分子动理论的基本内容【五大考点+五大题型】（原卷版）-2025-2026学年高二物理下册（人教版选择性必修第三册）

分子动理论的基本内容【五大考点十五大题型】

【考点归纳】

考点一：分子动理论基础

宏观量：摩尔质量及摩尔体积物质的质量以物质的体积又物质的密度。;

微观量：单个分子的质量外、单个分子的体积%

mM网）

其中密度夕,但是切记P=不是没有物理意义的.

知识点二.微观量与宏观量的关系

.1/P%

（1）分子质量：^>=-=—.

（2）分子体积：（=?=一j（适用于同体和液体）.

小夕川

（对于气体，片表示每个气体分子所占空间的体枳）

mV

⑶物质所含的分子数：A^=/7；X=-^V；=—

知识点二、两种分子模型

1.球体模型

固体和液体可看作一个一个紧挨着的球形分子排列而成，忽略分子间空隙，如图甲所示.

甲乙

d=(匕为分子体积).

2.立方体模型

气体分子间的空隙很大，把气体分成若干个小立方体，气体分子位于每个小立方体的中心，每个小立方体是每个气

体分子平均占有的活动空间，忽略气体分子的大小，如图乙所示.4g—(%为每个气体分子所占据空间的

体积).

知识点三、分子动理论

1.分子动理论：把物质的数学姓质和规律看作微观粒子热运动的宏观表现而建立的理论.

2.基本内容

(1)物体是由大量分子组成的.

(2)分子在做永不停息的无规则运动.

(3)分子之间存在着相互作用力.

知识点四、分子热运动

1.扩散

(D定义：不同种物质能够彼此进△对方:的现象.

(2)产生原因；扩散现象并不是外界作用引起的，也不是化学反应的结果，而是由物质分子的无规则运动产生的.

(3)意义：扩散现象是物质分子永不停息地做无班则运动的证据之一.

(4)应用：生产半导体器件时，在高温条件下通过分子的四，在纯净半导体材料中掺入其他元素.

2.布朗运动

(1)定义：悬浮微粒的无规则运动.

(2)产生原因：悬浮在液体中的微粒越小，在某一瞬间跟它相撞的液体分子数越少，撞击作用的不平衡性表现得越

明显，并且微粒越小，它的质量越小，其运动状态越容易被改变，布朗运动越明显.

(3)意义：间接地反映雌分子运动的回幽性.

3.热运动

(D定义：分子永不停息的无规则运动.

(2)温度是分子热运动剧烈程度的标志.

知识点五、分子间的作用力

2

1.分子间有空隙

(1)气体分子间有空隙：气体很容易被压缅，说明气体分子之间存在着很大的空隙.

(2)液体分子间有空隙：水和酒精混合后总体积变小，说明液体分子之间存在着空隙.

(3)固体分子间有空隙：压在一起的金块和铅块，各自的分子能虻散到对方的内部，说明固体分子之间也存在着空

隙.

2.分子间的作用力

(D分子间的作用力/跟分子间距离，的关系如图所示.

①当厂＜分时.，分子间的作用力尸表现为后力.

②当时，分子间的作用力尸为£；这个位置称为生衡位置.

③当？＞r°时，分子间的作用力/表现为引_力.

(2)产生原因：由原壬内部的带电粒子的相互作用引起的.

技巧归纳一：布朗运动

(1)微粒的大小：做布朗运动的微粒是由许多分子组成的固体颗粒而不是单个分子.其大小直接用人眼观察不到，

但在光学显微镜下可以看到(其大小在106m的数量级).

(2)布朗运动产生的原因：液体分子不停地做无规则运动，不断地撞击微粒.如图2,悬浮的微粒足够小时，来自各

个方向的液体分子撞击作用力不平衡，在某一瞬间，微粒在某个方向受到的撞击作用较强，在下一瞬间，微粒受到

另一方向的撞击作用较强，这样，就引起了微粒的无规则运动.

