第一章 第1節(jié) 分子動(dòng)理論的基本內(nèi)容（原卷版）

選擇性必修三學(xué)案第一章分子動(dòng)理論第1節(jié)分子動(dòng)理論的基本內(nèi)容一、新課標(biāo)要求1.知道物體是由大量分子組成的，知道阿伏加德羅常數(shù)，會(huì)用它進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算或估算。2.了解擴(kuò)散現(xiàn)象，觀察并能解釋布朗運(yùn)動(dòng)，理解擴(kuò)散現(xiàn)象及布朗運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的原因。知道什么是分子的熱運(yùn)動(dòng)，理解分子熱運(yùn)動(dòng)與溫度的關(guān)系。3.知道分子間存在著空隙和相互作用力。通過圖像知道分子力與分子間距離的關(guān)系。4.了解分子動(dòng)理論的基本觀點(diǎn)及相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。二、科學(xué)素養(yǎng)要求1.物理觀念：知道擴(kuò)散、布朗運(yùn)動(dòng)、熱運(yùn)動(dòng)及分子動(dòng)理論的基本觀點(diǎn)和相關(guān)的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。2.科學(xué)思維：理解物體是由大量分子組成的，理解擴(kuò)散現(xiàn)象與布朗運(yùn)動(dòng)的成因；培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力；能用F?r圖像解釋分子力。3.科學(xué)探究：通過對(duì)布朗運(yùn)動(dòng)的探究，學(xué)會(huì)通過觀察物理現(xiàn)象，揭示其本質(zhì)，得出結(jié)論。4.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：學(xué)會(huì)堅(jiān)持實(shí)事求是的態(tài)度，用實(shí)驗(yàn)方法探究問題，培養(yǎng)探索科學(xué)的興趣。三、教材研習(xí)要點(diǎn)一、擴(kuò)散現(xiàn)象從許多實(shí)驗(yàn)和生活現(xiàn)象中我們都會(huì)發(fā)現(xiàn)，不同種物質(zhì)能夠彼此進(jìn)入①對(duì)方。在物理學(xué)中，人們把這類現(xiàn)象叫作擴(kuò)散。擴(kuò)散現(xiàn)象并不是外界作用②（例如對(duì)流、重力作用等）引起的，也不是化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果，而是由物質(zhì)分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的。要點(diǎn)二、布朗運(yùn)動(dòng)懸浮在液體中不管哪一種微粒，只要足夠?、?，就會(huì)發(fā)生這種運(yùn)動(dòng)；微粒越小，運(yùn)動(dòng)就越明顯。這說明微粒的運(yùn)動(dòng)不是生命現(xiàn)象。后人把懸浮微粒的這種無規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫作布朗運(yùn)動(dòng)。布朗運(yùn)動(dòng)可以間接地反映液體分子④運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性。要點(diǎn)三、分子間的作用力分子間有空隙，大量分子卻能聚集在一起，這說明分子之間存在著相互作用力。當(dāng)用力拉伸物體時(shí)，物體內(nèi)各部分之間要產(chǎn)生反抗拉伸的作用力，此時(shí)分子間的作用力表現(xiàn)為引力⑤。當(dāng)用力壓縮物體時(shí)，物體內(nèi)各部分之間會(huì)產(chǎn)生反抗壓縮的作用力，此時(shí)分子間的作用力表現(xiàn)為斥力⑥。自主思考①把一碗小米倒入一袋玉米中，小米進(jìn)入玉米的間隙中，這一現(xiàn)象是否屬于擴(kuò)散現(xiàn)象？②空氣流動(dòng)形成風(fēng)是擴(kuò)散現(xiàn)象嗎？③只有微粒足夠小，才能發(fā)生布朗運(yùn)動(dòng)，但有同學(xué)認(rèn)為：固體小顆粒的體積越大，液體分子對(duì)它的撞擊越多，布朗運(yùn)動(dòng)就越顯著，這種說法對(duì)嗎？為什么？④布朗運(yùn)動(dòng)是固體顆粒內(nèi)分子的運(yùn)動(dòng)還是液體分子的運(yùn)動(dòng)？⑤分子間雖然有空隙，大量分子卻能聚集在一起形成固體或液體，比如壓在一起的金片和鉛片，它們會(huì)“粘”在一起，這是為什么？⑥因?yàn)榉肿娱g存在著引力，所以物體很難被拉伸，但為什么又難以被壓縮?四、名師點(diǎn)睛1.擴(kuò)散現(xiàn)象的理解（1）概念：不同種物質(zhì)能夠彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象。（2）產(chǎn)生原因：由物質(zhì)分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的。（3）發(fā)生環(huán)境：物質(zhì)處于固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)時(shí)，都能發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象。（4）意義：證明了物質(zhì)分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。（5）規(guī)律：溫度越高，擴(kuò)散現(xiàn)象越明顯。2.