導(dǎo)學(xué)案1：1.1分子動(dòng)理論的基本觀點(diǎn)

學(xué)而優(yōu)教有方第1節(jié)分子動(dòng)理論的基本觀點(diǎn)學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.[物理觀念]認(rèn)識(shí)分子動(dòng)理論的基本觀點(diǎn)，知道其實(shí)驗(yàn)依據(jù)．2.[科學(xué)思維]認(rèn)識(shí)布朗運(yùn)動(dòng)，理解布朗運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的原因及影響因素，了解分子的熱運(yùn)動(dòng)．3.[科學(xué)思維]掌握分子間相互作用力的特點(diǎn)及變化規(guī)律．4.[物理觀念]知道分子的動(dòng)能、平均動(dòng)能，理解溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志．5.[物理觀念]知道分子勢(shì)能跟物體的體積有關(guān)，了解分子勢(shì)能隨分子間距離變化而變化的定性規(guī)律．6.[科學(xué)思維]理解內(nèi)能的概念，了解物體的內(nèi)能與哪些宏觀量有關(guān)，知道改變物體內(nèi)能的兩種方式．一、物體由大量分子組成1．分子的大小(1)一般分子直徑的數(shù)量級(jí)為10－10m．(2)通常分子質(zhì)量的數(shù)量級(jí)在10－27～10－25kg范圍之內(nèi)．2．阿伏伽德羅常數(shù)(1)定義：1mol任何物質(zhì)含有粒子的數(shù)目都相同，為常數(shù)．這個(gè)常數(shù)叫作阿伏伽德羅常數(shù)，用NA表示．(2)數(shù)值：NA＝6.02×1023mol－1．(3)意義：阿伏伽德羅常數(shù)是一個(gè)重要的基本常量，它是聯(lián)系宏觀量與微觀量的橋梁．二、分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)1．?dāng)U散現(xiàn)象(1)定義：不同的物質(zhì)相互接觸而彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象．(2)普遍性：氣體、液體和固體都能發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象．(3)規(guī)律：溫度越高，擴(kuò)散越快．(4)意義：擴(kuò)散現(xiàn)象表明分子在永不停息地運(yùn)動(dòng)，溫度越高，分子的運(yùn)動(dòng)越劇烈．2．布朗運(yùn)動(dòng)(1)定義：懸浮在液體中的微粒所做的永不停息地?zé)o規(guī)則運(yùn)動(dòng)．(2)產(chǎn)生原因：微粒在液體中受到液體分子的撞擊不平衡引起的．(3)影響布朗運(yùn)動(dòng)的因素①顆粒大?。侯w粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯．②溫度高低：溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈．(4)意義：反映了液體分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)．3．熱運(yùn)動(dòng)(1)定義：分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)．(2)影響因素：溫度越高，分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈．三、分子間存在著相互作用力1．分子間的引力和斥力是同時(shí)存在的，實(shí)際表現(xiàn)出的分子力是分子引力和斥力的合力．2．分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小，隨分子間距離的減小而增大，但斥力比引力隨間距變化得快．四、物體的內(nèi)能1．溫度與分子平均動(dòng)能(1)分子動(dòng)能：分子由于做熱運(yùn)動(dòng)所具有的動(dòng)能．(2)平均動(dòng)能：大量分子動(dòng)能的平均值．(3)溫度與平均動(dòng)能的關(guān)系①溫度升高，分子的平均動(dòng)能增大；溫度降低，分子的平均動(dòng)能減?。诜肿訜徇\(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能與物體的熱力學(xué)溫度成正比．③溫度的微觀本質(zhì)：溫度是物體內(nèi)分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志．2．分子勢(shì)能(1)定義：由于分子間存在分子力，分子具有的由分子間的相對(duì)位置決定的勢(shì)能．(2)分子勢(shì)能的決定因素宏觀上：與物體的體積有關(guān)．微觀上：與分子間的距離有關(guān)．①若r＞r0，當(dāng)r增大時(shí)，分子勢(shì)能增加．