2025高考物理步步高同步练习选修3第一章　分子动理论物体是由大量分子组成的含答案

2025高考物理步步高同步练习选修3第一章分子动理论1分子动理论的基本内容第1课时物体是由大量分子组成的[学习目标]1.认识物体是由大量分子组成的.2.知道分子模型，体会建立模型在研究物理问题中的作用.3.知道阿伏加德罗常数及其意义，会用阿伏加德罗常数进行计算或估算．1．物体是由大量分子组成的．2．阿伏加德罗常数(1)定义：1mol的任何物质都含有相同的粒子数，这个数量用阿伏加德罗常数表示．(2)大小：NA＝6.02×1023mol－1.1．判断下列说法的正误．(1)物体是由大量分子组成的，其中“分子”只包含分子，不包括原子和离子．(×)(2)阿伏加德罗常数所表示的是1g物质内所含的分子数．(×)(3)1mol任何物质都含有NA个粒子．(√)(4)知道氧气的摩尔质量和一个氧气分子的质量可以算出阿伏加德罗常数．(√)2．已知水的摩尔质量是18g/mol，则一个水分子的质量约为________kg.(结果保留两位有效数字)答案3.0×10－26解析m0＝eq\f(18×10－3,6.02×1023)kg≈3.0×10－26kg.一、阿伏加德罗常数导学探究已知阿伏加德罗常数为NA，回答下列问题：(1)1mol的物质内含有多少个分子？用什么表示？(2)若某种物质的摩尔质量为M，摩尔体积为Vmol，则一个分子的质量为多大？假设分子紧密排列，一个分子的体积为多大？(3)Vmol＝NAV0(V0为一个分子的体积，Vmol为摩尔体积)，对于任何固体、液体、气体都成立吗？答案(1)6.02×1023个NA(2)eq\f(M,NA)eq\f(Vmol,NA)(3)Vmol＝NAV0仅适用于固体和液体，不适用于气体．知识深化1．与阿伏加德罗常数相关的物理量宏观量：摩尔质量M、摩尔体积Vmol、物质的质量m、物质的体积V、物质的密度ρ；微观量：单个分子的质量m0、单个分子的体积V0其中密度ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(M,Vmol)，但是切记ρ＝eq\f(m0,V0)是没有物理意义的．2．微观量与宏观量的关系(1)分子质量：m0＝eq\f(M,NA)＝eq\f(ρVmol,NA).(2)分子体积：V0＝eq\f(Vmol,NA)＝eq\f(M,ρNA)(适用于固体和液体)．(对于气体，V0表示每个气体分子所占空间的体积)(3)物质所含的分子数：N＝nNA＝eq\f(m,M)NA＝eq\f(V,Vmol)NA.例1从下列哪一组物理量可以算出氧气的摩尔质量()A．氧气的密度和阿伏加德罗常数B．氧气分子的体积和阿伏加德罗常数C．氧气分子的质量和阿伏加德罗常数D．氧气分子的体积和氧气分子的质量答案C解析已知氧气的密度和阿伏加德罗常数，可以求出单位体积氧气的质量，但求不出氧气的摩尔质量，故A错误；已知氧气分子的体积和阿伏加德罗常数，求不出氧气的摩尔质量，故B错误；一摩尔氧气分子的质量是摩尔质量，一摩尔氧气含有阿伏加德罗常数个分子，已知氧气分子的质量和阿伏加德罗常数，可以求出氧气的摩尔质量，故C正确；已知氧气分子的体积和氧气分子的质量，求不出氧气的摩尔质量，故D错误．例2(2021·常州市新桥高级中学高二期中)阿伏加德罗常数是NA(单位为mol－1)，铜的摩尔质量为M(单位为kg/mol)，铜的密度为ρ(单位为kg/m3)，则下列说法错误的是()A．1m3铜所含的原子数目是eq\f(ρNA,M)B．1个铜原子的质量是eq\f(M,NA)C．1个铜原子占有的体积是eq\f(M,ρNA)D．1kg铜所含有的原子数目是ρNA答案D解析1m3铜含有的原子数为eq\f(NA,Vmol)，根据ρ＝eq\f(M,Vmol)，得eq\f(NA,Vmol)＝eq\f(ρNA,M)，选项A正确；1个铜原子的质量为m＝eq\f(M,NA)，选项B正确；1个铜原子占有的体积为eq\f(Vmol,NA)，因为ρ＝eq\f(M,Vmol)，所以eq\f(Vmol,NA)＝eq\f(M,ρNA)，选项C正确；1kg铜所含有的原子数目为eq\f(NA,M)≠ρNA，选项D错误．二、两种分子模型1．球体模型固体和液体可看作一个一个紧挨着的球形分子排列而成，忽略分子间空隙，如图甲所示．