第十四章熱學(xué)

考情概覽（教師備用）

近年考題（全國卷）

2019年2020年2021年

知識(shí)內(nèi)容

IIIIIIIIIIII甲乙

卷卷卷卷卷卷卷卷

1.分子動(dòng)理論的基本

內(nèi)容

2.分子運(yùn)動(dòng)速率分布

33

規(guī)律

3.分子動(dòng)能和分子勢(shì)

3333

能溫度和溫標(biāo)

4.氣體的等溫變化、

3333333333333333

等壓變化和等容變化

5.固體與液體

6.功、熱和內(nèi)能的改

333333

變熱力學(xué)第一定律

7.能量守恒定律

8.熱力學(xué)第二定律33

課標(biāo)解讀

1.了解分子動(dòng)理論的基本觀點(diǎn)及相關(guān)的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。了解擴(kuò)散現(xiàn)象，能

解釋布朗運(yùn)動(dòng)。了解分子運(yùn)動(dòng)速率分布的統(tǒng)計(jì)規(guī)律,知道分子運(yùn)動(dòng)速

率分布圖像的物理意義。

2.了解固體的微觀結(jié)構(gòu),知道晶體和非晶體的特點(diǎn)，能列舉生活中的

晶體和非晶體。了解液晶的主要性質(zhì)及其在顯示技術(shù)中的應(yīng)用。了解

表面張力產(chǎn)生的原因，知道毛細(xì)現(xiàn)象。

3.理解氣體實(shí)驗(yàn)定律,知道理想氣體模型，能用分子動(dòng)理論和統(tǒng)計(jì)觀

點(diǎn)解釋氣體壓強(qiáng)和氣體實(shí)驗(yàn)定律。

4.理解熱力學(xué)第一定律，了解熱力學(xué)第一定律和能量守恒定律的發(fā)現(xiàn)

過程。理解能量守恒定律，能用能量守恒的觀點(diǎn)解釋自然現(xiàn)象。體會(huì)

能量守恒定律是最基本、最普遍的自然規(guī)律之一。

5.通過自然界中宏觀過程的方向性，了解熱力學(xué)第二定律。

課時(shí)1分子動(dòng)理論

基礎(chǔ)梳理

一、分子動(dòng)理論的基本內(nèi)容

1.物體是由大量分子組成的

(1)分子直徑大小的數(shù)量級(jí)為102!m。

⑵一般分子質(zhì)量的數(shù)量級(jí)為止kg。

23

⑶阿伏加德羅常數(shù)NA：1mol的任何物質(zhì)所含的粒子數(shù),NA=6.02X1Q

mol

2.分子永不停息地做無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)

⑴擴(kuò)散現(xiàn)象:相互接觸的物體的分子或原子彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象。溫

度越高,擴(kuò)散越快。

⑵布朗運(yùn)動(dòng):在顯微鏡下看到的懸浮在液體中的微粒做永不停息的

無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。布朗運(yùn)動(dòng)反映了液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng),微粒越小,運(yùn)動(dòng)

越明顯;溫度越高,運(yùn)動(dòng)越劇烈。

3.分子力

(1)分子間同時(shí)存在著引力和斥力，實(shí)際表現(xiàn)的分子力是它們的合力。

(2)引力和斥力都隨著距離的增大而減小,但分子間距離變化相等時(shí)

斥力比引力變化得快。

(3)分子間的作用力隨分子間距離r變化的關(guān)系如圖所示，當(dāng)Kr。時(shí)，

表現(xiàn)為斥力;當(dāng)r=r0時(shí),分子力為雯;當(dāng)r>ro時(shí),表現(xiàn)為引力;當(dāng)r>10r0

時(shí),分子力變得十分微弱,可忽略不計(jì)。

1.氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)

⑴氣體分子間距較大,分子間的作用力很弱,分子間除了相互碰撞或

者跟器壁碰撞外不受其他力作用，向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的氣體分子數(shù)目幾

乎相等。

(2)分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，分子速率按“中間多，兩頭少”的統(tǒng)計(jì)規(guī)律分

布。

⑶溫度一定時(shí)某種氣體分子的速率分布是確定的,溫度升高時(shí),速率

小的分子數(shù)減少,速率大的分子數(shù)增多，分子的平均速率增大，但不是

每個(gè)分子的速率都增大。如圖所示（氧氣分子的速率分布圖像）。

2.氣體壓強(qiáng)的微觀解釋

氣體對(duì)容器的壓強(qiáng)是大量氣體分子不斷撞擊器壁的結(jié)果。

三、溫度和物體的內(nèi)能

1.兩種溫標(biāo):攝氏溫標(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo)。

關(guān)系：T=t+273.15Ko

2.分子的平均動(dòng)能:物體內(nèi)所有分子動(dòng)能的平均值。溫度是分子平均

動(dòng)能的標(biāo)志,物體溫度升高,分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大。