液体分子

心较大

(3)实质及意义：布朗运动实质是由液体分子与悬浮微粒间相互作用引起的，反映了液体分子的无规则运动.

(4)影响因素

①悬浮的微粒越小，布朗运动越明显.②温度越高，布朗运动越激烈.

技巧归纳二，对分子力与分子间距离变化关系的理解

3

（1）4的意义

分子间距离r=△时，引力与斥力大小相等，分子力为零，所以分子间距离等于分（数量级为10-州m）的位置叫平衡

位置.

（2）分子间的引力、斥力和分子力随分子间距离变化的图像如图5所示.在？•轴上方，分子间的作用力表现为斥力:

在广轴下方，分子间的作用力表现为引力.

①分子旬的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小且斥力变化得快.

②实际表现的分子力是引力和斥力的合力.

③当时，分子力随分子间距离的增大而减小；当力.时，分子力随分子间距离的增大先增大后减小.

【题型探究】

题型一：分子动理论基础

【例1】.（25-26高二下•全国•课后作业）已知阿伏伽德罗常量为M，某物质的摩尔质量为则该物质的

分子质量和〃?kg水中所含氢原子数分别是（）

M1.M1

3

A.—,-zw;VAxlOB.MNA，9mNAC.—,—»hVAxlOD.MNA，18mM

【举一反三】

1.（24・25高二下•江西南昌•月考）中国某人学教授的课题组制备出了一种超轻气凝胶，它在弹性和吸油能力方面令

人惊喜，这种被称为“全碳气凝胶”的固态材料密度仅是空气密度的，。设气凝胶的密度为P（单位为kg/n?）,摩

6

尔质量为M（单位为kg/mol）,阿伏伽德罗常量为NA，则下列说法不正确的是（）

A.〃千克气凝胶所含的分子数N=5；NAB.气凝胶的摩尔体积七”二竺

Mp

C.每个气凝胶平均占据空间匕=/一D.每两个相邻气凝胶分子间的平均间距"=:匹0

NAPVM

2.（24-25高二下•江苏南通・期中）若以M表示水的摩尔质量，m表示在一定条件下水蒸气的摩尔体积，夕表示在

标准状况卜.水蒸气的密度，N,、表示阿伏加德罗常数，“%、匕分别表示每个水分子的质量和体积，卜列关系式中正

确的是（）

M

A「=四D.P=

4…啖

4

3.（2425高二下•全国•期中）浙江大学高分子系高超教授的课题组制备出了一种超轻气凝胶，它刷新了目前世界上

最轻材料的记录，弹性和吸油能力令人惊喜。这种固态材料密度仅为空气密度的设气凝胶的密度为p，摩尔质

6

量为阿伏加德罗常数为N1，则下列说法不正确的是（）

A.。千克气凝胶所含分子数为汽=47^

M

M

B.气凝胶的摩尔体积为曦产一

P

jr,历

C.每个气凝胶分子平均占据空间为匕=b

NAP

D.每两个相邻气凝胶分子平均间生为d=

题型二：阿伏伽德罗常数的有关计算

【例2】.（24-25高二下•河南郑州•期末）关于分子动理论的理解.，下列说法正确的是（）

A.分子动理论中的分子包括组成物质的各种分子、原子和离子

B.扩散现象是由外界作用，例如对流、重力作用等引起的

C.布朗运动就是分子的无规则运动

D.分子无规则的热运动不可能永不停息

【举一反三】

1.（24-25高二下•河北石家庄•期中）关于分子动理论，下列说法正确的是（）

A.扩散现象与外界作用有关，是化学反应的结果

B,某固体气凝胶密度为p,摩尔质最为阿伏加德罗常数则每两个相邻气凝胶分子的平均间距为

J6M

［西

C.俗话说破镜难重圆，说明玻璃分子间只有斥力没有引力

D.气体压强是由分子间作用力引起的

