物理量 分子力 F 分子势能 Ep 图片热点 3 分子间力与分子势能 【热点汇总】 物理量 分子力 F 分子势能 Ep 随分子间距离变化 r＜r0 F 随 r 的增大而减小，即如图 斥力 r 增大，F 做正功，Ep 减小 r>r0 r 增大，F 先增大后减小，这说明重力 r 增大，F 做负功，Ep 增大 r=r0 F 导致=F斥力，F=0 Ep最小，但不为零 r>10r0 吸引力和斥力都很弱，F=0 Ep=0（续表） 测试方向1分子力【经典题4】（单选题，2020金城，山西质检）一个分子P固定在O点，另一个分子Q在图中A点静止释放。 两个分子之间的力与距离的关系形象如图14-1-7所示，那么下列正确的说法是（ ） 图14-1-7 A.当分子Q从A移动到C时，先加速，后减速 B。当分子 Q 在 C 点时，分子势能最小 C。当分子 Q 在 C 点时，其加速度为零 D。当分子 Q 从 A 点释放时，向C点左侧移动，加速度先增大，后减小，再增大。 分析：当分子Q从A点运动到C点时，始终受到重力的影响，其速度不断增大，动能增大分子力和分子势能图像，分子的势能减小，C点分子的势能最小，故A错误，B正确； 分子Q在C点时受到的分子力为零分子力和分子势能图像，因此Q在C点时的加速度为零，因此C是正确的； 当分子Q从A点释放并向C点左侧移动时，分子间的吸引力先增大后减小。 然后当到达C点左侧时，分子力受排斥力逐渐增大，因此加速度先增大后减小。 小则增加，所以 D 是正确的。
答案：BCD 易错提示 根据分子力随距离变化的图像看分子力大小时，需要注意的是，分子力的正负只表示方向，不表示大小。 测试2分子势能【经典题5】（2021山东日照模拟）分子间势能由分子距离r决定。 规定当两个分子相距无限远时，分子间势能为零。 两个分子之间的势能与分子距离r的关系如图14-1-8所示。 如果一个分子固定在原点O，另一个分子从无限远的O点移动到O点。下列说法正确的是（ ） 图14-1-8 A.当两个分子之间的距离从无穷远减小到r2时，分子间的力先增大后减小B。在两个分子间的距离从无穷远减小到r1的过程中，分子间的力表现为重力C。当两个分子间的距离等于r1时，分子间的力表现为重力C。分子间的作用力等于0D。对于标准条件下的单分子理想气体，大多数分子之间的距离约为r2。 答案：A.测试3分子力和分子势能所做的功【经典题6】（2020年新课标第一卷）分子间力F与分子距离r的关系如图14-1-9所示。 当r=r1时，F=0。 分子间势能由r决定，它规定当两个分子相距无限远时，分子间势能为零。 如果一个分子固定在原点O，另一个分子从远离O点移动到O点，当两个分子之间的距离减小到r2时，势能_____（填“减少”、“不变”） ”或“增加”）； 当距离从r2减少到r1时，势能（填写“减少”、“不变”或“增加”）； 当距离等于r1时，势能（填“大于”“等于”或“小于”）为零。
图14-1-9 分析：当从O点移动到O点，两个分子之间的距离减小到r2时，分子反映为引力。 引力做正功，分子势能减小； 当r2→r1的过程中，分子之间仍然存在重力。 重力做正功，分子的势能减小。 在距离等于r1之前，分子的势能减小。 如果分子在无穷远处的势能为零，则分子在r1处的势能小于零。 答案：减少 减少 小于 方法提示 (1) 分子势能在平衡位置处有最小值。 无论分子间的距离如何变化，当接近平衡位置时，分子势能减小，反之亦然。 (2)判断分子势能变化有两种方法：①看分子力所做的功。 ②直接从分子势能与分子间距离的关系来判断，但要注意其与分子力与分子间距离的关系的区别。 投影内能 机械能定义了物体中所有分子的热运动动能和分子势能的总和。 物体的动能、重力势能和弹性势能的集体决定因素与物体的温度、体积、物质状态和分子数量有关。 它与宏观运动状态和参考有关。 与系统和零势能点的选择相关的热点4：物体的内能【热点总结】物体的内能和机械能的比较：第14章热学课程标准要求热点测试方向1.了解分子的基本观点动力学理论并了解其实验基础。
了解阿伏加德罗常数的含义2。 了解分子运动速率的统计分布。 认识到温度是分子平均动能的量度。 了解内能的概念 3. 使用分子动力学理论和统计学视角来解释气体压力 4. 通过调查，了解日常生活中统计模式的例子 5. 了解固体的微观结构。 能区分晶体和非晶晶体，列出生活中常见的晶体和非晶物质 6. 了解材料科学技术的相关知识和应用，体会其发展对人类生活和社会发展的影响 7. 了解液晶的微观结构。 通过实例了解液晶的主要特性及其在显示技术中的应用8。 通过实验，观察液体的表面张力现象，解释表面张力产生的原因，并交流和讨论日常生活中表面张力现象的实例9。 通过实验，了解气体的实验规律和理想气体模型。 运用分子动力学理论和统计学观点解释气体压力和气体实验规律 1.掌握分子动力学理论的基本内容 2.了解内能的概念，能够分析分子力和分子势能随距离的变化分子之间3. 学习用油膜法估算分子大小，了解间接测量微观量的原理和方法 4. 正确区分晶态和非晶态 5. 了解表面张力并能够解释相关现象 6. 掌握三个实验熟悉气体定律，能够利用三种实验定律分析气体状态的变化。 课程标准要求 热点话题 测试方向 10、通过相关史实，了解热力学第一定律和能量守恒定律的发现过程。
