第一讲 分子动理论 内能 固体 液体

开始逐点清(一)微观量的估算(基础点速过)010203目录逐点清(二)布朗运动与分子热运动(基础点速过)

逐点清(三)分子力、分子势能与物体的内能(基础点速过)

04逐点清(四)固体和液体(基础点速过)第十四章

热学第一讲分子动理论

内能

固体

液体|纲举目张|·|精要回顾|

[微点判断](1)扩散现象只能在气体中进行。

()(2)布朗运动是指液体分子的无规则运动。

()(3)温度越高，布朗运动越剧烈。

()(4)分子间的引力和斥力都随分子间距的增大而增大。

()(5)1℃＝1K。

()(6)分子动能指的是由于分子定向移动具有的能。

()(7)当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大。

()××√×××√(8)内能相同的物体，它们的分子平均动能一定相同。

()(9)单晶体的所有物理性质都是各向异性的。

()(10)晶体有天然规则的几何形状，是因为晶体的物质微粒是规则排列的。()(11)液晶是液体和晶体的混合物。

()(12)草叶上的小露珠呈球形是液体的表面张力作用的结果。

()(13)缝衣针浮于水面上是由于液体的表面张力作用。

()××√×√√|关键知能||升维学习|

逐点清(一)微观量的估算(基础点速过)1．[液体分子的估算]清晨，湖中荷叶上有一滴体积约为0.1cm3的露珠，已知水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，水的摩尔质量M＝1.8×10－2kg/mol，则该露珠中含有的水分子个数约为

(

)A．3.3×1020 B．3.3×1021C．3.0×1021 D．3.3×1027答案：B

答案：D

3．[气体分子的估算]轿车中的安全气囊能有效保障驾乘人员的安全。轿车在发生一定强度的碰撞时，叠氮化钠(亦称“三氮化钠”，化学式NaN3)受撞击完全分解产生钠和氮气而充入气囊。若充入氮气后安全气囊的容积V＝56L，气囊中氮气的密度ρ＝1.25kg/m3，已知氮气的摩尔质量M＝28g/mol，阿伏加德罗常数NA＝6×1023mol－1，请估算：(结果保留一位有效数字)(1)一个氮气分子的质量m；(2)气囊中氮气分子的总个数N；(3)气囊中氮气分子间的平均距离r。答案：(1)5×10－26kg

(2)2×1024(个)

(3)3×10－9m逐点清(二)布朗运动与分子热运动(基础点速过)

对扩散现象的理解1．为了预防病毒感染，人们使用乙醇喷雾消毒液和免洗洗手液，两者的主要成分都是酒精，则下列说法正确的是

(

)A．在房间内喷洒乙醇喷雾消毒液后，会闻到淡淡的酒味，这是酒精分子做布朗运动的结果B．在房间内喷洒乙醇喷雾消毒液后，会闻到淡淡的酒味，与分子运动无关C．使用免洗洗手液洗手后，手部很快就干爽了，是由于液体分子扩散到了空气中D．使用免洗洗手液洗手后，洗手液中的酒精由液体变为同温度的气体的过程中，分子间距不变答案：C解析：在房间内喷洒乙醇喷雾消毒液后，会闻到淡淡的酒味，这是酒精分子扩散的结果，扩散现象的本质就是分子在不停地做无规则运动，A、B错误；由扩散现象的概念知C正确；洗手液中的酒精由液体变为同温度的气体的过程中，温度不变，分子平均动能不变，但是分子间距变大，D错误。

对布朗运动的理解2．关于布朗运动，下列说法正确的是

(

)A．布朗运动是液体分子的无规则运动B．悬浮在液体中的颗粒越小、液体温度越高，布朗运动越明显C．悬浮颗粒越大，在某一瞬间撞击它的分子数越多，布朗运动越明显D．布朗运动的无规则性反映了颗粒内部分子运动的无规则性答案：B

解析：布朗运动就是悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的无规则运动，反映了液体分子或气体分子的无规则运动，A、D错误；布朗运动是由于液体分子或气体分子对悬浮颗粒撞击作用的不平衡性引起的，悬浮颗粒越小，液体或气体温度越高，布朗运动就越明显，B正确，C错误。

对分子热运动的理解3．同学们都吃过味道鲜美的烤鸭，烤鸭的烤制过程没有添加任何调料，只是在烤制之前，把烤鸭放在腌制汤中腌制一定的时间，盐就会进入肉里。下列说法正确的是

(

)A．如果让腌制汤温度升高，盐进入鸭肉的速度不变B．烤鸭的腌制过程说明分子之间有引力，把盐分子吸进鸭肉里C．在腌制汤中，有的盐分子进入鸭肉，有的盐分子从鸭肉里面出来D．把鸭肉放入腌制汤后立刻冷冻，将不会有盐分子进入鸭肉答案：C

解析：盐分子进入鸭肉是因为发生了扩散，温度越高，扩散得越快，A错误；盐进入鸭肉是因为盐分子的无规则运动，并不是因为分子引力，B错误；盐分子永不停息地做无规则运动，有的进入鸭肉，有的离开鸭肉，C正确；冷冻后，仍然会有盐分子进入鸭肉，只不过速度慢一些，D错误。扩散现象、布朗运动与热运动的比较

扩散现象布朗运动热运动活动主体分子固体微小颗粒分子区别是分子的运动，发生在固体、液体、气体任何两种物质之间是比分子大得多的颗粒的运动，只能在液体、气体中发生是分子的运动，不能通过光学显微镜直接观察到共同点(1)都是无规则运动(2)都随温度的升高而更加激烈联系扩散现象、布朗运动都反映了分子做无规则的热运动逐点清(三)分子力、分子势能与物体的内能(基础点速过)

