高中物理【分子动理论 内能】课件
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高考物理一轮复习课件：第十一章 第1讲 分子动理论 内能
(2011·上海高考)在“用单分子油膜估测分子大小” 实验中， (1)某同学操作步骤如下： ①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； ②在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积； ③在蒸发皿内盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液， 待其散开稳定； ④在蒸发皿上覆盖透明玻璃，描出油膜形状，用透明方格 纸测量油膜的面积． 改正其中的错误：___________ (2)若油酸酒精溶液体积浓度为0.10%，一滴溶液的体积为 4.8×10－3 mL，其形成的油膜面积为40 cm2，则估测出油酸 分子的直径为________m.
4．分子的势能 (1)意义：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． (2)分子势能的决定因素． 微观上——决定于 分子间距离 和分子排列情况； 宏观上——决定于 体积 和状态． 5．物体的内能 (1)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 ．
A
(2)一个汞原子的体积为 － 200.5×10 3 Vmol M －29 3 V0＝ ＝ ＝ m3 . 3 23 m ＝2×10 NA ρNA 13.6×10 ×6.0×10 (3)1 cm3 的汞中含汞原子个数 －6 3 23 ρVNA 13.6×10 ×1×10 ×6.0×10 n＝ ＝ ＝4×1022 －3 M 200.5×10 M － 【答案】 (1)N (2)2×10 29 m3 (3)4×1022 A
力和分子间距离共同决定的，宏观上取决于气体的体积．
因此选项A正确． 【答案】 A
(2012·大纲全国高考)下列关于布朗运动的说法，正 确的是( ) A．布朗运动是液体分子的无规则运动 B．液体温度越高，悬浮粒子越小，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．布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作 用的不平衡引起的 【解析】 布朗运动的研究对象是固体小颗粒，而不是液 体分子，故A选项错误；布朗运动的影响因素是温度和颗粒 大小，温度越高、颗粒越小，布朗运动越明显，故B选项正 确；布朗运动是由于固体小颗粒受液体分子的碰撞作用不平 衡而引起的，而不是由液体各部分的温度不同而引起的，故 C选项错误，D选项正确． 【答案】 BD
教科版高中物理选择性必修第三册精品课件 第1章 分子动理论 本章整合
(2)挖掘隐含条件。估算问题文字简明,显性条件少,对此类问题必须认真
审题,仔细推敲,找出隐含条件。
(3)适当选取数据,合理近似计算。
2.阿伏伽德罗常量 NA 的应用
在已知宏观物理量的基础上往往可借助 NA 计算出某些微观物理量。有关计
算主要有:
(1)已知物质的摩尔质量 M,借助于阿伏伽德罗常量 NA,可以求得这种物质的
500 m 时,二氧化碳会浓缩成近似固体的硬胶体。设在某状态下二氧化碳气
体的密度为 ρ,摩尔质量为 M,阿伏伽德罗常量为 NA。将二氧化碳分子看成
直径为 D 的球 球的体积公式球 =
碳气体变成硬胶体后体积为多少?
1
3
π
6
,则在该状态下体积为 V 的二氧化
答案
πA 3
6
解析 二氧化碳气体变成硬胶体后,可以认为分子是一个个紧密排列在一起
越剧烈。大量分子的运动符合统计规律。扩散现象能直接说明分子在做
无规则运动,而布朗运动能间接说明分子在做无规则运动。
(2)物体的内能是指组成物体的所有分子的热运动的动能与分子势能的
总和。
①由于温度越高,分子平均动能越大,所以物体的内能与温度有关。
②由于分子势能与分子间距离有关,而分子间距离与物体体积有关,因此物
( B )
A.温度升高,气溶胶微粒运动会减慢
B.气溶胶微粒在空气中的无规则运动可以看作布朗运动
C.气溶胶微粒受到的空气分子作用力的合力始终为零
D.气溶胶微粒越大,运动越明显
解析 温度升高,空气分子运动加剧,对气溶胶微粒碰撞加剧,故气溶胶微粒
运动会加剧,故A错误;由题意知,气溶胶微粒是悬浮在大气中的肉眼不可见
分子力为零,而分子势能不为零,A错误;当分子间距离r>r0时,分子力随分子
审题,仔细推敲,找出隐含条件。
(3)适当选取数据,合理近似计算。
2.阿伏伽德罗常量 NA 的应用
在已知宏观物理量的基础上往往可借助 NA 计算出某些微观物理量。有关计
算主要有:
(1)已知物质的摩尔质量 M,借助于阿伏伽德罗常量 NA,可以求得这种物质的
500 m 时,二氧化碳会浓缩成近似固体的硬胶体。设在某状态下二氧化碳气
体的密度为 ρ,摩尔质量为 M,阿伏伽德罗常量为 NA。将二氧化碳分子看成
直径为 D 的球 球的体积公式球 =
碳气体变成硬胶体后体积为多少?