2.（24-25高二下•湖南•期中）下列有关分子动理论的说法正确的是（）

A.物体是由大量分子组成的B.树叶漂浮在湘江水面上来回晃动，这种运动是布朗运动

C.分子间只存在斥力D.温度越低，分子热运动越剧烈

3.（24-25高二下•全国•课后作业）关于分子，下列说法正确的是（）

A.将分子看成小球，小球是分子的简化模型

B.布朗运动是固体分子的无规则运动

C.“物体是由大量分子组成的“，这里的“分子”特指化学变化中的分子，不包括原子和离子

D.分子的质量是很小的，其数量级一般为10T°kg

5

题型三:布朗运动

【例3】.（25-26高三上•辽宁•开学考试）关于布朗运动和扩散现象，下列说法正确的是（）

A.扩散现象是重力作用引起的

B.布朗运动就是液体分子的无规则运动

C.布朗运动是在显微镜下看到的液体分子的无规则运动

D.扩散现象直接证明了“物质分子在永不停息地做无规则运动”，而布朗运动间接证明了这一观点

【举一反三1】

1.（24-25高二下•广西贵港•阶段练习）小张在显微镜下观察水中悬浮的细微粉笔末颗粒的运动。他把某一颗粒每隔

一定时间的位置记录在坐标纸上，然后用线段把这些位置按时间顺序依次连接起来，得到一条颗粒位置连线，如图

所示，则下列说法正确的是（）

A.连线就是颗粒的运动轨迹，说明颗粒的运动是不规则的

B.颗粒沿着笔直的折线运动，说明水分子的运动是规则的

C.颗粒的这种运动不能发生在固体中

D.当温度降到0。（2时（还未结冰），颗粒的这种运动将会停止

2.（24-25高二下•黑龙江哈尔滨•月考）如图所示为液体中花粉颗粒做布朗运动的实验记录图像，下列说法正确的是

A.布朗运动是指观察到的液体分子的热运动

B.图中连线表示该花粉颗粒做布朗运动的轨迹

C.用更小质量的花粉颗粒进行实验，布朗运动更明显

6

D.温度降低至0℃,分子的热运动将停止

3.（24-25高二下•辽宁辽阳•期末）孙同学用显微镜观察用水稀释的墨汁中悬浮小炭粒的运动情况，每隔30s把炭粒

的位置记录下来，然后用线段把这些位置按时间顺序依次连接起来，得到的位置连线图如图所示。下列说法正确的

是（）

A.温度降到HC时，小炭粒的布朗运动会停止

B.小炭粒做布朗运动，是液体分子的无规则运动撞击造成的

C.图中连线表示的是小炭粒做布朗运动的轨迹

D.悬浮炭粒越大，液体分子沿各方向撞击它的数量就越多，布朗运动越明显

题型四：分子的相互作用力图像问题

【例4】.（25-26高二下•全国•课后作业）如图所示，纵坐标表示两个分子间引力、斥力的大小，横坐标表示两个分

子的距离，图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系，e为两曲线的交点，则下

列说法正确的是（）

A.ab为斥力曲线，cd为引力曲线，e点横坐标的数量级为10』m

B.为引力曲线，cd为斥力曲线，e点横坐标的数量级为

C.若两个分子间距离大于e点的横坐标，则分子间作用力表现为斥力

D.若两个分子间距离大于e点的横坐标，且间距增大时，则分子力的合力增大

7

【举一反三】

1.（24-25高二下・江苏镇江•期末）如弱所示，甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作

用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示。Q0为斥力，*0为引力。。、b、c、d为x轴上四个特定的位置。现

