分子动理论、固体和液体（解析版）-2025年高考物理一轮复习

分子动理论固体和液体(核心精讲精练)

I丸考情探究，

1.高考真题考点分布

题型考点考查考题统计

选择题分子力和分子势能2023年海南卷

2.命题规律及备考策略

【命题规律】高考对分子动理论、固体和液体的考查较少，大多以选择题中出现，题目难度较为基础。

【备考策略】

1.理解和掌握分子动理论的内容。

2.能够利用分子动理论的内容解释有关物理现象。

3.理解和掌握固体和液体的特点。

【命题预测】重点关注利用分子动理论、固体和液体的特点解释生产生活和科技中的现象。

瞧.考点梳理|・

一、分子动理论

1.物体是由大量分子组成的

(1)分子的大小

①分子的直径(视为球模型)：数量级为10T°m：

②分子的质量：数量级为10-26kg。

(2)阿伏加德罗常数

M=6.02x1023mori——是指1mol的任何物质都含有相同的粒子数。

2.分子永不停息地做无规则运动

(1)扩散现象

①定义：不同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，而是由分子的无规则运动产生的物质

迁移现象，温度越高，扩散现象越明显。

(2)布朗运动

①定义：悬浮在液体中的微粒的永不停息的无规则运动:

②实质：布朗运动反映了液体分子的无规则运动:

③影响因素：微粒越小，运动越明显；温度越直，运动越剧烈。

(3)热运动

①分子的永不停息的无规则运动叫作热运动；

②特点：分子的无规则运动和温度有关，温度越高，分子运动越激烈。

3.分子间同时存在引力和斥力

(1)物质分子间存在空隙，分子间的引力和斥力是同存在的，实际表现出的分子力是引力和斥力的合力。

(2)分子力随分子间距离变化的关系：分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的

减小而增大,但斥力比引力变化得快。

(3)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=%时，尸引=尸斥，分子力为委；

②当厂＞々时，F弓i＞尸斥,分子力表现为引力;

③当rOo时，尸引〈尸斥，分子力表现为斥力;

④当分子间距离大于10啾约为10-9m)时，分子力很弱，可以忽略不计。

二、温度和物体的内能

1•温度

两个系统处于热平衡时，它们具有某个“共同的热学性质”，我们把表征这一“共同热学性质”的物理量定义为

温度。一切达到热平衡的系统都具有相同的调度。

2.两种温标

摄氏温标和热力学温标。

关系：7=^+273.15K,

3.分子的动能和平均动能

(1)分子动能是分子热运动所具有的动能。

(2)分子热运动的平均动能是所有分子热运动的动能的平均值，温度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总和。