d＝eq\r(3,\f(6V0,π))＝eq\r(3,\f(6Vmol,πNA))(V0为分子体积)．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气体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．d＝eq\r(3,V0)＝eq\r(3,\f(Vmol,NA))(V0为每个气体分子所占据空间的体积)．例3(2021·江苏省扬州中学高二月考)空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发器(铜管)液化成水，经排水管排走，空气中水分越来越少，人会感觉干燥．某空调工作一段时间后，排出液化水的体积V＝1.0×103cm3.已知水的密度ρ＝1.0×103kg/m3、摩尔质量M＝1.8×10－2kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023mol－1.试求：(结果均保留一位有效数字)(1)该液化水的质量；(2)该液化水中含有水分子的总数N；(3)一个水分子的直径d.答案(1)1kg(2)3×1025个(3)4×10－10m解析(1)根据m＝ρV代入数据可得该液化水的质量m＝1kg(2)该液化水的物质的量n＝eq\f(m,M)水分子数：N＝nNA则得N＝eq\f(m,M)NA＝eq\f(1,1.8×10－2)×6.0×1023个≈3×1025个．(3)建立水分子的球模型每个水分子的体积为V0＝eq\f(V,N)＝eq\f(V,\f(ρV,M)NA)＝eq\f(M,ρNA)又V0＝eq\f(1,6)πd3故得水分子直径d＝eq\r(3,\f(6M,πρNA))解得d≈4×10－10m.例4(2021·江苏宜兴市张渚高级中学高二阶段练习)很多轿车为了改善夜间行驶时的照明问题，在车灯的设计上选择了氙气灯，因为氙气灯灯光的亮度是普通灯灯光亮度的3倍，但是耗电量仅是普通灯的一半，氙气灯使用寿命则是普通灯的5倍，很多车主会选择含有氙气灯的汽车，若氙气充入灯头后的容积V＝1.6L，氙气密度ρ＝6.0kg/m3.已知氙气摩尔质量M＝0.131kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6×1023mol－1.试估算：(结果均保留一位有效数字)(1)灯头中氙气分子的总个数N；(2)灯头中氙气分子间的平均距离．答案(1)4×1022个(2)3×10－9m解析(1)设氙气的物质的量为n，则n＝eq\f(ρV,M)氙气分子的总数：N＝eq\f(ρV,M)NA＝eq\f(6.0×1.6×10－3,0.131)×6×1023个≈4×1022个；(2)每个分子所占的空间为：V0＝eq\f(V,N)设分子间平均距离为a，则有：V0＝a3则a＝eq\r(3,\f(V,N))＝eq\r(3,\f(1.6×10－3,4×1022))m≈3×10－9m.考点一阿伏加德罗常数及应用1．(2022·盐城市伍佑中学高二月考)通过下列各组已知物理量，能估算出气体分子间的平均距离的是()A．阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量B．气体的密度、体积和摩尔质量C．气体的质量和体积D．阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度答案D解析设气体的密度、摩尔质量和摩尔体积分别为ρ、M和Vmol，则Vmol＝eq\f(M,ρ)，因为1mol气体中的分子数为阿伏加德罗常数，因此可以估算出每个气体分子所占空间的体积V1＝eq\f(Vmol,NA)＝eq\f(M,ρNA)，便可估算出气体分子间的平均距离，D正确．2．NA表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是()A．在同温同压时，相同体积的任何气体单质所含的原子数目相同B．2g氢气所含原子数目为NAC．在标准状况下，11.2L氮气所含的原子数目为2NAD．