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第一章　分子動(dòng)理論
1　分子動(dòng)理論的基本內(nèi)容
[學(xué)習(xí)目標(biāo)]　
1.認(rèn)識(shí)物體是由大量分子組成的(重點(diǎn))。
2.知道擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)，理解擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的原因(重點(diǎn))。
3.知道分子間存在空隙和相互作用力，并理解分子間的作用力與分子間距離的關(guān)系(重難點(diǎn))。4.明確分子動(dòng)理論的內(nèi)容。
一、物體是由大量分子組成的
一片葉子在顯微鏡下放大6倍，可以看到清晰的葉脈；放大100倍，可以看到葉面的表皮細(xì)胞和氣孔；再不斷放大，可以看到葉綠體。物體是由分子、原子構(gòu)成的，要放大到什么程度才能看到組成葉片的分子？分子究竟有多小？
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1．物體是由__________組成的。
(1)研究對(duì)象：在研究物體的熱運(yùn)動(dòng)性質(zhì)和規(guī)律時(shí)，把組成物體的分子、原子或者離子統(tǒng)稱為熱學(xué)上的__________。
(2)分子大小：多數(shù)分子直徑的數(shù)量級(jí)為10－10 m。
2．阿伏加德羅常數(shù)
(1)定義：1 mol的任何物質(zhì)都有________的粒子數(shù)。這個(gè)數(shù)量可以用阿伏加德羅常數(shù)表示。
(2)數(shù)值：NA＝__________ mol－1。
(3)意義：阿伏加德羅常數(shù)把摩爾質(zhì)量、摩爾體積這些宏觀物理量與分子質(zhì)量、分子大小等微觀物理量聯(lián)系起來，即阿伏加德羅常數(shù)NA是聯(lián)系宏觀量與微觀量的橋梁。
(1)物體是由大量分子組成的，分子是不可再分的最小單元。(　　)
(2)本節(jié)所說的“分子”，既包含化學(xué)中的分子，也包含原子和離子。(　　)
(3)無論是有機(jī)物質(zhì)，還是無機(jī)物質(zhì)，分子大小數(shù)量級(jí)都是10－10 m。(　　)
(4)利用高倍的光學(xué)顯微鏡能夠直接看到分子。(　　)
例1　(2023·徐州市高二期中)快遞公司用充氣的塑料袋包裹物品，一個(gè)塑料袋內(nèi)氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積560 mL，已知?dú)怏w在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的摩爾體積V0＝22.4 L/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.02×1023 mol－1，則塑料袋內(nèi)氣體分子數(shù)約為(　　)
A．1.5×1021個(gè) B．1.5×1022個(gè)
C．1.5×1023個(gè) D．1.5×1024個(gè)
二、分子熱運(yùn)動(dòng)
1．?dāng)U散
如圖所示，一個(gè)裝有無色空氣的廣口瓶倒扣在裝有紅棕色二氧化氮?dú)怏w的廣口瓶上，中間用玻璃板隔開，抽去玻璃板后發(fā)現(xiàn)上面瓶中氣體也變成淡紅棕色，下面瓶中氣體顏色變淡。這種現(xiàn)象說明了什么問題？
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(1)定義：不同種物質(zhì)能夠彼此____________的現(xiàn)象。
(2)產(chǎn)生原因：擴(kuò)散現(xiàn)象并不是外界作用引起的，也不是化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果，而是由物質(zhì)分子的____________產(chǎn)生的。
(3)意義：擴(kuò)散現(xiàn)象是物質(zhì)分子________________________的證據(jù)之一。
(4)應(yīng)用：生產(chǎn)半導(dǎo)體器件時(shí)，在高溫條件下通過分子的________，在純凈半導(dǎo)體材料中摻入其他元素。
在兩個(gè)相同的玻璃杯中分別裝入質(zhì)量相等的冷水和熱水，然后，在兩杯水中同時(shí)滴入等量的藍(lán)黑墨水。一段時(shí)間后，兩個(gè)杯子中的藍(lán)黑墨水呈現(xiàn)出如圖所示的擴(kuò)散現(xiàn)象。請(qǐng)你解釋這種現(xiàn)象。
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2．布朗運(yùn)動(dòng)
(1)定義：____________的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。