4.分子的势能

(1)由于分子间存在着引力和斥力，所以分子具有由它们的相对位置决定的能，即分子势能。

(2)分子势能的决定因素：微观上一决定于分子间距离和分子排列情况；宏观上一决定于体积和状态。

5.物体的内能

(1)物体的内能等于物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和,是状态量。

(2)对于给定的物体，其内能大小由物体的温度和体积决定。

(3)物体的内能与物体的位置高低、运动速度大小无关。

三、固体和液体

1.固体

固体通常可分为晶体和非晶体，其结构和性质见下表：

类晶体

比屋、非晶体

单晶体多晶体

外形规则不规则

熔点确定不确定

物理性质各向异性各向同性

组成晶体的物质微粒有规则±1k周期性地在空间排列

微观结构无规则

［注意］多晶体中每个小晶体间的排列无规则

2.液体

(1)液体的表面张力

①作用：液体的表面张力使液面具有收缩到表面积最小的趋势。

②方向：表面张力跟液面相切，跟这部分液面的分界线垂直。

③大小：液体的温度越高，表面张力越小;液体中溶有杂质时，表面张力变小;液体的密度越大，表面张

力越大。

⑵液晶

①液晶分子既保持排列有序而显示各向聂性，又可以自由移动，保持了液体的流动性。

②液晶分子的位置无序使它像液便，排列有序使它像晶便。

③液晶分子的排列从某个方向看比较整齐，而从另外一个方向看则是杂乱天章的。

［考点精讲|

考点一分子的大小

1.两种分子模型分子大小

两种分子模型

球体分子模型立方体分子模型气体分子模型

物质有固态、液态和气态三种情况，不同物态下应将分子看成不同的模型。

⑴固体、液体分子一个一个紧密排列，可将分子看成球形或立方体形，如图所示，分子间距等于小球的直径或立

方体的棱长，所以(球体模型)或d=V7(立方体模型)。

（2）气体分子不是一个一个紧密排列的，它们之间的距离很大，所以气体分子的大小不等于分子所占有的平均

空间，如图所示，此时每个分子占有的空间视为棱长为d的立方体，所以d=^JVo

提醒:对于气体，利用d=V7得到的不是分子直径，而是气体分子间的平均距离。

2.微观量与宏观量间的关系

微观量:分子体积右、分子直径或分子质量m。。

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p。

（1）分子的质量:霜=jr-o

⑵分子的体积=检（适用于固体和液体）。

⑶物体所含的分子数:3=叫=就此或N犬M号叫。

典例引领

1.中国某大学教授的课题组制备出了一种超轻气凝胶，它在弹性和吸油能力方面令人惊喜，这种被称为“全

碳气凝胶”的固态材料密度仅是空气密度的设气凝胶的密度为。（单位为kg/n?）,摩尔质量为/（单

位为kg/mol）,阿伏伽德罗常量为义，则下列说法不正确的是（）

A.。千克气凝胶所含的分子数"=三名

M

M

B.气凝胶的摩尔体积嗫。i=一

P

M

C.每个气凝胶分子的体积匕=『

NAP

D.每个气凝胶分子的直径1=彳区1

\M

【答案】D

【详解】A.。千克气凝胶的物质的量"=三则。千克气凝胶所含有的分子数"=〃/=三/故A正确;

MM

B.气凝胶的摩尔体积嗫疝=”故B正确；

P

C.lmol气凝胶中包含/个分子，故每个气凝胶分子的体积匕=?故C正确；

D.设每个气凝胶分子的直径为d,则匕=3加3联立可得d=J半一故D错误。

6丫叫。

故选Do

即晔测

2.如图所示为食盐晶体结构中钠离子和氯离子的空间分布的示意图，图中相邻离子的中心用线连接起来了，

组成了一个个大小相等的立方体，4个钠离子和4个氯离子组成了一个如图所示的大立方体。已知食盐的密

度为食盐的摩尔质量为〃，阿伏伽德罗常量为鹿，食盐晶体中两个最近的钠离子中心间的距离为

食盐晶体的微观结构

【答案】D

【详解】由题可知，lmol氯化钠的离子组成的小立方体个数为2砥，所以每个小立方体的体积为

每个小立方体的边长为

则两个最近的钠离子中心间的距离为

故选Do

蜜向2点体会壬团占空间大小

典例婀

3.某密封钢瓶的体积为匕内装有密度为p的氮气，已知氮气的摩尔质量为阿伏伽德罗常数为义，则

下列说法正确的是（）

V

A.钢瓶中氮气的物质的量为弁

B.钢瓶中氮气的分子数为第

C.每个氮气分子的质量为尤

NA

D.只要知道氮气的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，就可以算出氮气的分子体积

【答案】C

【详解】A.钢瓶中氮气的物质的量为

mpV

n=——=----

MM

故A错误；

B.钢瓶中氮气的分子数为

故B错误；

M

C.每个氮气分子的质量为丁，故C正确；

Na

D.理想气体分子间的距离远大于气体分子的直径，不能认为分子是一个一个紧密相连的，知道氮气的摩尔

体积和阿伏伽德罗常数，不能算出氮气的分子体积，故D错误。

故选C。

即时检测

4.若以M表示水的摩尔质量，k表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，°为在标准状况下水蒸气的质量密

度，M为阿伏加德罗常数，羽、丹分别表示每个水分子的质量和体积，下面是四个关系式：其中（）

/Vpz-xM人“V

①义=4②"歹③〃—寸④匕=才

m心3

A.①和②都是正确的

B.①和③都是正确的

C.③和④都是正确的

D.①和④都是正确的

【答案】B

【详解】摩尔质量等于分子质量乘以阿伏加德罗常数，也等于等于摩尔体积乘以密度，即

mNA=pV

变形后可得

腌=区

m

故①正确；

气体的摩尔质量等于摩尔体积乘以密度，所以

pV=M

所以

M

p=一

V

故②错误；

摩尔质量=分子质量x阿伏加德罗常数，即

M

m=——

为

故③正确；

④由于气体分子间距远大于分子直径，因此

v0<—

故④错误。

综上所述，故ACD错误，B正确。

故选Bo

考点精讲|

考点二扩散现象、布朗运动和热运动

考向1布朗运动

现象扩散现象布朗运动热运动

活动

分子固体微小颗粒分子

主体

是分子的运动，发生是比分子大得多的颗粒的运动,只能在是分子的运动，不能通过光学显

区别

在任何两种物质之间液体、气体中发生微镜直接观察到

共同

⑴都是无规则运动;(2)都随温度的升高而更加激烈

点

联系扩散现象、布朗运动都反映了分子做无规则的热运动

典例引领

5.某同学用显微镜观察用水稀释的墨汁中两小碳粒a、b的运动情况，每隔30s把碳粒的位置记录下来，然

后用线段把这些位置按时间顺序依次连接起来，得到如图所示的位置连线图。则下列说法中正确的是()

