1.1分子動理論的基本內(nèi)容（解析版）

1.1分子動理論的基本內(nèi)容學問點一、物體是由大量分子組成的1．與阿伏加德羅常數(shù)相關的物理量宏觀量：摩爾質(zhì)量M、摩爾體積Vmol、物質(zhì)的質(zhì)量m、物質(zhì)的體積V、物質(zhì)的密度ρ；微觀量：單個分子的質(zhì)量m0、單個分子的體積V0其中密度ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(M,Vmol)，但是切記ρ＝eq\f(m0,V0)是沒有物理意義的．2．微觀量與宏觀量的關系(1)分子質(zhì)量：m0＝eq\f(M,NA)＝eq\f(ρVmol,NA).(2)分子體積：V0＝eq\f(Vmol,NA)＝eq\f(M,ρNA)(適用于固體和液體)．(對于氣體，V0表示每個氣體分子所占空間的體積)(3)物質(zhì)所含的分子數(shù)：N＝nNA＝eq\f(m,M)NA＝eq\f(V,Vmol)NA.3．兩種分子模型①．球體模型固體和液體可看作一個一個緊挨著的球形分子排列而成，忽視分子間空隙，如圖甲所示．d＝eq\r(3,\f(6V0,π))＝eq\r(3,\f(6Vmol,πNA))(V0為分子體積)．②．立方體模型氣體分子間的空隙很大，把氣體分成若干個小立方體，氣體分子位于每個小立方體的中心，每個小立方體是每個氣體分子平均占有的活動空間，忽視氣體分子的大小，如圖乙所示．d＝eq\r(3,V0)＝eq\r(3,\f(Vmol,NA))(V0為每個氣體分子所占據(jù)空間的體積)．學問點二、分子熱運動1．集中(1)定義：不同種物質(zhì)能夠彼此進入對方的現(xiàn)象．(2)產(chǎn)生緣由：集中現(xiàn)象并不是外界作用引起的，也不是化學反應的結(jié)果，而是由物質(zhì)分子的無規(guī)章運動產(chǎn)生的．(3)意義：集中現(xiàn)象是物質(zhì)分子永不停息地做無規(guī)章運動的證據(jù)之一．(4)應用：生產(chǎn)半導體器件時，在高溫條件下通過分子的集中，在純潔半導體材料中摻入其他元素．2．布朗運動(1)定義：懸浮微粒的無規(guī)章運動．(2)產(chǎn)生緣由：懸浮在液體中的微粒越小，在某一瞬間跟它相撞的液體分子數(shù)越少，撞擊作用的不平衡性表現(xiàn)得越明顯，并且微粒越小，它的質(zhì)量越小，其運動狀態(tài)越簡潔被轉(zhuǎn)變，布朗運動越明顯．(3)意義：間接地反映液體分子運動的無規(guī)章性．3．熱運動(1)定義：分子永不停息的無規(guī)章運動．(2)溫度是分子熱運動猛烈程度的標志．學問點三、分子間的作用力1．分子間有空隙(1)氣體分子間有空隙：氣體很簡潔被壓縮，說明氣體分子之間存在著很大的空隙．(2)液體分子間有空隙：水和酒精混合后總體積變小，說明液體分子之間存在著空隙．(3)固體分子間有空隙：壓在一起的金塊和鉛塊，各自的分子能集中到對方的內(nèi)部，說明固體分子之間也存在著空隙．2．分子間的作用力(1)分子間的作用力F跟分子間距離r的關系如圖所示．①當r＜r0時，分子間的作用力F表現(xiàn)為斥力．②當r＝r0時，分子間的作用力F為0；這個位置稱為平衡位置．③當r＞r0時，分子間的作用力F表現(xiàn)為引力．(2)產(chǎn)生緣由：由原子內(nèi)部的帶電粒子的相互作用引起的．學問點四、分子動理論1．