物体是由大量分子组成的+分子热运动-2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

第一章分子动理论1．分子动理论的基本内容第1课时物体是由大量分子组成的分子热运动课前预习反馈

知识点

11．分子(1)概念构成物质的微粒：______(如金属)、离子(如盐类)、______(如有机物)等统称为分子。(2)大小组成物质的分子很小，不同物质分子直径大小不同，如果把分子看成球形，一般分子直径的数量级为______m。物体是由大量分子组成的原子分子10－102．物体是由大量分子组成的1mol的任何物质都含有相同的________，这个数量用阿伏加德罗常数NA表示，通常取NA＝__________________。『判一判』(1)本书中所说的“分子”，包含了分子、原子、离子等多种含义。(

)(2)若已知阿伏加德罗常数和铜的摩尔体积和密度，就可以估算出铜分子质量。(

)粒子数6.02×1023mol－1√√知识点

21．扩散(1)扩散：不同的物质能够彼此__________的现象。(2)产生原因：由物质分子的____________产生。(3)发生环境：物质处于______、______和______时，都能发生扩散现象。(4)意义：证明了物质分子永不停息地做____________。(5)规律：______越高，扩散现象越明显。分子热运动进入对方无规则运动固态液态气态无规则运动温度2．布朗运动(1)概念：把__________的________运动叫作布朗运动。(2)产生的原因：大量液体(气体)分子对悬浮微粒撞击的________造成的。(3)布朗运动的特点：永不停息、________。(4)影响因素：微粒______，布朗运动越明显，温度______，布朗运动越激烈。(5)意义：布朗运动间接地反映了__________________运动的无规则性。悬浮微粒无规则不平衡无规则越小越高液体(气体)分子3．热运动(1)定义：分子永不停息的________运动。(2)宏观表现：______现象和布朗运动。(3)特点①永不停息；②运动________；③温度越高，分子的热运动________。无规则扩散无规则越激烈『判一判』(3)冷红墨水和热红墨水都能发生扩散，说明扩散快慢与温度无关。(

)(4)微粒越小，温度越高，布朗运动越激烈。(

)(5)布朗运动和扩散现象都是分子的热运动。(

)×√×『选一选』(多选)下列有关扩散现象与布朗运动的叙述中，正确的是(

)A．扩散现象与布朗运动都能说明分子在做永不停息的无规则运动B．扩散现象与布朗运动没有区别C．扩散现象在固体和固体之间是不能发生的D．扩散现象与布朗运动的剧烈程度都与温度有关答案：AD解析：扩散现象与布朗运动都能说明分子在做永不停息的无规则运动，但两者本质不同，扩散现象是物质分子的运动，布朗运动是宏观颗粒的运动，故A正确，B错误；扩散现象在气体、液体和固体之间都可以发生，故C错误；两种运动都随温度的升高而加剧，所以都与温度有关，故D正确。『想一想』在较暗的房间里，从射进来的光束中用眼睛直接看到的悬浮在空气中的微粒的运动是布朗运动吗？提示：不是。做布朗运动的微粒是肉眼无法直接看到的，从宏观角度看微粒非常小，必须借助光学显微镜才能观察到；从微观角度看微粒非常大，它是由大量分子组成的。空气中的微粒受重力和气流的共同作用，并且空气的作用力随时变化，微粒在这两个力的共同作用下，运动复杂无规则，既不是布朗运动，也不是分子热运动。课内互动探究探究

阿伏加德罗常数要|点|提|炼1．分子的简化模型：实际分子的结构是很复杂的，且形状各异。但如果我们只关心分子的大小，而不涉及分子内部的结构和运动时，既可以把分子看成球形，也可以看成立方体。具体分析如下：(1)固体和液体分子模型：对于固体和液体，可认为分子紧密排列，分子间没有空隙，则VA＝NAV0(V0为一个分子的体积，VA为摩尔体积)。2．阿伏加德罗常数的应用(1)微观量：分子质量m0，分子体积V0，分子直径d。(2)宏观量：物质的质量M、体积V、密度ρ、摩尔质量MA、摩尔体积VA。(3)微观量与宏观量的关系典|例|剖|析1．很多轿车中设有安全气囊以保障司机和乘客的安全。轿车在发生一定强度的碰撞后安全气囊的容积V＝56L，囊中氮气密度ρ＝2.5kg/m3，已知氮气的摩尔质量M＝0.028kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6×1023mol－1。试估算：(1)囊中氮气分子的总个数N。(2)囊中氮气分子间的平均距离。(结果保留1位有效数字)答案：(1)3×1024个(2)3×10－9

m(多选)(2023·山东日照高二下期中)某种气体在标准状态下摩尔体积为V，密度为ρ，摩尔质量为M，每个分子的质量和体积分别为m和V0，阿伏加德罗常数为NA，则该状态下气体的体积为Vx时，分子个数为(