(2)產(chǎn)生原因：布朗運(yùn)動(dòng)是由微粒在液體中受到____________的撞擊引起的。液體分子不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，不斷地撞擊微粒，在某一瞬間，微粒在某個(gè)方向受到的撞擊作用較強(qiáng)；在下一瞬間，微粒受到另一方向的撞擊作用較強(qiáng)，這樣就引起了微粒無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)。
(3)影響因素
①微粒的大小：懸浮在液體中的微粒越________，在某一瞬間跟它相撞的液體分子數(shù)越少，撞擊作用的____________表現(xiàn)得越明顯，并且微粒越小，它的質(zhì)量越小，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越容易被改變，布朗運(yùn)動(dòng)__________。
②溫度的高低：溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越________。
(4)意義：懸浮微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)并不是分子的運(yùn)動(dòng)，但這一現(xiàn)象可以間接地反映____________運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性。
小張?jiān)陲@微鏡下觀察水中懸浮的細(xì)微粉筆末的運(yùn)動(dòng)。他把小顆粒每隔相等時(shí)間的位置記錄在坐標(biāo)紙上(如圖)，然后用線段把這些位置按時(shí)間順序依次連接起來。根據(jù)記錄情況，小張得出結(jié)論：固體小顆粒的運(yùn)動(dòng)是無規(guī)則的，由此證明水分子的運(yùn)動(dòng)是無規(guī)則的。小李不同意小張的結(jié)論，他認(rèn)為：“小顆粒沿著筆直的折線運(yùn)動(dòng)，說明水分子在短時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)是規(guī)則的，否則小顆粒怎么會(huì)沿直線運(yùn)動(dòng)？”對(duì)此，說說你的看法。
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(1)陽光從狹縫中射入較暗的室內(nèi)，透過陽光看到飛舞的塵埃，這些塵埃顆粒的運(yùn)動(dòng)就是布朗運(yùn)動(dòng)。(　　)
(2)向一鍋水中撒一點(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。(　　)
(3)布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。(　　)
(4)布朗運(yùn)動(dòng)證明，組成固體小顆粒的分子在做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。(　　)
(5)在顯微鏡下可以觀察到煤油中小粒灰塵的布朗運(yùn)動(dòng)，這說明煤油分子在做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。(　　)
3．熱運(yùn)動(dòng)
(1)定義：分子________________________運(yùn)動(dòng)。
(2)特點(diǎn)：①永不停息；②運(yùn)動(dòng)無規(guī)則；③________越高，分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈。
溫度降低，分子的熱運(yùn)動(dòng)變慢，當(dāng)溫度降低到0 ℃ 以下時(shí)，分子就停止運(yùn)動(dòng)了，這種說法對(duì)嗎？
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例2　關(guān)于擴(kuò)散現(xiàn)象，下列說法正確的是(　　)
A．溫度越高，擴(kuò)散進(jìn)行得越快
B．?dāng)U散現(xiàn)象是不同物質(zhì)間的一種化學(xué)反應(yīng)
C．?dāng)U散現(xiàn)象只能在液體中發(fā)生
D．液體中的擴(kuò)散現(xiàn)象是由于液體的對(duì)流形成的
(1)擴(kuò)散現(xiàn)象是由物質(zhì)分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的。
(2)氣體物質(zhì)的擴(kuò)散現(xiàn)象最顯著；常溫下物質(zhì)處于固態(tài)時(shí)擴(kuò)散現(xiàn)象不明顯。
(3)擴(kuò)散現(xiàn)象發(fā)生的顯著程度與物質(zhì)的溫度有關(guān)，溫度越高，擴(kuò)散現(xiàn)象越顯著，這表明溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)得越劇烈。
(4)擴(kuò)散現(xiàn)象還說明分子間存在間隙。
例3　(2022·蘇州市高二期中)霧霾天氣的主要污染物是大氣中直徑小于或等于2.5 μm的顆粒物即PM2.5(該顆粒肉眼不可見，僅能在顯微鏡下觀察到)，也稱為可入肺顆粒物。以下對(duì)該顆粒的說法中正確的是(　　)
A．在無風(fēng)的時(shí)候，顆粒懸浮在空中靜止不動(dòng)