17g氨气(NH3)所含质子数为10NA答案D解析由于构成单质分子的原子数目不一定相同，所以同温同压下相同体积气体单质所含原子数目不一定相同，A错误；2g氢气所含原子数目为2NA，B错误；在标准状况下，11.2L氮气的物质的量为0.5mol，所含原子数目为NA，C错误；17g氨气即1mol氨气，其所含质子数为(7＋3)NA，即10NA，D正确．3．(2022·江苏盐城高二期中)已知地球的半径为6.4×103km，水的摩尔质量为1.8×10－2kg/mol，阿伏加德罗常数为6.02×1023mol－1，设想将1g水均匀地分布在地球表面，估算1m2的地球表面上分布的水分子数目约为()A．7×107个 B．3×108个C．3×1011个 D．7×1010个答案A解析1g水所含分子数为n＝eq\f(m,M)NA,1m2所含分子数为n′＝eq\f(n,4πR2)≈7×107个，A正确．4．(2021·江苏扬州市江都区大桥高级中学高二月考)下列可以算出阿伏加德罗常数，并表示正确的一组数据是()A．由水的密度ρ和水的摩尔质量M，得NA＝eq\f(M,ρ)B．由水的摩尔质量M和水分子的体积V0，得NA＝eq\f(M,V0)C．由水分子的质量m0和水的摩尔质量M，得NA＝eq\f(M,m0)D．由水分子的体积V0和水蒸气的摩尔体积V，得NA＝eq\f(V,V0)答案C解析知道水的密度和水的摩尔质量可以求出其摩尔体积V＝eq\f(M,ρ)，故A错误；根据水的摩尔质量M和水分子的体积V0和水的密度ρ可得，阿伏加德罗常数NA＝eq\f(\f(M,ρ),V0)＝eq\f(M,ρV0)，故B错误；根据水分子的质量m0和水的摩尔质量M，得阿伏加德罗常数NA＝eq\f(M,m0)，故C正确；因为水蒸5．(2021·江苏省公道中学高二月考)由阿伏加德罗常数NA和一个水分子的质量m，一个水分子的体积V0，不能确定的物理量有()A．1摩尔水的质量 B．2摩尔水蒸气的质量C．3摩尔水的体积 D．4摩尔水蒸气的体积答案D解析摩尔质量等于分子的质量乘以阿伏加德罗常数，即M＝m·NA，故A不符合题意；水蒸气的分子与水分子相同，所以1摩尔水蒸气的质量也是m·NA,2摩尔水蒸气的质量是2m·NA，故B不符合题意；水的摩尔体积等于水分子的体积乘以阿伏加德罗常数，所以3摩尔水的体积是3V0·NA，故C不符合题意；水蒸气中，水分子之间的距离比较大，水分子所占空间的体积远大于水分子的体积，而且不同的压强下水蒸气的摩尔体积不同，所以根据题目提供的条件不能确定4摩尔水蒸气的体积，故D符合题意．考点二两种分子模型6．已知水银的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，则水银分子的直径是()A． B．C.eq\f(6M,πρNA) D.eq\f(M,ρNA)答案A解析1mol水银的体积V＝eq\f(M,ρ)，1个水银分子的体积V0＝eq\f(V,NA)＝eq\f(M,ρNA)，把水银分子看成球体，则V0＝eq\f(1,6)πd3，所以d＝，把水银分子看成立方体，则V0＝d3，所以d＝eq\r(3,\f(M,ρNA))＝，故选项A正确．7．(2022·江苏南京市第一中学高二阶段练习)钻石是首饰和高强度钻头、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.已知1克拉＝0.2克，则()A．a克拉钻石所含有的分子数为eq\f(0.2×10－3aNA,M)B．a克拉钻石所含有的分子数为eq\f(aNA,M)C．每个钻石分子的直径为eq\r(3,\f(6M×10－3,NAρπ))(单位为m)D．每个钻石分子的直径为eq\r(\f(6M,NAρπ))(单位为m)答案C解析a克拉钻石所含有的分子数为n＝eq\f(0.2a,M)NA，所以A、B错误；每个钻石分子的体积为V0＝eq\f(M×10－3,ρNA)，把钻石分子视为球体，则V0＝eq\f(1,6)πd3，解得每个钻石分子直径d＝eq\r(3,\f(6M×10－3,NAρπ))，所以C正确，D错误．8．已知水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，水的摩尔质量M＝1.8×10－2kg/mol，在标准状况下，水蒸气的摩尔体积Vmol＝22.4×10－3m3/mol，水蒸气分子的间距约是水分子直径的(阿伏加德罗常数为6.02×1023mol－1)()A．