1
3
π
6
,则在该状态下体积为 V 的二氧化
答案
πA 3
6
解析 二氧化碳气体变成硬胶体后,可以认为分子是一个个紧密排列在一起
越剧烈。大量分子的运动符合统计规律。扩散现象能直接说明分子在做
无规则运动,而布朗运动能间接说明分子在做无规则运动。
(2)物体的内能是指组成物体的所有分子的热运动的动能与分子势能的
总和。
①由于温度越高,分子平均动能越大,所以物体的内能与温度有关。
②由于分子势能与分子间距离有关,而分子间距离与物体体积有关,因此物
( B )
A.温度升高,气溶胶微粒运动会减慢
B.气溶胶微粒在空气中的无规则运动可以看作布朗运动
C.气溶胶微粒受到的空气分子作用力的合力始终为零
D.气溶胶微粒越大,运动越明显
解析 温度升高,空气分子运动加剧,对气溶胶微粒碰撞加剧,故气溶胶微粒
运动会加剧,故A错误;由题意知,气溶胶微粒是悬浮在大气中的肉眼不可见
分子力为零,而分子势能不为零,A错误;当分子间距离r>r0时,分子力随分子
2014届高考物理一轮复习课件(考纲解读+考点探究+高分技巧)：选修3-3 第1讲 分子动理论 内能(62张)
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实验：用油膜法估测分子的大小
【思维驱动】 用油膜法估测分子大小的实验步骤如下：
①向体积为V1 的纯油酸中加入酒精，直到油酸酒精溶液总量为
V2； ②用注射器吸取上述溶液，一滴一滴地滴入小量筒，当滴入n滴 时体积为V0； ③先往边长为30～40 cm的浅盘里倒入2 cm深的水；
D．分子间的引力与斥力都随分子间距离的增大而减小
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解析
物质是由大量分子组成的，A正确；分子是永不停息
地做无规则运动的，B错误；在分子间距离增大时，如果先
是分子斥力做正功，后是分子引力做负功，则分子势能是先 减小后增大的，C正确；分子间的引力与斥力都随分子间距 离的增大而减小，但斥力变化得快，D正确． 答案 B
第1讲 分子动理论 内能
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分子动理论的基本观点和实验依据阿伏加德罗常
数 Ⅰ(考纲要求)
【思维驱动】
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．－2 ℃时水已经结为冰，部分水分子已经停止了热运 动 C．分子势能随分子间距离的增大，可能先减小后增大
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【典例 1】 (2011· 江苏)某同学在进行“用油膜法估测分子的 大小”的实验前，查阅数据手册得知：油酸的摩尔质量 M＝0.283 kg· －1，密度 ρ＝0.895×103 kg· －3.若 100 mol m 滴油酸的体积为 1 mL，则 1 滴油酸所能形成的单分子油 膜的面积约是多少？(取 NA＝6.02×1023 mol 1， 球的体积 1 3 V 与直径 D 的关系为 V＝ πD ， 结果保留一位有效数字)． 6
分子动理论的基本内容(第01课时)(高中物理教学课件)完整版3
气体：由于气体分子间空隙比较大，可认为每个 气体分子占有相等的立方空间，气体分子在中央， 看成质点。
一.物体是由大量分子组成的 分子太小，而且数量太多，我们不能一个一个研 究，我们可以研究一定数目粒子的集合体。
2.研究单位 物质的量：表示含有一定数目粒子的集体的物理 量，符号为n，单位为摩尔(mol)，它是七个基本 单位之一。
不仅气体气体之间、液体液体之间、固体固体之 间的分子能扩散，气体液体固体相互之间也能扩 散。
二.分子在永不停息地做无规则运动 1.扩散：不同物质互相接触彼此进入对方的现象。
注意： ①扩散说明分子在永不停息地做无规则运动，与 外界无关（比如，对流、重力等因素） ②物质处于固、液和气时，都能发生扩散现象 ③分子总是从高浓度向低浓度扩散，浓度相同， 保持动态平衡 ④温度越高，扩散越剧烈
二.分子在永不停息地做无规则运动
19世纪初，一些人观察到，悬浮在液体中的小颗 粒总在不停地运动。1827年，英国植物学家布朗 首先在显微镜下研究了这种运动。
二.分子在永不停息地做无规则运动
如果在显微镜下追踪一颗小炭粒的运动， 每隔30s 把炭粒的位置记录下来，然后 用线段把这些位置按时间顺序依次连接 起来，便可以得到一条类似于图1.1-4中 某一颗微粒运动的位置连线。这表明微 粒的运动是无规则的。实际上，就是在 30s内，微粒的运动也是极不规则的。
d
ห้องสมุดไป่ตู้v0
NA
6.02 1023 m
3.34 109 m
实验一：观察以下实验，分析产生原因。 结论：气体分子在永不停息地做无规则运动
实验二：观察以下实验，分析产生原因。
结论： 液体分子在永不停息地做无规则运动 温度越高，扩散运动越剧烈
实验三：观察以下实验，分析产生原因。 结论：固体分子在永不停息地做无规则运动
一.物体是由大量分子组成的 分子太小，而且数量太多，我们不能一个一个研 究，我们可以研究一定数目粒子的集合体。
2.研究单位 物质的量：表示含有一定数目粒子的集体的物理 量，符号为n，单位为摩尔(mol)，它是七个基本 单位之一。
不仅气体气体之间、液体液体之间、固体固体之 间的分子能扩散，气体液体固体相互之间也能扩 散。
二.分子在永不停息地做无规则运动 1.扩散：不同物质互相接触彼此进入对方的现象。
注意： ①扩散说明分子在永不停息地做无规则运动，与 外界无关（比如，对流、重力等因素） ②物质处于固、液和气时，都能发生扩散现象 ③分子总是从高浓度向低浓度扩散，浓度相同， 保持动态平衡 ④温度越高，扩散越剧烈
二.分子在永不停息地做无规则运动
19世纪初，一些人观察到，悬浮在液体中的小颗 粒总在不停地运动。1827年，英国植物学家布朗 首先在显微镜下研究了这种运动。
二.分子在永不停息地做无规则运动