分子動理論：把物質(zhì)的熱學性質(zhì)和規(guī)律看作微觀粒子熱運動的宏觀表現(xiàn)而建立的理論．2．基本內(nèi)容(1)物體是由大量分子組成的．(2)分子在做永不停息的無規(guī)章運動．(3)分子之間存在著相互作用力．布朗運動(1)微粒的大?。鹤霾祭蔬\動的微粒是由很多分子組成的固體顆粒而不是單個分子．其大小直接用人眼觀看不到，但在光學顯微鏡下可以看到(其大小在10－6m的數(shù)量級)．(2)布朗運動產(chǎn)生的緣由：液體分子不停地做無規(guī)章運動，不斷地撞擊微粒．如圖2，懸浮的微粒足夠小時，來自各個方向的液體分子撞擊作用力不平衡，在某一瞬間，微粒在某個方向受到的撞擊作用較強，在下一瞬間，微粒受到另一方向的撞擊作用較強，這樣，就引起了微粒的無規(guī)章運動．(3)實質(zhì)及意義：布朗運動實質(zhì)是由液體分子與懸浮微粒間相互作用引起的，反映了液體分子的無規(guī)章運動．(4)影響因素①懸浮的微粒越小，布朗運動越明顯．②溫度越高，布朗運動越激烈．對分子力與分子間距離變化關系的理解(1)r0的意義分子間距離r＝r0時，引力與斥力大小相等，分子力為零，所以分子間距離等于r0(數(shù)量級為10－10m)的位置叫平衡位置．(2)分子間的引力、斥力和分子力隨分子間距離變化的圖像如圖5所示．在r軸上方，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力；在r軸下方，分子間的作用力表現(xiàn)為引力．①分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小且斥力變化得快．②實際表現(xiàn)的分子力是引力和斥力的合力．③當r<r0時，分子力隨分子間距離的增大而減??；當r>r0時，分子力隨分子間距離的增大先增大后減?。?023春?深圳校級期末）關于分子動理論，下列的說法正確的是（）A．0℃的物體中的分子不做無規(guī)章運動 B．存放過煤的混凝土地面下一段深度內(nèi)都有黑色顆粒，說明煤分子在做無規(guī)章的熱運動 C．由于布朗運動的激烈程度跟溫度有關，所以布朗運動也叫作熱運動 D．氣體很簡潔被壓縮，是由于氣體分子之間存在引力【解答】解：A、分子在永不停息地做無規(guī)章運動，所以在0℃物體中分子仍舊在做著無規(guī)章運動，故A錯誤；B、存放過煤的混凝土地面下一段深度內(nèi)都有黑色顆粒，說明煤分子集中在混凝土地面了，這說明煤分子在做無規(guī)章的熱運動，故B正確；C、由于分子運動的激烈程度跟溫度有關，所以分子運動也叫作熱運動，故C錯誤；D、氣體很簡潔被壓縮，是由于氣體分子間間隙較大，以至于氣體分子間的作用力可以忽視不計，故D錯誤。故選：B。（2023秋?天津期中）下列選項不正確的是（）A．物質(zhì)由大量的分子組成，分子間有間隙 B．全部分子永不停息地做無規(guī)章運動 C．分子間存在著相互作用的引力和斥力 D．布朗運動就是分子的運動【解答】解：A.物質(zhì)是由大量分子組成的，分子間有間隙，屬于分子動理論的基本內(nèi)容，故A正確；B.分子在永不停息地做無規(guī)章的熱運動，并且溫度越高，分子的無規(guī)章運動越猛烈，屬于分子動理論的基本內(nèi)容，故B正確；C.分子之間存在相互作用的引力和斥力，并且引力和斥力同時存在，屬于分子動理論的基本內(nèi)容，故C正確；D.