3.物體的內(nèi)能:物體中所有分子的熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和。物

體的內(nèi)能跟物體的溫度、體積及物體的分子的摩爾數(shù)（或分子數(shù)）都有

關(guān)系。

夯實(shí)考點(diǎn)

觸鼬阿伏加德羅常數(shù)的應(yīng)用

阿伏加德羅常數(shù)的應(yīng)用（宏觀量與微觀量的轉(zhuǎn)換橋梁）

作為宏觀量的摩爾質(zhì)量呱。1、摩爾體積V3、密度P與作為微觀量的分

子直徑d、分子質(zhì)量m、分子體積V。都可通過阿伏加德羅常數(shù)聯(lián)系起

來,如圖所示。

宏觀量f上工,匕一宏觀量

微觀量fFYkv,一微觀量

（1）一個(gè)分子的質(zhì)量m=爭。

NA

⑵一個(gè)分子所占的體積%=零（估算固體、液體分子的體積或氣體分

NA

子平均占有的空間）。

（3）1mol物體的體積Vm。尸處@。

P

⑷質(zhì)量為M的物體中所含的分子數(shù)*/-耳。

Mmol

⑸體積為V的物體中所含的分子數(shù)n=-^NAo

Vmol

［典例1］若以M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，P為在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的密度,NA為阿伏加德羅常數(shù),m、Vo

表示每個(gè)水分子的質(zhì)量和體積，下面四個(gè)關(guān)系式正確的是（D）

A.Vo=—B.P=—

NANAV0

C.p=巴D.NA="

m

解析:對(duì)于水蒸氣，由于分子間距的存在，摩爾體積除以阿伏加德羅常

數(shù)等于每個(gè)分子占據(jù)的空間體積,并不等于分子體積,故A錯(cuò)誤；P為

在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的密度，由于氣體分子間距遠(yuǎn)大于水分子的直徑,

故水蒸氣的密度小于水分子的密度,故P〈詈，而m=3,故P故B、

匕）NANAV0

C錯(cuò)誤;摩爾質(zhì)量二分子質(zhì)量X阿伏加德羅常數(shù),故mNA=PV,則NA=",

m

故D正確。

[備用1](多選)某氣體的摩爾質(zhì)量為M,摩爾體積為V,密度為P,每

個(gè)分子的質(zhì)量和體積分別為m和Vo,則阿伏加德羅常數(shù)凡可表示為

(BC)

A.NA=^B.NA哼

C.NA=-D.NA=—

mpV0

解析:氣體分子間距離很大,氣體的體積并不等于每個(gè)分子的體積之

和,A錯(cuò)誤;氣體的質(zhì)量等于每個(gè)分子質(zhì)量之和,C正確；由于后PV,B

正確;氣體的密度是對(duì)大量氣體分子而言的，一個(gè)分子質(zhì)量m#PVo,D

錯(cuò)誤。

<?^2.微觀量的估算

1.兩種分子模型

(1)固體和液體：固體、液體分子一個(gè)一個(gè)緊密排列,可將分子看成球

體或立方體,如圖所示,分子間距等于球體的直徑或立方體的棱長,所

以d=*(球體模型)或d=%(立方體模型)。

(2)氣體分子模型:氣體分子不是一個(gè)一個(gè)緊密排列的,它們之間的距

離很大,所以氣體分子的大小不等于分子所占有的平均空間。如圖所

示,此時(shí)每個(gè)分子占有的空間視為棱長為d的立方體,所以d=%。

氣體分子模型

2.微觀量估算注意事項(xiàng)

(1)微觀量的估算應(yīng)利用阿伏加德羅常數(shù),依據(jù)分子數(shù)N與物質(zhì)的量n

之間的關(guān)系N=n-NA,并結(jié)合密度公式進(jìn)行分析計(jì)算。

(2)對(duì)液體、固體物質(zhì)可忽略分子之間的間隙;氣體分子之間的距離遠(yuǎn)

大于分子大小,氣體的體積與分子數(shù)比值不等于氣體分子的體積，僅

表示一個(gè)氣體分子平均占有空間的大小。

［典例2］已知地球大氣層的厚度h遠(yuǎn)小于地球半徑R,空氣平均摩爾

質(zhì)量為M,阿伏加德羅常數(shù)為NA,地面大氣壓強(qiáng)為po,重力加速度大小

為go由此可估算,地球大氣層空氣分子總數(shù)和空氣分子之間的平均

距離為(A)