)对点训练❶答案：AC探究

分子热运动要|点|提|炼1．对扩散的理解(1)影响扩散现象明显程度的因素①物态Ⅰ.气态物质的扩散最快、现象最显著。Ⅱ.固态物质的扩散最慢，短时间内现象非常不明显。Ⅲ.液态物质扩散现象的明显程度介于气态与固态之间。②温度：在两种物质一定的前提下，扩散现象发生的显著程度与物质的温度有关，温度越高，扩散现象越显著。③浓度差：两种物质的浓度差越大，扩散现象越显著。(2)分子运动的两个特点①永不停息：不分季节，也不分白天和黑夜，分子每时每刻都在运动。②无规则：单个分子的运动无规则，但大量分子的运动又具有规律性，总体上分子由浓度大的地方向浓度小的地方运动。2．布朗运动(1)无规则性悬浮微粒受到液体分子在各个方向上撞击的不平衡是形成布朗运动的原因。由于液体分子的运动是无规则的，使微粒受到较强撞击的方向也不确定，所以布朗运动是无规则的。(2)影响因素①微粒越小，布朗运动越明显：悬浮微粒越小，某时刻与它相撞的分子数越少，来自各方向的冲击力越不平衡；另外微粒越小，其质量也就越小，相同冲击力下产生的加速度越大。因此，微粒越小，布朗运动越明显。②温度越高，布朗运动越激烈：温度越高，液体分子的运动(平均)速率越大，对悬浮于其中的微粒的撞击作用也越大，产生的加速度也越大，因此温度越高，布朗运动越激烈。(3)实质布朗运动不是分子的运动，而是悬浮微粒的运动。布朗运动的无规则性反映了液体或气体分子运动的无规则性；布朗运动与温度有关，表明液体分子运动的激烈程度与温度有关。典|例|剖|析2．(2024·山东淄博一模)甲、乙两图是某同学从资料中查到的两张记录水中炭粒运动位置连线的图片，记录炭粒位置的时间间隔均为30s，两方格纸每格表示的长度相同。比较两张图片可知(

)A．图中连线是炭粒的运动径迹B．炭粒的位置变化是分子间斥力作用的结果C．若水温相同，甲中炭粒的颗粒较大D．若炭粒大小相同，甲中水分子的热运动较剧烈答案：C解析：图中连线不是炭粒的运动径迹，故A错误；炭粒的位置变化是水分子的撞击不平衡产生的结果，故B错误；若水温相同，较大炭粒的布朗运动的剧烈程度较弱，炭粒在30s始、末时刻所在位置连线的距离就较短，故甲中炭粒的颗粒较大，故C正确；若炭粒大小相同，温度越高分子的热运动越剧烈，做布朗运动的炭粒运动也越剧烈，故乙中水分子的热运动较剧烈，故D错误。(2024·江苏扬州高二阶段练习)下列现象属于布朗运动的是(

)A．胡椒粉在热水中翻滚B．清水中滴入硫酸铜溶液后变成蓝色C．煮茶叶蛋的过程中蛋白的颜色逐渐变成茶色D．墨汁悬浊液中小炭粒的运动答案：D解析：胡椒粉在热水中翻滚是水的对流引起的，不是布朗运动，故A错误；清水中滴入硫酸铜溶液后变成蓝色属于扩散现象不属于布朗运动，故B错误；煮茶叶蛋的过程中蛋白的颜色逐渐变成茶色属于扩散现象不属于布朗运动，故C错误；墨汁悬浊液中小炭粒的无规则运动反应液体分子无规则运动属于布朗运动，故D正确。对点训练❷核心素养提升有关分子微观量的估算阿伏加德罗常数NA是一个重要常数，是联系微观物理量和宏观物理量的桥梁，常用于微观量的计算。估算法是解答物理问题的一种常用方法，不要求精确求解，但要求合理的近似。其特点是：(1)建立必要的理想模型(如把分子看成球体或立方体)；(2)寻找估算依据，建立估算式；(3)对数值进行合理近似(如π≈3，π2≈10，重力加速度g取10m/s2等)。一个房间的地面面积是15m2，高3m。已知空气的平均摩尔质量是M0＝2.9×10－2kg/mol。通常用空气湿度(有相对湿度、绝对湿度)表示空气中含有的水蒸气的情况，若房间内所有水蒸气凝结成水后的体积为V水＝103cm3，已知水的密度为ρ＝1.0×103kg/m3，水的摩尔质量M＝1.8×10－2kg/mol。(结果保留两位有效数字)(1)求房间内空气的质量。(标准状况下求解)(2)求房间中有多少个水分子？(3)估算一个水分子的直径是多大？(水分子可视为球体模型)答案：(1)58kg

(2)3.3×1025个(3)3.9×10－10

m案例课堂达标检测一、物体是由大量分子组成的1．(多选)若以V表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ表示在标准状态下水蒸气的密度，M表示水的摩尔质量，M0表示一个水分子的质量，V0表示一个水分子的体积，NA表示阿伏加德罗常数，则下列关系式中正确的是(

)答案：AC2．(多选)对于液体和固体(不计分子间的空隙)，若用M表示摩尔质量，m0表示分子质量，ρ表示物质密度，Vmol表示摩尔体积，V0表示单个分子的体积，NA表示阿伏加德罗常数，则下列关系中正确的是(

)答案：ABD二、分子热运动3．下列说法中不正确的是(

)A．扩散现象是由物质分子无规则运动产生的B．布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动C．热运动是分子的无规则运动，同种物质的分子的热运动激烈程度可能不相同D．扩散现象、布朗运动和分子热运动都随温度的升高而变得剧烈答案：B解析：扩散现象是由物质分子无规则运动产生的，故A正确；布朗运动是固体悬浮颗粒的无规则运动，不是液体分子的无规则运动，故B错误；热运动是大量分子的无规则运动，同种物质的分子的剧烈程度可能不同，故C正确；扩散现象、