布朗運(yùn)動(dòng)的理解（1）概念：把懸浮微粒的這種無規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫作布朗運(yùn)動(dòng)。（2）產(chǎn)生的原因：大量液體（氣體）分子對(duì)懸浮微粒撞擊的不平衡。（3）布朗運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：永不停息、無規(guī)則。（4）影響因素：微粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯；溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈。（5）意義：布朗運(yùn)動(dòng)間接地反映了液體（氣體）分子運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性。3.分子熱運(yùn)動(dòng)的理解（1）熱運(yùn)動(dòng)指微觀上的大量分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，一個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)不能說是熱運(yùn)動(dòng)。（2）熱運(yùn)動(dòng)與溫度有關(guān)，溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，不要認(rèn)為溫度過低，分子就停止熱運(yùn)動(dòng)。（3）分子熱運(yùn)動(dòng)是擴(kuò)散現(xiàn)象形成的原因，布朗運(yùn)動(dòng)是分子熱運(yùn)動(dòng)的反映，但不能說擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)是熱運(yùn)動(dòng)。五、互動(dòng)探究探究點(diǎn)一、物體是由大量分子組成的知識(shí)深化1.分子的大小（1）分子直徑的數(shù)量級(jí)為10?10（2）分子質(zhì)量的數(shù)量級(jí)一般為10?262.阿伏加德羅常數(shù)（1）定義：1?mol（2）數(shù)值：阿伏加德羅常數(shù)常取NA=6.02×10（3）意義：阿伏加德羅常數(shù)是一個(gè)重要常數(shù)。它把摩爾質(zhì)量、摩爾體積這些宏觀物理量與分子質(zhì)量、分子的大小等微觀物理量聯(lián)系起來，即阿伏加德羅常數(shù)NA3.宏、微觀物理量與阿伏加德羅常數(shù)間的關(guān)系（1）已知固體和液體（氣體不適用）的摩爾體積Vmol和一個(gè)分子的體積V0，則（2）已知物質(zhì)（所有物質(zhì)，無論液體、固體還是氣體均適用）的摩爾質(zhì)量M和一個(gè)分子的質(zhì)量m0，則N（3）已知物體（無論固體、液體還是氣體均適用）的體積V和摩爾體積Vmol，則物體含有的分子數(shù)n=VVmolN（4）已知物體（無論液體、固體還是氣體均適用）的質(zhì)量m和摩爾質(zhì)量M，則物體含有的分子數(shù)n=m（5）分子體積V0=V（6）估算氣體分子間的距離氣體分子間的間隙不能忽略，設(shè)想氣體分子均勻分布，且每個(gè)氣體分子平均占有的空間為一個(gè)小立方體，氣體分子間的距離就等于小立方體的邊長，如圖所示。每個(gè)氣體分子平均占有的空間體積V0'=針對(duì)訓(xùn)練1.（多選）對(duì)于液體和固體（不計(jì)分子間的空隙），若用M表示摩爾質(zhì)量，m0表示分子質(zhì)量，ρ表示物質(zhì)密度，Vmol表示摩爾體積，V0A.NB.NC.ND.M=ρ2.浙江大學(xué)高分子系高超教授的課題組制備出了一種超輕氣凝膠——它刷新了目前世界上最輕材料的紀(jì)錄，彈性和吸油能力令人驚喜。這種被稱為“全碳?xì)饽z”的固態(tài)材料密度僅是空氣密度的16。設(shè)氣凝膠的密度為ρ（單位為kg/m3），摩爾質(zhì)量為M（單位為kg/mol），阿伏加德羅常數(shù)為A.a千克氣凝膠所含分子數(shù)為n=B.氣凝膠的摩爾體積為VC.每個(gè)氣凝膠分子的體積為VD.每個(gè)氣凝膠分子的直徑為d=3.（2022山東淄博二模）某潛水員在岸上和海底吸入空氣的密度分別為1.3kg/m3和2.1kg/m3，空氣的摩爾質(zhì)量為0.029kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)。若潛水員呼吸一次吸入2L空氣，試估算潛水員在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空氣的分子數(shù)約為（）A. B. C. D.4.（★）已知氧氣分子的質(zhì)量m0=5.3×10?26kg探究點(diǎn)二、分子熱運(yùn)動(dòng)情境探究1.“墻角數(shù)枝梅，凌寒獨(dú)自開。遙知不是雪，為有暗香來。”是北宋詩人王安石的一首膾炙人口的詩歌，仿佛把我們也帶入了一個(gè)梅香撲鼻的世界。為什么詩人沒有靠近梅樹，卻能聞到梅花的香味呢?2.用顯微鏡觀察放在水中的花粉，追蹤幾?；ǚ?，每隔30?s探究歸納1.擴(kuò)散現(xiàn)象的特點(diǎn)（1）在氣體、液體、固體中均能發(fā)生，而氣體的擴(kuò)散現(xiàn)象最明顯。（2）擴(kuò)散快慢與溫度有關(guān)，溫度越高，擴(kuò)散越快，表明溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)越劇烈。（3）從濃度高處向濃度低處擴(kuò)散，且受“已進(jìn)入對(duì)方”的分子濃度的限制，當(dāng)進(jìn)入對(duì)方的分子濃度較低時(shí)，擴(kuò)散現(xiàn)象較為顯著。2.布朗運(yùn)動(dòng)的理解（1）無規(guī)則性：懸浮微粒受到液體分子在各個(gè)方向上撞擊的不平衡是形成布朗運(yùn)動(dòng)的原因。