部的管均匀而且很细，想一想，温度计为什么要做成这样呢？解析：这样做的目的是为了使测量更准确、更方便。下部较大而上部很细，这样下部储存的液体就比较多，当液体膨胀或收缩不大时，在细管中的液面就可能有较大的变化，可以使测量更精确；下部的壁很薄，可以使玻璃泡内的测温物质的温度较快地与待测物质的温度一致；细管的粗细是均匀的，是为了使刻度均匀，便于读数。易错案例剖析易错点：对热平衡概念理解不透导致错误案例：有关热平衡的说法正确的是(

)A．如果两个系统在某时刻处于热平衡状态，则这两个系统永远处于热平衡状态B．热平衡定律只能研究三个系统的问题C．如果两个系统彼此接触而不发生状态参量的变化，这两个系统又不受外界影响，那么这两个系统一定处于热平衡状态D．两个处于热平衡状态的系统，温度可以有微小的差别易错分析：本题易错选项及错误原因具体分析如下：易错选项错误原因A不明确热平衡状态会随外界的影响而变化D不明确温度是决定两个系统是否达到热平衡态的惟一量度正确解答：处于热平衡状态的系统，如果受到外界的影响，状态参量会随之变化，温度也会变化，A错误；热平衡定律对多个系统也适用，B错误；由热平衡的定义可知，系统处于热平衡状态，C正确，一切互为热平衡的系统都具有相同的温度，D错误。正确答案：C选修3-3

·物理路漫漫其修远兮吾将上下而求索人教版·选修3-3分子动理论第七章第五节内能第七章学习目标定位1课堂情景切入2知识自主梳理3重点难点突破4考点题型设计5课时作业7易错案例剖析6学习目标定位※知道分子平均动能和温度的含义※知道分子势能与分子间作用力的关系，知道分子势能的决定因素※※理解物体内能的含义课堂情景切入分子永不停息地做无规则的热运动，所以分子具有动能；分子之间存在着相互作用的引力和斥力，所以分子和分子组成的系统就具有了势能，即分子势能。你知道分子动能和分子势能分别与哪些因素有关吗？它们与物体的内能又有什么关系呢？知识自主梳理分子动能和分子势能分子能量比较内容分子动能分子势能定义分子_____________而具有的能由分子力和分子间__________决定的能大小决定因素物质的_________是它的分子热运动的平均动能的标志宏观上与物体的________有关，微观上与____________有关无规则运动相对位置温度体积分子间距离物体的内能1．定义物体中________的热运动动能与________的总和。2．决定因素(1)分子总个数由物体________决定。(2)分子热运动的平均动能由________决定。(3)分子势能宏观上与物体的________有关。(4)物体的内能由________、________、________共同决定。所有分子分子势能物质的量温度体积物质的量温度体积重点难点突破一、分子动能1．单个分子的动能(1)物体由大量分子组成，每个分子都有分子动能。(2)分子在不停息地做无规则运动，每个分子动能大小不同并且时刻在变化。(3)热现象是大量分子无规则运动的结果，个别分子动能没有意义。2．分子的平均动能(1)温度是大量分子无规则热运动的宏观表现，具有统计规律。温度升高，分子平均动能增大，但不是每一个分子的动能都增大。存在个别分子动能反而减小的可能，个别分子或几十个，几百个分子热运动的动能大小与温度是没有关系的。(2)理想气体的分子平均动能大小只由温度决定，与物质种类、质量、压强、体积无关，也就是说只要是同一温度下，任何分子的平均动能都相同。由于不同物质分子的质量不尽相同，所以同一温度下，不同物质分子运动的平均速率大小一般不相同。特别提醒：温度是分子平均动能的“标志”或者说“量度”，温度只与物体内大量分子热运动的统计意义上的平均动能相对应。答案：BD解析：温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子的平均动能增加，但是其中个别分子的动能有可能减小，A错、B对。分子的平均动能等于物体内所有分子的动能之和与所有分子总数的比值，所以C错、D对。二、分子势能1．分子势能由于分子间存在着相互作用力，所以分子间也有相互作用的势能，这就是分子势能。其大小由分子间的相对位置决定。2．分子势能与分子间距离的关系分子势能的大小与分子间的距离有关，距离发生变化时，分子力要做功，分子势能发生变化。分子势能随分子间距离的变化情况如图所示(取无穷远处Ep为0)。(1)当分子间的距离r>r0时，分子势能随分子间距离的增大而增大。(2)当分子间的距离r<r0时，分子势能随分子间距离的减小而增大。(3)当r＝r0时，分子势能最小，但不为零。特别提醒：分子势能同重力势能、弹性势能、电势能一样，都是与某种力对应又由相对位置决定的能量，且该种力做功等于对应势能的变化。(烟台市2014～2015学年高二下学期期中)下列关于分子势能的说法中正确的是(

