2025新课改-高中物理-选修第3册（10讲）01 A分子动理论 基础版含答案

2025新课改-高中物理-选修第3册（10讲）01A分子动理论基础版分子动理论一、分子动理论1．物体是由大量分子组成的⑴用油膜法估测分子的大小把很小一滴油酸滴在水面上，水面上会形成一块油酸薄膜，薄膜是由单层油酸分子组成的。在估算时我们忽略油酸分子的形状，把它简化为球形。测出一滴液体中油酸所占的体积，油膜的面积，就能估算出油酸的分子直径。①首先，配置一定浓度的油酸酒精溶液，例如可以向油酸中加酒精，直至总量达到。用注射器吸取这样的油酸溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，记下液滴的总滴数和它们的总体积，这样便知道1滴溶液的体积了。例如，100滴溶液的体积是，1滴的体积就是。根据这些数据就可以计算出一滴溶液中所含纯油酸的体积。例如，上述数据中，1滴溶液含油酸。如果把1滴这样的溶液滴在水面，溶液中的酒精将溶于水并很快挥发，液面上的油膜便是纯油酸形成的。②先在浅盘里倒入约深的水，然后将痱子粉或细石膏粉均匀地洒在水面上。用注射器往水面上滴1滴油酸酒精溶液，油酸立即在水面散开，形成一块薄膜。薄膜上没有痱子粉，可以清楚地看出它的轮廓。待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描下油酸膜的形状。将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，计算轮廓范围内的正方形个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个。把正方形的个数乘以单个正方形的面积就得到油膜的面积。⑵分子的大小：除了一些有机物质的大分子外，多数分子尺寸的数量级为。⑶阿伏加德罗常数：我们在化学课中学过，的任何物质都含有相同的粒子数，这个数量可以用阿伏加德罗常数来表示。年用射线测得的阿伏加德罗常数是。典例精讲【例1.1】（2019•浦东新区学业考试）在“用单分子油膜估测分子大小”实验中，若一滴油酸酒精溶液中油酸所占体积为V，在水面上形成的单分子油膜面积为S，则估算出油酸分子的直径为（）A．SV B．VS C．3V【分析】根据题意可先求得1滴酒精油酸溶液的体积，从而根据d=V【解答】解：1滴酒精油酸溶液的油酸所占的体积V，在水面上形成的单分子油膜面积为S，所以油酸分子直径为：d=V故选：B。【例1.2】（2019春•徐州期末）某气体的摩尔质量是M，标准状态下的摩尔体积为V，阿伏加德罗常数为NA，下列叙述中正确的是（）A．该气体每个分子的质量为MNB．该气体单位体积内的分子数为VNC．该气体在标准状态下的密度为MND．在标准状态下每个气体分子的体积为V【分析】密度等于摩尔质量除以摩尔体积，摩尔数等于质量与摩尔质量之比。阿伏加德罗常数NA个原子的质量之和等于摩尔质量。【解答】解：A、每个气体分子的质量为摩尔质量与阿伏伽德罗常数的比值，即MNB、分子数密度等于物质的量乘以阿伏伽德罗常数再除以标准状态的体积V，即NAC、摩尔质量除以摩尔体积等于密度，该气体在标准状态下的密度为MVD、由于分子间距的存在，每个气体分子的体积远小于VN故选：A。【例1.3】（2019春•武邑县校级期末）下列说法中不正确的有（）A．已知水的摩尔质量和水分子的质量，就可以计算出阿伏加德罗常数 B．布朗运动说明分子在永不停息地做无规则运动 C．两个分子间由很远（r＞10﹣9m）距离就小到很难再靠近，分子间作用力先减小后增大 D．露珠呈球状是由于液体表面张力的作用【分析】解答本题需掌握：摩尔质量＝分子质量×阿伏加德罗常数；布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动；分子力做功等于分子势能的减小量；液体表面存在张力。【解答】解：A、已知水的摩尔质量和水分子的质量，根据摩尔质量除以水分子的质量得到阿伏加德罗常数，故A正确；B、布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，说明液体分子在永不停息地做无规则运动，故B正确；C、两个分子间由很远（r＞10﹣9m）距离减小到很难再靠近的过程中，分子间作用力先增大再减小，到达平衡距离为零，此后再增大；故C错误；D、液体表面存在张力，露珠呈球状是由于液体表面张力的作用，故D正确；本题选择不正确的故选：C。【例1.4】（2019春•滨州月考）下列判断正确的是（）A．可以用气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数估算出每个气体分子的体积 B．叶面上的小露珠呈球形是由于露珠不受重力的作用 C．不具有规则几何形状的物体可能也是晶体 D．布朗运动是指在显微镜下观察到的液体分子的无规则运动【分析】气体分子的体积和分子所占的体积不同，气体分子间距离较大，不能用摩尔体积和阿伏伽德罗常数估算出每个气体分子的体积；明确晶体的性质，知道单晶体不具有规则的外形；明确布朗运动的性质，知道布朗运动是固体小颗粒的运动，它是分子热运动的反映。【解答】解：A、由于气体分子的体积和分子所占的体积不同，所以不能由1摩尔气体的摩尔体积和每个分子的体积估算出阿伏伽德罗常数，故A错误；B、叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用，故B错误；C、晶体分为单晶体和非晶体，非晶体没有规则的几何形状，单晶体也没有规则的几何形状，故C正确；D、布朗运动是在显微镜中看到的固体小颗粒的运动，它间接反映了液体分子的无规则运动，故D错误；故选：C。2．分子永不停息地做无规则热运动物体里的分子永不停息地做无规则运动，这种运动跟温度有关，所以通常把分子的这种运动叫做热运动。⑴扩散现象从实验和生活现象中我们都会发现，不同物质能够彼此进入对方，物理学把这类现象叫做扩散。⑵布朗运动19世纪初，一些人观察到，悬浮在液体中的小颗粒总在不停的运动。1827年，英国植物学家布朗首先在显微镜下研究了这种运动。下面我们来做类似的实验。把墨汁用水稀释后取出一滴放在高倍显微镜下观察，可以看到悬浮在液体中的小碳粒在不停地做无规则运动，追踪一个小碳粒的运动，每隔把碳粒的位置记录下来，然后用直线把这些位置按时间顺序依次连接起来，就得到类似右下图所示的微粒运动的位置连线。可以看出，微粒的运动是无规则的。实际上，就是在短短的内，微粒的运动也是极不规则的。布朗运动是怎样产生的呢？在显微镜下看起来连成一片的液体，实际上是由许多分子组成的。液体分子不停地做无规则运动，不断地撞击微粒。如图为一颗微粒受到周围液体分子撞击的情景。悬浮微粒足够小时，来自各个方向的液体分子撞击作用的不平衡性便表现出来了。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，微粒受到另一个方向的撞击作用较强，这样，就引起了微粒的无规则运动。典例精讲【例2.1】（2019春•博罗县校级月考）关于热力学基础，下列说法正确的是（）A．空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果 B．布朗运动是气体或液体分子的运动 C．扩散现象在气体、液体中能发生，但在固体中不能发生 D．某气体的摩尔体积为V，每个分子的体积为V0，则阿伏加德罗常数可表示为NA=【分析】空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果；扩散现象在任何物质中都能发生；根据阿伏伽德罗常数的意义进行计算。【解答】解：A、空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果，故A正确；B、悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的永不停息地做无规则运动，不是分子的运动，故B错误；C、扩散现象在气体、液体中能发生，在固体中也能发生，故C错误；D、气体分子之间的距离远大于分子的大小，所以阿伏加德罗常数不能用NA=V故选：A。【例2.2】（2019春•离石区校级月考）在显微镜下观察稀释了的碳素墨水，能够直接看到的是（）A．水分子的运动情况 B．碳分子的运动情况 C．水分子对炭粒的作用 D．炭粒的无规则运动【分析】此题需明确：布朗运动是悬浮微粒永不停息地做无规则运，反映的是液体分子不停地做无规则的运动，借助显微镜可看到悬浮微粒的无规则运动，看不到液体分子。