由于液體分子的運(yùn)動(dòng)是無規(guī)則的，使微粒受到較強(qiáng)撞擊的方向也不確定，所以布朗運(yùn)動(dòng)是無規(guī)則的。（2）影響因素①微粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯：懸浮微粒越小，某時(shí)刻與它相撞的分子數(shù)越少，來自各方向的沖擊力越不平衡；另外微粒越小，其質(zhì)量也就越小，相同沖擊力下產(chǎn)生的加速度越大。因此，微粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯。②溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈：溫度越高，液體分子的運(yùn)動(dòng)（平均）速率越大，對(duì)懸浮微粒的撞擊作用也越大，產(chǎn)生的加速度也越大，因此溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈。（3）布朗運(yùn)動(dòng)的實(shí)質(zhì)：布朗運(yùn)動(dòng)不是分子的運(yùn)動(dòng)，而是懸浮微粒的運(yùn)動(dòng)。布朗運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性反映了液體分子運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性。布朗運(yùn)動(dòng)與溫度有關(guān)，表明液體分子運(yùn)動(dòng)的劇烈程度與溫度有關(guān)。3.擴(kuò)散現(xiàn)象盧布朗運(yùn)動(dòng)的異同點(diǎn)項(xiàng)目擴(kuò)散現(xiàn)象布朗運(yùn)動(dòng)不同點(diǎn)①擴(kuò)散現(xiàn)象是兩種不同的物質(zhì)相互接觸時(shí)彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象。②擴(kuò)散快慢除和溫度有關(guān)外，還受到“已進(jìn)入對(duì)方”的分子濃度的限制，當(dāng)進(jìn)入對(duì)方的分子濃度較低時(shí)，擴(kuò)散現(xiàn)象較為顯著；當(dāng)進(jìn)入對(duì)方的分子濃度較高時(shí)，擴(kuò)散現(xiàn)象不明顯，但擴(kuò)散不會(huì)停止①布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體或氣體中的微粒所做的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，而不是液體或氣體分子的運(yùn)動(dòng)。②布朗運(yùn)動(dòng)的劇烈程度與液體（或氣體）分子撞擊的不平衡性有關(guān)，微粒越小，溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯。③布朗運(yùn)動(dòng)永不停息相同點(diǎn)①產(chǎn)生的根本原因相同，都是分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映；②它們都隨溫度的升高而表現(xiàn)得更劇烈4.布朗運(yùn)動(dòng)與熱運(yùn)動(dòng)的區(qū)別與聯(lián)系項(xiàng)目布朗運(yùn)動(dòng)熱運(yùn)動(dòng)不同點(diǎn)研究對(duì)象懸浮微粒分子觀察難易程度可以在顯微鏡下看到，肉眼看不到在顯微鏡下看不到相同點(diǎn)①無規(guī)則；②永不停息；③溫度越高越劇烈聯(lián)系周圍液體（氣體）分子的熱運(yùn)動(dòng)是布朗運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的原因，布朗運(yùn)動(dòng)反映了液體（氣體）分子的熱運(yùn)動(dòng)探究應(yīng)用【典例】關(guān)于擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是()A.溫度越高，擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)都越明顯B.運(yùn)動(dòng)物體中的分子熱運(yùn)動(dòng)比靜止物體中的分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈C.擴(kuò)散現(xiàn)象是分子的運(yùn)動(dòng)，布朗運(yùn)動(dòng)間接反映了分子的運(yùn)動(dòng)D.顆粒越大，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈【解題感悟】分子熱運(yùn)動(dòng)的理解要點(diǎn)（1）熱運(yùn)動(dòng)是指分子無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，不是宏觀物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)。（2）擴(kuò)散現(xiàn)象是分子的運(yùn)動(dòng)，而布朗運(yùn)動(dòng)是微粒的運(yùn)動(dòng)。（3）分子及布朗運(yùn)動(dòng)的微粒用肉眼不能直接觀察到。（4）溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)越劇烈，與何種分子無關(guān)?！具w移應(yīng)用】1.把墨汁用水稀釋后取出一滴放在顯微鏡下觀察，下列說法中正確的是()A.在顯微鏡下既能看到水分子也能看到懸浮的小炭粒，且水分子不停地撞擊小炭粒B.小炭粒在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，這就是所說的布朗運(yùn)動(dòng)C.越大的炭粒，運(yùn)動(dòng)越明顯D.