②若r＜r0，當(dāng)r減小時(shí)，分子勢(shì)能增加．③若r＝r0，分子勢(shì)能最?。?．思考判斷(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)(1)1mol的固態(tài)物質(zhì)(如鐵)和1mol的氣態(tài)物質(zhì)(如氧氣)所含分子數(shù)不同． (×)(2)布朗運(yùn)動(dòng)的劇烈程度跟溫度有關(guān)，布朗運(yùn)動(dòng)也叫熱運(yùn)動(dòng)． (×)(3)當(dāng)物體被壓縮時(shí)，分子間的引力增大，斥力減小． (×)(4)溫度升高時(shí)，物體的每個(gè)分子的動(dòng)能都將增大． (×)(5)當(dāng)r＝r0時(shí)，分子勢(shì)能最小為0． (×)2．(多選)如圖是某液體中布朗運(yùn)動(dòng)的示意圖(每隔30s記錄一次微粒的位置)，關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，下列說法正確的是()A．圖中記錄的是微粒無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的情況B．圖中記錄的是微粒做布朗運(yùn)動(dòng)的軌跡C．微粒越大，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯D．反映了液體分子運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性AD[布朗運(yùn)動(dòng)不是固體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，而是大量液體分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)時(shí)與懸浮在液體中的小顆粒發(fā)生碰撞，從而使小顆粒做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，即布朗運(yùn)動(dòng)是固體小顆粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)越激烈，布朗運(yùn)動(dòng)也越明顯，A正確；微粒越小，某一瞬間與它碰撞的分子越少，撞擊作用的不平衡也表現(xiàn)得越明顯，布朗運(yùn)動(dòng)越顯著，C錯(cuò)誤；圖中每個(gè)拐點(diǎn)記錄的是微粒每隔30s的位置，而在30s內(nèi)微粒做的也是無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，而不是直線運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)誤；布朗運(yùn)動(dòng)反映了液體分子在永不停息的做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，D正確．]3．(多選)設(shè)r＝r0時(shí)分子間的作用力為零，則一個(gè)分子從遠(yuǎn)處以某一動(dòng)能向另一個(gè)固定的分子靠近的過程中，下列說法正確的是()A．r＞r0時(shí)，分子力做正功，動(dòng)能不斷增大，勢(shì)能減小B．r＝r0時(shí)，動(dòng)能最大，勢(shì)能最小C．r＜r0時(shí)，分子力做負(fù)功，動(dòng)能減小，勢(shì)能增大D．r>r0時(shí)，分子勢(shì)能是負(fù)值A(chǔ)BC[當(dāng)兩個(gè)分子從遠(yuǎn)處開始靠近的過程中，r＞r0時(shí)兩者之間是引力，引力對(duì)分子做正功，分子勢(shì)能減小，由動(dòng)能定理可知，分子動(dòng)能增大，故A項(xiàng)正確；當(dāng)r＜r0時(shí)兩者之間是斥力，對(duì)分子做負(fù)功，分子勢(shì)能增大，由動(dòng)能定理可知，分子動(dòng)能減小，故C項(xiàng)正確；由上兩種情況分析可知，當(dāng)r＝r0時(shí)，分子的動(dòng)能最大，分子勢(shì)能最小，故B項(xiàng)正確；因沒有說明分子零勢(shì)能的位置，故分子勢(shì)能正、負(fù)不好確定，故D項(xiàng)錯(cuò)誤．]物體由大量分子組成我們?cè)诔踔幸呀?jīng)學(xué)過，物體是由大量分子組成的．一個(gè)1μm大小的水珠，尺寸與細(xì)菌差不多，其中分子的個(gè)數(shù)竟比地球上人口的總數(shù)還多上好多倍！我們可以通過什么途徑觀察分子的大小呢？提示：用電子顯微鏡觀察．1．兩種分子模型(1)球形分子模型：對(duì)于固體和液體，其分子間距離比較小，在估算分子大小及分子的個(gè)數(shù)時(shí)，可以認(rèn)為分子是緊密排列的，分子間的距離近似等于分子的直徑，如圖所示．球形分子模型其分子直徑d＝eq\r(3,\f(6V0,π))．