【解答】解：布朗运动是悬浮微粒永不停息地做无规则运动，用肉眼看不到悬浮微粒，只能借助光学显微镜观察到悬浮微粒的无规则运动，看不到液体分子；布朗运动的实质是液体分子不停地做无规则撞击悬浮微粒，并不是液体分子瞬时运动的结果，而是受到的来自各个方向的液体分子的撞击作用是不平衡的导致的，故A、B、C错误，D正确。故选：D。【例2.3】（2019春•兴庆区校级期末）关于下列四幅图的说法，正确的是（）A．甲图中，显微镜下看到的三颗微粒运动位置连线是它们做布朗运动的轨迹 B．烧热的针尖，接触涂上薄蜂蜡层的云母片背面上某点，经一段时间后形成图乙的形状，则说明云母为非晶体 C．丙图中分子间距离为r0时，分子间作用力F最小，分子势能也最小 D．丁图中水黾停在水面上的原因是水受到了水的浮力作用【分析】甲图中，并非是粒子的运动轨迹；乙图中，是云母导热性能各向异性的表现，则说明云母为单晶体；丙图中分子间距离为r0时，分子间作用力F最小，分子势能也最小；丁图中水黾停在水面上的原因是水黾受到水的表面张力作用。【解答】解：A、甲图中，是三颗微粒每隔相同粒子的位置的连线，并非是粒子的运动轨迹。故A错误；B、乙图中，烧热的针尖，接触涂上薄蜂蜡层的云母片背面上某点，经一段时间后形成图乙的形状，是云母导热性能各向异性的表现，则说明云母为单晶体。故B错误；C、丙图中分子间距离为r0时，分子间作用力F最小，分子势能也最小。故C正确；D、丁图中水黾停在水面上的原因是水黾受到水的表面张力作用。故D错误；故选：C。【例2.4】（2019春•济宁期末）下列说法中正确的是（）A．布朗运动是液体分子的无规则运动 B．只有液体和气体中才能够发生扩散现象 C．太空中水滴呈球形，是液体表面张力作用的结果 D．分子间相互作用的引力和斥力的合力一定随分子间的距离增大而减小【分析】布朗运动不是液体分子的无规则运动；固体、液体和气体中都能够发生扩散现象；太空中水滴呈球形，是液体表面张力作用的结果；分子间相互作用的引力和斥力随分子间的距离增大而减小，它们的合力不满足这个变化规律。【解答】解：A、布朗运动是浮在液体或气体中的固体小颗粒的永不停息地做无规则运动，不是液体分子的无规则运动。故A错误；B、固体、液体和气体中都能够发生扩散现象。故B错误；C、太空中水滴呈球形，是液体表面张力作用的结果。故C正确；D、分子间相互作用的引力和斥力随分子间的距离增大而减小。故D错误；故选：C。3．分子间的作用力气体很容易被压缩，说明气体分子间存在着很大的空隙。水和酒精混合后总体积会减小，说明液体分子间存在着空隙。压在一起的金片和铅片，各自的分子能扩散到对方的内部，说明固体分子间也存在着空隙。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，说明分子之间存在着引力；用力压所物体，物体内会产生反抗压缩的弹力，说明分子间还存在着斥力。⑴分子间同时存在引力和斥力，实际表现的分子力是它们的合力。⑵分子力特点：引力和斥力都随着距离的增大而减小；斥力比引力减小得快。⑶分子间作用力（指引力和斥力的合力）随分子间距离而变化的规律是：①时表现为斥力；②时分子力为零；③时表现为引力；④以后，分子力变得十分微弱，可以忽略不计。典例精讲【例3.1】（2019春•离石区校级月考）下列关于分子之间相互作用力的说法中，正确的是（）A．F引和F斥是同时存在的 B．r＞r0时，只有引力没有斥力；r＜r0时，只有斥力没有引力 C．分子之间的距离越小，F引就越小，F斥就越大 D．分子之间的距离越大，F引就越大，F斥就越小【分析】F引和F斥是同时存在的，分子之间的距离越小，F引和F斥都越大；分子之间的距离越大，F引和F斥都越小。【解答】解：A、F引和F斥是同时存在的。故A正确；B、r＞r0时，引力大于斥力，分子力表现为引力；r＜r0时，引力小于斥力，分子力表现为斥力。故B错误；C、分子之间的距离越小，F引就越大，F斥也就越大。故C错误；D、分子之间的距离越大，F引就越小，F斥也就越小。故D错误；故选：A。【例3.2】（2019春•日照期末）关于分子动理论，下列说法正确的是（）A．玻璃破碎后不能再拼接在一起，是因为分子间存在斥力 B．两块纯净的铅压紧后会“粘”在一起，说明分子间有吸引力 C．已知二氧化碳的密度和阿伏伽德罗常数，可以求出二氧化碳的摩尔质量 D．显微镜下观察到墨水中的小颗粒在不停地做无规则运动，这是分子的运动【分析】玻璃缝隙过大，分子作用力为零，破镜不能重圆；由于分子间有吸引力两块纯净的铅压紧后会“粘”在一起；小颗粒在不停地做无规则运动，是布朗运动，不是分子的运动。【解答】解：A、玻璃破碎后不能再拼接在一起，玻璃缝隙过大，作用力为零。故A错误；B、两块纯净的铅压紧后会“粘”在一起，说明分子间有吸引力。故B正确；C、知道二氧化碳的密度、摩尔体积和阿伏伽德罗常数，可以求出二氧化碳的摩尔质量。故C错误；D、显微镜下观察到墨水中的小颗粒在不停地做无规则运动，是布朗运动，不是分子的运动。故D错误；故选：B。【例3.3】（2019春•博望区校级期末）当两分子间距为r0时，它们之间的引力和斥力相等。关于分子之间的相互作用，下列说法错误的是（）A．当两个分子间的距离等于r0时，分子势能最小 B．在两个分子间的距离由很远逐渐减小到r＝r0的过程中，分子间作用力的合力一直增大 C．在两个分子间的距离由很远逐渐减小到r＝r0的过程中，分子间的斥力一直在增大 D．在两个分子间的距离由r＝r0如逐渐减小的过程中，分子间作用力的合力一直增大【分析】分子间有间隙，存在着相互作用的引力和斥力，当分子间距离增大时，表现为引力，当分子间距离减小时，表现为斥力，而分子间的作用力随分子间的距离增大先减小后增大，再减小；当分子间距等于平衡位置时，引力等于斥力，即分子力等于零，分子势能为最小。【解答】解：A、B、两分子之间的距离小于r0时，它们之间既有引力又有斥力的作用，而且斥力大于引力，作用力表现为斥力，当两个分子间的距离大于r0时，分子间存在相互作用的引力和斥力，而且斥力小于引力，作用力表现为引力；两个分子间的距离等于r0时，分子力为零；分子之间的距离无论是从r0开始减小，还是从r0开始增大，分子力都做负功，所以当分子之间的距离是r0分子势能不一定为零，但最小。故A正确，B错误；C、当分子间距离等于r0时，它们之间引力和斥力的大小相等，方向相反，合力为零，当两个分子间的距离由较远逐渐减小到r＝r0的过程中，分子间相互作用力先增大后减小，表现为引力；故C正确；D、两个分子间的距离由r＝r0开始减小的过程中，分子间相互作用力一直增大，表现为斥力，故D正确；本题选择错误的故选：B。【例3.4】（2019春•朝阳区校级期末）关于液体的下述说法中正确的是（）A．表面张力会使液面收缩，分子间表现为斥力 B．附着层分子的作用力表现为斥力时，液体对该固体是不浸润的 C．液体对某固体是不浸润的，当液体装在由这种固体物质做成的细管中时管中的液面是凸起的 D．毛细现象中，细管的内径越小，管内的液面越高【分析】液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力，即是表面张力，表面张力的存在使液体表面想被拉伸的弹簧一样，总有收缩的趋势；而液体对固体的浸润，则分子间距小于液体内部，则液面分子间表现为斥力，液面呈现凹形，表面有扩张的趋势。【解答】解：A、液体表面层分子分布比液体内部稀疏，则分子引力大于分子斥力，分子间相互作用表现为引力，故A错误。B、C、液体对某种固体是浸润的，这时固体分子与液体分子间的引力相当强，造成附着层内分子的分布就比液体内部更密，这样就会使液体间出现了相互斥力，使液体跟固体接触的面积有扩大的趋势，液面是凹形形状，故B错误，C正确；D、毛细现象中，如果液体对某固体是不浸润，细管的内径越小，管内的液面越低。故D错误故选：C。随堂练习一．选择题（共10小题）1．（2019春•常州期中）阿伏加德罗常数是NAmol﹣1，铜的摩尔质量是μkg/mol，铜的密度是ρkg/m3，则下列说法不正确的是（）A．1m3铜中所含的原子数为ρNB．一个铜原子的质量是μNC．一个铜原子所占的体积是μρD．1kg铜所含有的原子数目是ρNA2．（2019春•江川区校级月考）在油膜实验中，体积为V（m3）的某种油，形成直径为d（m）的油膜，则油分子的直径近似为（）A．2Vπd2（m） B．C．πd24V（m） 3．（2019•金山区二模）符合“用单分子油膜估测分子的大小”实验中理想化假设的是（）A．将油膜看成双分子层油膜 B．将油分子看成球形 C．不考虑各油分子间的相互作用力 D．考虑各油分子间的间隙4．（2019•海淀区校级三模）在“用单分子油膜法估测分子的大小”实验中，下列说法正确的是（）A．