在顯微鏡下看起來連成一片的液體，實(shí)際上是由許許多多的靜止不動(dòng)的水分子組成的2.（多選）下列是小明吃砂鍋粥時(shí)碰到的現(xiàn)象，屬于擴(kuò)散現(xiàn)象的是()A.米粒在水中上下翻滾B.粥熟時(shí)，香味四處飄散C.鹽塊放入水中，水變味道D.滴加香油時(shí)，周圍可聞到香油氣味探究點(diǎn)三、分子間的作用力情境探究1.把一塊洗干凈的玻璃板吊在橡皮筋的下端，使玻璃板水平接觸水面，現(xiàn)在要想使玻璃板離開水面，所用的拉力比其重力大，還是等于重力？為什么？2.“破鏡不能重圓”指的是打碎的鏡片不能把它們拼在一起利用分子間作用力使鏡子復(fù)原，你能解釋其中的原因嗎？探究歸納1.分子力的理解（1）在任何情況下，分子間總是同時(shí)存在著引力和斥力，而實(shí)際表現(xiàn)出來的分子力是分子引力和斥力的合力。（2）平衡位置：分子間距離r=r0時(shí)，引力與斥力大小相等，分子力為零。平衡位置即分子間距離等于r0（3）分子間的引力和斥力隨分子間距離r的變化關(guān)系：分子間的引力和斥力都隨分子間距離r的增大而減小，但斥力減小得更快。2.分子力與分子間距離變化的關(guān)系分子力F與分子間距離r的關(guān)系圖像分子間距離分子力r=零r<表現(xiàn)為斥力，且分子力隨分子間距離的增大而減小r>表現(xiàn)為引力，且分子力隨分子間距離的增大，先增大后減小r≥10分子力十分微弱，可認(rèn)為分子力為零3.利用分子力解釋物理現(xiàn)象（1）從宏觀上：以固體物質(zhì)為例，物體在被拉伸時(shí)需要一定的外力，這表明組成物質(zhì)的分子之間存在著相互作用的引力，同時(shí)物體在被壓縮時(shí)也需要一定的外力，這表明組成物質(zhì)的分子之間還存在著相互作用的斥力，因此要使物體被壓縮，一定需要有外力來克服分子之間的斥力。（2）從微觀上：分子間雖然有間隙，大量分子卻能聚集在一起形成固體或液體，說明分子之間存在著引力。分子間有引力，而分子間又有空隙，沒有緊緊吸在一起，這說明分子間還存在著斥力。探究應(yīng)用【典例】如圖所示為分子間作用力F和分子間距離r的關(guān)系圖像，關(guān)于分子間作用力，下列說法正確的是()A.分子間同時(shí)存在著相互作用的引力和斥力B.分子間的引力總是比分子間的斥力小C.分子間的斥力隨分子間距離的增大而增大D.分子間的引力隨分子間距離的增大而增大【解題感悟】對(duì)分子間作用力的三點(diǎn)注意（1）無論分子間的距離如何，分子引力和分子斥力都是同時(shí)存在的，不會(huì)出現(xiàn)只有引力或只有斥力的情況。（2）分子力是分子引力和分子斥力的合力。（3）要注意“分子力表現(xiàn)為引力或斥力”與“分子引力”和“分子斥力”不是同一個(gè)概念。【遷移應(yīng)用】1.關(guān)于分子間相互作用力的說法中正確的是()A.當(dāng)分子間的距離r=rB.當(dāng)分子間的距離r<rC.分子力隨分子間距離的變化而變化，當(dāng)r>rD.當(dāng)分子間的距離r=102.如圖所示，設(shè)有一分子位于圖中的坐標(biāo)原點(diǎn)O處不動(dòng)，另一分子可位于x軸上不同位置處，圖中縱坐標(biāo)表示這兩個(gè)分子間作用力的大小，兩條曲線分別表示斥力或引力的大小與兩分子間距離的關(guān)系，e為兩曲線的交點(diǎn)，則下列說法正確的是()A.ab線表示引力，cd線表示斥力，e點(diǎn)的橫坐標(biāo)約為10B.ab線表示斥力，cd線表示引力，e點(diǎn)的橫坐標(biāo)約為10C.ab線表示引力，cd線表示斥力，e點(diǎn)的橫坐標(biāo)約為10D.ab線表示斥力，cd線表示引力，e點(diǎn)的橫坐標(biāo)約為103.(2022天津河北區(qū)二模)分子力隨分子間距離的變化如圖所示。將兩分子從相距處釋放，僅考慮這兩個(gè)分子間的作用，下列說法正確的是（）A.從到分子力的大小一直在減小B.從到分子力大小先減小后增大C.從到分子勢(shì)能先減小后增大D.從到分子動(dòng)能先增大后減小選擇性必修三學(xué)案第一章分子動(dòng)理論第1節(jié)分子動(dòng)理論的基本內(nèi)容一、新課標(biāo)要求1.知道物體是由大量分子組成的，知道阿伏加德羅常數(shù)，會(huì)用它進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算或估算。2.了解擴(kuò)散現(xiàn)象，觀察并能解釋布朗運(yùn)動(dòng)，理解擴(kuò)散現(xiàn)象及布朗運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的原因。知道什么是分子的熱運(yùn)動(dòng)，理解分子熱運(yùn)動(dòng)與溫度的關(guān)系。3.知道分子間存在著空隙和相互作用力。通過圖像知道分子力與分子間距離的關(guān)系。4.了解分子動(dòng)理論的基本觀點(diǎn)及相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。二、科學(xué)素養(yǎng)要求1.物理觀念：知道擴(kuò)散、布朗運(yùn)動(dòng)、熱運(yùn)動(dòng)及分子動(dòng)理論的基本觀點(diǎn)和相關(guān)的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。2.科學(xué)思維：理解物體是由大量分子組成的，理解擴(kuò)散現(xiàn)象與布朗運(yùn)動(dòng)的成因；培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力；能用F?r圖像解釋分子力。3.科學(xué)探究：通過對(duì)布朗運(yùn)動(dòng)的探究，學(xué)會(huì)通過觀察物理現(xiàn)象，揭示其本質(zhì)，得出結(jié)論。4.