A.若水温相同，则碳粒6较大

B.若两碳粒大小相同，则碳粒。所处的水中水温更低

C.两颗碳粒运动的位置连线图反映了碳分子的运动是无规则运动

D.碳粒a在P、0两点间一定沿直线运动

【答案】A

【详解】A.温度相同时，碳粒越大，受到液体分子的撞击力越接近平衡，布朗运动越不显著，故A正确；

B.对相同大小的微粒，温度越高，布朗运动越剧烈，由题图可知碳粒。运动更剧烈，故碳粒4所处的水中

水温更高，故B错误；

C.每颗碳粒的运动是无规则的，说明液体分子做无规则运动，故C错误；

D.题图为碳粒每隔30s的位置，其连线仅代表位置变化，而不是运动轨迹，故P、。两点间的运动轨迹并

非直线，故D错误。

故选A。

即阻拽测

6.新型冠状病毒主要的传播途径是大的呼吸道飞沫，而不是小的气溶胶悬浮颗粒。飞沫的重量足够大，它

们不会飞很远，而是在飞行一小段距离后从空中落下；用显微镜可观察到气溶胶颗粒的无规则运动.下列

有关飞沫和气溶胶在空气中运动的说法正确的是（）

A.气溶胶悬浮在空气中的运动是分子运动

B.飞沫在空气中的运动是布朗运动

C.温度越高，飞沫在空气中的运动越剧烈

D.若温度不变，气溶胶颗粒越小，在空气中的无规则运动越剧烈

【答案】D

【详解】A.气溶胶是固体小颗粒，固体小颗粒悬浮在空气中，受到气体分子撞击不均匀，造成固体小颗粒

的运动，它不是空气分子的运动，但可以反映空气分子的运动，是布朗运动，故A错误；

B.布朗运动是固体小颗粒的运动，飞沫重量大，不是固体小颗粒，故其运动不能看成布朗运动，故B错误;