B．該顆粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)是布朗運(yùn)動(dòng)，且顆粒越大，運(yùn)動(dòng)越明顯
C．布朗運(yùn)動(dòng)是由空氣分子從各個(gè)方向?qū)︻w粒撞擊作用的不平衡引起的
D．該顆粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)反映了顆粒中分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)
例4　關(guān)于分子的熱運(yùn)動(dòng)，以下敘述正確的是(　　)
A．布朗運(yùn)動(dòng)就是分子的熱運(yùn)動(dòng)
B．同種物質(zhì)分子的熱運(yùn)動(dòng)劇烈程度相同
C．氣體分子的熱運(yùn)動(dòng)不一定比液體分子劇烈
D．物體運(yùn)動(dòng)的速度越大，其內(nèi)部的分子熱運(yùn)動(dòng)就越劇烈
布朗運(yùn)動(dòng)與熱運(yùn)動(dòng)的區(qū)別與聯(lián)系
布朗運(yùn)動(dòng) 熱運(yùn)動(dòng)
不同點(diǎn) 研究對(duì)象 固體微粒 分子
觀察難 易程度 可以在顯微鏡下看到，肉眼看不到 在光學(xué)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(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)反映了分子的熱運(yùn)動(dòng)
說明：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)，二者沒有關(guān)系
三、分子間的作用力
既然分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，為什么固體和液體的分子不散開，而能保持一定的體積？為什么固體能保持一定的形狀很難被壓縮呢？
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1．分子間有空隙
(1)氣體很容易被壓縮，說明________分子之間存在著很大的空隙。
(2)水和酒精混合后總體積會(huì)減小，說明________分子之間存在著空隙。
(3)壓在一起的金片和鉛片，各自的分子能擴(kuò)散到對(duì)方的內(nèi)部，說明________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(guān)系如圖所示。
①當(dāng)r＜r0時(shí)，分子間的作用力F表現(xiàn)為________力。
②當(dāng)r＝r0時(shí)，分子間的作用力F為______，這個(gè)位置稱為________位置。
③當(dāng)r＞r0時(shí)，分子間的作用力F表現(xiàn)為__________力。
(2)產(chǎn)生原因：由原子內(nèi)部____________的相互作用引起的。
實(shí)驗(yàn)表明分子間同時(shí)存在引力和斥力。如圖為分子間引力、分子間斥力及分子間作用力(即分子引力與分子斥力的合力)與分子間距離的關(guān)系。由圖分析可知：
(1)分子間引力和斥力都隨分子間的距離增大而______，分子斥力變化得更________(填“快”或“慢”)。
(2)實(shí)際的分子力是引力和斥力的合力，r＜r0時(shí)，斥力________引力，分子間表現(xiàn)為______力，隨距離的增大，分子力________；r＝r0時(shí)，引力________斥力，分子力F為________，r＞r0時(shí)引力________斥力，分子間表現(xiàn)為________力，隨距離的增大，分子力先________后________。
(1)當(dāng)兩個(gè)物體緊靠在一起時(shí)，并沒有粘在一起是因?yàn)榇藭r(shí)兩個(gè)物體間的分子力表現(xiàn)為斥力。(　　)
(2)水的體積很難被壓縮，這是分子間存在斥力的宏觀表現(xiàn)。(　　)
(3)氣體總是很容易充滿容器，這是分子間存在斥力的宏觀表現(xiàn)。(　　)
(4)兩個(gè)相同的半球殼吻合接觸，中間抽成真空(馬德堡半球)，用力很難拉開，這就是分子間存在引力的宏觀表現(xiàn)。(　　)
(5)用力拉鐵棒的兩端，鐵棒沒有斷，這就是分子間存在引力的宏觀表現(xiàn)。(　　)
例5　當(dāng)兩個(gè)分子間的距離為r0時(shí)，正好處于平衡狀態(tài)，下列關(guān)于分子間作用力與分子間距離的關(guān)系的說法正確的是(　　)
A．當(dāng)分子間的距離rB．當(dāng)分子間的距離r＝r0時(shí)，分子不受力
C．當(dāng)分子間的距離從0.5r0增大到10r0的過程中，分子間的引力和斥力都在減小，且斥力比引力減小得快
D．當(dāng)分子間的距離從0.5r0增大到10r0的過程中，分子間作用力的合力在逐漸減小
四、分子動(dòng)理論
1．分子動(dòng)理論：把物質(zhì)的熱學(xué)性質(zhì)和規(guī)律看作微觀粒子________的宏觀表現(xiàn)而建立的理論。
2．基本內(nèi)容
(1)物體是由________分子組成的；
(2)分子在做__________的________運(yùn)動(dòng)；