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：學(xué)會(huì)堅(jiān)持實(shí)事求是的態(tài)度，用實(shí)驗(yàn)方法探究問題，培養(yǎng)探索科學(xué)的興趣。三、教材研習(xí)要點(diǎn)一、擴(kuò)散現(xiàn)象從許多實(shí)驗(yàn)和生活現(xiàn)象中我們都會(huì)發(fā)現(xiàn)，不同種物質(zhì)能夠彼此進(jìn)入①對(duì)方。在物理學(xué)中，人們把這類現(xiàn)象叫作擴(kuò)散。擴(kuò)散現(xiàn)象并不是外界作用②（例如對(duì)流、重力作用等）引起的，也不是化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果，而是由物質(zhì)分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的。要點(diǎn)二、布朗運(yùn)動(dòng)懸浮在液體中不管哪一種微粒，只要足夠小③，就會(huì)發(fā)生這種運(yùn)動(dòng)；微粒越小，運(yùn)動(dòng)就越明顯。這說明微粒的運(yùn)動(dòng)不是生命現(xiàn)象。后人把懸浮微粒的這種無規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫作布朗運(yùn)動(dòng)。布朗運(yùn)動(dòng)可以間接地反映液體分子④運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性。要點(diǎn)三、分子間的作用力分子間有空隙，大量分子卻能聚集在一起，這說明分子之間存在著相互作用力。當(dāng)用力拉伸物體時(shí)，物體內(nèi)各部分之間要產(chǎn)生反抗拉伸的作用力，此時(shí)分子間的作用力表現(xiàn)為引力⑤。當(dāng)用力壓縮物體時(shí)，物體內(nèi)各部分之間會(huì)產(chǎn)生反抗壓縮的作用力，此時(shí)分子間的作用力表現(xiàn)為斥力⑥。自主思考①把一碗小米倒入一袋玉米中，小米進(jìn)入玉米的間隙中，這一現(xiàn)象是否屬于擴(kuò)散現(xiàn)象？答案：不同種物質(zhì)的分子彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象才是擴(kuò)散現(xiàn)象?！靶∶走M(jìn)入玉米的間隙中”不是分子運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，而是兩種物質(zhì)的混合，所以不屬于擴(kuò)散現(xiàn)象。②空氣流動(dòng)形成風(fēng)是擴(kuò)散現(xiàn)象嗎？答案：空氣流動(dòng)是大量空氣分子在外界作用下的有規(guī)則運(yùn)動(dòng)，它屬于宏觀物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，不是擴(kuò)散現(xiàn)象。③只有微粒足夠小，才能發(fā)生布朗運(yùn)動(dòng)，但有同學(xué)認(rèn)為：固體小顆粒的體積越大，液體分子對(duì)它的撞擊越多，布朗運(yùn)動(dòng)就越顯著，這種說法對(duì)嗎？為什么？答案：不對(duì)，布朗運(yùn)動(dòng)的確是由液體分子對(duì)固體微粒的碰撞引起的，但只有在固體微粒足夠小，各個(gè)方向的液體分子對(duì)它的碰撞不平衡時(shí)才引起它做布朗運(yùn)動(dòng)。所以固體微粒體積越小，布朗運(yùn)動(dòng)越顯著，如果固體微粒過大，液體分子對(duì)它的碰撞在各個(gè)方向上是平衡的，就不會(huì)做布朗運(yùn)動(dòng)了。④布朗運(yùn)動(dòng)是固體顆粒內(nèi)分子的運(yùn)動(dòng)還是液體分子的運(yùn)動(dòng)？答案：布朗運(yùn)動(dòng)既不是固體顆粒內(nèi)分子的運(yùn)動(dòng)，也不是液體分子的運(yùn)動(dòng)，它是固體顆粒的運(yùn)動(dòng)，可以間接反映液體分子的運(yùn)動(dòng)。⑤分子間雖然有空隙，大量分子卻能聚集在一起形成固體或液體，比如壓在一起的金片和鉛片，它們會(huì)“粘”在一起，這是為什么？答案：說明金分子和鉛分子間存在著引力。⑥因?yàn)榉肿娱g存在著引力，所以物體很難被拉伸，但為什么又難以被壓縮?答案：分子間同時(shí)存在著引力和斥力，當(dāng)被拉伸時(shí)，分子間作用力表現(xiàn)為引力；當(dāng)被壓縮時(shí)，分子間作用力表現(xiàn)為斥力。四、名師點(diǎn)睛1.擴(kuò)散現(xiàn)象的理解（1）概念：不同種物質(zhì)能夠彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象。（2）產(chǎn)生原因：由物質(zhì)分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的。（3）發(fā)生環(huán)境：物質(zhì)處于固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)時(shí)，都能發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象。（4）意義：證明了物質(zhì)分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。（5）規(guī)律：溫度越高，擴(kuò)散現(xiàn)象越明顯。2.布朗運(yùn)動(dòng)的理解（1）概念：把懸浮微粒的這種無規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫作布朗運(yùn)動(dòng)。（2）產(chǎn)生的原因：大量液體（氣體）分子對(duì)懸浮微粒撞擊的不平衡。