(2)立方體分子模型：對(duì)于氣體，其分子間距離比較大，是分子直徑的數(shù)十倍甚至上百倍，此時(shí)可把分子平均占據(jù)的空間視為立方體，立方體的邊長(zhǎng)即為分子間的平均距離，如圖所示．立方體分子模型其分子間的距離d＝eq\r(3,V0)．2．阿伏伽德羅常數(shù)的應(yīng)用(1)一個(gè)分子的質(zhì)量m＝eq\f(M,NA)＝eq\f(ρV,NA)．(2)一個(gè)分子的體積V0＝eq\f(V,NA)＝eq\f(M,ρNA)(對(duì)固體和液體)．(3)單位質(zhì)量中所含分子數(shù)n＝eq\f(NA,M)．(4)單位體積中所含分子數(shù)n＝eq\f(NA,V)＝eq\f(ρNA,M)．(5)氣體分子間的平均距離d＝eq\r(3,V0)＝eq\r(3,\f(V,NA))．(6)固體、液體分子直徑d＝eq\r(3,\f(6V0,π))＝eq\r(3,\f(6V,πNA))．【例1】(多選)若以μ表示水的摩爾質(zhì)量，V表示在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的摩爾體積，ρ為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的密度，NA為阿伏伽德羅常數(shù)，m、Δ分別表示每個(gè)水分子的質(zhì)量和體積，下面四個(gè)關(guān)系式中表示正確的是()A．NA＝eq\f(Vρ,m)B．ρ＝eq\f(μ,NAΔ)C．m＝eq\f(μ,NA)D．Δ＝eq\f(V,NA)AC[NA＝eq\f(ρV,m)，A對(duì)；NA＝eq\f(μ,m)，所以m＝eq\f(μ,NA)，C對(duì)；而對(duì)于氣體分子來說，由于其兩個(gè)相鄰分子間距離太大，eq\f(V,NA)求出的是一個(gè)氣體分子占據(jù)的空間，而不是單個(gè)氣體分子的體積(其體積遠(yuǎn)小于該值)，D錯(cuò)；由于V≠NAΔ，故ρ＝eq\f(μ,V)≠eq\f(μ,NAΔ)，故B錯(cuò)．](1)求解與阿伏伽德羅常數(shù)有關(guān)問題的思路(2)V0＝eq\f(V,NA)對(duì)固體、液體指分子體積，對(duì)氣體則指平均每個(gè)分子所占據(jù)空間的體積，即無法求解氣體分子的大?。甗跟進(jìn)訓(xùn)練]1．很多轎車中設(shè)有安全氣囊以保障駕乘人員的安全．轎車在發(fā)生一定強(qiáng)度的碰撞時(shí)，利用疊氮化鈉(NaN3)爆炸產(chǎn)生氣體(假設(shè)都是N2)充入氣囊．若氮?dú)獬淙牒蟀踩珰饽业娜莘eV＝56L，囊中氮?dú)饷芏圈眩?.5kg/m3，已知氮?dú)饽栙|(zhì)量M＝0.028kg/mol，阿伏伽德羅常數(shù)NA＝6×1023mol－1．試估算：(1)囊中氮?dú)夥肿拥目倐€(gè)數(shù)N；(2)囊中氮?dú)夥肿娱g的平均距離．(結(jié)果保留1位有效數(shù)字)[解析](1)設(shè)N2的物質(zhì)的量為n，則n＝eq\f(ρV,M)，氮?dú)獾姆肿涌倲?shù)N＝eq\f(ρV,M)NA，代入數(shù)據(jù)得N＝3×1024個(gè)．(2)每個(gè)分子所占的空間為V0＝eq\f(V,N)，設(shè)分子間平均距離為a，則有V0＝a3，即a＝eq\r(3,V0)＝eq\r(3,\f(V,N))，代入數(shù)據(jù)得a≈3×10－9m．[答案](1)3×1024個(gè)(2)3×10－9m分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)(1)在一鍋水中撒一點(diǎn)胡椒粉，加熱時(shí)發(fā)現(xiàn)水中的胡椒粉在翻滾．這說明溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈，這種說法對(duì)嗎？(2)布朗運(yùn)動(dòng)的劇烈程度與溫度有關(guān)，布朗運(yùn)動(dòng)可以叫熱運(yùn)動(dòng)嗎？提示：(1)不對(duì)．首先，胡椒粉不是布朗微粒，做布朗運(yùn)動(dòng)的微粒用肉眼是看不到的；其次，水中的胡椒粉在翻滾，這是由于水的對(duì)流引起的，并不是水分子撞擊的結(jié)果．(2)分子永不停息地?zé)o規(guī)則運(yùn)動(dòng)才叫熱運(yùn)動(dòng)，而布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮小顆粒的運(yùn)動(dòng)．1．布朗運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)生(1)布朗運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性．懸浮微粒受到液體分子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)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，它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．