)A．当分子力表现为引力时，分子势能总是随分子间距离的增大而增大B．当分子力表现为斥力时，分子势能总是随分子间距离的减小而减小C．当分子势能增大时，说明分子间距离在减小D．当分子势能减小时，说明分子力对分子做正功答案：AD解析：当分子力表现为引力时，分子间距离增大时，分子力做负功，分子势能增大，故A正确。当分子力表现为斥力时，分子间距离减小，分子力做负功，分子势能增加，故B错误。当分子势能增大时，若分子力为引力，分子距离增大，若分子力为斥力，分子距离减小，故C错误。根据功能关系可知，当分子势能减小时，说明分子力对分子做正功，故D正确。三、物体的内能物体中所有分子的热运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能。1．内能的决定因素物体的内能跟物体的温度和体积有关。温度发生变化，分子的平均动能发生变化；物体的体积发生变化，分子势能发生变化。还要注意，物体的内能还与物体所含的分子数有关，因为内能是物体所有分子的动能和分子势能的总和。2．内能与机械能的区别和联系项目内能机械能对应的运动形式微观分子热运动宏观物体机械运动能量常见形式分子动能、分子势能物体动能、重力势能或弹性势能能量存在原因由物体内大量分子的热运动和分子间相对位置决定由物体做机械运动和物体形变或被举高影响因素物质的量、物体的温度和体积及物态物体的机械运动的速度、离地高度(或相对于零势能面的高度或弹性形变)是否为零永远不能等于零一定条件下可以等于零联系在一定条件下可以相互转化特别提醒：(1)热能是内能通俗而不确切的说法，热量是物体在热传递过程中内能转移的多少。(2)物体温度升高，内能不一定增加；温度不变，内能可能改变；温度降低，内能可能增加。如图所示，小孩下滑过程中，从能量的转化和转移的角度可用下面三句话来概括①小孩克服摩擦做功，动能转化为内能②小孩从滑梯上滑下时，重力势能转化为动能③小孩的臀部吸热，内能增加，温度升高以下排序正确的是(

)A．①②③ B．②③①C．②①③ D．③②①答案：C解析：小孩从高处由静止滑下，重力做功，重力势能转化为动能，在运动过程中，小孩要克服摩擦，消耗机械能(动能)转化为热能(内能)，部分被小孩臀部吸收，温度升高，故能量转化顺序为②①③，C对，A、B、D错。考点题型设计

关于物体的温度与分子动能的关系，正确的说法是(

)A．某种物体的温度是0℃说明物体中分子的平均动能为零B．物体温度降低时，每个分子的动能都减小C．物体温度升高时速率小的分子数目减少，速率大的分子数目增多D．物体的运动速度越大，则物体的温度越高温度与分子动能的关系解析：温度是分子平均动能的标志。温度是0℃，物体中分子的平均动能并非为零，因为分子无规则运动不会停止，A错；温度降低时分子的平均动能减小，并非每个分子动能都减小，B错；物体温度升高时，分子的平均动能增大，分子的平均速率增大，速率小的分子数目减少，速率大的分子数目增多，C项正确；物体的运动速度增大，宏观机械能(动能)增大，但物体内分子的热运动不一定加剧，温度不一定升高，D错。答案：C点评：本题易错选A、B、D，由于分子处在永不停息的无规则运动中，分子的平均动能永远不会为零，温度取决于分子热运动的剧烈程度，与物体宏观有序的运动速度大小无关。(黑龙江大庆市铁人中学2014～2015学年高二下学期期中)质量相同的0℃冰和0℃水，下列说法正确的是(