如果在显微镜下追踪一颗小炭粒的运动， 每隔30s 把炭粒的位置记录下来，然后 用线段把这些位置按时间顺序依次连接 起来，便可以得到一条类似于图1.1-4中 某一颗微粒运动的位置连线。这表明微 粒的运动是无规则的。实际上，就是在 30s内，微粒的运动也是极不规则的。
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ห้องสมุดไป่ตู้v0
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6.02 1023 m
3.34 109 m
实验一：观察以下实验，分析产生原因。 结论：气体分子在永不停息地做无规则运动
实验二：观察以下实验，分析产生原因。
结论： 液体分子在永不停息地做无规则运动 温度越高，扩散运动越剧烈
实验三：观察以下实验，分析产生原因。 结论：固体分子在永不停息地做无规则运动
【高考调研】2014届高考物理一轮复习 11-1分子动理论 内能课件
②当 r<r0 时，分子力表现为斥力，随着 r 的减小，分子斥 力做负功，分子势能增大． ③当 r＝r0 时，分子势能最小，但不一定为零，可为负值， 因为可选两分子相距无穷远时分子势能为零． ④分子势能曲线如图所示．
(2)判断分子势能变化的两种方法： ①看分子力的做功情况． ②直接由分子势能与分子间距离的关系图线判断．但要注 意其与分子力和分子间距离的关系图线的区别． (3)物体的体积越大，分子势能不一定就越大，如 0℃的水 结成 0℃的冰后体积变大，但分子势能却减小了．
(2)建立水分子的球模型有 1 3 Vmol′ πd ＝ 6 NA 水分子的直径为 3 6V ′ 3 6×1.8×10－ 5 mol d＝ ＝ m＝3.9×10－ 10 m πNA 3.14×6×1023
V′mol 建立水分子的立方体模型，有 a ＝ NA
3
水分子的直径为 3 V ′ 3 1.8×10－5 mol － 10 a＝ ＝ m 23 m＝3.1×10 NA 6.0×10
【说明】 1.要求会正确使用温度计；
(Ⅰ) (Ⅰ) (Ⅰ) (Ⅰ) (Ⅰ)
2．要求定性了解分子动理论与统计观点的内容．
1． 本章考点内容重在理解， 即理解物理概念和物理规律的 确切含义，理解物理规律的适用条件，以及它们在简单情况下 的应用．题型多为选择题和填空题．绝大多数选择题只要求定 性分析， 极少数填空题要求应用阿伏加德罗常数进行计算(或估 算)．
1．分子动理论的基本观点和实验依据 2．阿伏加德罗常数 3．气体分子运动速率的统计分布 4．温度是分子平均动能的标志、内能 5．晶体和非晶体 6．液体的表面张力现象 7．气体实验定律 8．理想气体
(Ⅰ) (Ⅰ) (Ⅰ) (Ⅰ) (Ⅰ) (Ⅰ) (Ⅰ) (Ⅰ)
2015名师高考物理复习精品课件 分子动理论 内能
课时作业
与名师对话
(2)分子的大小
高考总复习 ·物理 ·课标版
①分子直径：数量级是 10－10 m ； ②分子质量：数量级是 10－27 kg～10－26 kg ； ③测量方法： 油膜法 ． (3)阿伏加德罗常数 ①1 mol 的任何物质都含有 相同 的粒子数，NA＝
6.02×1023 mol－1.
二、内能 1．温度和温标
高考总复习 ·物理 ·课标版
(1)温度： 从宏观上看， 温度是表示物体 冷热程度 的物理量， 当两个系统达到 热平衡 时必然有共同的温度； 从微观上看， 温 度是分子热运动的 平均动能 的标志． (2)温标：如果要定量地描述温度，就必须有一套方法，这 套方法就是温标． 常见的温标有 摄氏 温标和 热力学 温标．
基础知识回顾
考点互动探究
课时作业
与名师对话
3．分子力
高考总复习 ·物理 ·课标版
分子间同时存在引力和斥力，且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 ，但总是斥力变化得较快，
如右图所示．
基础知识回顾
考点互动探究
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与名师对话
高考总复习 ·物理 ·课标版
(1)当 r＝r0 时，F 引＝F 斥，F＝0； (2)当 r<r0 时，F 引和 F 斥都随距离的减小而增大，但 F 斥比 F
上海4， 福建 28(1)， 山东36， 海南17， 新课程标 准卷 33(2)
基础知识回顾考点互动探究来自课时作业与名师对话
高考总复习 ·物理 ·课标版
考 情 分 析
本部分的考查重点是分子动理论、气体实验定律、理想气 体的状态方程和热力学定律，题型以填空题和选择题为 主，有时以计算论述题的形式呈现． 1．在2015年的高考中，有关分子动理论与统计观点的常 考点有布朗运动的理解、分子力做功和分子势能变化的关 系、阿伏加德罗常数(记住)，注意区分热量和内能以及布 朗运动与分子热运动的不同． 2．在2015年的高考中，气体实验定律仍会是考查的热 点．气体实验定律包括等温变化的玻意耳定律、等容变化 的查理定律和等压变化的盖—吕萨克定律，理想气体的状 态方程则是在这三个实验定律基础上总结出来的． 3．热力学第一定律也往往与理想气体的状态方程结合应 用，用来考查气体压强、温度和体积三个参量的变化， 2015年高考中该趋势仍将保持不变.
1.1 分子动理论的基本观点 课件-2021-2022学年鲁科版（2019）高中物理选择性必修第三册
F
F斥
r
F分 F引
解析：根据图象的 规律对比答案就可 选出正确答案．
分子的势能
四、物体的内能
地面上的物体,由于与地球相互作用
重力势能
发生弹性形变的弹簧, 相互作用
弹性势能
分子间相互作用
分子势能
分子势能:分子间存在着相互作用力，因此分子间所具有的由它 们的相对位置所决定的势能.
分子势能与分子间距离的关系
4.有两个分子，设想它们之间相隔10倍直径以 上的距离，逐渐被压缩到不能再靠近的距离， 在这过程中，下面关于分子力变化的说法正确 的是( CD ) A.分子间的斥力增大，引力变小 B.分子间的斥力变小，引力变大 C.分子间的斥力和引力都变大，但斥力比引力 变化快 D.分子力从零逐渐变大到某一数值后，逐渐减 小到零，然后又从零逐渐增大到某一数值.