（3）布朗運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：永不停息、無規(guī)則。（4）影響因素：微粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯；溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈。（5）意義：布朗運(yùn)動(dòng)間接地反映了液體（氣體）分子運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性。3.分子熱運(yùn)動(dòng)的理解（1）熱運(yùn)動(dòng)指微觀上的大量分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，一個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)不能說是熱運(yùn)動(dòng)。（2）熱運(yùn)動(dòng)與溫度有關(guān)，溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，不要認(rèn)為溫度過低，分子就停止熱運(yùn)動(dòng)。（3）分子熱運(yùn)動(dòng)是擴(kuò)散現(xiàn)象形成的原因，布朗運(yùn)動(dòng)是分子熱運(yùn)動(dòng)的反映，但不能說擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)是熱運(yùn)動(dòng)。五、互動(dòng)探究探究點(diǎn)一、物體是由大量分子組成的知識(shí)深化1.分子的大?。?）分子直徑的數(shù)量級(jí)為10?10（2）分子質(zhì)量的數(shù)量級(jí)一般為10?262.阿伏加德羅常數(shù)（1）定義：1?mol（2）數(shù)值：阿伏加德羅常數(shù)常取NA=6.02×10（3）意義：阿伏加德羅常數(shù)是一個(gè)重要常數(shù)。它把摩爾質(zhì)量、摩爾體積這些宏觀物理量與分子質(zhì)量、分子的大小等微觀物理量聯(lián)系起來，即阿伏加德羅常數(shù)NA3.宏、微觀物理量與阿伏加德羅常數(shù)間的關(guān)系（1）已知固體和液體（氣體不適用）的摩爾體積Vmol和一個(gè)分子的體積V0，則（2）已知物質(zhì)（所有物質(zhì)，無論液體、固體還是氣體均適用）的摩爾質(zhì)量M和一個(gè)分子的質(zhì)量m0，則N（3）已知物體（無論固體、液體還是氣體均適用）的體積V和摩爾體積Vmol，則物體含有的分子數(shù)n=VVmolN（4）已知物體（無論液體、固體還是氣體均適用）的質(zhì)量m和摩爾質(zhì)量M，則物體含有的分子數(shù)n=m（5）分子體積V0=V（6）估算氣體分子間的距離氣體分子間的間隙不能忽略，設(shè)想氣體分子均勻分布，且每個(gè)氣體分子平均占有的空間為一個(gè)小立方體，氣體分子間的距離就等于小立方體的邊長，如圖所示。每個(gè)氣體分子平均占有的空間體積V0'=針對(duì)訓(xùn)練1.（多選）對(duì)于液體和固體（不計(jì)分子間的空隙），若用M表示摩爾質(zhì)量，m0表示分子質(zhì)量，ρ表示物質(zhì)密度，Vmol表示摩爾體積，V0A.NB.NC.ND.M=ρ答案：A;B;D解析：摩爾體積是1?mol分子的體積，由于不計(jì)分子間隙，摩爾體積與單個(gè)分子的體積的比值等于阿伏加德羅常數(shù)，即NA=VmolV0，A項(xiàng)正確；由物質(zhì)密度和摩爾體積的乘積得出摩爾質(zhì)量M，即M=ρVmol，摩爾質(zhì)量M與分子質(zhì)量2.浙江大學(xué)高分子系高超教授的課題組制備出了一種超輕氣凝膠——它刷新了目前世界上最輕材料的紀(jì)錄，彈性和吸油能力令人驚喜。這種被稱為“全碳?xì)饽z”的固態(tài)材料密度僅是空氣密度的16。設(shè)氣凝膠的密度為ρ（單位為kg/m3），摩爾質(zhì)量為M（單位為kg/mol），阿伏加德羅常數(shù)為A.a千克氣凝膠所含分子數(shù)為n=B.氣凝膠的摩爾體積為VC.每個(gè)氣凝膠分子的體積為VD.每個(gè)氣凝膠分子的直徑為d=答案：ABC解析：a千克氣凝膠的物質(zhì)的量為aM，所含分子數(shù)為n=aMNA，A項(xiàng)正確；氣凝膠的摩爾體積為Vmol=Mρ，B項(xiàng)正確；每個(gè)氣凝膠分子的體積為V3.（2022山東淄博二模）某潛水員在岸上和海底吸入空氣的密度分別為1.3kg/m3和2.1kg/m3，空氣的摩爾質(zhì)量為0.029kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)。若潛水員呼吸一次吸入2L空氣，試估算潛水員在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空氣的分子數(shù)約為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】設(shè)空氣的摩爾質(zhì)量為M，在海底和岸上的密度分別為和，一次吸入空氣的體積為V，在海底和在岸上分別吸入的空氣分子個(gè)數(shù)為n海和n岸則有，，多吸入的空氣分子個(gè)數(shù)為代入數(shù)據(jù)得，故選B。4.（★）已知氧氣分子的質(zhì)量m0=5.3×10?26kg答案：2.7×1019解析：氧氣的密度不能理解為氧分子的密度，這是因?yàn)檠醴肿娱g的距離較大，所有氧分子的體積總和比氧氣的體積小。在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1?cm3氧氣的質(zhì)量m=ρV=1.43×1×10?6kg=1.43×10探究點(diǎn)二、分子熱運(yùn)動(dòng)情境探究1.“墻角數(shù)枝梅，凌寒獨(dú)自開。遙知不是雪，為有暗香來?！笔潜彼卧娙送醢彩囊皇啄捴巳丝诘脑姼?，仿佛把我們也帶入了一個(gè)梅香撲鼻的世界。