实验中使用油酸酒精溶液，酒精的作用是能使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓 B．本实验不考虑油酸分子间的间隙 C．将油酸酒精溶液滴入水中后应立即迅速描绘油膜轮廓 D．为减小实验误差，应往均匀撒好痱子粉的水盘中多滴几滴油酸酒精溶液5．（2019春•元江县校级月考）下列现象中，哪些不可用分子的热运动来解释（）A．长期放煤的地方，地面下1cm深处的泥土变黑 B．炒菜时，可使满屋子嗅到香味 C．大风吹起地上的尘土到处飞扬 D．食盐粒沉在杯底，水也会变咸6．（2019春•房山区期末）下列说法正确的是（）A．布朗运动就是液体分子的热运动 B．物体的温度升高，内部每个分子的动能一定增大 C．物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子平均动能越大 D．分子间引力随分子间距离的增大而增大，斥力随分子间距离的增大而减小7．（2019春•张家口月考）下列关于扩散现象的说法不正确的是（）A．洗衣服时，洗衣粉撒入水中，发生了扩散现象 B．扩散现象说明分子间有斥力作用 C．利用扩散现象研究分子的运动采用了转换法 D．在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素8．（2019春•徐州期中）以下关于分子动理论的说法中不正确的是（）A．物质是由大量分子组成的 B．分子很小，其直径的数量级一般为10﹣10m C．﹣2℃时水已经结为冰，部分水分子已经停止了热运动 D．分子间的引力与斥力都随分子间距离的增大而减小9．（2019春•徐州期中）在两个分子间的距离由r0（平衡位置）变为10r0的过程中，关于分子间的作用力F和分子间的势能Ep的说法中，正确的是（）A．F不断减小，Ep不断减小 B．F先增大后减小，Ep不断增大 C．F不断增大，Ep先减小后增大 D．F、Ep都是先减小后增大10．（2018秋•如皋市期末）如图所示是氧气在0℃和100℃两种不同情况下，各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系，下列说法错误的是（）A．虚线曲线对应的温度为0℃ B．100℃的氧气速率大的分子比例较多 C．0℃和100℃氧气分子速率都呈现中间多，两头少”的分布特点 D．在0℃和100℃两种不同情况下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积相等二．多选题（共3小题）11．（2019•安徽模拟）下列说法正确的是（）A．第二类永动机和第一类永动机一样，都违背了能量守恒定律 B．自然界中的能量虽然是守恒的，但有的能量便于利用，有的不便于利用，故要节约能源 C．若气体的温度随时间不断升高，其压强也一定不断增大 D．已知阿伏加德罗常数、某气体的摩尔质量和密度，就可估算该气体分子间的平均距离 E．扩散现象表明物质分子间存在空隙12．（2019•莱芜一模）下列说法正确的是（）A．气体分子的热运动不一定比液体分子的热运动剧烈 B．从微观角度看，气体对器壁的压强是由分子平均动能和分子密集程度决定的 C．人感觉到空气湿度大，是因为空气中水蒸气的饱和汽压大 D．如果两个系统处于热平衡状态，则它们的内能一定相同 E．液体的表面张力使液体的表面具有收缩的趋势13．（2018春•绿园区校级期末）关于分子动理论，下列说法正确的是（）A．气体扩散的快慢与温度无关 B．布朗运动是液体分子的无规则运动 C．分子间同时存在着引力和斥力 D．分子间的引力总是随分子间距增大而减小三．计算题（共2小题）14．（2019春•应县校级月考）电压力锅是传统高压锅和电饭锅的升级换代产品，它结合了压力锅和电饭锅的优点，实现了全密封烹调，达到了省时省电的目的。（1）如果某电压力锅的锅内气体的体积为V，气体的摩尔体积为VA，阿伏加德罗常数为NA，则锅内气体分子的个数有多少？（2）如果压力锅正常工作时锅内的温度能保持在117℃，此时室温为27℃，试用热力学温度表示锅内温度和室温，并计算锅内食物升高了多少K？15．一容积为11.2×10﹣3m3的真空系统已被抽到1.3158×10﹣3Pa的真空，为了提高其真空度，将它放在300℃的烘箱内烘烤，使器壁释放出吸附的气体分子，若烘烤后压强增加为1.3158Pa，那么器壁上原来吸附了多少个分子？四．解答题（共2小题）16．（2019•江苏三模）某同学在做“用油膜法估测分子直径大小”的实验中，将V0＝1mL的油酸溶于酒精制成V＝500mL的油酸酒精溶液，若1mL的油酸酒精溶液有70滴，试估算一滴油酸酒精溶液中油酸分子的个数。已知阿伏伽德罗常数为NA＝6×1023mol﹣1，油酸的摩尔体积为Vm＝314mL/mol。（结果保留两位有效数字）17．（1）关于热现象，下列说法正确的是（填选项前的字母）A．布朗运动就是液体分子的无规则运动B．当气体分子热运动变剧烈时，气体的压强一定变大C．第二类永动机不可能制成，是因为它违反了能量守恒定律D．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（2）如图所示，一定质量的理想气体，从状态a变化到状态b，则气体在状态a和状态b的温度之比是（填选项前的字母）A．3：5B．1：1C．6：5D．5：3．

随堂练习参考答案与试题解析一．选择题（共10小题）1．（2019春•常州期中）阿伏加德罗常数是NAmol﹣1，铜的摩尔质量是μkg/mol，铜的密度是ρkg/m3，则下列说法不正确的是（）A．1m3铜中所含的原子数为ρNB．一个铜原子的质量是μNC．一个铜原子所占的体积是μρD．1kg铜所含有的原子数目是ρNA【分析】物质量=质量摩尔质量；物质量【解答】解：A、1m3铜的质量为ρkg，物质量为ρμmoL，故原子个数为：N=B、铜的摩尔质量是μkg/mol，故一个铜原子的质量是μNC、1m3铜中所含的原子数为ρNAμD、1kg铜的物质量为1μ，故含有的原子数目是1本题选错误的，故选：D。2．（2019春•江川区校级月考）在油膜实验中，体积为V（m3）的某种油，形成直径为d（m）的油膜，则油分子的直径近似为（）A．2Vπd2（m） B．C．πd24V（m） 【分析】利用单分子油膜的面积公式S=π(d2)【解答】解：单分子油膜的面积S=π(d2)故选：D。3．（2019•金山区二模）符合“用单分子油膜估测分子的大小”实验中理想化假设的是（）A．将油膜看成双分子层油膜 B．将油分子看成球形 C．不考虑各油分子间的相互作用力 D．考虑各油分子间的间隙【分析】本实验中首先建立物理模型：将油膜看成单分子膜；将油分子看作球形；认为油分子是一个紧挨一个的排列的。【解答】解：用油膜法估测分子的大小，应作这样的假设：将油膜看成单分子膜；将油分子看作球形；认为油分子是一个紧挨一个的，分子间没有间隙。油膜的厚度约等于油酸分子的直径。故符合的只有B；故B正确ACD错误。故选：B。4．（2019•海淀区校级三模）在“用单分子油膜法估测分子的大小”实验中，下列说法正确的是（）A．实验中使用油酸酒精溶液，酒精的作用是能使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓 B．本实验不考虑油酸分子间的间隙 C．将油酸酒精溶液滴入水中后应立即迅速描绘油膜轮廓 D．为减小实验误差，应往均匀撒好痱子粉的水盘中多滴几滴油酸酒精溶液【分析】明确“用油膜法估测分子的大小”实验的实验原理和过程；知道油酸以单分子呈球型分布在水面上，且一个挨一个，从而可以由体积与面积相除求出油膜的厚度，即可正确解答。【解答】解：A、实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是尽可能地减小滴入水面的油酸的含量，故A错误；B、在“用油膜法估测分子的大小”实验中，我们的实验依据是：①油膜是呈单分子分布的；②把油酸分子看成球形；③分子之间没有空隙，故B正确；C、溶液滴入水中后，应让油膜尽可能散开，形成单分子油膜后，再把油膜的轮廓画在玻璃板上，然后用坐标纸计算油膜的面积，故C错误；D、多滴几滴油酸酒精溶液，不便于扩散，故D错误。故选：B。5．（2019春•元江县校级月考）下列现象中，哪些不可用分子的热运动来解释（）A．长期放煤的地方，地面下1cm深处的泥土变黑 B．炒菜时，可使满屋子嗅到香味 C．大风吹起地上的尘土到处飞扬 D．食盐粒沉在杯底，水也会变咸【分析】由分子的热运动是肉眼看不见的自发的运动运动，而固体微粒的运动是可以看的到的，被动的运动，可判定各个选项．