A.乙分子从〃运动到c,分子间作用力先增大后减小B.乙分子运动到b点时分子势能最小

C.乙分子运动到。点时所受引力为0D.乙分子运动到d点时只受斥力

2.（2425高二上,新疆乌鲁木齐•期末）如图所示，若一分子。固定于坐标原点。，另一分子b从x轴上P点沿x轴

向。点运动，当〃运动到。点时，两分子间的分子力为零，规定两分子相距无穷远时它们的分子势能为零。下列

说法正确的是（）

ab

O*-----•-------------------•--------

QP

A.人运动到0点时，分子势能大于零

B.6从P点运动到。点的过程中，〃、人间引力一直增大

C.匕从尸点运动到。点的过程中，两分子之间只存在引力作用

D.6从P点运动到。点的过程中，分子力先减小后增大再减小

3.（24.25高二下•黑龙江牡丹江•期中）将一个分子P固定在。点，另一个分子Q从图中的4点由静止释放，两分

子之间的作用力与间距关系的图像如图所示，下列说法正确的是（）

A.分子Q由力运动到C的过程中先加速再减速

B.分子Q由4点释放后运动到C点左侧的过程中，加速度先增大后减小

C.分子Q在C点时加速度大小为零

D.该图能表示固、液、气三种状态下分子力随分子间距变化的规律

8

题型五：分子动理论的综合问题

【例5】.(25-26高二下•全国•课堂例题)观察图片回答下列问题:

甲乙

(1)如图甲所示，把地球的大小与一个苹果的大小相比，那就相当于洛直径为1cm的球与分子相比，这说明了分子

的什么特点？1mol水中含有水分子的数量达602x1023个，这又说明了什么？

(2)如图乙所不是用放大几亿倍的扫描隧道显微镜拍摄的苯分子的照片，由此用测算出苯分子的体枳V分子，如何估算

出P=100mL液体苯的分子数N?

(3)化学课中我们学过，1mol的任何物质都含有M=6.02xl()23个分子。苯的摩尔质量/〃=788的01,如何表示出

苯分子的质量？

(4)已知苯在20%：时的密度为〃=0.88g/cr*请尝试结合活动3给出的物理量表示出20。(3时，r=100inL的苯的分

子数。

【举一反三】

1.(24-25高二下•江苏徐州・开学考试)浙江大学高分子系制备出了一种超轻气凝胶——它刷新了巨前世界上最轻固

态材料的纪录。设该种气凝胶的密度为p(单位为kg/nf),摩尔质量为M(单位为kg/mol),阿伏加德罗常数为

NA,求

(1)体积为P(单位为m3)的气凝胶中含有的分子数；

(2)每个气凝胶分子的直径。

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2.（25-26高二下・全国•随堂练习）（1）球模型：固体和液体可看作一个一个紧挨着的球形分子排列而成的，忽略分

子间空隙，如图甲所示。已知水的摩尔体积为乙〃，阿伏伽德罗常量为N»,则一个水分子的直径为多大？

甲

（2）立方体模型：气体分子间的空隙很大，把气体分成若干个小立方体，气体分子位于每个小立方体的中心。如图乙

所示，养表示什么含义？若令/=/，d表示什么含义，能否表示气体分子的大小？

气体立方体模型

」干d片

///!