A4nNAPoR23llUgh

ji'Mg'?NAPO

B4TTNAPOR2lMgh

,,Mg'?NAPO

C2一必如7?2lMgh

Mg，qNAPO

D2TTNAPOR23IHigh

Mg'NNAPO

解析:地球大氣對(duì)地球表面的壓力是由重力引起的，即mg=pos,其中地

球表面積S=4口R2,解得空氣質(zhì)量m=%皿,空氣分子數(shù)

9

嗎POR2由于h<<大氣層的總體積y=4口R2設(shè)空氣分

MMg

子所占空間為邊長為a的正方體,則V=Na3,解得ad黑故A正確，B、

C、D錯(cuò)誤。

［備用2］空調(diào)在制冷過程中，室內(nèi)空氣中的水蒸氣接觸蒸發(fā)器(銅管)

液化成水,經(jīng)排水管排走,空氣中水分越來越少,人會(huì)感覺干燥。若有

33

一空調(diào)工作一段時(shí)間后，排出液化水的體積V=1.0X10cmo已知水

的密度P=1.0Xkg/m\摩爾質(zhì)量M=l.8X10「2kg/mol,阿伏加德

羅常數(shù)NA=6.0XK)23moi。求：(結(jié)果均保留1位有效數(shù)字)

(1)該液化水中含有水分子的總數(shù)N;

(2)一個(gè)水分子的直徑d。

解析：⑴水的摩爾體積為V*：詈界m,01=L8XMmVmol,

VN_T.0X103X10-6X6.0X1()23

水分子數(shù)N=A七3X1025(個(gè))。

1-8X105

⑵建立水分子的球體模型或4nd3

得水分子直徑

3m°i_3]6X6?8X10-5-

d=慳-10

{TTNAd3.14x6.OxiO23m^4X10m

答案：⑴3X1()25個(gè)(2)4X1O-10m

分子熱運(yùn)動(dòng)和布朗運(yùn)動(dòng)

1.對(duì)布朗運(yùn)動(dòng)的理解

⑴研究對(duì)象:懸浮在液體、氣體中的微粒。

⑵特點(diǎn):①永不停息；②無規(guī)則;③微粒越小,現(xiàn)象越明顯；④溫度越

高,運(yùn)動(dòng)越劇烈;⑤肉眼直接看不到。

⑶成因：布朗運(yùn)動(dòng)是由于微粒周圍的分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)對(duì)其撞擊力的

不平衡引起的,是分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映。

2.擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動(dòng)、分子熱運(yùn)動(dòng)的比較

項(xiàng)

擴(kuò)散現(xiàn)象布朗運(yùn)動(dòng)分子熱運(yùn)動(dòng)

目

活

動(dòng)

分子固體微小顆粒分子

主

體

微小顆粒（分子團(tuán)）的分子的運(yùn)動(dòng),分子無

分子的運(yùn)動(dòng),發(fā)

運(yùn)動(dòng),較大的顆粒不做論大小都做熱運(yùn)動(dòng)，

區(qū)生在固體、液體、

布朗運(yùn)動(dòng)，但它本身及熱運(yùn)動(dòng)不能通過光

別氣體等任何兩種

周圍的分子仍在做熱學(xué)顯微鏡直接觀察

物質(zhì)之間

運(yùn)動(dòng)到

觀電子顯微鏡或掃描

肉眼可見光學(xué)顯微鏡

察隧道顯微鏡

共

同都是永不停息的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，都隨溫度的升高而變得更加激烈

點(diǎn)

［典例3］（多選）墨滴入水，擴(kuò)而散之，徐徐混勻。關(guān)于該現(xiàn)象的分析

正確的是（BC）

A.混合均勻主要是由于炭粒受重力作用

B.混合均勻的過程中，水分子和炭粒都做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)

C.使用炭粒更小的墨汁,混合均勻的過程進(jìn)行得更迅速

D.墨汁的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)是由于炭粒和水分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)引起的

解析:根據(jù)分子動(dòng)理論的知識(shí)可知，混合均勻主要是由于水分子做無

規(guī)則運(yùn)動(dòng),炭粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)為布朗運(yùn)動(dòng)；由于布朗運(yùn)動(dòng)的劇烈程度