了解科学探索中的挫折和失败对科学发现的重要性11。 了解热力学第一定律。 了解能量守恒定律。 从能量守恒的角度解释自然现象。 将能量守恒定律理解为最基本、最普遍的自然法则之一12。 通过自然界宏观过程的方向性来理解热力学第二定律。 初步理解熵是反映系统无序程度的物理量13。 了解能源、环境与人类生存的关系，理解可持续发展的意义14。 探讨能源开发利用带来的问题及应采取的对策。 15.有保护环境的意识。 试估算部分厂矿、车辆、家用电器的能源消耗量。 具有可持续发展的责任感和节能意识。 注重自然资源的循环利用7． 认识内能变化的两种方式，了解热力学第一定律，掌握能量守恒定律及其应用 8.认识与热现象有关的宏观物理过程的方向性，了解热力学第二定律（续）表) 第 1 节分子动力学理论 内能 10-10 10-26 数字，NA=-1。 一、分子动力学理论 1、物体是由大量的分子组成的。 (1)分子直径的数量级是。 (2)一般分子质量为数量级。 (3)阿伏加德罗常数NA：1mol任何物质中含有6个分子。
02×1023 2.分子永远不会停止进行随机热运动。 高 (1)扩散现象：相互接触的物体的分子或原子相互进入的现象。 温度越高，扩散越快。 (2) 布朗运动：在显微镜下观察到悬浮在液体中的微小颗粒的永无止境的、不规则的运动。 布朗运动反映了不规则运动。 颗粒越小，运动越明显； 温度越高，运动越剧烈。 液体分子很小3。 分子力。 引力合力 (1) 分子之间既有引力，也有斥力，实际显示的分子力是它们的力。 减少和增加 (2) 分子间的吸引力和排斥力均随分子间距离的增大而增大，随分子间距离的减小而减小，但斥力的变化快于吸引力的变化。 (3)分子间的力与分子间的距离r变化的关系如图14-1-1所示：当r<r0时，分子力为： 当r=r0时，分子力为； 当r>r0时，表现为重力； 当r>10r0时，分子力变得很弱，可以忽略不计。 图14-1-1 斥力零二、物体的内能 1、分子平均动能：物体中所有分子的平均动能。 它是分子平均动能的象征。 当物体温度升高时，表明分子热运动的平均动能增加。
温度 2.分子势能：与分子有关。 分子势能随分子间距离的变化曲线如图14-1-2（规定分子间距离无穷大时分子势能为零）。 间距 图14-1-2 3. 物体的内能：物体内所有分子的热运动的总和。 物体的内能与物体的分子数量、分子势能和温度有关。 动能 分子势能 3. 使用油膜法估算分子的大小。 单层分子VS。 将油酸滴在水面上，让油酸尽可能地扩散。 可以认为油酸在水面形成了一层油膜。 如果将分子视为球形，则单个分子油膜的厚度可以视为油酸分子的直径，如图14-1-3所示。 通过测量油酸的体积V和油膜的面积S，可以计算出分子的直径d=。 图14-1-3 【基本自测】 1. 判断下列问题是否正确。 (1)布朗运动是液体分子的不规则运动。 ( ) (2) 温度越高，布朗运动越剧烈。 ( ) (3) 分子间的吸引力和排斥力都随着分子间距离的增大而增大。 ( ) (4) 随着温度升高，所有分子运动的速度都增加。 ( ) (5) 当分子力表现为重力时，分子势能随着分子间距离的增加而增加。 （ ）答案：（1）×（2）√（3）×（4）×（5）√2。
（多选）下列关于布朗运动的说法正确的是（ ） A.悬浮小颗粒的运动是无序的 B.液体温度越低，悬浮小颗粒的运动越慢。 当液体温度降至零摄氏度时，固体小颗粒的运动将停止C。冻结的冰块中的碳小颗粒不能进行布朗运动，因为固体中不能发生布朗运动D。 进行布朗运动的固体颗粒越小，布朗运动越明显。 分析：布朗运动的特点之一是不规则性，故A正确； 布朗运动的强度与温度有关。 当温度较低时，布朗运动不太明显。 ，但不会停止，故B错误； 布朗运动只能发生在液体或气体中，而不能发生在固体中。 这并不是因为固体分子不移动。 任何物质的分子都在不断运动，所以C是正确的。 ; 布朗运动的明显程度受颗粒大小的影响。 颗粒越小，力越难平衡，运动越剧烈，故D正确。 答案：ACD 3.关于扩散现象，下列说法正确的是（ ） A.扩散现象 B 只能发生在气体和液体中。 扩散现象使人们能够直接看到分子的运动C。扩散现象表明分子在整体方向上运动。 温度越高，分子的热运动越剧烈，扩散现象越明显。 答案：D) 4. 下列现象中可以说明分子间存在斥力的是（A.