IIIII

乙

3.（24-25高二下•河北石家庄•阶段练习）吸烟有害健康，拒绝烟草是一个中学生时刻要提醒自己的行为准则。人正

常呼吸一次吸入气体的体积约为300cm3,若一位吸烟者一根烟大约吸10次，在标准状况下，空气的摩尔体积为

22.4xl0-3n?/mol,可认为吸入烟的体积等于呼出烟的体积，阿伏加德罗常数为刈=6.02x。

（I）估算每吸一根烟被污染的空气分子数（结果保留两位有效数字）；

（2）一位不吸烟者与一位吸烟者共处30尤的密闭空间，吸烟者吸完一根烟，不吸烟者呼吸一次大约吸入多少个被污

染过的空气分子（结果保留两位有效数字）。

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【高分演练】

一、单选题

I.（25-26高二下•全国）44两杯水，水中均有微粒在做布朗运动，经显微镜观察后，发现A杯中微粒的布朗运

动比8杯中微粒的布朗运动剧烈。下列判断中，正确的是（）

A.月杯中水的温度局卜B杯中水的温度

B./杯中水的温度等于〃杯中水的温度

C.月杯中水的温度低于8杯中水的温度

D.条件不足，无法判断两杯中水的温度高低

2.（25-26高二下•全国•课后作业）关于分子质量，下列说法正确的是（）

A.质量相同的任何物质，分子数都相同

B.摩尔质量相同的物质，分子质量不一定相同

C.分子质量之比一定等于它们的摩尔质量之比

D.密度大的物质，分子质量一定大

3.（25-26高二下•全国•课后作业）关于分子动理论，下列说法正确的是（）

A.0。（3的物体中的分子不做无规则运动

B.当分子间的距离减小时，分子间的引力和斥力都增大

C.产生布朗运动的原因是悬浮在液体或者气体中的微粒永不停息地做无规则运动

D.磁铁可以吸引铁屑，这一事实说明分子间存在引力

4.（24-25高二下•全国•课后作业）从两个分子靠得不能再靠近的位置开始，使二者之间的距离逐渐增大，直到大于

分子直径的10倍以上。这一过程中，关于分子间的相互作用力的下列说法中正确的是（）

A.当分子间的距离增大时，分子间的引力变大

B.当两个分子间的距离小于平衡距离时,分子间的作用力表现为引力

C.分子间的相互作用力在逐渐减小

D.分子间的相互作用力先减小后增大，再减小到零

5.（2425高二下•广东•阶段练习）下列说法正确的是（）

A.在公园散步时闻到了花香是扩散现象

B.在阳光的照射下，尘埃在空中不停地飘动是布朗运动

C.当两个铅块的接触面削平、压紧后能“粘”在一起，是因为分子间存在引力而没有斥力

II

D.已知某气体的摩尔质量为〃、密度为p,阿伏加德罗常数为N/,则气体分子的体积J/=S

P'V'

6.（24-25高二下•湖南长沙•阶段练习）如图为以无穷远为零势能点的分子势能随分子间距的变化关系。若一个分子

。固定于原点O,另一个分子。从距。点很远处（分子势能可视为零），仅在分子间作用力下由静止开始向。点运

动至不能再靠近。在此过程中，下列说法正确的是（）

A.分子。在a处于平衡状态

B.在此过程中，分子6的加速度先变大，后变小

C.分子〃在G处分子势能最大

D.分子b在4处动能减为零

7.（2425高二下•广东东莞•期末）1827年，英国植物学家布朗在显微镜下观察悬浮在液体里的花粉颗粒时，发现

花粉颗粒在做永不停息的无规则运动，这种运动称为布朗运动。下列说法正确的是（）

A.液体温度升高，每一个液体分子的运动速率都会增大

B.液体温度一定时，花粉颗粒越大，花粉颗粒的无规则运动越明显

C.液体温度为01时，布朗运动不会停止

D.布朗运动就是液体分子永不停息的无规则运动

8.（2425高二下•广东广州•期末）雾霾天气的主要污染物是大气中直径小于或等于2.5用口的颗粒物即PM2.5（该

颗粒肉眼不可见，仅能在显微镜下观察到），也称为可入肺颗粒物。该颗粒在空中做无规则的运动。在无风的时候,

下列说法中不正确的是（）

A.颗粒悬浮在空中做无规则运动属于分子热运动

B.颗粒越小，无规则运动越剧烈

C.颗粒的无规则运动是由空气分子从各个方向对颗粒撞击作用的不平衡引起的

D.该颗粒的无规则运动剧烈程度和温度有关

9.（24-25高二下・江苏苏州•阶段练习）已知二氧化碳摩尔质量为必，阿伏加德罗常数为N,、，在海面处容器内二氧

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化碳气体的密度为P，在2500m深海口，二氧化碳浓缩成近似固体的硬胶体;若二氧化碳固体分子的体积为匕，则