與顆粒大小和溫度有關(guān),所以使用炭粒更小的墨汁,布朗運(yùn)動(dòng)會(huì)越明

顯，則混合均勻的過程進(jìn)行得更迅速，選項(xiàng)B、C正確。

［備用3］做布朗運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn),得到某個(gè)觀察記錄如圖，圖中記錄的是

(D)

A.分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的情況

B.某個(gè)微粒做布朗運(yùn)動(dòng)的軌跡

C.某個(gè)微粒做布朗運(yùn)動(dòng)的速度一時(shí)間圖像

D.按等時(shí)間間隔依次記錄的某個(gè)運(yùn)動(dòng)微粒位置的連線

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),而非分

子的運(yùn)動(dòng)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；既然無規(guī)則,所以微粒沒有固定的運(yùn)動(dòng)軌跡，

故B項(xiàng)錯(cuò)誤;對(duì)于某個(gè)微粒而言在不同時(shí)刻的速度大小和方向均是不

確定的,所以無法確定其在某一個(gè)時(shí)刻的速度,故也就無法描繪其速

度一時(shí)間圖像,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;故只有D項(xiàng)正確。

分子力、分子勢(shì)能與分子間距的關(guān)系

1.分子力與分子勢(shì)能

項(xiàng)目分子力F分子勢(shì)能EP

l\斥力

圖像

隨分r增大,F做正功,Ep

r<r0F隨r增大而減小，表現(xiàn)為斥力

子減小

間距r增大,F先增大后減小,表現(xiàn)r增大,F做負(fù)功,Ep

r>r0

離為引力增大

的變

r=r0Fq=F斥,F=0Ep最小，但不為零

化

r>10r0引力和斥力都很微弱,F=0Ep=0

情況

2.分子勢(shì)能與分子間距的關(guān)系

⑴分子勢(shì)能在平衡位置有最小值,無論分子間距離如何變化,靠近平

衡位置,分子勢(shì)能減小,反之增大。

⑵判斷分子勢(shì)能的變化有兩種方法

①看分子力的做功情況。

②直接由分子勢(shì)能與分子間距離的關(guān)系圖線判斷，但要注意其和分子

力與分子間距離的關(guān)系圖線的區(qū)別。

［典例4］（多選）如圖所示，甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)0,乙分子沿x軸運(yùn)

動(dòng),兩分子間的分子勢(shì)能及與兩分子間距離的關(guān)系如圖中曲線所示。

圖中分子勢(shì)能的最小值為-E。。若兩分子所具有的總能量為0,則下列

說法中正確的是(BD)

A.乙分子在P點(diǎn)(x=x2)時(shí),加速度最大

B.乙分子在P點(diǎn)(x=x2)時(shí),其動(dòng)能為Eo

C.乙分子在Q點(diǎn)(x=X1)時(shí)，處于平衡狀態(tài)

D.乙分子的運(yùn)動(dòng)范圍為xexi

解析:分子處于r。位置時(shí)所受分子合力為零,加速度為零，此時(shí)分子勢(shì)

能最小,分子的動(dòng)能最大，總能量保持不變。由圖可知X2位置即r。位

置,此時(shí)加速度為零,A項(xiàng)錯(cuò)誤;x=X2位置,勢(shì)能為-E。,因總能量為零則

動(dòng)能為Eo,B項(xiàng)正確;在Q點(diǎn),Ep=0但分子力不為零,分子并非處于平衡

狀態(tài),C項(xiàng)錯(cuò)誤;在乙分子沿x軸向甲分子靠近的過程中，分子勢(shì)能先

減小后增大,分子動(dòng)能先增大后減小，即分子的速度先增大后減小,到

Q點(diǎn)分子的速度剛好減為零,此時(shí)由于分子斥力作用，乙分子再遠(yuǎn)離甲

分子返回，即乙分子運(yùn)動(dòng)的范圍為xNxi,D項(xiàng)正確。

［備用4］關(guān)于分子力，下列說法中正確的是(C)

A.碎玻璃不能拼合在一起,說明玻璃分子間斥力起作用

B.用打氣筒給自行車打氣需用力向下壓活塞,說明氣體分子間有斥力

C.固體很難被拉伸，也很難被壓縮,說明分子間既有引力又有斥力

D.水和酒精混合后的體積小于原來體積之和，說明分子間存在引力

解析:分子間作用力發(fā)生作用的距離很小，打碎的碎片間的距離遠(yuǎn)大

于分子力作用距離，因此打碎的玻璃不易粘在一起,這并不能說明是

分子斥力的作用，故A錯(cuò)誤;用打氣筒給自行車打氣需用力向下壓活

塞,是由于需要克服打氣筒內(nèi)外的壓力差,不能說明氣體分子間有斥

力，故B錯(cuò)誤；固體很難被拉伸，也很難被壓縮,說明分子間既有引力

又有斥力，故C正確;水和酒精混合后的體積小于原來體積之和，說明

分子間存在間隙，故D錯(cuò)誤。

衛(wèi)敲溫度和物體的內(nèi)能

1.物體的內(nèi)能與機(jī)械能的比較

項(xiàng)