决定分子势能的因素
1.从宏观上看：分子势能跟物体的体积有关． 2.从微观上看：分子势能跟分子间距离r有关． （1）一般选取两分子间距离很大（ r＞10r0 ）时，分子势能为
零． （2）在r＞r0的条件下，分子力为引力，当两分子逐渐靠近至r0
过程中，分子力做正功，分子势能减小． 在r＜r0的条件下，分子力为斥力，当两分子间距离增大至
组成物质的分子永不停息地做无规则运动
1．分子动能：组成物体的分子由于热运动而具有的 能叫做分子动能．
2．平均动能：大量分子动能的平均值。
温度的意义
（1）宏观含义：温度是表示物体的冷热程度． （2）微观含义（即从分子动理论的观点来看）:温度是物体内分
子热运动平均动能的标志，温度越高，物体分子热运动的 平均动能越大．
2.布朗运动
颗粒小 瞬间与微粒撞击的分子数越少 撞击作用的的不平衡性越明显
【高中物理】分子动理论的基本内容课件 2022-2023学年高二物理人教版2019选择性必修第三册
新课a讲授
2. 布朗运动是说明分子运动的重要实验事实，布朗运动是指( C ) A．液体分子的运动 B．悬浮在液体中的固体分子的运动 C．悬浮在液体中的固体颗粒的运动 D．液体分子和固体分子的共同运动
新课a讲授
3．墨滴入水，扩而散之，徐徐混匀。关于该现象的分析正确的是（ C ） A．混合均匀主要是由于碳粒受重力作用 B．混合均匀主要是由于碳粒之间的斥力作用 C．使用碳粒更小的墨汁，混合均匀的过程进行得更迅速 D．墨汁的扩散运动是由于碳粒和水分子发生化学反应引起的
新课a讲授
1、把铜块中的铜分子看成球形，且它们紧密排列，试估算铜分子的直径 。铜的密度为8.9×103 kg/m3 ，铜的摩尔质量为 6.4×10-2 kg/mol。
新课a讲授
2、标准状态下氧气分子间的平均距离是多少？氧气的摩尔质量为 3.2×10-2 kg/mol，1 mol气体处于标准状态时的体积为 2.24×10-2 m3 。
②分子之间的引力或斥力都跟分子间距离有关
F
当r<r0,分子间的作用力F 表现为斥力 当r=r0,分子间的作用力F 为0，这个位置称为平衡位置
r0
o
r
当r>r0,分子间的作用力F 表现为引力
新课a讲授
1．关于分子间作用力，下面说法中正确的是(其中r0为分子平衡位置之间 的距离)( D)
A．两个分子间距离小于r0时，分子间只有斥力 B．两个分子间距离大于r0时，分子间只有引力 C．压缩物体时，分子间斥力增大，引力减小
二、扩散现象
扩散现象： ①定义：不同物质能够彼此进入对方的现象。 ②成因：物质分子的无规则运动产生的。
气体：二氧化氮扩散
液体：硫酸铜扩散
固体：金铅块扩散
第十三章第2节 内能 课件(共36张PPT)
实战演练
例2：下列现象不可能发生或说法错误的是（ B ）。
A. 物体吸收热量温度保持不变 B. 只有热传递才能改变物体的内能 C. 水的沸点可以高于或低于100 ℃ D. 湿衣服放在温度高的地方干得快
实战演练
【解析】晶体在熔化时不断吸收热量，但温度保持不变，因此物体 吸收热量温度保持不变可能发生，选项A不符合题意；做功 与热传递都可以改变物体的内能，选项B说法错误，符合题 意；液体沸点随压强的增大而升高，当大气压大于一个标 准大气压时，水的沸点可以高于100 ℃，当大气压小于一 个标准大气压时，水的沸点可以低于100 ℃，选项C说法正 确，不符合题意；温度越高，分子无规则运动越剧烈，湿 衣服放在温度高的地方干得快，选项D说法正确，不符合题 意。故选B。
【解析】内能是物体内部所有分子的所具有的分子动能和分子势能 的总和，其大小与物体内部所有分子的热运动情况和分子 间的相互作用情况有关。故选C。
知识点2：物体内能的改变
➢ 改变物体内能的方式 （1）做功可以改变物体的内能。对物体做功，物体的内能会增加；物体 对外做功，物体的内能会减少。 （2）热传递可以改变物体的内能。物体吸热，内能增加；物体放热，内 能减少。 ➢ 改变物体内能的两种方式的比较 相同点：做功和热传递对改变物体的内能是等效的。 不同点：做功改变物体的内能实质是其他形式的能与内能之间的转化；热 传递使物体内能改变的本质是内能的转移。
一切运动的物体都具有动能，而由分子动理论我们知道，构成 物体的分子都在不停地运动，则分子由于运动也具有动能；具 有重力势能的物体是因为物体和地球之间存在力的作用，且它 们之间又有距离。而由分子动理论我们知道，分子间也存在相 互作用的力，且分子间存在间隙，故分子间也存在势能。
内能
高中物理 第七章 第五节 内能课件
需要注意：
需要注意：
1.同一温度下，不同物质分子的平均动 能都相同。但由于不同物质的分子质量不一 定相同。所以分子热运动的平均速率也不一 定相同。
需要注意：
1.同一温度下，不同物质分子的平均动 能都相同。但由于不同物质的分子质量不一 定相同。所以分子热运动的平均速率也不一 定相同。
2.温度反映的是大量分子平均动能的大 小，不能反映个别分子的动能大小，同一温 度下，各个分子的动能不尽相同．
二、分子的势能
地面上的物体,由于与地球相互作用 重力势能
发生弹性形变的弹簧,相互作用 弹性势能
分子间相互作用
分子势能
1.分子势能：分子间存在着相互作用力， 因此分子间所具有的由它们的相对位置所决定 的能.
2.分子力做功跟分子势能变化的关系 分子力做正功时，分子势能减少，分子力 做负功时，分子势能增加．
二、分子的势能
地面上的物体,由于与地球相互作用 重力势能
发生弹性形变的弹簧,相互作用 弹性势能
分子间相互作用
分子势能
二、分子的势能
地面上的物体,由于与地球相互作用 重力势能
发生弹性形变的弹簧,相互作用 弹性势能
分子间相互作用
分子势能
1.分子势能：分子间存在着相互作用力， 因此分子间所具有的由它们的相对位置所决定 的能.