布朗運動是懸浮微粒的運動，不是分子的運動，它只是液體分子無規(guī)章運動的具體表現(xiàn)，故D錯誤。本題選不正確的，故選：D。（2023?井岡山市校級開學）下列各項中的數(shù)值大小能表示阿伏加德羅常數(shù)的是（）A．0.012kg12C所含的原子數(shù) B．標準狀況下，22.4L苯所含的分子數(shù) C．1mol金屬鈉含有的電子數(shù) D．1L1mol?L﹣1硫酸溶液所含的H+數(shù)【解答】解：A、0.012kg12C的物質(zhì)的量為12g12g/mol=1mol，能表示阿伏加德羅常數(shù)，故B、標準狀況下，苯不是氣體，22.4L苯的物質(zhì)的量不是1mol，不能表示阿伏加德羅常數(shù)，故B錯誤；C、鈉原子含有11個電子，1mol鈉含有11mol電子，不是1mol，不能表示阿伏伽德羅常數(shù)的數(shù)值，故C錯誤；D、1mol硫酸在溶液中含有2mol的氫離子，故不能表示阿伏伽德羅常數(shù)的數(shù)值，故D錯誤。故選：A。（2023?西城區(qū)校級模擬）晶須是一種進展中的高強度材料，它是一些格外細的、格外完整的絲狀（橫截面為圓形）晶體?，F(xiàn)有一根鐵質(zhì)晶須，直徑為d，用大小為F的力恰好將它拉斷，斷面呈垂直于軸線的圓形。已知鐵的密度為ρ，鐵的摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則拉斷過程中相鄰鐵原子之間的相互作用力是（）A．Fd2（MπρNA）13 B．C．Fd2（6MπρNA）23 D【解答】解：鐵的摩爾體積：V=單個分子的體積：V又：V所以分子的半徑：r=(分子的最大截面積：S0＝π?(鐵質(zhì)晶須的橫截面上的分子數(shù)：n=拉斷過程中相鄰鐵原子之間的相互作用力：F0=Fn故選：C。（2023?永川區(qū)校級模擬）如圖所示，兩個接觸面平滑的鉛柱壓緊后懸掛起來，下面的鉛柱不脫落。主要緣由是（）A．鉛分子做無規(guī)章熱運動 B．鉛柱間存在磁力的作用 C．鉛柱間存在萬有引力的作用 D．鉛柱間存在分子引力的作用【解答】解：分子間的引力的斥力是同時存在的，但它們的大小與分子間的距離有關。兩鉛塊緊密結(jié)合，分子距離靠的比較近，是分子間表現(xiàn)為引力，使得下面的鉛柱不脫落，故D正確，ABC錯誤。故選：D。（2023春?德城區(qū)校級期末）某氣體的摩爾質(zhì)量是M，標準狀態(tài)下的摩爾體積為V，阿伏伽德羅常數(shù)為NA，下列敘述中正確的是（）A．該氣體在標準狀態(tài)下的密度為MNB．該氣體單位體積內(nèi)的分子數(shù)為VNC．每個氣體分子在標準狀態(tài)下的體積為VND．該氣體每個分子的質(zhì)量為M【解答】解：A、該氣體在標準狀態(tài)下的密度為ρ=MV，故B、該氣體單位體積內(nèi)的分子數(shù)為NAV，故C、氣體分子間存在很大的間隙，每個氣體分子在標準狀態(tài)下所占空間的體積為VNA，故D、該氣體每個分子的質(zhì)量為m0=MNA故選：D。（2022秋?保定期中）把鐵分子圍著地球表面一個緊挨一個地單列排起來，筑成一個圍繞地球的大”分子環(huán)”已知地球半徑為R，鐵的摩爾質(zhì)量為M，鐵的密度為ρ，阿伏加德羅常數(shù)為NA，筑這個大“分子環(huán)“共需的鐵分子個數(shù)（）A．2πR3ρMNA B．2πC．2πR3πρ6M D．