【解答】解：A、长期存放煤的地方，地面1cm深处的泥土变黑，是煤的分子扩散到土壤中导致，故A正确。B、炒菜时满屋子都可以闻到香味，是由于构成饭菜的分子被加热急速扩散到空气中导致的，故B正确。C、大风吹起地面上的尘土到处飞扬，是固体微粒的运动，不是分子的运动，故C错误。D、食盐颗粒沉在杯底，水也会变咸，是因为食盐分子溶解到水里，实质也是食盐分子热运动导致，故D正确。本题选择不可用分子的热运动来解释，故选：C6．（2019春•房山区期末）下列说法正确的是（）A．布朗运动就是液体分子的热运动 B．物体的温度升高，内部每个分子的动能一定增大 C．物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子平均动能越大 D．分子间引力随分子间距离的增大而增大，斥力随分子间距离的增大而减小【分析】布朗运动不是液体分子的运动，也不是固体小颗粒分子的运动，而是小颗粒的运动；物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子平均动能越大，但并不是每一个分子的动能都增大；分子间引力和斥力都随分子间距离的增大而减小。【解答】解：A、布朗运动不是液体分子的运动，也不是固体小颗粒分子的运动，而是小颗粒的运动。故A错误；B、物体的温度升高，分子的平均动能增大，但内部每个分子的动能不一定增大。故B错误；C、物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子平均动能越大。故C正确；D、分子间引力和斥力都随分子间距离的增大而减小。故D错误；故选：C。7．（2019春•张家口月考）下列关于扩散现象的说法不正确的是（）A．洗衣服时，洗衣粉撒入水中，发生了扩散现象 B．扩散现象说明分子间有斥力作用 C．利用扩散现象研究分子的运动采用了转换法 D．在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素【分析】不同的物质在相互接触时彼此进入对方的现象叫做扩散现象。由于分子的体积很小，分子的运动无法用肉眼直接看到，但可以通过气味、颜色的变化来体现，并且分子的运动速度还跟温度高低有关。分子是在不停地做无规则运动的，温度越高，运动越剧烈。【解答】解：A、洗衣服时，洗衣粉撒入水中，是不同的两种物质在相互接触时彼此进入对方的现象，属于扩散现象，故A正确；B、扩散现象说明了分子在不停地做无规则运动，还体现了分子间有间隙，不能说明分子间有斥力作用，故B不正确；C、转换法是将不容易观察的现象转换成容易观察的现象的一种物理研究方法，分子的运动肉眼不能观察到，但可以根据扩散现象来研究分子的运动，所以利用扩散现象研究分子的运动采用了转换法，故C正确；D、分子是在不停地做无规则运动的，温度越高，运动越剧烈，因此在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素，故D正确；本题选不正确的，故选：B。8．（2019春•徐州期中）以下关于分子动理论的说法中不正确的是（）A．物质是由大量分子组成的 B．分子很小，其直径的数量级一般为10﹣10m C．﹣2℃时水已经结为冰，部分水分子已经停止了热运动 D．分子间的引力与斥力都随分子间距离的增大而减小【分析】物质是大量由分子组成的，它无法直接被人类的肉眼观察到，它直径数量级一般为10﹣10m；分子永不停息地做无规则热运动；分子间的引力与斥力都随分子间距离的增大而减小。【解答】解：A、物质是由大量分子组成的。故A正确；B、物质是由分子组成的，它无法直接被人类的肉眼观察到，需要借助显微镜等工具才可以观察，因为它直径数量级一般为10﹣10m。故B正确；C、分子永不停息地做无规则热运动，即使水结为冰，水分子不会停止热运动。故C不正确；D、分子间存在相互作用的引力和斥力，引力和斥力都随分子间距离的减小而增加，随分子间距的增大而减小。故D正确；本题选不正确的，故选：C。9．（2019春•徐州期中）在两个分子间的距离由r0（平衡位置）变为10r0的过程中，关于分子间的作用力F和分子间的势能Ep的说法中，正确的是（）A．F不断减小，Ep不断减小 B．F先增大后减小，Ep不断增大 C．F不断增大，Ep先减小后增大 D．F、Ep都是先减小后增大【分析】根据图象可以看出分子力的大小变化，在横轴下方的为引力，上方的为斥力，分子力做正功分子势能减小，分子力做负功分子势能增大．【解答】解：在两个分子间的距离由r0（平衡位置）变为10r0的过程中，根据分子力随分子间距离的变化曲线知，分子力先增大后减小；r＞r故选：B。10．（2018秋•如皋市期末）如图所示是氧气在0℃和100℃两种不同情况下，各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系，下列说法错误的是（）A．虚线曲线对应的温度为0℃ B．100℃的氧气速率大的分子比例较多 C．0℃和100℃氧气分子速率都呈现中间多，两头少”的分布特点 D．在0℃和100℃两种不同情况下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积相等【分析】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，不同温度下相同速率的分子所占比例不同【解答】解：A、同一温度下，中等速率大的氧气分子数所占的比例大，所以对应的图象的峰值温度越高，峰值对应的速度越大，故实线为0℃时情形，故A错误；B、具有最大比例的速率区间是指曲线峰值附近对应的速率，显然，100℃时对应的峰值速率大，故B正确；C、同一温度下，气体分子速率分布总呈“中间多，两头少”的分布特点，即速率处中等的分子所占比例最大，速率特大特小的分子所占比例均比较小，故C正确；D、由题图可知，在0℃和100℃两种不同情况下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积都应该等于1，即相等，故D正确。本题选错误的，故选：A。二．多选题（共3小题）11．（2019•安徽模拟）下列说法正确的是（）A．第二类永动机和第一类永动机一样，都违背了能量守恒定律 B．自然界中的能量虽然是守恒的，但有的能量便于利用，有的不便于利用，故要节约能源 C．若气体的温度随时间不断升高，其压强也一定不断增大 D．已知阿伏加德罗常数、某气体的摩尔质量和密度，就可估算该气体分子间的平均距离 E．扩散现象表明物质分子间存在空隙【分析】第二类永动机并不违反能量守恒定律；能源使用的过程中品质会降低，故要节约能源；根据理想气体状态方程PVT=C可知，体积变化不明确，温度不断升高时，压强变化也不确定；利用V0=MρN【解答】解：A、和第一类永动机违背了能量守恒定律，第二类永动机并不违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律。故A错误；B、自然界中的能量虽然是守恒的，但有的能量便于利用，有的不便于利用，能源使用的过程中品质会降低，故要节约能源。故B正确；C、根据理想气体状态方程PVTD、根据V0=MρNA，VE、组成物质的分子间有空隙，这是分子扩散的前提，扩散现象是分子运动的结果，扩散现象表明分子间有空隙、分子在不停地做无规则运动。故E正确。故选：BDE。12．（2019•莱芜一模）下列说法正确的是（）A．气体分子的热运动不一定比液体分子的热运动剧烈 B．从微观角度看，气体对器壁的压强是由分子平均动能和分子密集程度决定的 C．人感觉到空气湿度大，是因为空气中水蒸气的饱和汽压大 D．如果两个系统处于热平衡状态，则它们的内能一定相同 E．液体的表面张力使液体的表面具有收缩的趋势【分析】分子的热运动剧烈和温度有关，由于气体和液体温度不确定，气体分子的热运动不一定比液体分子的热运动剧烈；从微观角度看，气体对器壁的压强是由分子平均动能和分子密集程度决定的；人感觉到空气湿度大，是因为空气中水蒸气的相对湿度大；两个系统处于热平衡状态，它们的平均动能相同，由于这两个系统的质量和分子势能不清楚，所以它们的内能不一定相同；液体的表面张力使液体的表面具有收缩的趋势。【解答】解：A、温度是分子平均动能的标志，所以分子的热运动剧烈和温度有关，由于气体和液体温度不确定，气体分子的热运动不一定比液体分子的热运动剧烈。故A正确；B、从微观角度看，气体对器壁的压强是由分子平均动能和分子密集程度决定的。故B正确；C、人感觉到空气湿度大，是因为空气中水蒸气的相对湿度大。