1倍 B．10倍C．100倍 D．1000倍答案B解析水蒸气是气体，在标准状况下的摩尔体积Vmol＝22.4×10－3m3/mol，每个水蒸气分子所占空间的体积V＝eq\f(Vmol,NA)，把每个分子和它所占空间看成一个小立方体，分子间距等于每个立方体的边长，即d＝eq\r(3,V)≈3.34×10－9m．液体时水分子的摩尔体积Vmol′＝eq\f(M,ρ)，若建立液态水分子的球模型，有eq\f(1,6)πD3＝eq\f(Vmol′,NA)，水分子的直径D≈3.85×10－10m，所以eq\f(d,D)≈8.7，故选B.9．(2021·常州市第三中学高二期中)某气体的摩尔质量为M，分子质量为m.若1摩尔该气体的体积为Vm，密度为ρ，则下列表示该气体单位体积分子数的关系式不正确的是(阿伏加德罗常数为NA)()A.eq\f(NA,Vm)B.eq\f(M,mVm)C.eq\f(ρNA,M)D.eq\f(ρNA,m)答案D解析根据题意，气体单位体积分子数是指单位体积气体分子的数量，选项A中NA是指每摩尔该气体含有的气体分子数量，Vm是指每摩尔该气体的体积，两者相除刚好得到单位体积该气体含有的分子数量，A正确；选项B中，摩尔质量M与分子质量m相除刚好得到每摩尔该气体含有的气体分子数，即为NA，此时就与选项A相同了，B正确；选项C中eq\f(ρNA,M)＝eq\f(NA,\f(M,ρ))，气体摩尔质量与其密度相除刚好得到气体的摩尔体积Vm，之后与A相同，C正确，D错误．10．(2021·江苏泰州中学高二开学考试)已知阿伏加德罗常数为NA，某物质的摩尔质量为M，则该物质的分子质量和mkg水中所含氢原子数分别是()A.eq\f(M,NA)，eq\f(1,9)mNA×103B．MNA,9mNAC.eq\f(M,NA)，eq\f(1,18)mNA×103D.eq\f(NA,M)，18mNA答案A解析该物质的分子质量为eq\f(M,NA)；mkg水中所含水分子数为eq\f(m×103g,M水)NA，一个水分子中含有两个氢原子，则所含的氢原子数为eq\f(m×103g,M水)NA×2＝eq\f(m×103g,18)NA×2(个)＝eq\f(1,9)mNA×103(个)，故A正确，B、C、D错误．11．(2022·山东青岛二中高二阶段练习)已知地球表面空气的总质量为m，空气的平均摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，若把地球表面的空气全部液化且均匀分布在地球表面，则地球的半径将增加ΔR，为估算ΔR，除上述已知量之外，还需要的物理量是()A．地球半径RB．液体密度ρC．地球半径R，空气分子的平均体积V0D．液体密度ρ，空气分子的平均体积V0答案C解析若把空气全部液化且均匀分布在地球表面时，形成一个大的球体，液化后的空气形成球壳的体积V＝eq\f(4,3)π(R＋ΔR)3－eq\f(4,3)πR3，且V＝eq\f(m,M)NAV0，联立可求ΔR的值，故选C.12．铁的密度ρ＝7.8×103kg/m3、摩尔质量M＝5.6×10－2kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023mol－1.可将铁原子视为球体，试估算：(结果保留一位有效数字)(1)1克铁含有的原子数；(2)铁原子的直径大小．答案(1)1×1022个(2)3×10－10m解析(1)一个铁原子的平均质量m0＝eq\f(M,NA)，1克铁含有的原子数：N＝eq\f(mNA,M)＝eq\f(1×10－3×6.0×1023,5.6×10－2)≈1×1022个；(2)一个铁原子的体积V0＝eq\f(M,ρNA)＝eq\f(5.6×10－2,7.8×103×6.0×1023)m3≈1.2×10－29m3，根据V0＝eq\f(1,6)πd3得，d＝eq\r(3,\f(6V0,π))＝eq\r(3,\f(6×1.2×10－29,3.14))m≈3×10－10m.第2课时分子热运动和分子间的作用力[学习目标]1.知道扩散现象、布朗运动和分子的热运动，理解扩散现象、布朗运动产生的原因.2.