(3)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)懸浮于其中的微粒的撞擊作用也越大，微粒越不易平衡，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．2．布朗運(yùn)動(dòng)與擴(kuò)散現(xiàn)象的比較擴(kuò)散現(xiàn)象布朗運(yùn)動(dòng)不同點(diǎn)(1)兩種不同物質(zhì)相互接觸而彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象，沒有受到外力作用(2)擴(kuò)散快慢，除與溫度有關(guān)外，還與物體的密度、溶液的濃度有關(guān)(3)由于固體、液體、氣體在任何狀態(tài)下都能發(fā)生擴(kuò)散，從而證明任何物體的分子不論在什么狀態(tài)下都在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)(1)布朗運(yùn)動(dòng)指懸浮在液體中的固體微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，而不是分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，并且是在周圍液體分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的撞擊下運(yùn)動(dòng)的(2)布朗運(yùn)動(dòng)的劇烈程度除與液體的溫度有關(guān)，還與微粒的大小有關(guān)相同點(diǎn)(1)布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象都隨溫度的升高而表現(xiàn)得更明顯(2)它們產(chǎn)生的根本原因相同，都是由于分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)引起的，因而都能證明分子在做永不停息地?zé)o規(guī)則運(yùn)動(dòng)這一事實(shí)3．布朗運(yùn)動(dòng)和熱運(yùn)動(dòng)的比較布朗運(yùn)動(dòng)熱運(yùn)動(dòng)區(qū)別運(yùn)動(dòng)對(duì)象是懸浮顆粒，顆粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯運(yùn)動(dòng)對(duì)象是分子，任何物體的分子都做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)相同點(diǎn)(1)無規(guī)則運(yùn)動(dòng)(2)永不停息(3)與溫度有關(guān)聯(lián)系周圍液體(或氣體)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)是熱運(yùn)動(dòng)的宏觀表現(xiàn)【例2】如圖所示，關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是()A．上圖記錄的是分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的情況B．上圖記錄的是微粒做布朗運(yùn)動(dòng)的軌跡C．實(shí)驗(yàn)中可以看到，微粒越大，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯D．實(shí)驗(yàn)中可以看到，溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越激烈D[圖中記錄的微粒每隔一定時(shí)間的位置，并不是微粒做布朗運(yùn)動(dòng)的軌跡，更不是分子運(yùn)動(dòng)的軌跡，故A、B錯(cuò)誤；微粒越大，表面積越大，同一時(shí)刻撞擊微粒的液體分子越多，沖力越平衡，合力越小，布朗運(yùn)動(dòng)越不明顯，故C錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)中，溫度越高，液體分子運(yùn)動(dòng)越激烈，使得布朗運(yùn)動(dòng)也越明顯，故D正確．]布朗運(yùn)動(dòng)中的“顆粒”(1)布朗運(yùn)動(dòng)的研究對(duì)象是懸浮小顆粒，而不是分子，屬于宏觀物體的運(yùn)動(dòng)．(2)布朗小顆粒中含有大量的分子，它們也在做永不停息的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)．(3)液體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率比我們所觀察到的布朗運(yùn)動(dòng)的速率大許多倍．(4)導(dǎo)致布朗運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)原因是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)．