故C错误；D、温度是决定两个系统是否达到热平衡状态的唯一物理量，温度分子平均动能的标志。如果两个系统处于热平衡状态，它们的平均动能相同，由于这两个系统的质量和分子势能不清楚，所以它们的内能不一定相同。故D错误；E、液体的表面张力使液体的表面具有收缩的趋势。故E正确。故选：ABE。13．（2018春•绿园区校级期末）关于分子动理论，下列说法正确的是（）A．气体扩散的快慢与温度无关 B．布朗运动是液体分子的无规则运动 C．分子间同时存在着引力和斥力 D．分子间的引力总是随分子间距增大而减小【分析】扩散现象表明分子在不停地做无规则运动，温度越高，分子无规则运动越剧烈，扩散越快；布朗运动是固体小颗粒的无规则运动，不是液体分子的运动；分子间同时存在引力和斥力，引力和斥力均随着分子间距离的增大而减小。【解答】解：A、扩散的快慢与温度有关，温度越高，扩散越快，故A错误；B、布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒的无规则运动，不是液体分子的无规则运动，它是液体分子无规则运动的反映，故B错误；C、分子间同时存在相互作用的引力和斥力，故C正确；D、分子间同时存在引力和斥力，引力和斥力均随着分子间距离的增大而减小，故D正确；故选：CD。三．计算题（共2小题）14．（2019春•应县校级月考）电压力锅是传统高压锅和电饭锅的升级换代产品，它结合了压力锅和电饭锅的优点，实现了全密封烹调，达到了省时省电的目的。（1）如果某电压力锅的锅内气体的体积为V，气体的摩尔体积为VA，阿伏加德罗常数为NA，则锅内气体分子的个数有多少？（2）如果压力锅正常工作时锅内的温度能保持在117℃，此时室温为27℃，试用热力学温度表示锅内温度和室温，并计算锅内食物升高了多少K？【分析】（1）根据题目条件，锅内气体物质的量n=VVA（2）根据热力学温度和摄氏温度的关系式T＝t+273K，可以算出锅内和室内的温度以及锅内温差。【解答】解：（1）分子个数N＝nNA=VV（2）根据热力学温度和摄氏温度的关系，锅内温度T1＝t1+273K＝390K室温T2＝t2+273K＝300K升高的温度△T＝T1﹣T2＝90K。答：（1）锅内气体分子的个数有VVAN（2）锅内温度为390K，室温为300K，锅内食物升高了90K。15．一容积为11.2×10﹣3m3的真空系统已被抽到1.3158×10﹣3Pa的真空，为了提高其真空度，将它放在300℃的烘箱内烘烤，使器壁释放出吸附的气体分子，若烘烤后压强增加为1.3158Pa，那么器壁上原来吸附了多少个分子？【分析】先根据理想气体的状态方程，求出气体在0℃时对应的标准状态下的体积，结合结合阿伏伽德罗常数即可求出．【解答】解：由题，烘烤后气体的压强增大为1000倍，可知开始时气体的分子数可以忽略不计；设该气体在0℃、1个标准大气压（1.015×105Pa）条件下的体积为V0，则：P0所以：V0=PP0⋅由于气体在0℃、1个标准大气压下1mol的理想气体的体积为22.4×10﹣3m3，阿伏伽德罗常数为：6.02×1023个/mol所以器壁上原来吸附的分子的个数：N=NA⋅答：器壁上原来吸附的分子的个数为1.86×1018个．四．解答题（共2小题）16．（2019•江苏三模）某同学在做“用油膜法估测分子直径大小”的实验中，将V0＝1mL的油酸溶于酒精制成V＝500mL的油酸酒精溶液，若1mL的油酸酒精溶液有70滴，试估算一滴油酸酒精溶液中油酸分子的个数。已知阿伏伽德罗常数为NA＝6×1023mol﹣1，油酸的摩尔体积为Vm＝314mL/mol。（结果保留两位有效数字）【分析】先求出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积，再利用N=V【解答】解：一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为：V1=V0V×170mL=1500×1一滴油酸溶液中油酸分子的个数为：N=V1V答：一滴油酸酒精溶液中油酸分子的个数约为5.5×1016个。17．（1）关于热现象，下列说法正确的是D（填选项前的字母）A．布朗运动就是液体分子的无规则运动B．当气体分子热运动变剧烈时，气体的压强一定变大C．第二类永动机不可能制成，是因为它违反了能量守恒定律D．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（2）如图所示，一定质量的理想气体，从状态a变化到状态b，则气体在状态a和状态b的温度之比是A（填选项前的字母）A．3：5B．1：1C．6：5D．5：3．【分析】布朗运动间接反应了液体分子的无规则运动，当气体分子热运动变剧烈时，气体的温度一定变大，第二类永动机不可能制成，它不违反能量守恒定律，分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大分子力做负功，分子势能增大；由理想气体状态方程求温度之比．【解答】解；（1）A、布朗运动间接反应了液体分子的无规则运动，A错误；B、当气体分子热运动变剧烈时，气体的温度一定变大，B错误；C、第二类永动机不可能制成，它不违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律的热现象的单向不可逆性，C错误；D、当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大分子力做负功，分子势能增大，D正确；故选D（2）由图象知：状态a的体积为1，压强为3，状态b的体积为3，压强为1，所以由公式Pa知Ta故选A分子动理论一、分子动理论1．物体是由大量分子组成的⑴用油膜法估测分子的大小把很小一滴油酸滴在水面上，水面上会形成一块油酸薄膜，薄膜是由单层油酸分子组成的。在估算时我们忽略油酸分子的形状，把它简化为球形。测出一滴液体中油酸所占的体积，油膜的面积，就能估算出油酸的分子直径。①首先，配置一定浓度的油酸酒精溶液，例如可以向油酸中加酒精，直至总量达到。用注射器吸取这样的油酸溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，记下液滴的总滴数和它们的总体积，这样便知道1滴溶液的体积了。例如，100滴溶液的体积是，1滴的体积就是。根据这些数据就可以计算出一滴溶液中所含纯油酸的体积。例如，上述数据中，1滴溶液含油酸。如果把1滴这样的溶液滴在水面，溶液中的酒精将溶于水并很快挥发，液面上的油膜便是纯油酸形成的。②先在浅盘里倒入约深的水，然后将痱子粉或细石膏粉均匀地洒在水面上。用注射器往水面上滴1滴油酸酒精溶液，油酸立即在水面散开，形成一块薄膜。薄膜上没有痱子粉，可以清楚地看出它的轮廓。待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描下油酸膜的形状。将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，计算轮廓范围内的正方形个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个。把正方形的个数乘以单个正方形的面积就得到油膜的面积。⑵分子的大小：除了一些有机物质的大分子外，多数分子尺寸的数量级为。⑶阿伏加德罗常数：我们在化学课中学过，的任何物质都含有相同的粒子数，这个数量可以用阿伏加德罗常数来表示。年用射线测得的阿伏加德罗常数是。典例精讲【例1.1】（2019•凉山州模拟）有关对热学知识理解正确的是（）（填入正确选项前的字母，选对1个给2分，选对2个给4分，选对3个给5分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）A．气体的体积是所有气体分子的体积之和 B．高温物体可以自发把热量传递给低温物体，最终两物体可达到热平衡状态 C．大气压强是由于大气受到重力产生的，容器中气体压强是由于气体重力产生的 D．液晶显示器利用了液晶对光具有各向异性的特点 E．在“用油膜法测分子直径”的实验中，作出了把油膜视为单分子层、忽略油酸分子间的间距、并把油酸分子视为球形这三方面的近似处理【分析】分子间空隙很大，气体分子的体积很小，气体的体积指的是气体占据的空间；根据热力学第二定律可知根据气体高温物体可以自发把热量传递给低温物体，最终两物体可达到热平衡状态；根据温度的微观含义、压强产生的微观机理分析；液晶的特征是具有光学异性，可以制作显示器；知道在油膜法测分子大小的实验中，将分子视为球形，并且不计分子间的间隙，同时形成的是单分子油膜。