分子力、分子势能随分子间距离变化而变化情况1．如图所示为分子

间的引力和斥力随分子间距离变化的图像，当r＝r0时，引力和斥力大小相等，以下说法错误的是

(

)A．r＞r0时，随着分子间距离的增大，引力和斥力的合力逐渐减小B．r＝r0时，引力和斥力的合力最小C．r＝r0时，分子势能最小D．r＞r0时，随着分子间距离的增大，分子势能一直增大答案：A解析：分子间的引力和斥力同时存在，当分子间的距离r＝r0时，引力等于斥力，分子力为零，当r＞r0时，分子间的引力和斥力随分子间距离的增大而减小，斥力减小的更快，分子力表现为引力，引力和斥力的合力先增大后减小，故选项A错误，B正确；当分子间r＞r0时，分子力表现为引力，随距离r增大，引力做负功，分子势能增大，当分子间r＜r0时，分子力表现为斥力，随距离增大，斥力做正功，分子势能减小，当r＝r0时分子势能最小，故选项C、D正确。

内能与机械能的比较2．下列有关热现象和内能的说法中正确的是

(

)A．把物体缓慢举高，其机械能增加，内能增加B．盛有气体的容器做加速运动时，容器中气体的内能必定会随之增大，容器的机械能一定增大C．电流通过电阻后电阻发热，它的内能增加是通过“做功”方式实现的D．分子间引力和斥力相等时，分子势能最大答案：C

解析：把物体缓慢举高，外力做功，其机械能增加，由于温度和体积不变，物体内能不变，A错误；物体的内能与物体做什么性质的运动没有直接关系，B错误；电流通过电阻后电阻发热，是通过电流“做功”的方式改变电阻内能的，C正确；根据分子间作用力的特点，当分子间距离等于r0时，引力和斥力相等，不管分子间距离从r0增大还是减小，分子间作用力都做负功，分子势能都增加，故分子间距离等于r0时分子势能最小，D错误。1．分子力及分子势能与分子间距离的关系

分子力F分子势能Ep图像随分子间距离的变化情况r<r0F随r增大而减小，表现为斥力r增大，F做正功，Ep减小r>r0r增大，F先增大后减小，表现为引力r增大，F做负功，Ep增大r＝r0F引＝F斥，F＝0Ep最小，但不为零r>10r0引力和斥力都很微弱，F＝0Ep＝0续表2．内能和机械能的对比能量定义决定量值测量转化内能物体内所有分子的动能和势能的总和由物体内部分子微观运动状态决定恒不为零无法测量在一定条件下可相互转化机械能物体的动能及重力势能和弹性势能的总和与物体宏观运动状态、参考系和零势能面的选取有关可以为零可以测量逐点清(四)固体和液体(基础点速过)

晶体与非晶体的比较1．(2023·镇江质检)随着科技的发展，国家对晶体材料的研究也越来越深入，尤其是对稀土晶体的研究，已经走在世界的前列。关于晶体和非晶体，下列说法正确的是

(

)A．晶体都有规则的几何外形，非晶体则没有规则的几何外形B．同种物质不可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现C．单晶体具有固定的熔点，多晶体没有固定的熔点D．多晶体是由单晶体组合而成的，但单晶体表现为各向异性，多晶体表现为各向同性答案：D

解析：单晶体有规则的几何外形，多晶体和非晶体则没有规则的几何外形，选项A错误；同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，选项B错误；单晶体和多晶体都具有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，选项C错误；多晶体是由单晶体组合而成的，但单晶体表现为各向异性，多晶体表现为各向同性，选项D正确。

液晶的特性2．关于液晶，下列说法中正确的是

(

)A．液晶是液体和晶体的混合物B．所有物质都具有液晶态C．电子手表中的液晶在外加电压的影响下，本身能够发光D．液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性答案：D

解析：液晶并不是液体和晶体的混合物，而是一种特殊的物质，A错误；液晶具有液体的流动性，但不是所有物质都具有液晶态，B错误；液晶本身不能发光，C错误；液晶既像液体一样可以流动，又具有晶体各向异性的特性，所以液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性，D正确。

对液体性质的理解3．(2023·青岛模拟)关于表面张力，以下说法中正确的是

(

)A．小昆虫在水面上自由往来而不陷入水中是液体表面张力在起作用B．小木块能够浮在水面上是液体表面张力与其重力平衡的结果C．缝衣针浮在水面上不下沉是重力与水的浮力平衡的结果D．露珠表面的水分子之间的距离小于内部的水分子之间的距离答案：A

解析：小昆虫在水面上自由往来而不陷入水中是液体表面张力在起作用，选项A正确；小木块能够浮出水面是浮力与其重力平衡的结果，选项B错误；缝衣针浮在水面上不下沉是重力与水的表面张力平衡的结果，选项C错误；露珠表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，分子间表现为引力，使液体表面存在张力，选项D错误。1．晶体与非晶体的对比分类比较晶体非晶体单晶体多晶体外形规则不规则不规则熔点确定确定不确定物理性质各向异性各向同性各向同性原子排列规则多晶体的每个晶粒间排列不规则不规则典型物质石英、云母、食盐、硫酸铜玻璃、蜂蜡、松香2．对液体表面张力的理解形成原因表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大，分子间的相互作用力表现为引力表面特性表面层分子间的引力使液面产生了