C.飞沫运动不是分子的运动，也不是布朗运动，与分子运动无关，所以温度变高，飞沫在空气中的运动不

一定更剧烈，故C错误；

D.若温度不变，颗粒越小，布朗运动越剧烈，故气溶胶颗粒越小，在空气中的无规则运动越剧烈，故D正

确。

故选D。

考向2分子热运动速率分布

⑴气体分子间的作用力:气体分子之间的距离远大于分子直径，气体分子之间的作用力十分微弱，可以忽略不

计，气体分子间除碰撞外无相互作用力。

(2)气体分子的速率分布:表现出“中间多,两头少”的统计分布规律。

单位速率间隔的分子数

占总分子数的百分比

⑶气体分子的运动方向:气体分子的运动是杂乱无章的，但向各个方向运动的机会均等。

⑷气体分子的运动与温度的关系:温度一定时，某种气体分子的速率分布是确定的,速率的平均值也是确定的,

温度升高，气体分子的平均速率增大，但不是每个分子的速率都增大。

典例引领

7.某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示，图中/'(v)表示各速率区间内的分子数占总分

C.D.Tx=TAl=T；n

【答案】B

【详解】由题图像可以看出，大量分子的平均速率

%>%>G

因为是同种气体，则

故选Bo

即时检测

8.氧气分子在不同温度下的速率分布规律如图所示，横坐标表示速率，纵坐标表示某一速率的分子数占总

A.在②状态下，分子速率小的分子占比相对较大

B.两种状态氧气分子的平均速率相等

C.随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例增大

D.①状态的温度比②状态的温度低

【答案】D

【详解】ABD.由题图可知，②中图线“腰粗〃，则速率大的分子占据的比例较大，则说明②对应的平均速

率较大，故②对应的温度较高，则分子速率大的占多数，即高温状态下分子速率小的占比相对较小，故AB

错误，D正确；

C.由题图可知，随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例减小，故C错误。

故选Do

考点精讲I

考点三分子力和分子势能内能

考向一L金壬力型分壬势能

分子力变化分子势能变化

............-

/'引力1

①分子斥力、引力同时存在；

②当r>r（1）时，r增大，斥力引力都减小，斥力减小更

①当r=r（）时，分子势能最小；

快，分子力变现为引力；

②当r>r0时，r逐渐减小，分子势能逐渐减小；

③当r<r。当，r减小，斥力引力都增加，斥力增加更

③当云力当，r逐渐减小，分子势能逐渐增加。

快，分子力变现为斥力；

④当『力时，斥力等于引力，分子力为零。

典例引领

9.如图所示，甲分子固定于坐标原点O,乙分子位于x轴上，甲、乙两分子间的作用力与两分子间距离的

关系如图中曲线所示，尸＞0为斥力，/＜0为引力。a、b、c、d为X轴上四个特定的位置，现将乙分子从“

点由静止释放，其移动到d的过程中，下列说法正确的是（）

A.从。到c过程中，分子力先表现为引力后表现为斥力

B.在c点处，乙分子的速度最大

C.在c点处，乙分子的加速度最大

D.从6到c过程中，两分子间的分子力逐渐增大

【答案】B

【详解】A.由题意可知，尸＜0为引力，故从。到。的过程中，分子力表现为引力，故A错误；

B.由题图可知，从。到c的过程中，分子力表现为引力，分子力对乙分子做正功，乙分子的动能增加；从。

到”的过程中，分子力表现为斥力，分子力对乙分子做负功，乙分子的动能减少；故在c点处，乙分子的动

能最大，速度最大，故B正确；

C.由题图可知，在c点处，乙分子受到的分子力为零，乙分子的加速度为零，故C错误；

D.由题图可知，从b到c的过程中，两分子间的分子力逐渐减小，故D错误。

故选Bo

*♦即瞰^

10.如图甲、乙所示，分别表示两分子间的作用力、分子势能与两分子间距离的关系。分子。固定在坐标

原点。处，分子6从厂=4处以某一速度向分子。运动（运动过程中仅考虑分子间作用力），假定两个分子

的距离为无穷远时它们的分子势能为0,则（）

A.图甲中分子间距从々到今,分子间的引力增大，斥力减小

B.分子6运动至々和外位置时动能可能相等

C.图乙中彳一定大于图甲中马

D.若图甲中阴影面积h=昆，则两分子间最小距离等于4

【答案】B

【详解】A.图甲中分子间距从々到口,分子间距变大，则分子间的引力和斥力都减小，选项A错误；

B.分子6运动至々和彳位置时，先是分子力表现为引力做正功，后是分子表现为斥力做负功，若正功和负

功相等，则分子6运动至4和外位置时动能相等，选项B正确；

C.图甲中的々分子力表现为零，在此位置分子势能最小，则々对应与图乙中的，区位置，则图乙中4一定小

于图甲中2,选项c错误；

D.因尺厂图像与坐标轴围成的面积等于分子力的功，若图甲中阴影面积H=邑，即分子6以某一速度(设

为W)向。运动时的整个过程中，分子力做的正功和负功相等，则分子6到达々位置时的速度仍为V。，此

后两分子间距继续减小，则两分子间最小距离不等于八，选项D错误。

故选B„

考向2物质的内能

(1)内能是对物体的大量分子而言的，对于单个分子的内能没有意义。

(2)决定内能大小的因素为物质的量、温度、体积以及物质状态。

(3)通过做功或热传递可以改变物体的内能。

(4)温度是分子平均动能的标志，相同温度的任何物体，分子的平均动能相同。

(5)物体的内能与机械能的比较

项目内能机械能

定义物体内所有分子的动能和势能的总和物体的动能及重力势能和弹性势能的总和

由物体内部分子微观运动状态决定，与物体整与物体宏观运动状态、参考系和零势能面选取有关,和物体内部分

决定

体运动情况无关子运动情况无关

量值任何物体都具有内能，恒不为零可以为零

测量无法测量。其变化量可由做功和热传递来量度可以测量

转化在一定条件下可相互转化

典例引领

11.如图所示，心6是航天员在“天宫一号”实验舱做水球实验时水球中形成的气泡。a、6两气泡温度相同

且。的体积大，气泡内的气体视为理想气体，则()