【解答】解：A、气体分子间空隙很大，气体的体积大于所有气体分子的体积之和，故A错误；B、根据热力学第二定律，在自然的过程中，热的物体把内能传递给冷的物体，最终达到温度相等；而不是热的物体把“温度”传递给冷的物体，最终达到温度相等，故B正确；C、气体的压强产生的原因是由大量气体分子对器壁不断碰撞容器壁而产生的，故C错误；D、液晶的特征是具有光学异性，故可以制作显示器，故D正确；E、在“用油膜法测分子直径”的实验中，需要将油膜看作单分子层，同时要忽略油酸分子间的间距并把油酸分子视为球形，故E正确；故选：BDE。【例1.2】（2019•济南三模）在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，下列做法正确的是（）A．用注射器吸取配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，若100滴溶液的体积是ImL，则1滴溶液中含有油酸10﹣2mL B．往浅盘里倒入适量的水，再将痱子粉或细石膏粉均匀地撒在水面上 C．用注射器往水面上滴l滴油酸酒精溶液，同时将玻璃板放在浅盘上，并立即在玻璃板上描下油酸膜的形状 D．将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，计算轮廓范围内正方形的个数，并求得油膜的面积 E．根据l滴油酸溶液中油酸的体积v和油膜面积S就可以算出油膜厚度d=V【分析】明确用“油膜法”估测分子大小的实验原理：认为油酸分子是紧密排列的，而且形成的油膜为单分子油膜，然后用每滴油酸酒精溶液所含油酸体积除以油膜面积得出的油膜面积厚度即为油酸分子直径．【解答】解：A、若100滴溶液的体积是1mL，则1滴溶液中含有油酸溶液为10﹣2mL，故A错误；B、往浅盘里倒入适量的水，再将痱子粉或细石膏粉均匀地撒在水面上，便于测量油膜面积，故B正确；C、用注射器往水面上滴l滴油酸酒精溶液，同时将玻璃板放在浅盘上，等待稳定后，在玻璃板上描下油酸膜的形状，故C错误；D、将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，计算轮廓范围内正方形的个数，注意超过一半，算一格，小于一半，舍去，从而求得油膜的面积，故D正确；E、依据l滴油酸溶液中油酸的体积V和油膜面积S就可以算出油膜厚度d=V故选：BDE。【例1.3】（2019春•福州期末）在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤①往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上．②用注射器将配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定．③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小．④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积．⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上．完成下列填空：（1）上述步骤中，正确的顺序是④①②⑤③．（填写步骤前面的数字）（2）将1cm3的油酸溶于酒精，制成300cm3的油酸酒精溶液；测得1cm3的油酸酒精溶液有50滴．现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是0.13m2．由此估算出油酸分子的直径为5×10﹣10m（结果保留1位有效数字）（3）用油膜法测分子直径的实验中做了哪些科学的近似ABA．把在水面上尽可能扩散开的油膜视为单分子油膜B．把形成油膜的分子看做紧密排列的球形分子C．将油膜视为单分子油膜，但需要考虑分子间隙D．将油酸分子视为立方体模型．【分析】（1）将配制好的油酸酒精溶液，通过量筒测出1滴此溶液的体积．然后将1滴此溶液滴在有痱子粉的浅盘里的水面上，等待形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔描绘出油酸膜的形状，将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，按不足半个舍去，多于半个的算一个，统计出油酸薄膜的面积．（2）用1滴此溶液的体积除以1滴此溶液的面积，恰好就是油酸分子的直径．（3）明确“用油膜法估测分子的大小”的实验原理：油酸以单分子呈球型分布在水面上，且一个挨一个，从而由油酸的体积与油膜的面积相除求出油膜的厚度，即可正确解答．【解答】解：（1）“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：配制酒精油酸溶液（教师完成，记下配制比例）→测定一滴酒精油酸溶液的体积v=VN（题中的④）→准备浅水盘（①）→形成油膜（②）→描绘油膜边缘（⑤）→测量油膜面积（③）→计算分子直径（（2）计算步骤：先计算一滴油酸酒精溶液中油酸的体积＝一滴酒精油酸溶液的体积×配制比例=1×1再计算油膜面积，最后计算分子直径d═1×10−650（3）在“用油膜法估测分子的大小”实验中，做这样的近似：①油膜是呈单分子分布的；②把油酸分子看成球形；③分子之间没有空隙，紧密排列；故AB正确，CD错误；故答案为：（1）④①②⑤③；（2）5×10﹣10；（3）AB．【例1.4】（2019春•洮北区校级期末）“用油膜法估测分子的大小”的实验（1）“用油膜法估测分子的大小”实验的科学依据是BCA．考虑了各油酸分子间的间隙B．不考虑各油酸分子间的间隙C．将油酸形成的膜看成单分子油膜D．将油酸分子看成立方体（2）某学生在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，计算结果偏大，可能是由于ACA．油酸未完全散开B．油酸溶液浓度低于实际值C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格D．求每滴体积时1mL的溶液的滴数多记了10滴（3）在“用油膜法估测分子大小”实验中所用的油酸酒精溶液为1000mL溶液中有纯油酸0.6mL，用量筒测得1mL上述溶液为80滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中正方形方格的边长为1cm，试求：①油酸膜的面积是115cm2．（保留三位有效数字）②每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是7.5×10﹣12m3③实验测出油酸分子的直径是6.5×10﹣10m．（结果保留两位有效数字）④实验中为什么要让油膜尽可能散开这样做的目的是为了让油膜在水平面上形成单分子油膜。【分析】（1）“用油膜法估测分子的大小”的实验原理是：油酸以单分子层呈球型分布在水面上，且一个挨一个，从而可以由体积与面积相除求出油膜的厚度。（2）根据实验原理分析误差产生的原因。（3）根据图示油膜估算出油膜的面积，估算时超过半格算一个，不足半格舍去。根据题意求出油的体积，然后求出油膜的厚度，即分子直径。让油在水面上尽可能散开，形成单分子油膜。【解答】解：（1）“用油膜法估测分子的大小”实验的科学依据是：不考虑各油酸分子间的间隙，将油酸形成的膜看成单分子油膜，把油酸分子看成球形，故AD错误，BC正确。故选：BC（2）A、油酸未完全散开，油膜面积测量值偏小，根据d=VB、油酸溶液浓度低于实际值，每滴纯油酸体积测量值偏小，根据d=VC、计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，油膜面积测量值偏小，根据d=VD、求每滴体积时1mL的溶液的滴数多记了10滴，则求出的每滴纯油酸体积偏小，根据d=V故选：AC（3）①由图示可知，由于每格边长为1cm，则每一格面积是1cm2，估算油膜面积时以超过半格以一格计算，小于半格就舍去的原则，估算出115格。则油酸薄膜面积S＝115cm2。②一滴油溶液中含纯油酸的体积为V=0.61000×1mL80=7.5×10③所以油酸分子直径为d=VS=④当油酸溶液滴在水面后，让油膜尽可能散开，目的是为了让油膜在水平面上形成单分子油膜。故答案为：（1）BC。（2）AC。（3）①115．②7.5×10﹣12．③6.5×10﹣10．④这样做的目的是为了让油膜在水平面上形成单分子油膜。2．