2π【解答】解：鐵的摩爾體積為：V=Mρ，設鐵分子的直徑為d，則一個鐵分子的體積為V0=16πd3，而V＝NAV0，聯(lián)立解得：d=36MρπNA，分子環(huán)的周長為：s＝故選：D。（2023春?邯鄲期中）分子間存在著分子力，并且分子間存在與其相對距離有關的分子勢能。分子勢能Ep隨分子間距離r變化的圖像如圖所示，取r趨近于無窮大時Ep為零。通過功能關系可以從今圖像中得到有關分子力的信息，若僅考慮兩個分子間的作用，下列說法正確的是（）A．分子間距離由r3減小為r2的過程中，分子力漸漸增大 B．分子間距離為r2時，引力和斥力平衡 C．假設將兩個分子從r＝r2處釋放，它們將相互靠近 D．假設將兩個分子從r＝r1處釋放，則分子間距離增大但始終小于r3【解答】解：AB、分子力為零時，分子勢能最小。由圖可知r＝r2時為平衡位置，分子間距離由r3減小為r2的過程中，分子力的狀況可能始終減小，也可能先增大后減小，故A錯誤，B正確；C、假設將兩個分子從r＝r2處釋放，分子處于平衡狀態(tài)，保持靜止，故C錯誤；D、r3處的分子勢能小于r1處的分子勢能，可知r3處分子動能不為零，所以將兩個分子從r＝r1處釋放，則分子間距離增大且可以大于r3，故D錯誤；故選：B。（2023春?濟南期末）依據(jù)分子動理論，下列說法正確的是（）A．某氣體的摩爾質(zhì)量為M、摩爾體積為Vm、密度為ρ，用NA表示阿伏加德羅常數(shù)，則每個氣體分子的質(zhì)量m=MNA，每個氣體分子平均占據(jù)的體積B．物體體積增大，分子勢能肯定減小 C．布朗運動是液體分子的運動，它說明白分子在永不停息地做無規(guī)章運動 D．溫度是分子平均動能的標志，溫度較高的物體每個分子的動能肯定比溫度較低的物體分子的動能大【解答】解：A、已知摩爾質(zhì)量和阿伏加德羅常數(shù)，可用摩爾質(zhì)量與阿伏加德羅常數(shù)的比值表示每個氣體分子的質(zhì)量；已知摩爾體積和阿伏加德羅常數(shù)，可以用摩爾體積與阿伏加德羅常數(shù)比值得到每個氣體分子平均占據(jù)的體積，故A正確。B、物體體積增大時，分子間做功狀況并不明確，故無法確定分子勢能的變化，故B錯誤。C、布朗運動是懸浮在液體或氣體中的固體小顆粒的永不停息地做無規(guī)章運動，不是液體分子的運動，它間接證明白分子永不停息地做無規(guī)章運動，故C錯誤。D、溫度是分子平均動能的標志，分子的平均動能是對大量分子的一種統(tǒng)計規(guī)律，并不適合于每一個分子，溫度越高，分子平均動能越大，但并非每一個分子的動能都增大，故D錯誤。故選：A。（2023春?駐馬店期末）新冠病毒的傳播途徑之一是氣溶膠傳播。氣溶膠是由固體或液體小微粒分散并懸浮在氣體介質(zhì)中形成的膠體分散體系，常見的云、霧、霾都屬于氣溶膠，這些氣溶膠在空氣中做布朗運動。下列說法正確的是（）A．氣溶膠顆粒越大，布朗運動越明顯 B．溫度越高，氣溶膠的布朗運動越猛烈 C．人眼可直接看到氣溶膠的布朗運動 D．氣溶膠的布朗運動是無規(guī)章的熱運動【解答】解：A、氣溶膠顆粒越小，氣體分子對顆粒的撞擊作用越不平衡，布朗運動越猛烈，故A錯誤；B、環(huán)境溫度越高，固態(tài)或液態(tài)顆粒受到氣體分子無規(guī)章熱運動撞擊的程度越猛烈，布朗運動越猛烈，故B正確；C、做布朗運動的固體顆粒很小，肉眼是看不見的，必需在顯微鏡才能看到，故C錯誤；D、氣溶膠的布朗運動是固態(tài)顆粒的無規(guī)章運動，而固態(tài)顆粒是由大量分子組成的，所以氣溶膠的布朗運動是大量分子的集體運動，不是顆粒分子的無規(guī)章熱運動，可以間接反映氣體分子的無規(guī)章運動，故D錯誤。