)A．它们的分子数不同，而分子的平均动能相同B．它们的分子数相同，分子的平均动能也相同C．分子的平均动能不同，冰小，水大D．它们的内能不同，冰少，水多答案：BD解析：质量相同的0℃冰和0℃水，摩尔数相同，则分子数相同，温度是分子平均动能的标志，温度相同，则分子的平均动能相同，故B正确，A、C错误；若冰溶解成水，要吸收热量，所以冰的内能比水的内能少，故D正确。

用r表示两个分子间的距离，Ep表示两个分子间相互作用的势能，当r＝r0时，两个分子间引力等于斥力，设两分子间距离很远时，Ep＝0，则(

)A．当r0<r<10r0时，Ep随r的增大而增大B．当r<r0时，Ep随r的减小而增大C．当r＝r0时，Ep最小D．当r＝r0时，Ep＝0对分子势能的理解解析：当r>r0时，分子力的合力为引力，距离增大时，需要克服分子引力做功，所以分子势能Ep增大；当r<r0时，分子力的合力为斥力，距离r减小时，需要克服分子斥力做功，分子势能也要增大。由上述分析可知，从r＝r0出发，无论增大距离r还是减小距离r，分子势能均增大，所以在r＝r0处，分子势能最小。由于题中已规定两分子距离很远时，Ep＝0，所以r＝r0处一定是Ep<0。答案：ABC点评：分子力做正功还是做负功，决定分子势能是减小还是增大。(福州市2014～2015学年高二下学期三校联考)下列四幅图中，能正确反映分子间作用力f和分子势能Ep随分子间距离r变化关系的图线是________________。(填选图下方的字母)答案：B解析：当r<r0时，分子力表现为斥力，随分子间距离r增大，分子势能Ep减小。当r>r0时，分子力表现为引力，随分子间距离r增大，分子势能Ep增大。当r＝r0时，分子力为零，此时分子势能最小。故选项B正确。

下列叙述正确的是(

)A．分子的动能与分子的势能之和，叫做这个分子的内能B．物体的内能由物体的动能和势能决定C．物体做加速运动时，其内能也一定增大D．物体的动能减小时，其温度可能升高对物体的内能的理解解析：内能是大量分子组成的物体具有的，单个分子无内能可言，A项错，物体的内能是物体内所有分子热运动动能和分子势能的总和，由物体的温度、体积决定，与整个物体宏观机械运动的动能和势能无关，物体做加速运动时，其动能增大，但内能不一定增大，故B、C错；当物体运动的动能减少时，其温度可能升高，如物体在粗糙的水平面上滑行，因摩擦生热，动能减少温度升高，故D项正确。答案：D点评：解有关“内能”的题目时，应把握以下几点：①内能是一种与分子热运动及分子间相互作用相关的能量形式，与物体宏观有序运动状态无关，它取决于物质的量、温度、体积及物态；②温度是分子平均动能的标志，与单个分子的动能，以及物体的动能无任何关系。下列物理量与物体的内能无关的是(