分子永不停息地做无规则热运动物体里的分子永不停息地做无规则运动，这种运动跟温度有关，所以通常把分子的这种运动叫做热运动。⑴扩散现象从实验和生活现象中我们都会发现，不同物质能够彼此进入对方，物理学把这类现象叫做扩散。⑵布朗运动19世纪初，一些人观察到，悬浮在液体中的小颗粒总在不停的运动。1827年，英国植物学家布朗首先在显微镜下研究了这种运动。下面我们来做类似的实验。把墨汁用水稀释后取出一滴放在高倍显微镜下观察，可以看到悬浮在液体中的小碳粒在不停地做无规则运动，追踪一个小碳粒的运动，每隔把碳粒的位置记录下来，然后用直线把这些位置按时间顺序依次连接起来，就得到类似右下图所示的微粒运动的位置连线。可以看出，微粒的运动是无规则的。实际上，就是在短短的内，微粒的运动也是极不规则的。布朗运动是怎样产生的呢？在显微镜下看起来连成一片的液体，实际上是由许多分子组成的。液体分子不停地做无规则运动，不断地撞击微粒。如图为一颗微粒受到周围液体分子撞击的情景。悬浮微粒足够小时，来自各个方向的液体分子撞击作用的不平衡性便表现出来了。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，微粒受到另一个方向的撞击作用较强，这样，就引起了微粒的无规则运动。典例精讲【例2.1】（2019春•播州区校级月考）关于分子动理论和物体的内能，下列说法正确的是（）A．温度越高，液体中悬浮微粒的布朗运动就越明显 B．“油膜法”估测分子大小实验中，可将纯油酸直接滴入浅盘的水面上 C．分子间的引力和斥力都随着分子间距离的增大而减小 D．分子间的引力和斥力相等时，分子势能一定为零 E．物体温度降低时，其分子热运动的平均动能一定减小【分析】“油膜法”估测分子大小实验要形成单分子油膜；布朗运动是液体分子碰撞的不平衡性造成的；分子间的引力和斥力都随着分子间距离的增大而减小，但斥力减小更快；分子力的合力为零时，分子势能最小；温度是分子热运动平均动能的标志．【解答】解：A、布朗运动是液体分子碰撞的不平衡性造成的；液体温度越高，固体颗粒越小，液体中悬浮微粒的布朗运动就越明显；故A正确；B、“油膜法”估测分子大小实验中，要先撒上痱子粉，将酒精油酸液液滴入痱子粉上，故B错误；C、分子间的引力和斥力都随着分子间距离的增大而减小，但斥力减小更快，故C正确；D、分子间的引力和斥力相等时，分子力的合力为零，分子势能最小，但可以不为零，分子势能的零点是人为规定的，故D错误；E、温度是分子热运动平均动能的标志，故物体温度降低时，其分子热运动的平均动能一定减小，故E正确；故选：ACE。【例2.2】（2019春•张家口期末）关于分子动理论，下列说法正确的是（）A．已知氧气的摩尔体积和阿伏加德罗常数，可求氧分子的体积 B．已知水的摩尔质量和阿伏加德罗常数，可求一个水分子的质量 C．布朗运动是指悬浮在液体中的固体分子的无规则运动 D．扩散现象是由于分子永不停息的做无规则运动造成的 E．两个分子从平衡位置相互靠近时，分子间斥力和引力同时变大【分析】只知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数可以算出气体分子所占空间的大小，布朗运动反映了液体中分子的无规则运动，根据分子之间作用力的变化规律分析。【解答】解：A、已知氧气的摩尔体积和阿伏加德罗常数，可求氧分子占据空间的体积，不是氧分子的体积，故A错误；B、用水的摩尔质量除以阿伏加德罗常数，可求出一个水分子的质量，故B正确；C、布朗运动是指悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运动，不是固体分子的无规则运动，故C错误；D、扩散现象是由于分子永不停息的做无规则运动造成的，故D正确；E、两个分子从平衡位置相互靠近时，分子间斥力和引力同时变大，故E正确。故选：BDE。【例2.3】（2019春•成都月考）下列说法正确的是（）A．一定质量的气体放出热量，其分子的平均动能可能增大 B．在不考虑分子势能的情况下，质量和温度相同的氢气和氧气内能相同 C．液体中悬浮颗粒内的分子所做的无规则运动就是布朗运动 D．天然石英表现为各向异性，是由于组成该物质的微粒在空间的排列是规则的 E．某些小昆虫在水面上行走自如，是因为“液体的表面张力”，该力是分子力的宏观表现【分析】根据热力学第一定律分析；内能与物质的量、温度、体积等都有关；石英晶体中的离子排列是规则的；根据表面张力的特点分析。【解答】解：A、气体放出热量，若外界对其做功，根据热力学第一定律可知内能可能增大，其分子的平均动能可能增大，故A正确；B、质量相等的氢与氧比较，氢的物质的量较多；温度相等则分子的平均动能相等，所以在不考虑分子势能的情况下，质量和温度相同的氢气和氧气内能不相同，故B错误；C、布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒的运动，不是分子的无规则运动，故C错误；D、天然石英表现为各向异性，是由于组成该物质的微粒在空间的排列是规则的，具有空间上的周期性，故D正确；E、液体表面张力产生的原因是：液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力，某些小昆虫在水面上行走自如，是因为“液体的表面张力”，该力是分子力的宏观表现。故E正确。故选：ADE。3．分子间的作用力气体很容易被压缩，说明气体分子间存在着很大的空隙。水和酒精混合后总体积会减小，说明液体分子间存在着空隙。压在一起的金片和铅片，各自的分子能扩散到对方的内部，说明固体分子间也存在着空隙。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，说明分子之间存在着引力；用力压所物体，物体内会产生反抗压缩的弹力，说明分子间还存在着斥力。⑴分子间同时存在引力和斥力，实际表现的分子力是它们的合力。⑵分子力特点：引力和斥力都随着距离的增大而减小；斥力比引力减小得快。⑶分子间作用力（指引力和斥力的合力）随分子间距离而变化的规律是：①时表现为斥力；②时分子力为零；③时表现为引力；④以后，分子力变得十分微弱，可以忽略不计。典例精讲【例3.1】（2019•呼和浩特二模）下列说法正确的是（）A．在两分子间距离增大的过程中，分子间的作用力一定减小 B．用NA表示阿伏加德罗常数，M表示铜的摩尔质量，ρ表示实心铜块的密度，那么铜块中一个铜原子所占空间的体积可表示为MρC．滴入水中的红墨水很快散开说明液体内存在表面张力 D．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 E．一定质量的理想气体等压膨胀过程一定吸热【分析】分子力与分子距离的关系比较复杂，可能增大，也可能减小；依据热力学第一定律△U＝Q+W；温度表示物体的冷热程度，在微观角度看表示了大量分子无规则运动的剧烈程度；扩散现象说明分子在永不停息地运动。【解答】解：A、分子间距离增大时，分子间的作用力不一定减小，也可能增大，与分子力表现为引力和斥力有关，故A错误；B、M表示铜的摩尔质量，ρ表示铜的密度，则铜的摩尔体积：V=Mρ，一个铜原子所占空间的体积可表示为：V0C、红墨水在水中扩散是因为分子在永不停息地无规则运动，与表面张力无关，故C错误；D、温度从微观角度看表示了大量分子无规则运动的剧烈程度，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，故D正确；E、理想气体等压膨胀过程，根据PVT故选：BDE。【例3.2】（2019•红花岗区校级模拟）如图所示是分子间引力或斥力大小随分子间距离变化的图象，由此可知（）A．ab表示引力图线 B．cd表示引力图线 C．当分子间距离r等于两图线交点e的横坐标时，分子力一定为零 D．当分子间距离r等于两图线交点e的横坐标时，分子势能一定最小 E．当分子间距离r等于两图线交点e的横坐标时，分子势能一定为零【分析】分子间同时存在引力和斥力，随着分子间距的增加，引力和斥力同时减小，随着分子间距的减小，引力和斥力同时增大；根据分子力做功情况判断分子势能的变化。【解答】解：A、分子间同时存在引力和斥力，随着分子间距的增加，引力和斥力同时减小，但斥力变化快，引力变化慢，由此可知，ab表示引力图线，cd表示斥力图线。故A正确，B错误；C、当分子间距离r等于两图线交点e的横坐标时，分子引力与分子斥力大小相等，所以分子力一定为零。故C正确；D、当分子间距离r等于两图线交点e的横坐标时，分子力一定为零；若增大分子之间的距离，则分子力表现为引力，增大距离的过程中分子引力做负功，分子势能增大；若减小分子之间的距离，则分子力表现为分子斥力，减小距离的过程中分子斥力做负功，分子势能也增大，所以当分子间距离r等于两图线交点e的横坐标时，分子势能一定最小。