為什么詩人沒有靠近梅樹，卻能聞到梅花的香味呢?答案：梅香撲鼻正是分子熱運(yùn)動(dòng)最直接的證據(jù)，盛開梅花的香氣在空中不斷地?cái)U(kuò)散，不需靠近，就能聞到梅花的香氣。2.用顯微鏡觀察放在水中的花粉，追蹤幾?；ǚ郏扛?0?s答案：花粉粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，是大量的液體分子撞擊的平均效果的體現(xiàn)，其運(yùn)動(dòng)徑跡是沒有規(guī)律的。在花粉粒的運(yùn)動(dòng)過程中，每秒鐘大約受到1021次液體分子的碰撞。此圖畫出每隔30?探究歸納1.擴(kuò)散現(xiàn)象的特點(diǎn)（1）在氣體、液體、固體中均能發(fā)生，而氣體的擴(kuò)散現(xiàn)象最明顯。（2）擴(kuò)散快慢與溫度有關(guān)，溫度越高，擴(kuò)散越快，表明溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)越劇烈。（3）從濃度高處向濃度低處擴(kuò)散，且受“已進(jìn)入對(duì)方”的分子濃度的限制，當(dāng)進(jìn)入對(duì)方的分子濃度較低時(shí)，擴(kuò)散現(xiàn)象較為顯著。2.布朗運(yùn)動(dòng)的理解（1）無規(guī)則性：懸浮微粒受到液體分子在各個(gè)方向上撞擊的不平衡是形成布朗運(yùn)動(dòng)的原因。由于液體分子的運(yùn)動(dòng)是無規(guī)則的，使微粒受到較強(qiáng)撞擊的方向也不確定，所以布朗運(yùn)動(dòng)是無規(guī)則的。（2）影響因素①微粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯：懸浮微粒越小，某時(shí)刻與它相撞的分子數(shù)越少，來自各方向的沖擊力越不平衡；另外微粒越小，其質(zhì)量也就越小，相同沖擊力下產(chǎn)生的加速度越大。因此，微粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯。②溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈：溫度越高，液體分子的運(yùn)動(dòng)（平均）速率越大，對(duì)懸浮微粒的撞擊作用也越大，產(chǎn)生的加速度也越大，因此溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈。（3）布朗運(yùn)動(dòng)的實(shí)質(zhì)：布朗運(yùn)動(dòng)不是分子的運(yùn)動(dòng)，而是懸浮微粒的運(yùn)動(dòng)。布朗運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性反映了液體分子運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性。布朗運(yùn)動(dòng)與溫度有關(guān)，表明液體分子運(yùn)動(dòng)的劇烈程度與溫度有關(guān)。3.擴(kuò)散現(xiàn)象盧布朗運(yùn)動(dòng)的異同點(diǎn)項(xiàng)目擴(kuò)散現(xiàn)象布朗運(yùn)動(dòng)不同點(diǎn)①擴(kuò)散現(xiàn)象是兩種不同的物質(zhì)相互接觸時(shí)彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象。②擴(kuò)散快慢除和溫度有關(guān)外，還受到“已進(jìn)入對(duì)方”的分子濃度的限制，當(dāng)進(jìn)入對(duì)方的分子濃度較低時(shí)，擴(kuò)散現(xiàn)象較為顯著；當(dāng)進(jìn)入對(duì)方的分子濃度較高時(shí)，擴(kuò)散現(xiàn)象不明顯，但擴(kuò)散不會(huì)停止①布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體或氣體中的微粒所做的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，而不是液體或氣體分子的運(yùn)動(dòng)。②布朗運(yùn)動(dòng)的劇烈程度與液體（或氣體）分子撞擊的不平衡性有關(guān)，微粒越小，溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯。③布朗運(yùn)動(dòng)永不停息相同點(diǎn)①產(chǎn)生的根本原因相同，都是分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映；②它們都隨溫度的升高而表現(xiàn)得更劇烈4.布朗運(yùn)動(dòng)與熱運(yùn)動(dòng)的區(qū)別與聯(lián)系項(xiàng)目布朗運(yùn)動(dòng)熱運(yùn)動(dòng)不同點(diǎn)研究對(duì)象懸浮微粒分子觀察難易程度可以在顯微鏡下看到，肉眼看不到在顯微鏡下看不到相同點(diǎn)①無規(guī)則；②永不停息；③溫度越高越劇烈聯(lián)系周圍液體（氣體）分子的熱運(yùn)動(dòng)是布朗運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的原因，布朗運(yùn)動(dòng)反映了液體（氣體）分子的熱運(yùn)動(dòng)探究應(yīng)用【典例】關(guān)于擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是()A.溫度越高，擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)都越明顯B.運(yùn)動(dòng)物體中的分子熱運(yùn)動(dòng)比靜止物體中的分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈C.