(3)分子之間存在著______________。
例6　分子動(dòng)理論較好地解釋了物質(zhì)的宏觀熱學(xué)性質(zhì)，據(jù)此可判斷下列說法中正確的是(　　)
A．顯微鏡下觀察到墨水中的小炭粒在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，這間接地反映了固體分子運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性
B．分子間的相互作用力隨分子間距離的增大，一定先減小后增大
C．分子間引力隨著分子間距離的增大，可能先減小后增大
D．在真空、高溫條件下，可以利用分子擴(kuò)散向半導(dǎo)體材料中摻入其他元素
1　分子動(dòng)理論的基本內(nèi)容
[學(xué)習(xí)目標(biāo)]　1.認(rèn)識(shí)物體是由大量分子組成的(重點(diǎn))。2.知道擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)，理解擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的原因(重點(diǎn))。3.知道分子間存在空隙和相互作用力，并理解分子間的作用力與分子間距離的關(guān)系(重難點(diǎn))。4.明確分子動(dòng)理論的內(nèi)容。
一、物體是由大量分子組成的
一片葉子在顯微鏡下放大6倍，可以看到清晰的葉脈；放大100倍，可以看到葉面的表皮細(xì)胞和氣孔；再不斷放大，可以看到葉綠體。物體是由分子、原子構(gòu)成的，要放大到什么程度才能看到組成葉片的分子？分子究竟有多小？
答案　用能放大幾億倍的掃描隧道顯微鏡才能觀察到葉片表面原子的排列，大多數(shù)分子直徑的數(shù)量級(jí)為0.1 nm即10－10 m。
1．物體是由大量分子組成的。
(1)研究對(duì)象：在研究物體的熱運(yùn)動(dòng)性質(zhì)和規(guī)律時(shí)，把組成物體的分子、原子或者離子統(tǒng)稱為熱學(xué)上的分子。
(2)分子大小：多數(shù)分子直徑的數(shù)量級(jí)為10－10 m。
2．阿伏加德羅常數(shù)
(1)定義：1 mol的任何物質(zhì)都有相同的粒子數(shù)。這個(gè)數(shù)量可以用阿伏加德羅常數(shù)表示。
(2)數(shù)值：NA＝6.02×1023 mol－1。
(3)意義：阿伏加德羅常數(shù)把摩爾質(zhì)量、摩爾體積這些宏觀物理量與分子質(zhì)量、分子大小等微觀物理量聯(lián)系起來，即阿伏加德羅常數(shù)NA是聯(lián)系宏觀量與微觀量的橋梁。
(1)物體是由大量分子組成的，分子是不可再分的最小單元。(　×　)
(2)本節(jié)所說的“分子”，既包含化學(xué)中的分子，也包含原子和離子。(　√　)
(3)無論是有機(jī)物質(zhì)，還是無機(jī)物質(zhì)，分子大小數(shù)量級(jí)都是10－10 m。(　×　)
(4)利用高倍的光學(xué)顯微鏡能夠直接看到分子。(　×　)
例1　(2023·徐州市高二期中)快遞公司用充氣的塑料袋包裹物品，一個(gè)塑料袋內(nèi)氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積560 mL，已知?dú)怏w在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的摩爾體積V0＝22.4 L/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.02×1023 mol－1，則塑料袋內(nèi)氣體分子數(shù)約為(　　)
A．1.5×1021個(gè) B．1.5×1022個(gè)
C．1.5×1023個(gè) D．1.5×1024個(gè)
答案　B
解析　由題意可知，塑料袋內(nèi)氣體的物質(zhì)的量為n＝＝ mol＝0.025 mol，包含分子數(shù)為N＝nNA＝0.025×6.02×1023個(gè)≈1.5×1022個(gè)，故選B。
二、分子熱運(yùn)動(dòng)
1．?dāng)U散
如圖所示，一個(gè)裝有無色空氣的廣口瓶倒扣在裝有紅棕色二氧化氮?dú)怏w的廣口瓶上，中間用玻璃板隔開，抽去玻璃板后發(fā)現(xiàn)上面瓶中氣體也變成淡紅棕色，下面瓶中氣體顏色變淡。這種現(xiàn)象說明了什么問題？
答案　說明分子在做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)(擴(kuò)散現(xiàn)象)。
(1)定義：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：擴(kuò)散現(xiàn)象并不是外界作用引起的，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。
(3)意義：擴(kuò)散現(xiàn)象是物質(zhì)分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的證據(jù)之一。
(4)應(yīng)用：生產(chǎn)半導(dǎo)體器件時(shí)，在高溫條件下通過分子的擴(kuò)散，在純凈半導(dǎo)體材料中摻入其他元素。