內(nèi)能機(jī)械能

目

定物體中所有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能物體的動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)

義與分子勢(shì)能的總和能的統(tǒng)稱

決

定與物體的溫度、體積和分子數(shù)跟宏觀運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、參考系和零勢(shì)

因有關(guān)能點(diǎn)的選取有關(guān)

素

量

任何物體都有內(nèi)能可以為零

值

2.內(nèi)能的變化

——<W3=

不

（改變內(nèi)色的方刈在內(nèi)能改變

1同上是等效的

——』熱傳遞）=整內(nèi)能轉(zhuǎn)移）

3.幾點(diǎn)注意

（1）溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志。

⑵溫度、分子動(dòng)能、分子勢(shì)能或內(nèi)能只對(duì)大量分子才有意義。

⑶任何物體都有內(nèi)能。

（4）體積增大,分子勢(shì)能不一定增大（如水變成冰）。

（5）理想氣體的分子力為零、分子勢(shì)能為零，因此一定質(zhì)量的理想氣體

的內(nèi)能只由溫度決定。

［典例5］（多選）1g100℃的水與1g100℃的水蒸氣相比較，下述

說法中正確的是（AD）

A.分子的平均動(dòng)能與分子的總動(dòng)能都相同

B.分子的平均動(dòng)能相同,分子總動(dòng)能不同

C.1g100℃的水與1g100℃的水蒸氣內(nèi)能相同

D.1g100℃的水的內(nèi)能小于1g100。。的水蒸氣的內(nèi)能

解析:溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，因而在相同的溫度下,分子的平均

動(dòng)能相同，又1g100℃的水與1g100℃的水蒸氣的分子數(shù)相同,A

正確；當(dāng)從100℃的水變成100℃的水蒸氣的過程中，分子距離變大,

要克服分子引力做功，因而分子勢(shì)能增加，所以100℃的水的內(nèi)能小

于1g100℃的水蒸氣的內(nèi)能,D正確。

［備用5］下列說法正確的是（C）

A.內(nèi)能是物體中所有分子熱運(yùn)動(dòng)所具有的動(dòng)能的總和

B.氣體壓強(qiáng)僅與氣體分子的平均動(dòng)能有關(guān)

C.溫度標(biāo)志著物體內(nèi)大量分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度

D.氣體膨脹對(duì)外做功且溫度降低,分子的平均動(dòng)能可能不變

解析：內(nèi)能是物體內(nèi)所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和，故A

錯(cuò)誤；氣體壓強(qiáng)不僅與分子的平均動(dòng)能有關(guān),還與分子的密集程度有

關(guān)，故B錯(cuò)誤;溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,標(biāo)志著物體內(nèi)大量分子熱

運(yùn)動(dòng)的劇烈程度,故C正確;氣體膨脹對(duì)外做功且溫度降低,溫度是分

子平均動(dòng)能的標(biāo)志,溫度降低,則分子的平均動(dòng)能變小，故D錯(cuò)誤。

衛(wèi)弱分子運(yùn)動(dòng)速率分布規(guī)律

［典例6］某種氣體在不同溫度下的氣體分子速率分布曲線如圖所示,

圖中f（v）表示v處單位速率區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)百分率,所對(duì)應(yīng)的溫度分

別為Ti、Tn、Tin,則（B）

A.TQTQTinB.Tni>Tn>Ti

CTn>Ti,Tu>TniD.T［=Tu=Tni

解析:溫度越高時(shí)速率大的分子所占據(jù)的比例越大,將圖線的對(duì)稱軸

近似看作平均含義,顯然從圖中可看出Tni>Tu>Ti,B正確。

［備用6］氣體能夠充滿密閉容器,說明氣體分子除相互碰撞的短暫時(shí)

間外（C）

A.氣體分子可以做布朗運(yùn)動(dòng)

B.氣體分子的動(dòng)能都一樣大

C.相互作用力十分微弱,氣體分子可以自由運(yùn)動(dòng)