)A．物体的温度 B．物体的体积C．质量 D．物体的运动速度答案：D解析：物体的内能与温度、体积以及所含的分子数有关与物体的运动状态无关，所以D选项符合题意。

甲、乙两名同学对0℃的水和0℃的冰进行了如下争论：甲说：“冰和水的温度相同，所以分子平均动能相等。质量相同时，冰的体积大，因此冰的分子势能大，所以说冰的内能大于水的内能。”乙说：“0℃的水变成0℃的冰需要向外界放出热量，在质量相同的情况下，水的内能大于冰的内能。”请你判断一下甲、乙两名同学谁的说法是正确的？开放·探究解析：乙同学的说法成立。甲同学认为冰的体积大，分子势能大，这是错误的说法(冰的体积大的主要原因在于宏观的冰晶粒间空隙大)。分子势能大小与体积有关，但二者并不一定成正比。0℃的冰变为0℃的水需吸热，故水的内能大，它们相同的物理量是分子动能，不同的物理量是分子势能，显然水的分子势能大。飞机从地面起飞，随后在高空做高速航行，有人说：“在这段时间内，飞机中乘客的势能、动能都增大了，他们身上所有分子的动能和势能也都增大了，因此乘客的内能也增大了”。这种说法对吗？为什么？答案：这种说法不对。因为该说法将机械能和内能两个概念混淆了，物体的内能是由物体内分子的数目、物体的温度和体积决定的，与机械运动无关，机械运动速度的改变以及竖直高度的变化仅改变的是乘客的机械能，不能因此判断其内能的变化情况。易错案例剖析易错点：不能正确认识分子势能与分子间距离的关系导致错误案例：分子间距离增大时，分子势能将(

)A．增加 B．减小C．不变 D．不能确定易错分析：易错选项及错误原因具体分析如下：易错选项错误原因A误认为分子间距越大，分子势能越大正确解答：分子势能的变化与分子力做功紧密联系。当分子力做正功时，分子势能减小；当分子力做负功时，分子势能增加。(1)当r>r0时，分子间的作用力为引力，当分子间距离增大时，分子力做负功，分子势能增大。(2)当r<r0时，分子间的作用力为斥力，当分子间距离增大时，分子力做正功，分子势能减小。经以上分析可知D选项正确。正确答案：D选修3-3

·物理路漫漫其修远兮吾将上下而求索人教版·选修3-3分子动理论第七章我们生活的世界绚丽多彩，构成这个世界的是千差万别的物质。各种物质都是由分子组成的，分子是用肉眼看不到、用手摸不着的，但现实生活与分子运动相关的现象到处可见：我们可以闻到花的香味，这是分子运动的结果；物质能够聚在一起而不散开，这是分子间作用力的表现。这一章我们就来学习涉及微观世界的运动理论——分子动理论。本章介绍分子动理论的基本观点，它的主要内容是：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，分子之间存在着引力和斥力。本章知识共五节，整体分为两部分：第一部分包括第一节至第三节，是从微观上用分子动理论的观点认识热现象，阐述分子动理论的内容。第二部分包括第四节和第五节，是从宏观上用能量的观点认识热现象。本章重点：分子动理论的基本内容。本章难点：分子模型的建立和对分子力的理解。由于分子是看不见的，因此在学习这部分内容时要特别注意通过一些客观过程去理解微观状态，这对我们思维能力和想象力的发展是有好处的。从能量的观点来研究问题是物理学中最重要的方法之一，本章将在初中的基础上进一步学习内能，内能和我们常见的机械能是不一样的，它是由物体内分子的热运动和分子间相对位置而决定的能量，学习时要抓住内能的含义加以理解。学习本章知识要应用类比方法。例如：将分子力做功与分子势能的变化，类比为弹力做功与弹性势能的变化，这样就可以把微观的研究对象宏观化。选修3-3

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分子动理论第七章章末小结第七章规律方法2触及高考3考题探析4临场练兵5知识结构1知识结构规律方法

很多轿车中设有安全气囊以保障驾乘人员的安全。轿车在发生一定强度的碰撞时，利用氮化钠(NaN3)爆炸产生气体(假设都是N2)充入气囊。若氮气充入后安全气囊的容积V＝56L，囊中氮气的密度为ρ＝2.5kg/m3，氮气的摩尔质量M＝0.028kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6×1023mol－1。试估算：(1)囊中氮气分子的总个数；(2)囊中氮气分子间平均距离d。(结果保留一位有效数字)二、布朗运动与扩散现象的比较项目扩散现象布朗运动定义不同物质能够彼此进入对方的现象悬浮在液体(或气体)中的固体微粒的无规则运动原因物质分子永不停息地做无规则运动直接原因：大量液体(或气体)分子对悬浮微粒的撞击而导致的不平衡性。根本原因：液体(或气体)分子的无规则运动影响因素(1)温度：温度越高扩散越快(2)浓度：从浓度大处向浓度小处扩散(3)还与物质的状态、物体的密度差有关(1)温度：温度越高，布朗运动越显著(2)固体微粒的大小：微粒越小，布朗运动越明显项目扩散现象布朗运动微观机制扩散现象说明了物质分子都在永不停息的做无规则运动布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，但不是分子的无规则运动，而是间接反映了液体(或气体)分子的无规则运动相同点：①产生的根本原因相同，都是分子永不停息地做无规则运动；②它们都随温度的升高而表现得越明显。