在兩個(gè)相同的玻璃杯中分別裝入質(zhì)量相等的冷水和熱水，然后，在兩杯水中同時(shí)滴入等量的藍(lán)黑墨水。一段時(shí)間后，兩個(gè)杯子中的藍(lán)黑墨水呈現(xiàn)出如圖所示的擴(kuò)散現(xiàn)象。請(qǐng)你解釋這種現(xiàn)象。
答案　擴(kuò)散快慢與溫度有關(guān)，溫度越高，擴(kuò)散越快。
2．布朗運(yùn)動(dòng)
(1)定義：懸浮微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。
(2)產(chǎn)生原因：布朗運(yùn)動(dòng)是由微粒在液體中受到液體分子的撞擊引起的。液體分子不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，不斷地撞擊微粒，在某一瞬間，微粒在某個(gè)方向受到的撞擊作用較強(qiáng)；在下一瞬間，微粒受到另一方向的撞擊作用較強(qiáng)，這樣就引起了微粒無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)。
(3)影響因素
①微粒的大小：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(yùn)動(dòng)狀態(tài)越容易被改變，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯。
②溫度的高低：溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈。
(4)意義：懸浮微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)并不是分子的運(yùn)動(dòng)，但這一現(xiàn)象可以間接地反映液體分子運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性。
小張?jiān)陲@微鏡下觀察水中懸浮的細(xì)微粉筆末的運(yùn)動(dòng)。他把小顆粒每隔相等時(shí)間的位置記錄在坐標(biāo)紙上(如圖)，然后用線段把這些位置按時(shí)間順序依次連接起來。根據(jù)記錄情況，小張得出結(jié)論：固體小顆粒的運(yùn)動(dòng)是無規(guī)則的，由此證明水分子的運(yùn)動(dòng)是無規(guī)則的。小李不同意小張的結(jié)論，他認(rèn)為：“小顆粒沿著筆直的折線運(yùn)動(dòng)，說明水分子在短時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)是規(guī)則的，否則小顆粒怎么會(huì)沿直線運(yùn)動(dòng)？”對(duì)此，說說你的看法。
答案　不同意小李的說法，因?yàn)樾埵敲扛粢欢〞r(shí)間記錄小顆粒的位置，而在這段時(shí)間內(nèi)，小顆粒也在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，畫的折線并沒有反映出來。
(1)陽光從狹縫中射入較暗的室內(nèi)，透過陽光看到飛舞的塵埃，這些塵埃顆粒的運(yùn)動(dòng)就是布朗運(yùn)動(dòng)。(　×　)
(2)向一鍋水中撒一點(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。(　×　)
(3)布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。(　×　)
(4)布朗運(yùn)動(dòng)證明，組成固體小顆粒的分子在做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。(　×　)
(5)在顯微鏡下可以觀察到煤油中小粒灰塵的布朗運(yùn)動(dòng)，這說明煤油分子在做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。
(　√　)
3．熱運(yùn)動(dòng)
(1)定義：分子永不停息的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。
(2)特點(diǎn)：①永不停息；②運(yùn)動(dòng)無規(guī)則；③溫度越高，分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈。
溫度降低，分子的熱運(yùn)動(dòng)變慢，當(dāng)溫度降低到0 ℃ 以下時(shí)，分子就停止運(yùn)動(dòng)了，這種說法對(duì)嗎？
答案　不對(duì)。分子的熱運(yùn)動(dòng)是永不停息的。雖然溫度降低，分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)變慢，但不會(huì)停止，所以當(dāng)溫度降低到0 ℃以下時(shí)，分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)仍然不會(huì)停止。
例2　關(guān)于擴(kuò)散現(xiàn)象，下列說法正確的是(　　)
A．溫度越高，擴(kuò)散進(jìn)行得越快
B．?dāng)U散現(xiàn)象是不同物質(zhì)間的一種化學(xué)反應(yīng)
C．?dāng)U散現(xiàn)象只能在液體中發(fā)生