故選：B。（2023春?南陽期末）19世紀初，一些人觀看到，懸浮在液體中的小顆?？傇诓煌５剡\動。1827年，英國植物學家布朗首先在顯微鏡下爭辯了這種運動。后人把懸浮微粒的這種無規(guī)章運動叫作布朗運動。關于布朗運動，下列說法中正確的是（）A．花粉微粒做布朗運動是由于花粉有生命 B．微粒越小，在某一瞬間液體分子撞擊作用的不平衡性越明顯，布朗運動越明顯 C．微粒越大，受到分子撞擊越多，因而，布朗運動越明顯 D．溫度越高布朗運動越明顯，是由于布朗微粒內(nèi)分子運動越猛烈【解答】解：A、布朗運動是懸浮在液體中的固體顆粒的無規(guī)章運動，是液體分子的無規(guī)章運動的表現(xiàn)，故A錯誤；BC、微粒越小，在某一瞬間液體分子撞擊作用的不平衡性越明顯，布朗運動越明顯，故B正確、C錯誤；D、液體溫度越高，液體分子熱運動越猛烈，液體中懸浮微粒的布朗運動越明顯，故D錯誤。故選：B。（2023春?遼陽期末）下列選項正確的是（）A．布朗運動就是熱運動 B．集中現(xiàn)象在氣體、液體和固體中都能發(fā)生 C．液體中的集中現(xiàn)象是由液體的對流形成的 D．布朗運動是分子的運動，牛頓運動定律不再適用【解答】解：A．布朗運動是懸浮在液體中固體顆粒的所做的永不停息的無規(guī)章運動，是由于液體分子規(guī)章的碰撞造成的，布朗運動反映了液體中分子的無規(guī)章運動，故A錯誤；B．集中現(xiàn)象是可以在氣體，液體，固體中發(fā)生，故B正確；C．集中現(xiàn)象是由于分子在做永不停息的無規(guī)章運動形成的，故C錯誤；D．布朗運動是懸浮的固體微粒的運動，固體微粒不是微觀粒子，牛頓其次定律仍舊適用，故D錯誤。故選：B。（2023春?黔西南州期末）2023年6月，新冠肺炎二陽病例在黔西南州境內(nèi)頻發(fā)．經(jīng)爭辯發(fā)覺，新冠病毒感染的肺炎傳播途徑之一是氣溶膠傳播．氣溶膠是指懸浮在氣體介質(zhì)中的固態(tài)或液態(tài)顆粒所組成的氣態(tài)分散系統(tǒng)，這些固態(tài)或液態(tài)顆粒在氣體介質(zhì)中做布朗運動．下列說法正確的是（）A．布朗運動是氣體介質(zhì)分子的無規(guī)章的運動 B．在布朗運動中，固態(tài)或液態(tài)顆粒越大，布朗運動越猛烈 C．在布朗運動中，環(huán)境溫度越高，布朗運動越猛烈 D．在布朗運動中，固態(tài)或液態(tài)顆粒無規(guī)章運動的軌跡就是氣體介質(zhì)分子的無規(guī)章運動的軌跡【解答】解：AB、布朗運動是固態(tài)或液態(tài)顆粒的無規(guī)章運動，不是氣體介質(zhì)分子的無規(guī)章的運動，可以間接反映氣體分子的無規(guī)章運動；顆粒越小，氣體分子對顆粒的撞擊作用越不簡潔平，布朗運動越猛烈，故AB錯誤；C、在布朗運動中，環(huán)境溫度越高，固態(tài)或液態(tài)顆粒受到氣體分子無規(guī)章熱運動撞擊的程度越猛烈，布朗運動越猛烈，故C正確；D、在布朗運動中，顆粒本身并不是分子，而是很多分子組成的，所以顆粒無規(guī)章運動的軌跡不是分子無規(guī)章運動的軌跡，故D錯誤；故選：C。（2023春?