气体总是很容易充满容器 B。 水的体积很难压缩 C. 两根玻璃棒用力压不能粘在一起 D. 破碎的镜子不能再复合 答案：B 热点 1 阿伏伽德罗常数和微观量的计算 【热点汇总】宏观量之间的关系和微观量。 (1)微观量：分子体积V0、分子质量m0。 (2)宏观量：物体的体积V、摩尔体积Vmol、物体的质量m、摩尔质量M、物体的密度ρ。 (3)相互关系。 问题1 固态和液态的分子模型 固态和液态分子是一一紧密排列的。 分子可以视为球形或立方体，如图14-1-4所示。 分子距离等于小球的长方体模型）。 图14-1-4 【经典问题1】已知铜的摩尔质量为6. 4 × 10-2 kg/mol，每个铜原子的质量为，每个铜原子的体积为，则铜原子的直径为。 （前两格保留两位有效数字，最后一格保留一位有效数字）度数为8.9×103 kg/m3，阿伏加德罗常数为6.0×1023 mol-1，则答案为：1.1×10- 251. 2×10-293×10-10 方法提示 分子大小、分子体积和分子量是微观量。 直接测量它们的值是非常困难的。 您可以借助更容易测量的宏观量将摩尔体积和摩尔质量结合起来。 等等来估计这些微观量，其中阿伏加德罗常数是宏观量和微观量之间的桥梁和纽带。
试验2 气态分子模型 气体分子并不是一一紧密排列的。 它们之间的距离很大，因此气体分子的大小不等于分子所占据的平均空间。 如图14-1-5所示，将每个分子所占据的空间视为边长为d的立方体，因此d=。 图14-1-5 量M=0.131 kg/mol，阿伏伽德罗常数NA=6×1023 mol-1。 【分类问题2】（2019河南郑州模拟）为了改善夜间行车时的照明问题，很多汽车在车灯设计上都选择了氙气灯，因为氙气灯的亮度是普通车灯的3倍，但耗电量仅为普通灯的一半，而氙气灯的使用寿命是普通灯的五倍。 很多车主都会选择带有氙气灯的汽车。 若灯座充入氙气后体积V=1.6L，则氙气密度ρ=6.0kg/m3。 给定氙的摩尔质量，估计灯头中氙分子的总数 N =； 灯头中氙分子之间的平均距离 d = 。 （结果保留一位有效数字） 答案：4×1022 3×10-9 m 易错点 固体分子和液体分子都可以看作是紧密堆积在一起的。 不适用。 热点2 布朗运动与分子热运动【热点总结】1.布朗运动。 (1)研究对象：悬浮在液体或气体中的小颗粒； (2)运动特点：无规律、永无休止； (3)相关因素：粒径、温度； (4)物理意义：描述液体或气体分子进行无穷无尽的、不规则的热运动。
2、扩散现象：接触的物体分子相互进入的现象。 原因：分子不断地不规则地运动。 现象 扩散现象 布朗运动 热运动 活动 主体 分子 微小固体颗粒 分子区别 分子的运动，发生在固体、液体、气体等任意两种物质之间 比分子大得多的颗粒的运动，只能发生在液体中而气体分子的运动无法通过光学显微镜直接观察到。 共同点是：①都是不规则运动； ②随着温度的升高，它们都变得更加强烈。 扩散现象和布朗运动都反映了分子的不规则热运动。 3.扩散现象、布朗运动和热运动的比较。 【经典题3】小张在显微镜下观察悬浮在水中的细粉笔粉的运动。 他从A点开始，每隔20s记录一下粉笔粉在方格纸上的位置，依次得到B、C、D……点，并将这些点连接起来，形成如图14所示的折线图—— 1-6，则关于粉笔粉的运动，下列说法正确的是（ ）图14-1-6 A。该折线图就是粉笔粉的运动轨迹B。 粉笔粉的随机运动反映了水分子C的随机运动。经过B点后10s，粉笔粉应位于BC的中点D。 粉笔粉从B到C的平均速度大于从C到D的平均速度。答案：B