•当分子距离小于r0时，分子间 的作用力表现为斥力，要减小 分子间的距离必须克服斥力做 功，因此，分子势能随分子间 距离的减小而增大。
•如果分子间距离大于r0时，分 子间的相互作用表现为引力， 要增大分子间的距离必须克服 引力做功，因此，分子势能随 分子间的距离增大而增大
•如果分子间距离约为10-10m数 量级时，分子的作用力的合力 为零，此距离为r0。
2014届高考物理一轮复习第46讲分子动理论 内能ppt课件
解析 布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动， 小颗粒由许多分子组成， 所以 布朗运动不是分子的无规则运动，也不是指悬浮颗粒内固体分子的无规则运动，故 A、B 选 项错误． 布朗运动虽然是由液体分子与悬浮颗粒间相互作用引起的，但其重要意义是反映了液体分 子的无规则运动，而不是反映分子间的相互作用，故 C 选项错误．
3 3
二、考点梳理
1． 物体是由
大量分子
组成的 m. kg.
(1)多数分子大小的数量级为 10－10 (2)一般分子质量的数量级为 10－26 2． 分子永不停息地做无规则热运动
(1)扩散现象： 由于分子的无规则运动而产生的物质迁移现象． 温度越 高
，扩散越快．
(2)布朗运动：在显微镜下看到的悬浮在液体中的 固体颗粒 的永不停息地无规则运
热平衡 的系统都具有相同的温度。 （1）一切达到________ （2）两种温标 摄氏温标和热力学温标。
关系：T=__________K t+273.15 。
5.分子的动能 分子热运动 ①分子动能是___________ 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
温度 是分子热运动的平均动能的标志； 平均值，______
2014届高考物理一轮复习
第46讲：分子动理论 内能
学习目标
1.掌握分子动理论的基本内容.
2.知道内能的概念.
3.会分析分子力、分子势能随分子间距离的变化．
一、回归训练
1． [微观量的估算] 已知铜的摩尔质量为 M(kg/mol)，铜的密度为 ρ(kg/m3)，阿伏 加德罗常数为 NA(mol 1)．下列判断错误的是
③分子热运动的总动能是物体内所有分子热运动动能
2024届高考一轮复习物理课件(新教材鲁科版)：分子动理论 内能
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2.(2023·江苏省昆山中学模拟)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炭粒在不同时刻的位置，每隔一定时间把炭 粒的位置记录下来，最后按时间先后顺序把这些点进行连线，得到如图所示 的图像，对于这一现象，下列说法正确的是 A.炭粒的无规则运动，说明碳分子运动也是无规则的 B.越小的炭粒，受到撞击的分子越少，作用力越小，
炭粒的不平衡性表现得越不明显
√C.观察炭粒运动时，可能有水分子扩散到载物片的玻
例5 关于内能，下列说法正确的是 A.1克100 ℃的水的内能等于1克100 ℃的水蒸气的内能
B.质量、温度、体积都相等的物体的内能一定相等
√C.内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相等
D.一个木块被举高，组成该木块的所有分子的分子势能都增大
1克100 ℃ 的水需要吸收热量才能变为1克100 ℃的水蒸气，故1克 100 ℃的水的内能小于1克100 ℃的水蒸气的内能，选项A错误； 物体的内能与物质的量、温度、体积等因素有关，质量、温度、体积 都相等的物体其物质的量不一定相等，内能不一定相等，选项B错误； 内能不同的物体，其温度可能相等，它们分子热运动的平均动能可 能相等，选项C正确； 一个木块被举高，木块的重力势能增大，但木块的分子间距不变， 组成该木块的所有分子的分子势能不变，选项D错误.
(3)1 mol 物体的体积：Vmol＝Mρ .
考向1 微观量估算的球体模型
例 1 (2023·宁夏银川二中质检)浙江大学高分子系高超教授的课题组制备出了 一种超轻气凝胶，它刷新了目前世界上最轻材料的记录，弹性和吸油能力令
人惊喜.这种固态材料密度仅为空气密度的61，设气凝胶的密度为 ρ，摩尔质量 为 M，阿伏加德罗常数为 NA，则下列说法不正确的是
2.(2023·江苏省昆山中学模拟)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炭粒在不同时刻的位置，每隔一定时间把炭 粒的位置记录下来，最后按时间先后顺序把这些点进行连线，得到如图所示 的图像，对于这一现象，下列说法正确的是 A.炭粒的无规则运动，说明碳分子运动也是无规则的 B.越小的炭粒，受到撞击的分子越少，作用力越小，
炭粒的不平衡性表现得越不明显
√C.观察炭粒运动时，可能有水分子扩散到载物片的玻
例5 关于内能，下列说法正确的是 A.1克100 ℃的水的内能等于1克100 ℃的水蒸气的内能
B.质量、温度、体积都相等的物体的内能一定相等
√C.内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相等
D.一个木块被举高，组成该木块的所有分子的分子势能都增大
1克100 ℃ 的水需要吸收热量才能变为1克100 ℃的水蒸气，故1克 100 ℃的水的内能小于1克100 ℃的水蒸气的内能，选项A错误； 物体的内能与物质的量、温度、体积等因素有关，质量、温度、体积 都相等的物体其物质的量不一定相等，内能不一定相等，选项B错误； 内能不同的物体，其温度可能相等，它们分子热运动的平均动能可 能相等，选项C正确； 一个木块被举高，木块的重力势能增大，但木块的分子间距不变， 组成该木块的所有分子的分子势能不变，选项D错误.
(3)1 mol 物体的体积：Vmol＝Mρ .
考向1 微观量估算的球体模型
例 1 (2023·宁夏银川二中质检)浙江大学高分子系高超教授的课题组制备出了 一种超轻气凝胶，它刷新了目前世界上最轻材料的记录，弹性和吸油能力令
人惊喜.这种固态材料密度仅为空气密度的61，设气凝胶的密度为 ρ，摩尔质量 为 M，阿伏加德罗常数为 NA，则下列说法不正确的是
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热学
C．分子的体积一定是M/(ρNA) D．平均每个分子占据的空间是 M/(ρNA) 解析：选C.M/(ρNA)是每个分子平均占 据的空间并不一定是一个分子的体积,C 选项错．
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热学
二、微观分子热运动与其宏观表现的 关系 1．布朗运动的理解 (1)研究对象：悬浮在液体、气体中的 小颗粒
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热学
3．物体的内能 (1)内能：物体中所有分子的_热__运__动___ _动__能___与_分__子__势__能____的总和． (2)决定因素： _温__度____、 __体__积___和 物质的总量．
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热学
三、温度 1．意义：宏观上表示物体的冷热程度( 微观上标志物体中分子平均动能的大小). 2．两种温标 (1)摄氏温标t：单位℃，在1个标准大气 压下，水的_冰__点____作为0 ℃，沸点作为 100 ℃，在0 ℃～100 ℃之间等分100份, 每一份表示1 ℃.