[跟進(jìn)訓(xùn)練]2．(多選)有關(guān)研究人員認(rèn)為：“目前，新型冠狀病毒主要的傳播途徑還是以大的呼吸道飛沫的形式出現(xiàn)……而不是小氣溶膠懸浮顆粒，幸運(yùn)的是，飛沫的重量足夠大，它們不會(huì)飛很遠(yuǎn)，而是在飛行幾英尺后從空中落下．”一般的工作生活條件下，只要我們正確佩戴好口罩，做好防護(hù)措施，就不會(huì)被感染．下列有關(guān)飛沫和氣溶膠在空氣中的運(yùn)動(dòng)的說法，正確的是()A．氣溶膠懸浮在空氣中的運(yùn)動(dòng)是布朗運(yùn)動(dòng)B．飛沫在空氣中的運(yùn)動(dòng)是布朗運(yùn)動(dòng)C．溫度越高，氣溶膠在空氣中的運(yùn)動(dòng)越劇烈D．溫度越高，飛沫在空氣中的運(yùn)動(dòng)越劇烈AC[氣溶膠是固體小顆粒懸浮在空氣中，受到氣體分子撞擊不均勻造成的小顆粒的運(yùn)動(dòng)，它不是空氣分子的運(yùn)動(dòng)，但可以反映空氣分子的運(yùn)動(dòng)，是布朗運(yùn)動(dòng)，故A正確；飛沫重量大，布朗運(yùn)動(dòng)是固體小顆粒的運(yùn)動(dòng)，飛沫不是固體小顆粒，故其運(yùn)動(dòng)不能看成是布朗運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈，故氣溶膠在空氣中的運(yùn)動(dòng)越劇烈，故C正確；飛沫運(yùn)動(dòng)不是分子運(yùn)動(dòng)，與分子熱運(yùn)動(dòng)無關(guān)，所以溫度越高，飛沫在空氣中的運(yùn)動(dòng)不一定越劇烈，故D錯(cuò)誤。]分子間存在著相互作用力(1)一根鐵棒很難被拉伸，也很難被壓縮，能否說明鐵分子間有引力和斥力？(2)分子力為零時(shí)，分子是否就靜止不動(dòng)？提示：(1)能．鐵棒很難被拉伸，說明鐵分子間有引力；很難被壓縮，說明鐵分子間有斥力．(2)分子并不是靜止不動(dòng)，而是在平衡位置附近振動(dòng)．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，則是分子引力和斥力的合力．2．分子力與分子間距離變化的關(guān)系分子間的引力和斥力都隨分子間距離r的變化而變化，但變化情況不同，如圖所示．其中，虛線分別表示引力和斥力隨分子間距離r的變化關(guān)系，實(shí)線表示它們的合力F隨分子間距離r的變化關(guān)系．當(dāng)r＝r0時(shí)，f引＝f斥，F(xiàn)＝0．當(dāng)r＜r0時(shí)，f引和f斥都隨分子間距離的減小而增大，但f斥增大得更快，分子力表現(xiàn)為斥力．當(dāng)r＞r0時(shí)，f引和f斥都隨分子間距離的增大而減小，但f斥減小得更快，分子力表現(xiàn)為引力．當(dāng)r≥10r0(10－9m)時(shí)，f引和f斥都十分微弱，可認(rèn)為分子間無相互作用力(F＝0)．【例3】(多選)兩個(gè)分子從靠近得不能再靠近的位置開始，使二者之間的距離逐漸增大，直到大于分子直徑的10倍以上，這一過程中關(guān)于分子間的相互作用力的下列說法正確的是()A．分子間的引力和斥力都在減小B．分子間的斥力在減小，引力在增大C．分子間相互作用的合力在逐漸減小D．分子間相互作用的合力，先減小后增大，再減小到零AD[分子間同時(shí)存在著引力和斥力，當(dāng)距離增大時(shí)，二力都在減小，只是斥力減小得比引力快．當(dāng)分子間距離r<r0時(shí)，分子間的斥力大于引力，因而表現(xiàn)為斥力；當(dāng)r>r0時(shí)，分子間的斥力小于引力，因而表現(xiàn)為引力；當(dāng)r＝r0時(shí)，合力為零；當(dāng)距離大于10r0，分子間的相互作用力可近似視為零，所以分子力的變化是先減小后增大，再減小到零，因而A、D正確，B、C錯(cuò)誤．]r0的意義分子間距離r＝r0時(shí)，分子力為零，所以分子間距離等于r0(數(shù)量級(jí)為10－10m)的位置叫平衡位置．注意：①r＝r0時(shí)，分子力等于零，并不是分子間無引力和斥力．②r＝r0時(shí)，即分子處于平衡位置時(shí)，并不是靜止不動(dòng)，而是在平衡位置附近振動(dòng)．[跟進(jìn)訓(xùn)練]3．如圖所示為兩分子系統(tǒng)的勢(shì)能EP與兩分子間距離r的關(guān)系曲線，下列說法正確的是()A．當(dāng)r大于r1時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為引力B．當(dāng)r等于r2時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力C．當(dāng)r小于r1時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力D．