该容器内二氧化碳气体全部变成硬胶体后体积约为原来体枳的（）

10.（24-25高二下•广东•阶段练习）如图所示是两孤立分子间的引力、斥力和合力随分子间距离的变化图像，下列

A.当"为时，随着「的减小，斥力减小，引力增大

B.当，•>%时,随着，•的增大,斥力减小,引力增大

C.当时，随着「的减小，合力先减小后增大

D.当厂〉不时，随着，•的增大，合力先增大后减小

二、多选题

11.（25・26高二下•全国•课后作业）甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于「轴上，甲、乙两分子间作用力与分子

间距离的关系图线如图所示。现把乙分子从勺处由静止群放，则（）

A.乙分子从1到《过程中,甲、乙两分子间作用力一直做正功

B.乙分子从6到弓过程中，甲、乙两分子间作用力表现为引力.从，3到4过程中，甲、乙两分子间作用力表现

为斥力

C.乙分子从4至此过程中，甲、乙两分子间的作用力先增大后减小

D.乙分子从4到距离甲分子最近的位置的过程中，甲、乙两分子间的作用力先减小后增大

12.（24-25高二下•山东荷泽•期末）吸烟有害健康。利用所学知识估算在一个容积约为245m；的房间，若有一人吸

13

了一根烟，假设吸入气体的体积等于呼出气体的体积，人正常呼吸一次吸入气体的体积约为300cnP,一根烟大约

吸10次。已知在标准状况下，空气的摩尔体积为22.4L/mol,NL6.02x1023mol-、以下选项正确的是（）

A.吸烟者吸一根烟吸入的空气分子总数约为8.1X1022

B.吸烟者吸一根烟吸入的空气分子总数约为8.1X1023

C.若房间有两个人，不吸烟者一次大约吸入9.9xl（）i6个被污染过的空气分子

D.若房间有两个人，不吸烟者一次大约吸入9.9xl（）i8个被污染过的空气分子

13.（24-25高二下•云南文山•期中）甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两

分子间距.离的关系如图中曲线所示。尸＞0为斥力，尸V0为引力。a、b、c、d为x轴上四个特定的位置。现把乙分

子从〃处由静止释放，则（）

A.乙分子由a到h做加速运动，由方至c做减速运动

B.乙分子由。到c做加速运动，到达c•时速度最大

C.乙分子由a到8的过程中，两分子间的分子力一直做正功

D.乙分子由6到c的过程中，两分子间的分子力一直做负功

14.（24-25高二下•山东威海•期中）中国某大学制备出了一种超轻气凝胶，这种固态材料在弹性和吸油能力方面令

人惊喜，被称为“全碳气凝胶设该气凝胶的密度为一（单位为kg/nP）,摩尔质量为"（单位为kg/moi）,阿伏伽

德罗常量为M，则下列说法正确的是（）

A.。克气凝胶所含的分子数汽="乂,

B.气凝胶的摩尔体积嗫加二£

M

C.每个气凝胶分子平均占据空间匕=丁

IM

D.每两个相邻气凝胶分子平均间距△=一

VNg

15.（24-25高二下•重庆沙坪坝•阶段练习）若以M表示水的摩尔质苴，%表示在标准状况下水蒸，的摩尔体积，P

表示在标准状况下水蒸气的密度，NA表示阿伏加德罗常数，加”、分分别表示每个水分子的质量和体积，下列关系

式中正确的是（)

14

M•M

A.m(,=----B.C.^A=—

°MD,°=而

16.（24-25高二下•全国•课后作业）已知地球大气层的厚度〃远小于地球半径R,空气平均摩尔质量为M,阿伏加

德罗常数为M，地面大气压强是由大气的重力产生的，大小为此，重力加速度大小为由以上数据可估算.（）

A.地球大气层空气分子总数为4冗