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热学
(1)当r＝r0时，F引＝F斥，F＝0； (2)当r＜r0时，F引和F斥都随距离的减小 而增大，但F引＜F斥，F表现为斥力； (3)当r＞r0时，F引和F斥都随距离的增大 而减小，但F引＞F斥，F表现为引力； (4)当r＞10r0(10－9 m)时，F引和F斥都已 经十分微弱，可以认为分子间没有相互 作用力(F＝0)．
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热学
(2)热力学温标T：单位K,把_－__2_7_3_._1_5_ ℃作为0 K. (3)就每一度表示的冷热差别来说，两 种温度是相同的，即ΔT＝Δt.只是零值 的起点不同，所以二者关系式为 _T_＝__t＋__2_7_3_._1_5_.
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热学
(4)绝对零度(0 K)：是低温极限，只能 接近不能达到，所以热力学温度无负 值．
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热学
(4)分子势能曲线如图1－2所示．
图1－2
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热学
即时应用 3．(2010·高考大纲全国卷Ⅰ)图1－3为 两分子系统的势能Ep与两分子间距离r 的关系曲线.下列说法正确的是( )
图1－3
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热学
A．当r大于r1时，分子间的作用力表 现为引力 B．当r小于r1时，分子间的作用力表 现为斥力 C．当r等于r2时,分子间的作用力为零 D．在r由r1变到r2的过程中，分子间的 作用力做负功
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热学
间距离减小，但分子势能不一定减小, 所以C也不正确．由于气体分子间距 离一定大于r0，体积增大时分子间距 离增大，分子力做负功，分子势能增 大，所以D正确．
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热学
题型探究讲练互动
宏观量与微观量关系的 应用
例1 1 mol铜的质量为63.5 g，铜的 密度是8.9×103kg/m3，试计算： (1)一个铜原子的体积； (2)假若铜原子为球形,求铜原子的直径; (3)铜原子的质量．
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热学
即时应用 2．下列关于布朗运动的说法中正确的 是( ) A．布朗运动就是分子的无规则运动 B．布朗运动是液体分子无规则运动的 反映 C．悬浮颗粒越小，布朗运动就越明显 D．温度越高，布朗运动就越激烈 答案：BCD
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热学
三、分子力与分子势能 1．分子间的相互作用力 分子力是引力与斥力的合 力．分子间的引力和斥力 都随分子间距离的增大而 图1－1 减小、随分子间距离的减小而增大，但 总是斥力变化得较快，如图1－1所示．
栏目 导引
热学
布朗运动
热运动
都是无规则运动，都随温度的 共同点 升高而变得更加激烈，都是肉
眼所不能看见的
联系
布朗运动是由于小颗粒受到周 围分子做热运动的撞击力而引 起的，它是分子做无规则运动 的反映
栏目 导引
热学
特别提醒：(1)布朗运动不是固体分子 的运动，也不是液体分子的运动，而 是小颗粒的运动，是液体分子无规则 运动的反映. (2)布朗运动中的颗粒很小，肉眼看不 见，需用显微镜才能观察到.
栏目 导引
热学
(2)特点：①永不停息 ②无规则 ③颗 粒越小，现象越明显 ④温度越高，运动越激烈 ⑤肉眼看不 到 (3)成因：布朗运动是由于液体分子无规 则运动对小颗粒撞击力的不平衡引起的, 是分子无规则运动的反映．
栏目 导引
热学
2．布朗运动与扩散现象的异同 (1)它们都反映了分子在永不停息地做无 规则运动． (2)它们都随温度的升高而表现得更明显. (3)布朗运动只能在液体、气体中发生,而 扩散现象可以发生在固体、液体、气体 任何两种物质之间．
作用的结果
机械能
可以为零
可测量 宏观物体的运动 和相互作用的结 果
栏目 导引
热学
特别提醒：(1)物体的体积越大，分子势 能不一定就越大，如0 ℃的水结成0 ℃的 冰后体积变大，但分子势能却减小了． (2)理想气体分子间相互作用力为零，故 分子势能忽略不计，一定质量的理想气 体内能只与温度有关． (3)机械能和内能都是对宏观物体而言的, 不存在某个分子的内能、机械能的说法.