在r由r1變到r2的過程中，分子間的作用力做負(fù)功C[由圖可知，分子間距離等于r2時(shí)分子勢(shì)能最小，即r0＝r2，當(dāng)r＝r2時(shí)分子間作用力為零，當(dāng)r小于r2時(shí)分子力表現(xiàn)為斥力；當(dāng)r大于r2時(shí)，表現(xiàn)為引力，故A、B錯(cuò)誤，C正確；在r由r1變到r2的過程中，分子間作用力為斥力，分子力做正功，分子勢(shì)能減小，故D錯(cuò)誤．]物體的內(nèi)能(1)物體分子運(yùn)動(dòng)的總動(dòng)能為所有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能的總和，試從微觀和宏觀兩個(gè)角度分析分子的總動(dòng)能與哪些因素有關(guān)．(2)物體的體積增大時(shí)，其分子勢(shì)能一定增大嗎？提示：(1)微觀上：與分子的平均動(dòng)能和分子數(shù)有關(guān)．宏觀上：由于溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，所以與物體的溫度和物質(zhì)的量有關(guān)．(2)不一定．當(dāng)分子間距離r>r0時(shí)，分子間作用力表現(xiàn)為引力，物體的體積增大，分子間距離增大，分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增大；當(dāng)r<r0時(shí)，分子間作用力表現(xiàn)為斥力，物體的體積增大，分子間距離增大，分子力做正功，分子勢(shì)能減小．1．分子動(dòng)能(1)溫度的微觀含義溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，因不同的分子具有的速率一般不同，且不同時(shí)刻同一分子的速率一般也不相同，故單個(gè)分子的動(dòng)能無意義．溫度是物體內(nèi)大量分子熱運(yùn)動(dòng)的集體表現(xiàn)．只要溫度相同，分子的平均動(dòng)能就相同，但分子的平均速率不一定相同．(2)分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能①分子的平均動(dòng)能永遠(yuǎn)不可能為零，因?yàn)榉肿訜o規(guī)則運(yùn)動(dòng)是永不停息的．②平均動(dòng)能與平均速率的關(guān)系可簡(jiǎn)單地理解為：Ek＝eq\f(1,2)mv2，m為該物質(zhì)分子的質(zhì)量．(通常提到的分子速率一般是指分子的平均速率，單個(gè)分子的速率無意義)③分子的動(dòng)能與宏觀物體的運(yùn)動(dòng)無關(guān)，也就是分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能與宏觀物體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能無關(guān)．(3)溫度與分子動(dòng)能、分子平均動(dòng)能的關(guān)系在宏觀上溫度是表示物體冷熱程度的物理量．在微觀上溫度是物體中分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能的標(biāo)志．在相同溫度下，各種物質(zhì)分子的平均動(dòng)能都相同，溫度升高，分子平均動(dòng)能增加；溫度降低，分子平均動(dòng)能減少．在同一溫度下，雖然不同物質(zhì)分子的平均動(dòng)能都相同，但由于不同物質(zhì)的分子質(zhì)量不一定相同，所以分子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率不一定相同．2．影響分子勢(shì)能大小的因素如圖所示，隨著分子間距離的變化，分子力做功，分子勢(shì)能發(fā)生變化，分子勢(shì)能的變化微觀上決定于分子間的距離，宏觀上與物體的體積有關(guān)．分子間距離r＝r0r>r0r<r0分子力等于零表現(xiàn)為引力表現(xiàn)為斥力分子力做功分子間距增大時(shí)，分子力做負(fù)功分子間距減小時(shí)，分子力做負(fù)功分子勢(shì)能最小隨分子間距的增大而增大隨分子間距的減小而增大3．物體的內(nèi)能(1)內(nèi)能的決定因素①宏觀因素：物體內(nèi)能的大小由物體的質(zhì)量、溫度和體積三個(gè)因素決定，同時(shí)也受物態(tài)變化的影響．②微觀因素：物體內(nèi)能的大小由物體所含的分子總數(shù)、分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能和分子間的距離三個(gè)因素決定．