通过实验，知道分子间存在空隙和相互作用力，并理解分子力与分子间距的关系.3.明确分子动理论的内容．一、分子热运动1．扩散(1)定义：不同种物质能够彼此进入对方的现象．(2)产生原因：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．(3)意义：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．(4)应用：生产半导体器件时，在高温条件下通过分子的扩散，在纯净半导体材料中掺入其他元素．2．布朗运动(1)定义：悬浮微粒的无规则运动．(2)产生原因：悬浮在液体中的微粒越小，在某一瞬间跟它相撞的液体分子数越少，撞击作用的不平衡性表现得越明显，并且微粒越小，它的质量越小，其运动状态越容易被改变，布朗运动越明显．(3)意义：间接地反映液体分子运动的无规则性．3．热运动(1)定义：分子永不停息的无规则运动．(2)温度是分子热运动剧烈程度的标志．二、分子间的作用力1．分子间有空隙(1)气体分子间有空隙：气体很容易被压缩，说明气体分子之间存在着很大的空隙．(2)液体分子间有空隙：水和酒精混合后总体积变小，表明液体分子之间存在着空隙．(3)固体分子间有空隙：压在一起的金块和铅块，各自的分子能扩散到对方的内部，表明固体分子之间也存在着空隙．2．分子间的作用力(1)分子间的作用力F跟分子间距离r的关系如图所示．①当r＜r0时，分子间的作用力F表现为斥力．②当r＝r0时，分子间的作用力F为0；这个位置称为平衡位置．③当r＞r0时，分子间的作用力F表现为引力．(2)产生原因：由原子内部的带电粒子的相互作用引起的．三、分子动理论1．分子动理论：把物质的热学性质和规律看作微观粒子热运动的宏观表现而建立的理论．2．基本内容(1)物体是由大量分子组成的．(2)分子在做永不停息的无规则运动．(3)分子之间存在着相互作用力．1．判断下列说法的正误．(1)只有在气体和液体中才能发生扩散现象．(×)(2)阳光从狭缝中射入教室，透过阳光看到飞舞的尘埃，这些尘埃颗粒的运动就是布朗运动．(×)(3)随着分子间距离的增大，分子力先减小后增大．(×)2．用显微镜观察悬浮在水中的小炭粒的运动，其现象属于________；向一杯清水中滴几滴红墨水，红墨水向周围运动，其现象属于________．打湿了的两张纸很难分开是因为分子间存在________．玻璃打碎后，不能把它们再拼在一起，是因为玻璃分子间作用力________．答案布朗运动扩散现象引力为零一、分子热运动导学探究1．生活中常会见到下列几种现象：①在墙角打开一瓶香水，很快整个房间都会弥漫着香气．②在一盆清水中滴一滴红色墨水，过一段时间整盆水会变成浓度相同的红色．③把一碗小米倒入一袋玉米中，掺匀后小米进入玉米的间隙中．④强烈的阳光射入较暗的房间内，可以看到在光束中有浮在空气中的微粒不停地运动．⑤用显微镜观察到放入水中的花粉在不停地运动．以上现象中属于扩散现象的是________，属于布朗运动的是________．答案①②⑤2．扩散现象的快慢、布朗运动的明显程度都与温度有关，所以它们都是热运动，这种说法正确吗？答案不正确．3．温度降低，分子的热运动变慢，当温度降低到0℃以下时，分子就停止运动了，这种说法正确吗？为什么？答案不正确．分子的热运动是永不停息的．虽然温度降低，分子的无规则运动变慢，但不会停止，所以当温度降低到0℃以下时，分子的无规则运动仍然不会停止．知识深化1．扩散现象(1)扩散现象是由物质分子的无规则运动产生的．(2)气体物质的扩散现象最显著；常温下物质处于固态时扩散现象不明显．(3)扩散现象发生的显著程度与物质的温度有关，温度越高，扩散现象越显著，这表明温度越高，分子运动得越剧烈．(4)分子运动的特点①永不停息；②无规则．2．布朗运动(1)微粒的大小：做布朗运动的微粒是由许多分子组成的固体颗粒而不是单个分子．其大小直接用人眼观察不到，但在光学显微镜下可以看到．(2)布朗运动产生的原因：液体分子不停地做无规则运动，不断地撞击微粒．如图，悬浮的微粒足够小时，来自各个方向的液体分子撞击作用力不平衡，在某一瞬间，微粒在某个方向受到的撞击作用较强，在下一瞬间，微粒受到另一方向的撞击作用较强，这样，就引起了微粒的无规则运动．