热学
分子力、分子势能与分 子间距的关系
例2 (2012·北京四中模 拟)如图1－4所示，甲分 子固定在坐标原点O， 图1－4 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
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热学
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, 则( )
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热学
四、物体的内能和机械能的比较
名称 比较
内能
机械能
定义
物体内所有 分子热运动 物体的动能、重力势 的动能与分 能和弹性势能的统称 子势能之和
决定
由物体内部 状态决定
跟宏观运动状态、参 考系和零势能点的选 取有关
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热学
名称 比较
内能
量值
任何物体都 有内能
测量 无法测量
微观分子的 本质 运动和相互
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热学
2．分子势能 分子势能是由分子间相对位置而决定的 势能，它随着物体体积的变化而变化， 与分子间距离的关系为： (1)当r＞r0时，分子力表现为引力，随着 r的增大，分子引力做负功，分子势能 增大；
栏目 导引
热学
(2)当r＜r0时，分子力表现为斥力，随 着r的减小，分子斥力做负功，分子势 能增大； (3)当r＝r0时，分子势能最小，但不为 零，为负值，因为选两分子相距无穷 远时分子势能为零．
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热学
3．布朗运动和分子热运动的比较
活动 主体
布朗运动 固体微小颗粒
热运动 分子
区别
是微小颗粒的运动， 是比分子大得很多 的分子团的运动， 较大的颗粒不做布 朗运动，但它本身 的以及周围的分子 仍在做热运动
是指分子的运动， 分子无论大小都 做热运动，热运 动不能通过光学 显微镜直接观察 到
栏目 导引
热学
A．乙分子由a到b做加速运动，由b到c做 减速运动 B．乙分子由a到c做加速运动，到达c时 速度最大 C．乙分子由a到c的过程，动能先增后减 D．乙分子由b到d的过程，两分子间的分 子势能一直增加
栏目 导引
热学
【解析】 乙分子从a到b再到c的过程 中，分子之间均表现为引力，所以乙分 子始终做加速运动，且到达c点时速度 最大，故A错误，B正确，C错误．乙分 子由b到c的过程，分子引力做正功，故 两分子间的分子势能减小，从c到d的过 程分子间为斥力，分子斥力做负功，分 子间的势能增加，故D错误． 【答案】 B
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热学
2．分子热运动 分子永不停息的无规则运动． (1)扩散现象 相互接触的不同物质彼此进入对方的 现象．温度__越__高___，扩散越快，可在 固体、液体、气体中进行．
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热学
(2)布朗运动 悬浮在液体(或气体)中的微粒的无规则运 动 ， 微 粒 __越__小___ ， 温 度 __越__高___ ， 布 朗 运动越显著．
3．分子力 分子间同时存在引力和斥力,且都随分子 间距离的增大而__减__小___,随分子间距离的 减小而__增__大___,但总是斥力变化得较快．
栏目 导引
热学
二、内能 1．分子平均动能 (1)所有分子动能的_平__均__值___． (2) _温__度____是分子平均动能的标志． 2．分子势能 由分子间_相__对__位__置____决定的能，在宏 观上分子势能与物体__体__积___有关，在 微观上与分子间的_距__离____有关．
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热学
要点透析直击高考
一、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m0. 2．宏观量：物体的体积V、摩尔体积 Vm，物体的质量m、摩尔质量M、物体 的密度ρ.
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热学
3．关系
(1)分子的质量：m0＝NMA＝ρNVAm.
(2)分子的体积：V0＝VNmA＝ρMNA.
热学
热学
热学
第一节 分子动理论 内能
栏目 导引
热学
基础梳理自学导引
一、分子动理论 1．物体是由大量分子组成的 (1)分子模型：主要有两种模型，固体 与液体分子通常用球模型，气体分子 通常用立方体模型．
栏目 导引
热学
(2)分子的大小 ①分子直径：数量级是_1_0_－__10__m； ②分子质量：数量级是_1_0_－__26__ kg； ③测量方法： _油__膜__法__． (3)阿伏加德罗常数 1 mol任何物质所含有的粒子数，NA＝ __6_.0_2_×__1_0_2_3__ mol－1.
(3)
物
体
所
含
的
分
子
数
：
n
＝V Vm·NA＝m ρVm·NA
或
n＝Mm·NA＝ρMV·NA.
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C．分子的体积一定是M/(ρNA) D．平均每个分子占据的空间是 M/(ρNA) 解析：选C.M/(ρNA)是每个分子平均占 据的空间并不一定是一个分子的体积,C 选项错．
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二、微观分子热运动与其宏观表现的 关系 1．布朗运动的理解 (1)研究对象：悬浮在液体、气体中的 小颗粒
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3．物体的内能 (1)内能：物体中所有分子的_热__运__动___ _动__能___与_分__子__势__能____的总和． (2)决定因素： _温__度____、 __体__积___和 物质的总量．
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三、温度 1．意义：宏观上表示物体的冷热程度( 微观上标志物体中分子平均动能的大小). 2．两种温标 (1)摄氏温标t：单位℃，在1个标准大气 压下，水的_冰__点____作为0 ℃，沸点作为 100 ℃，在0 ℃～100 ℃之间等分100份, 每一份表示1 ℃.
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(1)当r＝r0时，F引＝F斥，F＝0； (2)当r＜r0时，F引和F斥都随距离的减小 而增大，但F引＜F斥，F表现为斥力； (3)当r＞r0时，F引和F斥都随距离的增大 而减小，但F引＞F斥，F表现为引力； (4)当r＞10r0(10－9 m)时，F引和F斥都已 经十分微弱，可以认为分子间没有相互 作用力(F＝0)．
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(2)热力学温标T：单位K,把_－__2_7_3_._1_5_ ℃作为0 K. (3)就每一度表示的冷热差别来说，两 种温度是相同的，即ΔT＝Δt.只是零值 的起点不同，所以二者关系式为 _T_＝__t＋__2_7_3_._1_5_.
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(4)绝对零度(0 K)：是低温极限，只能 接近不能达到，所以热力学温度无负 值．
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(4)分子势能曲线如图1－2所示．
图1－2
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即时应用 3．(2010·高考大纲全国卷Ⅰ)图1－3为 两分子系统的势能Ep与两分子间距离r 的关系曲线.下列说法正确的是( )
图1－3
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A．当r大于r1时，分子间的作用力表 现为引力 B．当r小于r1时，分子间的作用力表 现为斥力 C．当r等于r2时,分子间的作用力为零 D．在r由r1变到r2的过程中，分子间的 作用力做负功
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间距离减小，但分子势能不一定减小, 所以C也不正确．由于气体分子间距 离一定大于r0，体积增大时分子间距 离增大，分子力做负功，分子势能增 大，所以D正确．
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题型探究讲练互动
宏观量与微观量关系的 应用
例1 1 mol铜的质量为63.5 g，铜的 密度是8.9×103kg/m3，试计算： (1)一个铜原子的体积； (2)假若铜原子为球形,求铜原子的直径; (3)铜原子的质量．
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即时应用 2．下列关于布朗运动的说法中正确的 是( ) A．布朗运动就是分子的无规则运动 B．布朗运动是液体分子无规则运动的 反映 C．悬浮颗粒越小，布朗运动就越明显 D．温度越高，布朗运动就越激烈 答案：BCD
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三、分子力与分子势能 1．分子间的相互作用力 分子力是引力与斥力的合 力．分子间的引力和斥力 都随分子间距离的增大而 图1－1 减小、随分子间距离的减小而增大，但 总是斥力变化得较快，如图1－1所示．
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布朗运动
热运动
都是无规则运动，都随温度的 共同点 升高而变得更加激烈，都是肉
眼所不能看见的
联系
布朗运动是由于小颗粒受到周 围分子做热运动的撞击力而引 起的，它是分子做无规则运动 的反映
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特别提醒：(1)布朗运动不是固体分子 的运动，也不是液体分子的运动，而 是小颗粒的运动，是液体分子无规则 运动的反映. (2)布朗运动中的颗粒很小，肉眼看不 见，需用显微镜才能观察到.