水球

A.该水球内的水分子之间只有引力

B.水球呈球形是表面张力作用的结果

C.a内气体的分子平均动能比b的小

D.a、6两气泡的内能相等

【答案】B

【详解】A.分子之间同时存在引力和斥力，故A错误；

B.液体表面张力是分子间相互作用的结果。就水来说，内部的水分子处于其他水分子的包围之中，各个方

向分子的引力会相互抵消。但是表层水分子受到的内部水分子引力远大于外部空气分子的引力。所以，表

面的水分子永远受到指向液体内部的力，总是趋向内部移动。这样，液体总是会力图缩小其表面积。而同

样体积的物体，球体的表面积最小，所以水球呈球形是表面张力作用的结果，故B正确；

CD.温度是分子平均动能的标志，°、6两气泡温度相同，则。内气体的分子平均动能与b的相等，内能是

指所有分子的动能与势能之和，气体只考虑分子动能，但是由于气泡体积不同，所以分子数目不同，故内

能不同，故CD错误。

故选Bo

即阳性测

12.如图所示为某兴趣小组发射的自制水火箭。发射前瓶内空气的体积为1.2L、压强为3atm,瓶内水的体

积为0.8L。打开喷嘴后水火箭发射升空，不计瓶内空气温度变化。水火箭向上加速过程中（）

A.水火箭速度增加，瓶内空气分子的平均动能增大

B.瓶内空气膨胀对外做功，内能减少

C.瓶内单位面积上、单位时间内空气分子撞击的次数减少

D.瓶内单位面积上空气分子撞击的平均作用力增大

【答案】C

【详解】AB.因为瓶内空气的温度不变，所以瓶内空气分子的平均动能不变，瓶内空气的内能也不变，故

AB错误；

CD.由气体的等温变化特点P『=C知，当水火箭升空内部空气体积增大时，压强减小。又因为温度不变,

所以气体分子的平均动能不变，瓶内单位面积上空气分子撞击的平均作用力不变，但瓶内单位面积上、单

位时间内空气分子撞击的次数减少，故C正确，D错误。

故选C。

考点精讲|

考点四固体和液体

考向1晶体与非晶体

晶体

分类

非晶体

比较单晶体多晶体

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体间排列不规则不规则

玻璃、蜂蜡、松

典型物质石英、云母、食盐、硫酸铜

香

典例引领

13.在甲、乙、丙三块固体薄片上涂上蜡，用烧热的针尖接触其背面一点，蜡熔化的范围如图甲、乙、丙

所示。而三块固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图丁所示，则下列说法中正确的是（）

oaroicoroicQiojcoiojco

WJUajlLM，J，U43UUM

rrrn*rnre，rrTC，m

3213KOICOIOICO103CO

ITIVAI31"I

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UJ3,Aau，U&U4feM&W<«LM

mTrtr，r，rrr，rnfr，rrrrrn»mrr,Tmrr，rnrr，rr

321321813810:12

甲丙

A.甲一定是非晶体

B.乙可能是金属薄片

c.丙在一定条件下可能转化成乙

D.丙熔化过程中，吸收热量，则分子平均动能增加

【答案】C

【详解】A.甲的各项同性，且有固定的熔点，则甲一定是多晶体，故A错误；

B.乙的各项同性，且导热性良好，但是乙没有固定的熔点，则乙是非晶体，不可能是金属薄片，故B错误;

C.丙表现为各项异性，且有固定的熔点，是单晶体，因晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化，可知丙