(3)实质及意义：布朗运动实质是由液体分子与悬浮微粒间相互作用引起的，反映了液体分子的无规则运动．(4)影响因素①悬浮的微粒越小，布朗运动越明显．②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)热运动是对于大量分子的整体而言的，对个别分子无意义．(3)分子热运动的剧烈程度虽然受到温度影响，温度高分子热运动快，温度低分子热运动慢，但分子热运动永远不会停息．例1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．扩散现象只能在液体中发生D．液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的答案A解析温度越高，扩散进行得越快，故A正确；扩散现象是分子热运动引起的分子的迁移现象，没有产生新的物质，是物理现象，故B错误；扩散现象在气体、液体和固体中都能发生，故C错误；液体中的扩散现象不是由于液体的对流形成的，而是因液体分子无规则运动产生的，故D错误．例2(2021·江苏南通高二月考)甲、乙两图是某同学从资料中查到的两张记录水中炭粒运动位置连线的图片，记录炭粒位置的时间间隔均为30s，两方格纸每格表示的长度相同．下列说法正确的是()A．两图中的连线是炭粒的运动轨迹B．炭粒做无规则运动的原因是炭粒分子运动的无规则性C．若水温相同，甲中炭粒的颗粒较大D．若炭粒大小相同，甲的水温较高答案C解析炭粒在水中做布朗运动，题图是悬浮在水中的炭粒的运动位置连线的图片，而并非炭粒无规则运动的轨迹，故A错误；布朗运动是小颗粒受到不同方向的液体分子无规则运动产生的撞击力不平衡引起的，炭粒做无规则运动是由于水分子的无规则运动引起的，故B错误；颗粒越小，温度越高，布朗运动越剧烈；对比甲、乙两个图，在相同时间间隔内，乙运动的距离更大，说明乙的无规则运动更加剧烈；如果水温相同，题图甲中炭粒的颗粒比较大；如果炭粒大小相同，乙的水温较高，故C正确，D错误．例3(2021·江苏公道中学高二月考)下列关于热运动的说法中正确的是()A．热运动是物体受热后所做的运动B．大量分子的永不停息的无规则运动C．单个分子的永不停息的无规则运动D．温度高的物体中的分子的无规则运动答案B解析热运动是指大量分子的永不停息的无规则运动，并不是物体受热后所做的运动，也不是单个分子的永不停息的无规则运动，也不是温度高的物体中的分子的无规则运动，故选B.布朗运动与热运动的区别与联系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，肉眼看不到在光学显微镜下看不到相同点①无规则；②永不停息；③温度越高越剧烈联系周围液体(或气体)分子的热运动是布朗运动产生的原因，布朗运动反映了液体(或气体)分子的热运动二、分子间的作用力导学探究(1)如图所示，把一块干净的玻璃板吊在弹簧测力计下面，使玻璃板水平地接触水面，若想使玻璃板离开水面，在拉出玻璃板时，弹簧测力计的示数与玻璃板的重力相等吗？为什么？(2)分子间存在着相互作用力，有时表现为引力，有时表现为斥力．当两个物体紧靠在一起时，并没有粘在一起是因为此时两个物体间的分子力表现为斥力吗？答案(1)不相等．此时玻璃板和液面分子间的作用力表现为引力，所以在使玻璃板离开水面时弹簧测力计的示数要大于玻璃板的重力．(2)不是．虽然两物体靠得很紧，但绝大部分分子间距离仍很大，达不到分子引力起作用的距离，所以不会粘在一起．知识深化1．对分子间作用力的理解分子间的作用力是分子引力和分子斥力的合力，且分子引力和分子斥力是同时存在的．2．对分子力与分子间距离变化关系的理解(1)r0的意义分子间距离r＝r0时，引力与斥力大小相等，分子力为零，所以分子间距离等于r0(数量级为10－10m)的位置叫平衡位置．(2)分子间的引力、斥力和分子力随分子间距离变化的图像如图所示．在r轴上方，分子间的作用力表现为斥力；在r轴下方，分子间的作用力表现为引力．①分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，且斥力变化得快．②实际表现的分子力是引力和斥力的合力．③当r<r0时，分子力随分子间距离的增大而减小；当r>r0时，分子力随分子间距离的增大先增大后减小．