擴(kuò)散現(xiàn)象是分子的運(yùn)動(dòng)，布朗運(yùn)動(dòng)間接反映了分子的運(yùn)動(dòng)D.顆粒越大，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈答案：A;C解析：溫度越高，擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)都越明顯，A項(xiàng)正確；物體分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的劇烈程度只與溫度有關(guān)，與宏觀物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)無關(guān)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；擴(kuò)散現(xiàn)象是分子的運(yùn)動(dòng)，布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體或氣體中的小顆粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，間接反映了分子的運(yùn)動(dòng)，C項(xiàng)正確；顆粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈，D項(xiàng)錯(cuò)誤?！窘忸}感悟】分子熱運(yùn)動(dòng)的理解要點(diǎn)（1）熱運(yùn)動(dòng)是指分子無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，不是宏觀物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)。（2）擴(kuò)散現(xiàn)象是分子的運(yùn)動(dòng)，而布朗運(yùn)動(dòng)是微粒的運(yùn)動(dòng)。（3）分子及布朗運(yùn)動(dòng)的微粒用肉眼不能直接觀察到。（4）溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)越劇烈，與何種分子無關(guān)。【遷移應(yīng)用】1.把墨汁用水稀釋后取出一滴放在顯微鏡下觀察，下列說法中正確的是()A.在顯微鏡下既能看到水分子也能看到懸浮的小炭粒，且水分子不停地撞擊小炭粒B.小炭粒在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，這就是所說的布朗運(yùn)動(dòng)C.越大的炭粒，運(yùn)動(dòng)越明顯D.在顯微鏡下看起來連成一片的液體，實(shí)際上是由許許多多的靜止不動(dòng)的水分子組成的答案：B解析：在顯微鏡下不能看到水分子，炭粒的運(yùn)動(dòng)是布朗運(yùn)動(dòng)，布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，反映的是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，炭粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越顯著。2.（多選）下列是小明吃砂鍋粥時(shí)碰到的現(xiàn)象，屬于擴(kuò)散現(xiàn)象的是()A.米粒在水中上下翻滾B.粥熟時(shí)，香味四處飄散C.鹽塊放入水中，水變味道D.滴加香油時(shí)，周圍可聞到香油氣味答案：B;C;D解析：米粒在水中翻滾是米粒的運(yùn)動(dòng)，不是分子運(yùn)動(dòng)，不屬于擴(kuò)散現(xiàn)象；香味四處飄散，是分子擴(kuò)散到空氣中的結(jié)果，是擴(kuò)散現(xiàn)象；鹽塊放入水中，水變味道，是因?yàn)辂}分子運(yùn)動(dòng)到水中，是擴(kuò)散現(xiàn)象；添加香油時(shí)，香油分子運(yùn)動(dòng)到空氣中，使周圍可聞到香油氣味，是擴(kuò)散現(xiàn)象。探究點(diǎn)三、分子間的作用力情境探究1.把一塊洗干凈的玻璃板吊在橡皮筋的下端，使玻璃板水平接觸水面，現(xiàn)在要想使玻璃板離開水面，所用的拉力比其重力大，還是等于重力？為什么？答案：大于重力。在玻璃板被提起時(shí)，要受到水面上的水分子的引力，所以拉力要大于玻璃板的重力。2.“破鏡不能重圓”指的是打碎的鏡片不能把它們拼在一起利用分子間作用力使鏡子復(fù)原，你能解釋其中的原因嗎？答案：因?yàn)橹挥挟?dāng)分子間的距離小于10?10m時(shí)，分子引力才比較顯著。破碎的鏡子放在一起，由于接觸面的錯(cuò)落起伏，只有極少數(shù)分子能相互接近到距離很小的程度，絕大多數(shù)分子彼此間的距離遠(yuǎn)大于探究歸納1.分子力的理解（1）在任何情況下，分子間總是同時(shí)存在著引力和斥力，而實(shí)際表現(xiàn)出來的分子力是分子引力和斥力的合力。（2）平衡位置：分子間距離r=r0時(shí)，引力與斥力大小相等，分子力為零。平衡位置即分子間距離等于r0（3）分子間的引力和斥力隨分子間距離r的變化關(guān)系：分子間的引力和斥力都隨分子間距離r的增大而減小，但斥力減小得更快。2.分子力與分子間距離變化的關(guān)系分子力F與分子間距離r的關(guān)系圖像分子間距離分子力r=零r<表現(xiàn)為斥力，且分子力隨分子間距離的增大而減小r>表現(xiàn)為引力，且分子力隨分子間距離的增大，先增大后減小r≥10分子力十分微弱，可認(rèn)為分子力為零3.利用分子力解釋物理現(xiàn)象（1）從宏觀上：以固體物質(zhì)為例，物體在被拉伸時(shí)需要一定的外力，這表明組成物質(zhì)的分子之間存在著相互作用的引力，同時(shí)物體在被壓縮時(shí)也需要一定的外力，這表明組成物質(zhì)的分子之間還存在著相互作用的斥力，因此要使物體被壓縮，一定需要有外力來克服分子之間的斥力。（