(2)內(nèi)能與機(jī)械能的比較能量名稱內(nèi)能機(jī)械能對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)形式微觀分子熱運(yùn)動(dòng)宏觀物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)能量常見的形式分子動(dòng)能、分子勢(shì)能物體的動(dòng)能、重力勢(shì)能或彈性勢(shì)能能量存在的原因由物體內(nèi)大量分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)和分子間相對(duì)位置決定由物體做機(jī)械運(yùn)動(dòng)、與地球相對(duì)位置或物體形變決定影響因素物體的質(zhì)量、物體的溫度和體積物體做機(jī)械運(yùn)動(dòng)的速度、離地高度(或相對(duì)于零勢(shì)能面的高度)或彈性形變量是否為零永遠(yuǎn)不能等于零一定條件下可以等于零聯(lián)系在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化(3)物態(tài)變化對(duì)內(nèi)能的影響：一些物質(zhì)在物態(tài)發(fā)生變化時(shí)，如冰的熔化、水在沸騰時(shí)變?yōu)樗魵?，溫度不變．此過程中分子的平均動(dòng)能不變，由于分子間的距離變化，分子勢(shì)能變化，所以物體的內(nèi)能變化．【例4】(多選)如圖為兩分子系統(tǒng)的勢(shì)能Ep與兩分子間距離r的關(guān)系曲線，下列說法正確的是()A．當(dāng)r>r1時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為引力B．當(dāng)r<r1時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力C．在r由r1變到r2的過程中，分子間的作用力做負(fù)功D．當(dāng)r<r1時(shí)，隨著r的減小，分子勢(shì)能增大，分子間相互作用的引力和斥力也增大BD[當(dāng)r＝r2時(shí)，分子力為零，分子勢(shì)能最小，則當(dāng)r大于r2時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為引力，故A錯(cuò)誤；當(dāng)r<r1<r2時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，故B正確；在r由r1變到r2的過程中，分子力是斥力，則分子力做正功，故C錯(cuò)誤；當(dāng)r<r1時(shí)，隨著r的減小，分子勢(shì)能增大，分子間相互作用的引力和斥力也增大，D正確．]分子勢(shì)能圖像問題的兩點(diǎn)提醒(1)分子勢(shì)能圖象的最低點(diǎn)(最小值)對(duì)應(yīng)的距離是分子平衡距離r0，而分子力圖象的最低點(diǎn)(引力最大值)對(duì)應(yīng)的距離大于r0．(2)分子勢(shì)能圖象與r軸交點(diǎn)表示的距離小于r0，分子力圖象與r軸交點(diǎn)表示平衡距離r0．[跟進(jìn)訓(xùn)練]4．(多選)有關(guān)分子的熱運(yùn)動(dòng)和內(nèi)能，下列說法正確的是()A．一定質(zhì)量的氣體，溫度不變，分子的平均動(dòng)能不變B．物體的溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈C．物體的內(nèi)能是物體中所有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和D．布朗運(yùn)動(dòng)是由懸浮在液體中的微粒之間的相互碰撞引起的ABC[溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，所以溫度不變，分子的平均動(dòng)能不變，A正確；物體的溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，B正確；物體的內(nèi)能就是物體內(nèi)部所有分子的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和，C正確；布朗運(yùn)動(dòng)是由液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)引起的，D錯(cuò)誤．故選ABC．]1．(多選)下列現(xiàn)象能說明分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的是()A．香水瓶打開蓋，香味充滿房間B．汽車駛過后揚(yáng)起灰塵C．糖放入水中，一會(huì)兒整杯水變甜了D．衣箱里衛(wèi)生球不斷變小，衣服充滿衛(wèi)生球味ACD[A、C、D都是擴(kuò)散現(xiàn)象，都是由于分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)引起的，汽車駛過后揚(yáng)起灰塵是由于風(fēng)的作用或空氣對(duì)流引起的，故B錯(cuò)誤．]2．如圖所示，甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O，乙分子位于x軸上，甲分子對(duì)乙分子的作用力與兩分子間距離的關(guān)系如圖中曲線所示，F(xiàn)＞0表示斥力，F(xiàn)＜0表示引力，a、b、c、d為x軸上四個(gè)特定的位置，現(xiàn)把乙分子從a處由靜止釋放，在abcd四個(gè)點(diǎn)中，分子加速度最大的點(diǎn)是()A．a(chǎn)B．bC．c