下列有关扩散现象与布朗运动的叙述中，正确的是(

)A．扩散现象与布朗运动都能说明分子在做无规则的永不停息的运动B．扩散现象与布朗运动没有本质的区别C．扩散现象突出说明了物质的迁移规律，布朗运动突出说明了分子运动的无规则性规律D．扩散现象与布朗运动都与温度有关解析：布朗运动没有终止，而扩散现象有终止，当物质在这一能到达的空间实现了分布均匀，那么扩散现象结束，扩散现象结束不能再反映分子运动是否结束，因此能说明分子永不停息地运动的只有布朗运动，所以A错。扩散是物质分子的迁移，布朗运动是宏观颗粒的运动，是两种完全不相同的运动，则B错。两个实验现象说明了分子运动的两个不同侧面的规律，则C正确。两种运动都随温度的升高而加剧，所以都与温度有关。答案：CD三、分子力曲线和分子势能曲线的比较和应用分子力随分子间距离的变化图象与分子势能随分子间距离的变化图象非常相似，但却有着本质的区别。现比较如下：分子力曲线分子势能曲线坐标轴纵坐标表示分子力，横坐标表示分子间距离纵坐标表示分子势能，横坐标表示分子间距离图象的意义横轴上方的曲线表示斥力，为正值；下方的曲线表示引力，为负值。分子力为引力与斥力的合力横轴上方的曲线表示分子势能，为正值；下方的曲线表示分子势能，为负值，且正值一定大于负值分子距离r＝r0时分子力为零分子势能最小，但不为零

如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示。F>0为斥力，F<0为引力。A、B、C、D为x轴上四个特定的位置。现把乙分子从A处由静止释放，下图中A、B、C、D四个图分别表示乙分子的速度、加速度、势能、动能与两分子间距离的关系，其中大致正确的是(

)解析：乙分子的运动方向始终不变，故A错误；加速度的大小与力的大小成正比，方向与力的方向相同，故B正确；乙分子从A处由静止释放，分子势能不可能增大到正值，故C错误；分子动能不可能为负值，故D错误。答案：B四、分子热运动、物体的内能1．分子热运动分子热运动是永不停息无规则的，温度越高越剧烈，大量分子的运动符合统计规律，例如温度升高，分子的平均动能增加，单个分子的运动没有规律也没有实际意义。2．分子的动能、分子的势能与物体内能的比较定义微观宏观量值分子的动能物质的分子不停地运动着，运动着的分子所具有的能分子永不停息地做无规则运动与温度有关永远不等于零分子的势能物体的分子由它们的相对位置所决定的能分子间存在相互作用的引力和斥力所决定的能与物体的体有关可能等于零物体的内能物体内所有分子动能与势能的总和分子永远运动和分子间存在作用力与分子数、温度、体积有关永远不等于零

下列关于分子运动和热现象的说法正确的是(

)A．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在势能的缘故B．一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子平均动能增加C．一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子势能的总和D．如果气体温度升高，那么所有分子的速率都增加解析：气体分子间的距离比较大，甚至可以忽略分子间的作用力，分子势能也就不存在了，所以气体在没有容器的约束下散开是分子无规则热运动的结果，所以A错。100℃的水变成同温度的水蒸气，分子的平均动能不变，所以B错误。根据内能的定义可知C正确。如果气体的温度升高，分子的平均动能增大，热运动的平均速率也增大，这是统计规律，但就每一个分子来讲，速率不一定增加，故D项错误。答案：C触及高考从近几年高考来看，本章命题的热点多集中在分子动理论，估算分子的大小和数目、内能等。对能力的要求也只限于“理解能力”。题型多以选择题、填空题形式出现。考题探析

(2015·新课标全国卷Ⅱ，33)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E．液体中的扩散现象是由于液