在一定条件下可能转化成乙，故C正确；

D.丙熔化过程中，温度不变，分子平均动能不变，但是吸收热量，内能增加，故D错误。

故选C。

即时检测

14."嫦娥六号"探测器胜利完成月球采样任务并返回地球。探测器上装有用石英制成的传感器，其受压时不

同表面会产生不同的压电效应（即由压力产生电荷的现象）。如图所示，则下列说法正确的是（）

B.石英没有确定的熔点

C.石英内部分子按照一定的规律排列，具有空间上的周期性

D.其导热性在不同表面也一定不同

【答案】C

【详解】AB.晶体有确定的熔点，石英是单晶体，有确定的熔点，故AB错误；

C.组成晶体的微粒，按照一定的规律排列，具有空间上的周期性，故C正确；

D.由题意知，石英晶体具有各向异性的压电效应，但导热性不一定具有各向异性，故D错误。

故选C。

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表面张力，使液体表面好像一层绷紧的弹性薄膜

表面张力的方向和液面相切,垂直于液面上的各条分界线

表面张力使液体表面具有收缩趋势，使液体表面积趋于最小，而在体积相同的条件下,球

表面张力的效果

形的表面积最小

典型现象球形液滴、肥皂泡、涟波、毛细现象、浸润和不浸润

液晶：

①液晶分子既保持排列有序而显示各向异性，又可以自由移动，保持了液体的流动性。

②液晶分子的位置无序使它像液体，排列有序使它像晶便。

③液晶分子的排列从某个方向看比较整齐，而从另外一个方向看则是杂乱无章的。

典例引领

15.如图所示，蜘蛛网的主干纤维上分布着许多纤维凸起，可作为水蒸气凝结为水珠的凝结核，在朝阳下

宛如珍珠项链。下列说法正确的有（）

A.清晨的露珠格外明亮，这是阳光照射进小水珠后的折射现象

B.由于露珠受到重力作用，所以露珠呈现的是上小下大的近似球状的水滴，与表面张力无关

C.水珠悬挂在蜘蛛网上，说明水可以浸润蜘蛛丝

D.露珠内部水分子热运动的平均动能不随温度变化而变化

【答案】C

【详解】A.清晨的露珠格外明亮是由于露珠内部发生了全反射，经过多次全反射进入人眼，所以看起来格

外明亮，故A错误；

B.由于表面张力的作用露珠呈球形，由于露珠受重力，所以呈椭球形，故B错误；

C.水珠悬挂在蜘蛛网上，说明水可以浸润蜘蛛丝，故C正确；

D.温度是分子平均动能的标志，露珠内部水分子热运动的平均动能随温度变化而变化，故D错误。

故选C„

16.如图所示，某兴趣小组，设计了一种"肥皂动力小船"，将小船静置在水中，用滴管在小船的尾部开口处

滴入一滴肥皂水，小船即可快速向前运动。已知肥皂可以减小液体的表面张力，下列说法正确的是（）

A.小船静置在水中时，不会受到液体表面张力的作用

B.表面层中分子密度大于液体内部分子密度

C.小船之所以会运动，是因为滴在小船尾部的肥皂水对小船施加了向前的推力

D.小船之所以会运动，是因为水的表面张力对船有向前的作用力

【答案】D

【详解】A.水与空气接触的表面层存在表面张力，由于表面层水分子间距略大于平衡距离，所以表面层水

分子间的引力大于斥力，对外表现为引力，即表面张力，小船静置在水中时，受到液体表面张力是平衡的,

故A错误；

B.由于表面层水分子间距略大于平衡距离，表面层中分子密度小于液体内部分子密度，故B错误；

CD.小船之所以会运动，是因为滴在小船尾部的肥皂水破坏了该位置的液体表面张力，使之明显减小，导致

小船所受的整体的液体表面张力不再平衡，小船受到向前的表面张力大于向后的表面张力，所以小船会向

前运动，故C错误，D正确。

故选D„

|考点精讲|

考点五用油膜法估测油酸分子的大小

I.原理与操作

2.注意事项

(1)将所有的实验用具擦洗干净，不能混用；

(2)油酸酒精溶液的浓度以小于0.1%为宜；

(3)浅盘中的水离盘口面的距离应较小，并要水平放置，以便准确地画出薄膜的形状，画线时视线应与板面

垂直。

3.误差分析

(1)纯油酸体积的计算引起误差；

(2)油膜形状的画线引起误差；

(3)数格子法本身是一种估算的方法，自然会带来误差。

典例引领

17.⑴图甲为"用油膜法估测分子的大小"实验中的3个步骤，先后顺序是(用字母表示)。

(2)在做"用油膜法估测分子的大小”的实验中，将油酸溶于酒精，其浓度为每1000mL溶液中有0.6mL油酸。

用注射器测得1mL上述溶液有50滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，画出油膜的形状。

如图乙所示，油膜占据了136个方格，坐标纸中正方形方格的边长为1cm,按以上实验数据估测出油酸分

子的直径是m。(结果保留1位有效数字)

⑶甲、乙、丙、丁四位同学分别在三个实验小组做"用油膜法估测油酸分子的大小"实验，但都发生了操作

错误。这四位同学的错误操作导致实验测得的油酸分子直径偏小的是。

A.甲使用了配置好但在空气中搁置了较长时间的油酸酒精溶液

B.乙在向水面滴入油酸酒精溶液时，未发现不慎滴入了两滴油酸酒精溶液

C.丙在计算油膜面积时，把轮廓范围内不满的正方形都算成了一个

D.丁同学在水面上撒入了过多的石膏粉

【答案】(Wa(2)9xlO-lo(3)ABC

【详解】(1)"用油膜法估测油酸分子的大小"实验步骤为：配置油酸酒精溶液-测定一滴油酸酒精溶液的

体积-准备浅水盘-形成油膜-描绘油膜边缘一测量油膜面积-计算分子直径；则图甲实验中的3个步

骤，先后顺序是bca。

(2)1滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为

忆=3-xL10-6m3=1.2x10-"n?