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(2)特点：①永不停息 ②无规则 ③颗 粒越小，现象越明显 ④温度越高，运动越激烈 ⑤肉眼看不 到 (3)成因：布朗运动是由于液体分子无规 则运动对小颗粒撞击力的不平衡引起的, 是分子无规则运动的反映．
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2．布朗运动与扩散现象的异同 (1)它们都反映了分子在永不停息地做无 规则运动． (2)它们都随温度的升高而表现得更明显. (3)布朗运动只能在液体、气体中发生,而 扩散现象可以发生在固体、液体、气体 任何两种物质之间．
作用的结果
机械能
可以为零
可测量 宏观物体的运动 和相互作用的结 果
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特别提醒：(1)物体的体积越大，分子势 能不一定就越大，如0 ℃的水结成0 ℃的 冰后体积变大，但分子势能却减小了． (2)理想气体分子间相互作用力为零，故 分子势能忽略不计，一定质量的理想气 体内能只与温度有关． (3)机械能和内能都是对宏观物体而言的, 不存在某个分子的内能、机械能的说法.
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分子力、分子势能与分 子间距的关系
例2 (2012·北京四中模 拟)如图1－4所示，甲分 子固定在坐标原点O， 图1－4 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
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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, 则( )
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四、物体的内能和机械能的比较
名称 比较
内能
机械能
定义
物体内所有 分子热运动 物体的动能、重力势 的动能与分 能和弹性势能的统称 子势能之和
决定
由物体内部 状态决定
跟宏观运动状态、参 考系和零势能点的选 取有关
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名称 比较
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量值
任何物体都 有内能
测量 无法测量
微观分子的 本质 运动和相互
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2．分子势能 分子势能是由分子间相对位置而决定的 势能，它随着物体体积的变化而变化， 与分子间距离的关系为： (1)当r＞r0时，分子力表现为引力，随着 r的增大，分子引力做负功，分子势能 增大；
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(2)当r＜r0时，分子力表现为斥力，随 着r的减小，分子斥力做负功，分子势 能增大； (3)当r＝r0时，分子势能最小，但不为 零，为负值，因为选两分子相距无穷 远时分子势能为零．
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3．布朗运动和分子热运动的比较
活动 主体
布朗运动 固体微小颗粒
热运动 分子
区别
是微小颗粒的运动， 是比分子大得很多 的分子团的运动， 较大的颗粒不做布 朗运动，但它本身 的以及周围的分子 仍在做热运动
是指分子的运动， 分子无论大小都 做热运动，热运 动不能通过光学 显微镜直接观察 到
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A．乙分子由a到b做加速运动，由b到c做 减速运动 B．乙分子由a到c做加速运动，到达c时 速度最大 C．乙分子由a到c的过程，动能先增后减 D．乙分子由b到d的过程，两分子间的分 子势能一直增加
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【解析】 乙分子从a到b再到c的过程 中，分子之间均表现为引力，所以乙分 子始终做加速运动，且到达c点时速度 最大，故A错误，B正确，C错误．乙分 子由b到c的过程，分子引力做正功，故 两分子间的分子势能减小，从c到d的过 程分子间为斥力，分子斥力做负功，分 子间的势能增加，故D错误． 【答案】 B
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2．分子热运动 分子永不停息的无规则运动． (1)扩散现象 相互接触的不同物质彼此进入对方的 现象．温度__越__高___，扩散越快，可在 固体、液体、气体中进行．
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(2)布朗运动 悬浮在液体(或气体)中的微粒的无规则运 动 ， 微 粒 __越__小___ ， 温 度 __越__高___ ， 布 朗 运动越显著．
3．分子力 分子间同时存在引力和斥力,且都随分子 间距离的增大而__减__小___,随分子间距离的 减小而__增__大___,但总是斥力变化得较快．
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二、内能 1．分子平均动能 (1)所有分子动能的_平__均__值___． (2) _温__度____是分子平均动能的标志． 2．分子势能 由分子间_相__对__位__置____决定的能，在宏 观上分子势能与物体__体__积___有关，在 微观上与分子间的_距__离____有关．
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要点透析直击高考
一、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m0. 2．宏观量：物体的体积V、摩尔体积 Vm，物体的质量m、摩尔质量M、物体 的密度ρ.
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3．关系
(1)分子的质量：m0＝NMA＝ρNVAm.
(2)分子的体积：V0＝VNmA＝ρMNA.
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第一节 分子动理论 内能
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一、分子动理论 1．物体是由大量分子组成的 (1)分子模型：主要有两种模型，固体 与液体分子通常用球模型，气体分子 通常用立方体模型．
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(2)分子的大小 ①分子直径：数量级是_1_0_－__10__m； ②分子质量：数量级是_1_0_－__26__ kg； ③测量方法： _油__膜__法__． (3)阿伏加德罗常数 1 mol任何物质所含有的粒子数，NA＝ __6_.0_2_×__1_0_2_3__ mol－1.
(3)
物
体
所
含
的
分
子
数
：
n
＝V Vm·NA＝m ρVm·NA
或
n＝Mm·NA＝ρMV·NA.