欽州期末）分子間相互作用力（F）隨分子間距離（r）變化的關系圖像如圖所示，關于分子間相互作用力的推斷，下列說法正確的是（）A．分子間的距離增大，分子間相互作用力肯定會減小 B．分子間的距離減小，分子間相互作用力肯定會減小 C．當兩分子間的作用力表現(xiàn)為斥力時，兩分子間的距離肯定大于r0 D．當兩分子間的距離為1.1r0時，兩分子間的作用力表現(xiàn)為引力【解答】解：AB、由題圖可知，當r＜r0時，分子間的距離增大時，分子間相互作用力會減小；當r＞r0時，分子間的距離增大時，分子間相互作用力會先增大后減??；同理，分子間的距離減小，分子間相互作用力不肯定會減小，故AB錯誤；C、當兩分子間的作用力表現(xiàn)為斥力時，分子力為正值。由圖象可知，兩分子間的距離肯定小于r0，故C錯誤；D、當兩分子間的距離為1.1r0＞r0時，兩分子間的作用力表現(xiàn)為引力，故D正確。故選：D。（2023春?安徽期末）人們在抗擊新冠病毒過程中常使用84消毒液對一些場所的地面等進行消毒，84消毒液的主要成分是次氯酸鈉（NaClO），在噴灑過程中人們常聞到一些刺鼻的味道，下列說法正確的是（）A．說明分子間存在斥力 B．這是次氯酸鈉分子做布朗運動的結(jié)果 C．假如場所溫度上升，能更快的聞到刺鼻的味道 D．假如場所溫度降到0℃以下，就聞不到刺鼻的味道了【解答】解：AB、在噴灑過程中人們常聞到一些刺鼻的味道，這是由于84消毒液分子集中的結(jié)果，集中現(xiàn)象的本質(zhì)是分子的無規(guī)章運動，不能體現(xiàn)分子的斥力，故AB錯誤；C、分子的運動與溫度有關，溫度越高，分子運動越猛烈，假如場所溫度上升，能更快的聞到刺鼻的味道，故C正確；D、分子熱運動永不停止，假如場所溫度降到0℃以下，也能聞到刺鼻的味道，故D錯誤；故選：C。（2023春?章貢區(qū)校級期末）我國最新研制出了一種超輕氣凝膠，它刷新了目前世界上最輕的固體材料的紀錄，彈性和吸油力量令人驚喜，這種被稱為“全碳氣凝膠”的固態(tài)材料密度僅是空氣密度的16。設氣凝膠的密度為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NAA．a(chǎn)千克氣凝膠所含的分子數(shù)N=aB．氣凝膠的摩爾體積VmolC．每個氣凝膠分子的直徑d=3D．每個氣凝膠分子的體積V【解答】解：A．a(chǎn)千克氣凝膠的摩爾數(shù)為n=則a千克氣凝膠所含有的分子數(shù)為N=n故A正確；B．氣凝膠的摩爾體積為V故B正確；D．1mol氣凝膠中包含NA個分子，故每個氣凝膠分子的體積為V0=V故D正確；C．設每個氣凝膠分子的直徑為d，則有V0=43π聯(lián)立①②式可得d=3故C錯誤。本題選不正確的，故選：C。（2023春?碑林區(qū)校級期中）圖甲和圖乙是某同學從資料中查到的兩張記錄水中炭粒運動位置連線的圖片，記錄炭粒位置的時間間隔均為30s，兩方格紙每格表示的長度相同，下列說法中正確的是（）A．炭粒的運動即布朗運動，也就是分子的運動 B．炭粒的運動是由于其內(nèi)部分子在不停地做無規(guī)章運動產(chǎn)生的 C．若水溫相同，則甲中炭粒的顆粒較大 D．若炭粒大小相同，則甲中水分子的熱運動較猛烈【解答】解：A．布朗運動是固體顆粒的運動，是由于液體分子的熱運動，無規(guī)章，導致懸浮固體顆粒受力不平衡，因此描述的固體顆粒的運動是無規(guī)章的，但我們看到的是固體顆粒的機械運動，故A錯誤；B．炭粒