D.相互作用力十分微弱,氣體分子間的距離都一樣大

解析:布朗運(yùn)動(dòng)是固體小顆粒的運(yùn)動(dòng),A錯(cuò)誤;氣體分子的運(yùn)動(dòng)是雜亂

無章的,表示氣體分子的速度大小和方向具有不確定性,與溫度的關(guān)

系是統(tǒng)計(jì)規(guī)律,B錯(cuò)誤;氣體分子的相互作用力十分微弱，但是由于頻

繁撞擊使得氣體分子間的距離不一樣大,D錯(cuò)誤;氣體分子的相互作用

力十分微弱,氣體分子可以自由運(yùn)動(dòng),所以氣體沒有固定形狀,C正確。

（°〃/〃〃〃/課堂訓(xùn)練技師備用

1.（對(duì)分子動(dòng)理論的理解）關(guān)于分子動(dòng)理論,下列說法正確的是

（B）

A.分子間的引力隨分子間距的增大而增大

B.分子間的斥力隨分子間距的減小而增大

C.水結(jié)冰的原因是當(dāng)溫度降低到0℃時(shí),水分子的熱運(yùn)動(dòng)停下來了

D.給一壺水加熱，隨著水的溫度升高,每一個(gè)水分子的運(yùn)動(dòng)速率都會(huì)

增大

解析:分子間的引力和斥力都隨著分子間距離的增大而減小,都隨著

分子間距離的減小而增大,故A錯(cuò)誤,B正確;分子在永不停息地做無

規(guī)則運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤;溫度升高,分子平均速率增大，但并不是每一個(gè)

水分子的運(yùn)動(dòng)速率都會(huì)增大,故D錯(cuò)誤。

2.（分子動(dòng)理論的應(yīng)用）運(yùn)用分子動(dòng)理論的相關(guān)知識(shí),判斷下列說法正

確的是（C）

A.氣體分子單位時(shí)間內(nèi)和單位面積器壁碰撞的次數(shù)僅與溫度有關(guān)

B.某氣體的摩爾體積為V,每個(gè)分子的體積為V。,則阿伏加德羅常數(shù)可

表示為NA=一

C.生產(chǎn)半導(dǎo)體器件時(shí)需要在純凈的半導(dǎo)體材料中摻入其他元素,這可

以在高溫條件下利用分子的擴(kuò)散來完成

D.水流流速越快,說明水分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，但并非每個(gè)水分子運(yùn)

動(dòng)都劇烈

解析:氣體分子單位時(shí)間內(nèi)和單位面積器壁碰撞的次數(shù)，與溫度以及

單位體積內(nèi)的分子個(gè)數(shù)有關(guān)，故A錯(cuò)誤；由于氣體分子之間的距離遠(yuǎn)

大于氣體分子的大小,所以不能用氣體的摩爾體積V與每個(gè)分子的體

積Vo的比值求阿伏加德羅常數(shù),故B錯(cuò)誤;生產(chǎn)半導(dǎo)體器件時(shí)需要在

純凈的半導(dǎo)體材料中摻入其他元素,這可以在高溫條件下利用分子的

擴(kuò)散來完成，故C正確;分子的熱運(yùn)動(dòng)是物體內(nèi)部分子的運(yùn)動(dòng)，只與溫

度有關(guān),與宏觀的水流速度無關(guān),故D錯(cuò)誤。

3.（分子間的相互作用）如圖所示，圖線甲和圖線乙為兩分子之間的引

力以及斥力隨兩分子之間距離的變化規(guī)律圖線,且兩圖線有一交點(diǎn)，

假設(shè)分子間的平衡距離為r。。則下列說法正確的是（C）

A.圖線甲為分子斥力隨分子間距離變化的圖線

B.圖線乙為分子引力隨分子間距離變化的圖線

C.兩圖線的交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)約為r0

D.如果兩分子之間的距離增大,則分子間的斥力比引力減小得慢

解析：因斥力比引力隨分子間距離變化得快,斜率絕對(duì)值更大,A、B錯(cuò)

誤；當(dāng)分子間距為r。時(shí),兩個(gè)分子間的引力等于斥力,兩圖線交點(diǎn)對(duì)應(yīng)

的橫坐標(biāo)約為r0,C正確；由于分子斥力比分子引力變化得快,當(dāng)兩個(gè)

分子間的距離增大時(shí)，分子間的斥力比引力隨分子間距離減小得快,D

錯(cuò)誤。

4.（分子運(yùn)動(dòng)速率分布規(guī)律）伽爾頓板可用以演示統(tǒng)計(jì)規(guī)律。如圖，使

大量小球從上方漏斗形入口落下,最終小球都落在槽內(nèi)。重復(fù)多次實(shí)

驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)（D）

A.某個(gè)小球落在哪個(gè)槽內(nèi)是有規(guī)律的

B.大量小球在槽內(nèi)的分布是無規(guī)律的

C.大量小球落入槽內(nèi)后均勻分布在各槽中

D.越接近漏斗形入口處的槽內(nèi)，小球聚集越多

解析:某個(gè)小球落在哪個(gè)槽內(nèi)是無規(guī)律的,大量小球在槽內(nèi)的分布是

有規(guī)律的,越接近漏斗形入口處的槽內(nèi)，小球聚集越多,選項(xiàng)D正確。

5.（溫度和物體的內(nèi)能）下列說法中正確的是（C）

A.物體自由下落時(shí)速度增大,所以物體內(nèi)能也增大

B.物體的機(jī)械能為零時(shí)，內(nèi)能也為零

C.物體的體積減小溫度不變時(shí),物體內(nèi)能不一定減小

D.質(zhì)量、溫度、體積都相等的物體的內(nèi)能一定相等

解析:物體的機(jī)械能和內(nèi)能是兩個(gè)完全不同的概念,物體的動(dòng)能由物

體的宏觀速率決定,而物體內(nèi)分子的動(dòng)能由分子熱運(yùn)動(dòng)的速率決定，

分子動(dòng)能不可能為零（溫度不可能達(dá)到絕對(duì)零度），而物體的動(dòng)能可能

為零,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;物體體積減小時(shí),分子間距離減小，但分子勢(shì)能

可能增加，選項(xiàng)C正確;質(zhì)量、溫度、體積都相等的物體，如果是由不

同物質(zhì)組成,分子數(shù)不一定相同，因此物體內(nèi)能不一定相等,選項(xiàng)D錯(cuò)

誤。

課時(shí)訓(xùn)練

回■礎(chǔ)鞏固

1.阿伏加德羅常數(shù)是NA,銅的摩爾質(zhì)量為M,銅的密度是P,則下列說

法中正確的是(A)

A.1n?銅所含原子數(shù)目是警

B.1kg銅所含原子數(shù)目是PNA

C.1個(gè)銅原子的質(zhì)量是竺

P

D.1個(gè)銅原子占有的體積為坐

P

解析:據(jù)已知條件知v=ln?銅的質(zhì)量在數(shù)值上等于P(kg),相當(dāng)于

￡(mol),所含原子數(shù)為￡?吊,A正確；1kg銅所含原子數(shù)目是粵,B錯(cuò)

MMM

誤;每個(gè)原子的質(zhì)量為3，C錯(cuò)誤；每個(gè)原子占有的體積為?==,D

NANApNA

錯(cuò)誤。

2.下列可以算出阿伏加德羅常數(shù)的一組數(shù)據(jù)是(D)

A.水的密度和水的摩爾質(zhì)量

B.水的摩爾質(zhì)量和水分子的體積

C.水分子的體積和水分子的質(zhì)量

D.水分子的質(zhì)量和水的摩爾質(zhì)量

解析:選項(xiàng)A中缺少水分子的微觀量,選項(xiàng)B中缺少水的摩爾質(zhì)量的條

件,選項(xiàng)C中缺少水的摩爾體積或摩爾質(zhì)量，只有選項(xiàng)D正確。

3.1859年麥克斯韋從理論上推導(dǎo)出了氣體分子速率的分布規(guī)律,后來

有許多實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了這一規(guī)律。若以橫坐標(biāo)v表示分子速率,縱坐標(biāo)f（v）

表示各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比。下面四幅圖能正確表

示某一溫度下氣體分子速率分布規(guī)律的是（D）

解析:大量分子速率越接近平均速率,分子數(shù)越多,呈正態(tài)分布,故D

圖正確。

4.下列關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)的說法，正確的是（B）

A.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)

B.液體溫度越高,懸浮粒子越小,布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈

C.布朗運(yùn)動(dòng)是由于液體各部分的溫度不同而引起的

D.在春季空氣中，柳絮像雪花般飛舞也是一種布朗運(yùn)動(dòng)

解析:布朗運(yùn)動(dòng)是小顆粒受到不同方向的液體分子或氣體分子無規(guī)則

運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的撞擊力不平衡引起的，間接證明了分子永不停息地做無規(guī)

則運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;布朗運(yùn)動(dòng)的影響因素是溫度和顆粒大小,溫度越高、