100050

油膜面积为

5=136x(lxl0-2)2m2=1.36xl0-2m2

则油酸分子的直径为

1.2X1Q-11

»9xlOlom

1.36x10-2

（3）A.甲使用了配置好但在空气中搁置了较长时间的油酸酒精溶液，则溶液的实际浓度变大，代入计算

的浓度偏小，测得的1滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积偏小，则测得的油酸分子直径偏小，故A正确；

B.乙在向水面滴入油酸酒精溶液时，未发现不慎滴入了两滴油酸酒精溶液，计算时的体积代入1滴油酸酒

精溶液中含纯油酸的体积，则测得的油酸分子直径偏小，故B正确；

C.丙在计算油膜面积时，把轮廓范围内不满的正方形都算成了一个，则油膜面积测量值偏大，测得的油酸

分子直径偏小，故C正确；

D.丁同学在水面上撒入了过多的石膏粉，则油膜面积测量值偏小，测得的油酸分子直径偏大，故D错误。

故选ABC。

即与性测

18.在“油膜法估测分子直径”的实验中，我们通过宏观量的测量间接计算微观量。

⑴完成本实验需要几点假设，以下假设与本实验无关的是;

A.将油酸分子视为球形B.油膜中分子沿直线排列

C.将油膜看成单分子层D.油酸分子紧密排列无间隙

⑵某同学实验中先取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液，测量并计算一滴油酸酒精

溶液中纯油酸的体积后，接着又进行了下列操作：

A.将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，在水面上自由地扩展为形状稳定的油酸薄膜

B.将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算油酸薄膜的面积

C.将玻璃板盖到浅水盘上，用彩笔将油酸薄膜的轮廓画在玻璃板上

D.向浅盘中倒入约2cm深的水，将琲子粉均匀地撒在水面上

以上操作的合理顺序是—（填字母代号）。

⑶某同学在用油膜法估测分子直径的实验中，计算结果明显偏小，可能是由于o

A.油酸未完全散开

B.计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格

C.求每滴体积时，1mL的溶液的滴数少记了5滴

D.油酸酒精溶液久置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化

⑷在实验中，将1mL的纯油酸配制成5000mL的油酸酒精溶液，用注射器测得1mL溶液为80滴，再滴入1

滴这样的溶液到准备好的浅盘中，描出的油膜轮廓如图所示，方格纸每格边长是0.5cm,根据以上信息估测

油酸分子的大小"=m。（结果保留一位有效数字）

【答案】(1)B⑵DACB⑶D⑷7xl()T°m

【详解】(1)该实验中的理想化假设是：把在水面上尽可能扩散开的油膜视为单分子油膜；不需要考虑分

子间隙，把形成油膜的分子看作紧密排列的球形分子；将油酸分子视为球体模型。

故选Bo

(2)实验中先在浅盘中倒入约2cm深的水，将蚌子粉均匀地撒在水面上然后将一滴油酸酒精溶液滴到水面

上，在水面上自由地扩展为形状稳定的油酸薄膜将玻璃板盖到浅水盘上，用彩笔将油酸薄膜的轮廓画在玻

璃板上将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算油酸薄膜的面积，故合理的顺序是DACB。

(3)A.油酸未完全散开，测量面积偏小，则分子直径的计算结果偏大，故A不符合题意；

B.计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，测量面积偏小，则分子直径的计算结果偏大，故B不符合

题意；

C.求每滴体积时，1mL的溶液的滴数少记了5滴，测量体积偏大，则分子直径的计算结果偏大，故C不符

合题意；

D.油酸酒精溶液配制的时间较长，酒精挥发较多导致油酸浓度增大，因此油膜面积偏大，则测得的分子直

径将偏小，故D符合题意。

故选D。

(4)根据题意1滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸体积为「n^x!rnL=2.5xl(r6cm3数出轮廓内的方格

500080

数(不足半个的舍去，多于半个的计一个)，约为140格，油膜轮廓的面积为S=0.5x0.5xl40cm2=35cn?