例4当两个分子间的距离为r0时，正好处于平衡状态，下列关于分子间作用力与分子间距离的关系的说法正确的是()A．当分子间的距离r<r0时，它们之间只有斥力作用B．当分子间的距离r＝r0时，分子不受力C．当分子间的距离从0.5r0增大到10r0的过程中，分子间的引力和斥力都在减小，且斥力比引力减小得快D．当分子间的距离从0.5r0增大到10r0的过程中，分子间相互作用力的合力在逐渐减小答案C解析分子间相互作用的引力和斥力是同时存在的，当r＝r0时，F引＝F斥，分子所受的合力为零，并非不受力；当r<r0时，F斥>F引，合力为斥力，并非只受斥力，故A、B错误．当分子间的距离从0.5r0增大到10r0的过程中，分子间的引力和斥力都减小，而且斥力比引力减小得快，分子间作用力的合力先减小到零，再增大，最后减小，故C正确，D错误．例5关于分子力，下列说法中正确的是()A．碎玻璃不能拼合在一起，说明玻璃分子间斥力起作用B．用打气筒给自行车打气需用力向下压活塞，说明气体分子间有斥力C．固体很难被拉伸，也很难被压缩，说明分子间既有引力又有斥力D．水和酒精混合后的体积小于原来体积之和，说明分子间存在引力答案C解析碎玻璃不能拼合在一起，是由于分子间距离达不到分子引力起作用的范围之内，并不是玻璃分子间斥力起作用，选项A错误；用打气筒给自行车打气需用力向下压活塞，是气体压强作用的缘故，不能说明气体分子间有斥力，选项B错误；固体很难被拉伸，也很难被压缩，说明分子间既有引力又有斥力，选项C正确；水和酒精混合后的体积小于原来体积之和，说明分子间有空隙，选项D错误．外力作用下三种状态表现不同的原因2．外力作用下液体很难被压缩的原因是分子间存在斥力．3．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，是气体压强的原因．考点一分子热运动1．(2021·吉林长春高二期末)关于扩散现象，下列说法正确的是()A．只有气体和液体才能发生扩散现象B．扩散现象使人们直接看到了分子的运动C．扩散现象说明分子是整体定向移动的D．温度越高，分子热运动越剧烈，扩散越快答案D解析扩散现象表明了一切物体的分子都在不停地做无规则运动，气体、液体、固体都能发生扩散现象，故A错误．不同的物质在相互接触时彼此进入对方的现象叫作扩散现象，一切物质的分子都在不停地做无规则运动，所以固体、液体或气体之间都会发生扩散现象，扩散现象表明分子是运动的，且分子间有间隙，并非使人们直接看到了分子的运动，故B、C错2．把生鸭蛋放在盐水中腌制一段时间，盐就会进入鸭蛋里．则下列说法不正确的是()A．盐分子的运动属于扩散现象B．盐分子的运动属于布朗运动C．如果让腌制鸭蛋的盐水温度升高，盐分子进入鸭蛋的速度就会加快D．在鸭蛋腌制过程中，有盐分子进入鸭蛋内，也有盐分子从鸭蛋里面出来答案B解析盐分子的运动属于扩散现象，布朗运动不是分子本身的运动，故A正确，B错误；如果让腌制鸭蛋的盐水温度升高，分子运动更剧烈，则盐分子进入鸭蛋的速度就会加快，故C正确；在腌制鸭蛋的过程中，分子运动是无规则的，有盐分子进入鸭蛋，同样会有盐分子从鸭蛋里面出来，故D正确．3.如图所示，一个装有无色空气的广口瓶倒扣在装有红棕色二氧化氮气体的广口瓶上，中间用玻璃板隔开，当抽去玻璃板后所发生的现象，(已知二氧化氮的密度比空气密度大)下列说法正确的是()A．当过一段时间可以发现上面瓶中的气体也变成了淡红棕色B．由于二氧化氮密度较大，不会跑到上面的瓶中，所以上面瓶不会出现淡红棕色C．由于下面二氧化氮的摩尔质量大于上面空气的平均摩尔质量，二氧化氮不会跑到上面的瓶中，所以上面瓶不会出现淡红棕色D．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，所以会发现上面瓶中的瓶口处显淡红棕色，但在瓶底处不会出现淡红棕色答案A解析因为分子永不停息地做无规则运动，所以相互接触的两种物质的分子会彼此进入对方，也就是扩散，最终空气和二氧化氮均匀混合，整体呈现淡红棕色．故选A.4．(2021·江苏盐城高二期末)下列关于布朗运动的说法，正确的是()A．液体温度越低，悬浮微粒越大，布朗运动越剧烈B．布朗运动是由于液体各个部分的温度不同而引起的C．