D．液體中的擴(kuò)散現(xiàn)象是由于液體的對(duì)流形成的
答案　A
解析　根據(jù)分子擴(kuò)散現(xiàn)象的顯著程度與溫度的關(guān)系，溫度越高，擴(kuò)散進(jìn)行得越快，故A正確；擴(kuò)散現(xiàn)象是由分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)引起的，沒有生成新的物質(zhì)，是物理現(xiàn)象，故B錯(cuò)誤；擴(kuò)散現(xiàn)象在氣體、液體和固體中都能發(fā)生，故C錯(cuò)誤；液體中的擴(kuò)散現(xiàn)象不是由于液體的對(duì)流形成的，而是由于液體分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，故D錯(cuò)誤。
(1)擴(kuò)散現(xiàn)象是由物質(zhì)分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的。
(2)氣體物質(zhì)的擴(kuò)散現(xiàn)象最顯著；常溫下物質(zhì)處于固態(tài)時(shí)擴(kuò)散現(xiàn)象不明顯。
(3)擴(kuò)散現(xiàn)象發(fā)生的顯著程度與物質(zhì)的溫度有關(guān)，溫度越高，擴(kuò)散現(xiàn)象越顯著，這表明溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)得越劇烈。
(4)擴(kuò)散現(xiàn)象還說明分子間存在間隙。
例3　(2022·蘇州市高二期中)霧霾天氣的主要污染物是大氣中直徑小于或等于2.5 μm的顆粒物即PM2.5(該顆粒肉眼不可見，僅能在顯微鏡下觀察到)，也稱為可入肺顆粒物。以下對(duì)該顆粒的說法中正確的是(　　)
A．在無風(fēng)的時(shí)候，顆粒懸浮在空中靜止不動(dòng)
B．該顆粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)是布朗運(yùn)動(dòng)，且顆粒越大，運(yùn)動(dòng)越明顯
C．布朗運(yùn)動(dòng)是由空氣分子從各個(gè)方向?qū)︻w粒撞擊作用的不平衡引起的
D．該顆粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)反映了顆粒中分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)
答案　C
解析　在無風(fēng)的時(shí)候，顆粒還會(huì)受到附近空氣分子對(duì)它的撞擊作用，顆粒不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；懸浮在液體或氣體中的固體小顆粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫作布朗運(yùn)動(dòng)，所以該顆粒符合布朗運(yùn)動(dòng)的條件，但顆粒越大，運(yùn)動(dòng)就越不明顯，故B錯(cuò)誤；該顆粒做布朗運(yùn)動(dòng)是氣體分子對(duì)顆粒撞擊的不平衡造成的，故C正確；該顆粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)反映了空氣分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。
例4　關(guān)于分子的熱運(yùn)動(dòng)，以下敘述正確的是(　　)
A．布朗運(yùn)動(dòng)就是分子的熱運(yùn)動(dòng)
B．同種物質(zhì)分子的熱運(yùn)動(dòng)劇烈程度相同
C．氣體分子的熱運(yùn)動(dòng)不一定比液體分子劇烈
D．物體運(yùn)動(dòng)的速度越大，其內(nèi)部的分子熱運(yùn)動(dòng)就越劇烈
答案　C
解析　布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的固體小顆粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，由于小顆粒是由大量分子構(gòu)成的，所以布朗運(yùn)動(dòng)不是分子的熱運(yùn)動(dòng)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；同種物質(zhì)的分子若所處溫度不同，其熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度也不同，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈程度的標(biāo)志，溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，與物體運(yùn)動(dòng)的速度無關(guān)，由于氣體和液體的溫度不確定，所以氣體分子的熱運(yùn)動(dòng)不一定比液體分子劇烈，故C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
布朗運(yùn)動(dòng)與熱運(yùn)動(dòng)的區(qū)別與聯(lián)系
布朗運(yùn)動(dòng) 熱運(yùn)動(dòng)