油酸分子的大小为d=—=2.5x10^7x10-8cm=7xlO-lom

S35

IN.好题冲关・

基础过关

I_____________________

19.二氧化碳海洋封存技术能将二氧化碳封存在海底。研究发现，当水深超过2500m时，二氧化碳会变成

近似固体的硬胶体。标准状况下二氧化碳气体的密度为。，二氧化碳的摩尔质量为%表示阿伏伽德罗

常数，二氧化碳分子可近似看作直径为。的球体。则标准状况下体积为忆的二氧化碳气体变成硬胶体后的

体积为()

4磔加“、4^MVD3

A.3MSB-3P%

C.,巫s

6pD6MA

【答案】D

【详解】标准状况下体积为产的二氧化碳气体的质量

m=pV

二氧化碳的分子数为

二氧化碳气体变成硬胶体后，硬胶体的体积为

解得

故选Do

20.晶须是一种发展中的高强度材料，它是一些非常细、非常完整的丝状（横截面为圆形）晶体。现有一

根铁质晶须，直径为d,用大小为厂的力恰好将它拉断，断面呈垂直于轴线的圆形。已知铁的密度为。，铁

的摩尔质量为阿伏加德罗常数为%,铁质晶须内的铁原子可看作紧密排列的小球，则下列说法中正确

的是（）

M

A.铁质晶须单位体积内铁原子的个数为一砥

P

\_

B.铁原子的直径为13丝丫

兀PNJ

2

C.断面内铁原子的个数为/

1兀PNJ

2

D.相邻铁原子之间的相互作用力为且

兀pNj

【答案】D

【详解】A.单个铁原子的质量

铁质晶须单位体积内铁原子的个数为

P二叫

m°M

故A错误；

B.铁的摩尔体积

v=—

p

单个分子的体积

M

V.

又

4

所以分子的半径

TH，

分子的直径

3M,3

d02r=2

A兀PNz

故B错误；

C.分子的最大截面积

,23My

S。=7ir

4兀pNA,

断面内铁原子的个数为

4、2

（W）d2d2

n=——--二2

斗\—

3M36M『

4

AWN-yPNK,

故C错误;

D.相邻铁原子之间的相互作用力为

2

FF6M

nd2yjrpN^

故D正确。

故选D。

21.近年来，雾霾天气在我国频繁出现，空气质量问题已引起全社会高度关注。其中主要污染物是大气中

直径小于或等于2.5微米的颗粒物（该颗粒肉眼不可见，仅能在显微镜下观察到），也称为可入肺颗粒物。

以下对该颗粒的说法中正确的是（）

A.在无风的时候，颗粒悬浮在空中静止不动

B.该颗粒的无规则运动是布朗运动

C.颗粒越大，无规则运动越剧烈

D.该颗粒的无规则运动反映了颗粒分子的无规则运动

【答案】B

【详解】A.在无风的时候，颗粒会受到空气分子撞击而做无规则运动，故A错误；

B.布朗运动是指悬浮在液体或气体中的微粒所做的无规则运动，所以该颗粒的无规则运动是布朗运动，故

B正确；

C.颗粒越大，受到空气分子撞击就越不明显，无规则运动越弱，故C错误；

D.该颗粒的无规则运动反映的是空气分子的无规则运动，故D错误。

故选Bo

22.图1为己剥皮的茶叶蛋，图2为显微镜及镜头下悬浮在水中的小碳粒每隔33的位置连线，下列说法正

确的是（）

图1图2

A.剥皮的茶叶蛋外层的棕色纹理，是佐料中的色素分子扩散到蛋清中形成的

B.在0K时，色素分子将不再做无规则运动

C.在30s的时间间隔内，小碳粒做直线运动

D.布朗运动就是小碳粒内部碳分子的无规则运动

【答案】A

【详解】A.剥皮的茶叶蛋外层的棕色纹理，是佐料中的色素分子扩散到蛋清中形成的，故A正确；

B.分子的热运动是永不停息，温度的高低只能影响分子运动的快慢，在0久时，色素分子将仍做无规则运

动，故B错误；

C.小碳粒每隔30s的位置连线，不是小碳粒的运动轨迹，小碳粒做无规则运动，故C错误；

D.布朗运动悬浮在液体中的小碳粒的无规则运动，不是小碳粒内部碳分子的无规则运动，故D错误。

故选A„

23.一定量气体在0汽和100冤温度下的分子速率分布规律如图所示。横坐标加表示分子速率区间，纵坐标

〃表示各速率区间内的分子数占总分子数的百分比，以下对该图像的解读正确的是（