布朗运动就是液体分子的无规则运动D．布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮微粒撞击作用的不平衡引起的答案D解析液体温度越低，悬浮微粒越大，布朗运动越缓慢，故A错误；布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的无规则运动，是由于液体分子从各个方向对悬浮颗粒撞击作用的不平衡引起的，布朗运动反映了液体分子的无规则运动，故B、C错误，D正确．5．(2021·江苏扬州中学高二期中)我国已开展空气中PM2.5浓度的监测工作，PM2.5是指空气中直径小于2.5微米的悬浮颗粒物，可在显微镜下观察到，它漂浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后会进入血液对人体形成危害．矿物燃料燃烧时废弃物的排放是形成PM2.5的主要原因，下列关于PM2.5的说法中正确的是()A．PM2.5在空气中的运动属于分子热运动B．PM2.5的无规则运动说明了空气分子做分子热运动C．PM2.5的质量越大，其无规则运动越剧烈D．温度越低，PM2.5的无规则运动越剧烈答案B解析PM2.5是固体小颗粒，不是分子，故PM2.5在空气中的运动不属于分子热运动，故A错误；PM2.5的无规则运动说明了空气分子做分子热运动，故B正确；PM2.5的质量越小，其无规则运动越剧烈，故C错误；温度越高，PM2.5的无规则运动越剧烈，故D错误．6．(2021·江苏公道中学高二阶段练习)小张在显微镜下观察水中悬浮的细微粉笔末的运动．从A点开始，他把粉笔末每隔20s的位置记录在坐标纸上，依次得到B、C、D…点，把这些点连线形成如图所示折线图，则关于该粉笔末的运动，下列说法正确的是()A．该折线图是粉笔末的运动轨迹B．粉笔末的无规则运动反映了水分子的无规则运动C．经过B点后10s，粉笔末应该在BC的中点处D．粉笔末由B到C的平均速度大于C到D的平均速度答案B解析题图中的折线是粉笔末在不同时刻的位置的连线，既不是固体颗粒的运动轨迹，也不是分子的运动轨迹，故A错误；题图中的折线没有规则，说明粉笔末的运动是无规则的，反映了水分子的无规则运动，故B正确；粉笔末的运动是无规则的，不能判断出在经过B点后10s，粉笔末是否在BC的中点处，故C错误；根据平均速度的定义，由题图可知，B到C的位移的大小小于C到D的位移的大小，时间间隔相等，所以由B到C的平均速度小于由C到D的平均速度，故D错误．7．下列关于热运动的说法中，正确的是()A．0℃的物体中的分子不做无规则运动B．因为布朗运动的激烈程度跟温度有关，所以布朗运动也叫作热运动C．存放过煤的混凝土地面下一段深度内都有黑色颗粒，说明煤分子和混凝土分子都在做无规则的运动D．运动物体中的分子热运动比静止物体中的分子热运动激烈答案C解析分子的热运动永不停息，因此0℃的物体中的分子仍做无规则运动，A错误；虽然布朗运动与温度有关，但是布朗运动是固体微粒的运动，不是分子的运动，而热运动是指分子永不停息的无规则运动，故B错误；扩散现象说明了分子在做无规则的运动，C正确；热运考点二分子间的作用力8．(2022·河南禹州市三立高级中学高二检测)清晨，草叶上的露珠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．引力减小，斥力增大B．斥力减小，引力增大C．引力和斥力都减小D．引力和斥力都增大答案D解析水由气态凝结成液态，分子间距离变小，而分子间同时存在引力和斥力，且引力和斥力都随着分子间距离的减小而增大，故D正确，A、B、C错误．9.两分子间的作用力F与分子间距r的关系图线如图所示，下列说法中正确的是()A．r<r1时，两分子间的引力为零B．r1<r<r2时，两分子间的作用力随r的增大而逐渐增大C．r＝r2时，两分子间的引力最大D．r>r2时，两分子间的引力随r的增大而增大，斥力为零答案B解析分子间同时存在引力和斥力，r<r1时，斥力大于引力，合力表现为斥力，故A错误；r1<r<r2时，两分子间的作用力随r的增大而逐渐增大，故B正确；分子间同时存在引力和斥力，且均随着两分子间距离的减小而增大，r＝r2时，分子间的引力不是最大，故C错误