不同點(diǎn) 研究對(duì)象 固體微粒 分子
觀察難易程度 可以在顯微鏡下看到，肉眼看不到 在光學(xué)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(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)反映了分子的熱運(yùn)動(dòng)
說明：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)，二者沒有關(guān)系
三、分子間的作用力
既然分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，為什么固體和液體的分子不散開，而能保持一定的體積？為什么固體能保持一定的形狀很難被壓縮呢？
答案　分子之間存在引力和斥力。
1．分子間有空隙
(1)氣體很容易被壓縮，說明氣體分子之間存在著很大的空隙。
(2)水和酒精混合后總體積會(huì)減小，說明液體分子之間存在著空隙。
(3)壓在一起的金片和鉛片，各自的分子能擴(kuò)散到對(duì)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(guān)系如圖所示。
①當(dāng)r＜r0時(shí)，分子間的作用力F表現(xiàn)為斥力。
②當(dāng)r＝r0時(shí)，分子間的作用力F為0，這個(gè)位置稱為平衡位置。
③當(dāng)r＞r0時(shí)，分子間的作用力F表現(xiàn)為引力。
(2)產(chǎn)生原因：由原子內(nèi)部帶電粒子的相互作用引起的。
實(shí)驗(yàn)表明分子間同時(shí)存在引力和斥力。如圖為分子間引力、分子間斥力及分子間作用力(即分子引力與分子斥力的合力)與分子間距離的關(guān)系。由圖分析可知：
(1)分子間引力和斥力都隨分子間的距離增大而減小，分子斥力變化得更快(填“快”或“慢”)。
(2)實(shí)際的分子力是引力和斥力的合力，r＜r0時(shí)，斥力大于引力，分子間表現(xiàn)為斥力，隨距離的增大，分子力減小；r＝r0時(shí)，引力等于斥力，分子力F為0，r＞r0時(shí)引力大于斥力，分子間表現(xiàn)為引力，隨距離的增大，分子力先增大后減小。
(1)當(dāng)兩個(gè)物體緊靠在一起時(shí)，并沒有粘在一起是因?yàn)榇藭r(shí)兩個(gè)物體間的分子力表現(xiàn)為斥力。
(　×　)
(2)水的體積很難被壓縮，這是分子間存在斥力的宏觀表現(xiàn)。(　√　)
(3)氣體總是很容易充滿容器，這是分子間存在斥力的宏觀表現(xiàn)。(　×　)
(4)兩個(gè)相同的半球殼吻合接觸，中間抽成真空(馬德堡半球)，用力很難拉開，這就是分子間存在引力的宏觀表現(xiàn)。(　×　)
(5)用力拉鐵棒的兩端，鐵棒沒有斷，這就是分子間存在引力的宏觀表現(xiàn)。(　√　)
例5　當(dāng)兩個(gè)分子間的距離為r0時(shí)，正好處于平衡狀態(tài)，下列關(guān)于分子間作用力與分子間距離的關(guān)系的說法正確的是(　　)
A．當(dāng)分子間的距離rB．當(dāng)分子間的距離r＝r0時(shí)，分子不受力
C．當(dāng)分子間的距離從0.5r0增大到10r0的過程中，分子間的引力和斥力都在減小，且斥力比引力減小得快
D．當(dāng)分子間的距離從0.5r0增大到10r0的過程中，分子間作用力的合力在逐漸減小
答案　C
解析　分子間相互作用的引力和斥力是同時(shí)存在的，當(dāng)r＝r0時(shí)，F(xiàn)引＝F斥，每個(gè)分子所受的合力為零，并非不受力；當(dāng)rF引，合力為斥力，并非只受斥力，故A、B錯(cuò)誤；當(dāng)分子間的距離從0.5r0增大到10r0的過程中，分子間的引力和斥力都減小，而且斥力比引力減小得快，分子間作用力的合力先減小到零，之后先增大再減小，故C正確，D錯(cuò)誤。
四、分子動(dòng)理論
1．分子動(dòng)理論：把物質(zhì)的熱學(xué)性質(zhì)和規(guī)律看作微觀粒子熱運(yùn)動(dòng)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)則運(yùn)動(dòng)；
(3)分子之間存在著相互作用力。
例6　分子動(dòng)理論較好地解釋了物質(zhì)的宏觀熱學(xué)性質(zhì)，據(jù)此可判斷下列說法中正確的是(　　)
A．顯微鏡下觀察到墨水中的小炭粒在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，這間接地反映了固體分子運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性
B．分子間的相互作用力隨分子間距離的增大，一定先減小后增大
C．分子間引力隨著分子間距離的增大，可能先減小后增大
D．在真空、高溫條件下，可以利用分子擴(kuò)散向半導(dǎo)體材料中摻入其他元素
答案　D
解析　小炭粒做布朗運(yùn)動(dòng)間接反映了液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；分子間的相互作用力在分子間距r

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