故D正确；E、分子势能的大小与分子之间的距离有关，同时也与零势能点的选择有关。当分子间距离r等于两图线交点e的横坐标时，分子势能一定最小，但不一定等于0．故E错误。故选：ACD。【例3.3】（2019•湛江二模）以下说法正确的是（）A．做布朗运动的微粒的无规则运动是液体分子无规则运动的反映 B．分子运动的平均速度可能为零，瞬时速度不可能为零 C．液体与大气相接触，表面层内分子所受其他分子的作用表现为相互吸引 D．热量可以自发地从低温物体向高温物体传递 E．气体分子单位时间内对单位面积器壁碰撞的次数与单位体积内的分子数和温度有关【分析】固体小颗粒做布朗运动说明了液体分子不停的做无规则运动。分子运动是无规则的。液体表面层内分子间的作用力表现为引力。根据热力学第二定律分析变化。根据气体压强的微观意义分析。【解答】解：A、布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒的运动，布朗运动说明了液体分子不停的做无规则运动，故A正确。B、分子做永不停息的无规则运动，分子运动的平均速度不可能为零，瞬时速度有可能为零，故B错误。C、液体与大气相接触，表面层内分子间距离大于平衡距离，分子间的作用表现为引力，故C正确。D、根据热力学第二定律可知，热量不可以自发地从低温物体向高温物体传递。故D错误。E、根据气体压强的微观意义的解释可知，气体分子单位时间内对单位面积器壁碰撞的次数与单位体积内的分子数和温度有关，故E正确。故选：ACE。【例3.4】（2019•巴宜区校级四模）关于分子动理论，下列说法正确的是（）A．液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质和某些晶体相似，具有各向异性 B．布朗运动反映了悬浮颗粒内部的分子在不停地做无规则热运动 C．气体从外界吸收热量，其内能不一定增加 D．如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡，用来表征它们所具有的“共同热学性质”的物理量叫做内能 E．当两个分子间的距离为分子力平衡距离r0时，分子势能最小【分析】液晶具有流动性和晶体的各向异性．布朗运动是液体或气体中悬浮微粒的无规则运动，它是液体分子无规则运动的反映；明确热力学第一定律的基本内容，知道做功和热传递均可以改变物体的内能；达到热平衡的标志是温度相等；明确分子力和分子势能之间的关系，知道分子间距离为平衡距离时，分子势能最小．【解答】解：A、液晶是一类特殊的物质形态，它像液体一样具有流动性，而其光学性质和某些晶体相似具有各向异性。故A正确；B、布朗运动是液体或气体中悬浮微粒的无规则运动，它反映的是液体分子的无规则运动，不能反映颗粒分子的无规则运动，故B错误。C、气体从外界吸收热量，如果同时对外做功，则其内能不一定增加，故C正确；D、如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡，用来表征它们所具有的“共同热学性质”的物理量叫做温度；故D错误；E、当两个分子间的距离为分子力平衡距离r0时，分子势能最小，故E正确。故选：ACE。随堂练习一．选择题（共10小题）1．（2015春•德州校级期中）已知在标准状况下，1mol氢气的体积为22.4L，氢气分子间距约为（）A．10﹣9m B．10﹣10m C．10﹣11m D．10﹣8m2．（2014春•历下区校级期中）对于液体和固体，如果用M表示摩尔质量，ρ表示物质密度，V表示摩尔体积，V0表示分子体积，NA表示阿伏加德罗常数，那么下列关系式中正确的是（）A．NA=V0V B．NA=VV03．（2017秋•长宁区校级月考）用“油膜法粗测分子直径”的实验中，选用1：500的油酸酒精溶液的原因，下列说法中正确的是（）A．酒精易溶于水且易挥发 B．油酸易溶于水且易挥发 C．易于形成油酸的单分子膜 D．易于减小油膜的表面积4．（2015•漳州模拟）在用“油膜法测量油酸分子大小”的实验中，下列说法中正确的是（）A．用油膜法可以精确测量分子的大小 B．油酸分子直径等于纯油酸体积除以相应油膜面积 C．计算油膜面积时，应舍去所有不足一格的方格 D．实验时应先将一滴油酸酒精溶液滴入水面，再把痱子粉洒在水面上5．（2014春•渝中区校级月考）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斥力 B．在车胎突然爆裂后的瞬间，车胎内的气体内能增加 C．液体表面存在表面张力，表面张力有使液体表面收缩的趋势 D．热可以在高温物体和低温物体之间相互传递，表明有些涉及热现象的宏观过程是可逆的6．（2014秋•龙海市期末）下列关于布朗运动的说法，正确的是（）A．液体温度越高，布朗运动越剧烈 B．悬浮粒子越大，布朗运动越剧烈 C．布朗运动是由于液体各部分的温度不同而引起的 D．布朗运动就是液体分子的无规则运动7．（2014•沙坪坝区校级模拟）下列叙述正确的是（）A．布朗运动反映了布朗微粒中分子运动的不规则性 B．对不同种类的物体，只要温度相同，分子的平均动能一定相同 C．分子间距离增大时，分子间的引力增大而斥力减小 D．满足能量守恒定律的宏观过程都可以自发地进行8．（2015春•綦江县校级月考）关于分子动理论，下列说法中错误的是（）A．显微镜下观察到墨水中的小碳粒在不停的作无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性 B．随着分子间距离的增大，分子间的相互作用力一定先减小后增大 C．随着分子间距离的增大，分子势能可能先减小后增大 D．在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素9．（2015•南平模拟）分子动理论较好地解释了物质的宏观热学性质．据此可判断下列说法中正确的是（）A．布朗运动是指液体分子的无规则运动 B．分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大 C．一定质量的气体温度不变时，体积减小，压强增大，说明每秒撞击单位面积器壁的分子数增多 D．气体从外界只收热量，气体的内能一定增大10．（2018春•昌江区校级期中）下列说法正确的是（）A．物体的内能是物体中所有分子热运动的动能和分子势能之和 B．布朗运动就是液体分子或者气体分子的热运动 C．墨汁的扩散运动是水分子和墨汁粒子做无规则的运动，彼此进入对方的现象 D．气体分子间距离减小时，分子间斥力增大，引力减小二．多选题（共3小题）11．（2019春•离石区校级月考）若以μ表示水的摩尔质量，V表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ为在标准状态下水蒸气的密度，NA为阿佛加德罗常数，m、△分别示每个水分子的质量和体积，下面是四个关系式中正确的是（）A．NA=Vρm B．ρ=μNA△12．（2017春•河北月考）目前，我省已开展空气中PM2.5浓度的监测工作．PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5μm的悬浮颗粒物，其飘浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后对人体形成危害．矿物燃料燃烧的排放物是形成PM2.5的主要原因．下列关于PM2.5的说法中正确的是（）A．PM2.5的尺寸与空气中氧分子的尺寸的数量级相当 B．PM2.5在空气中的运动属于分子热运动 C．PM2.5的运动轨迹只是由大量空气分子对PM2.5无规则碰撞的不平衡和气流的运动决定的 D．温度越高PM2.5活动越剧烈 E．PM2.5必然有内能13．（2018•南昌二模）分子在不停地做无规则运动，它们之间存在着相互作用．这两种相互的因素决定了分子的三种不同的聚集形态：固体、液体和气体．下列说法正确的是（）A．固体中的分子是静止的，液体、气体中的分子是运动的 B．液体表面层中分子间的相互作用表现为引力 C．液体的蒸发现象在任何温度下都能发生 D．汽化现象是液体分子间因相互排斥而发生的 E．有的物态变化中虽然吸收热量但温度却不升高三．计算题（共2小题）14．（2018秋•常州期末）（1）下列说法正确的是。A．晶体体积增大，其分子势能一定增大B．大头针能浮在水面上，是由于水的表面存在张力C．人感觉到空气湿度大，是因为空气中水蒸气的饱和