顆粒越小,布朗運(yùn)動(dòng)越明顯，故B正確;布朗運(yùn)動(dòng)是由于固體小顆粒受

液體或氣體分子的碰撞作用不平衡而引起的，而不是由液體各部分的

溫度不同而引起的，故C錯(cuò)誤;布朗運(yùn)動(dòng)的小顆粒很小,是用肉眼看不

到的,我們所看到的柳絮飛舞,是由氣流引起的,不是布朗運(yùn)動(dòng),故D

錯(cuò)誤。

5.（多選）關(guān)于物體的內(nèi)能，下列說法正確的是（BD）

A.相同質(zhì)量的兩種物質(zhì)，升高相同的溫度，內(nèi)能的增加量一定相同

B.物體的內(nèi)能改變時(shí)溫度不一定改變

C.內(nèi)能與物體的溫度有關(guān)，所以0℃的物體內(nèi)能為零

D.分子數(shù)和溫度相同的物體不一定具有相同的內(nèi)能

解析:相同質(zhì)量的同種物質(zhì)，升高相同的溫度，吸收的熱量相同，相同

質(zhì)量的不同種物質(zhì)，升高相同的溫度,吸收的熱量不同，故A錯(cuò)誤;物

體內(nèi)能改變時(shí)溫度不一定改變，比如0℃的冰融化為0℃的水，內(nèi)能

增加，故B正確;分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),可知任何物體在任

何狀態(tài)下都有內(nèi)能,故C錯(cuò)誤;物體的內(nèi)能與分子數(shù)、物體的溫度和體

積三個(gè)因素有關(guān),分子數(shù)和溫度相同的物體不一定有相同的內(nèi)能,故D

正確。

6.（多選）關(guān)于熱力學(xué)溫度和攝氏溫度，以下說法正確的是（ABC）

A.熱力學(xué)溫度的單位“K”是國際單位制中的基本單位

B.溫度升高了1℃就是升高了1K

C.0℃的溫度可用熱力學(xué)溫度粗略地表示為273K

D.隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,絕對(duì)零度是可以達(dá)到的

解析:熱力學(xué)溫度的單位“K”是國際單位制中七個(gè)基本單位之一，故

A正確；由丁土+273.15K,得AT=At,則知溫度升高了1℃就是升高

了1K,故B正確；根據(jù)T=t+273.15K知，當(dāng)t=0℃時(shí)1Q273K,故C

正確；不管通過任何方法都不可能達(dá)到絕對(duì)零度,故D錯(cuò)誤。

7.（多選）如圖是氧氣分子在不同溫度（0。。和100℃）下的速率分布

規(guī)律圖，橫坐標(biāo)表示速率，縱坐標(biāo)表示某一速率內(nèi)的分子數(shù)占總分子

數(shù)的百分比，由圖可知（AD）

A.同一溫度下，氧氣分子呈現(xiàn)出“中間多，兩頭少”的分布規(guī)律

B.隨著溫度的升高,每一個(gè)氧氣分子的速率都增大

C.隨著溫度的升高,氧氣分子中速率小的分子所占的比例增大

D.溫度越高,氧氣分子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率越大

解析：“溫度越高,分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈”指的是溫度越高，速率大的

分子分布越多,而不是每一個(gè)分子的速率都增大,選項(xiàng)A、D正確。

8.食鹽晶體結(jié)構(gòu)如圖所示，用?表示Na,離子，。表示C「離子。已知

Na,與C「的最近距離為acm,NA表示阿伏加德羅常數(shù)，已知食鹽晶體的

摩爾質(zhì)量M=58.5g/mol,則食鹽的密度為（C）

58.5-3n58.5-3

C.----Tg?cmD.---rg?cm

33

2xNAa8NAa

解析:一個(gè)Na,或C「在晶體中所占空間的體積為a3,則一個(gè)NaCl晶體

的體積為V=2a;食鹽晶體的摩爾體積為「:NA?2a;食鹽晶體的摩爾

質(zhì)量為M=58.5g/mol,則食鹽的密度Pg-cm'3,C選項(xiàng)正確。

V2NA。

9.如圖所示,兩個(gè)接觸面平滑的鉛柱壓緊后懸掛起來,下面的鉛柱不

脫落，主要原因是（D）

|卜-?柱

SJ鉤碼

A.鉛分子做無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)

B.鉛柱受到大氣壓力作用

C.鉛柱間存在萬有引力作用

D.鉛柱間存在分子引力作用

解析：由于鉛柱較軟而且接觸面平滑,用力壓緊,使得鉛分子間的距離

小到分子力起作用的距離,分子引力的作用使鉛柱在鉤碼的牽引下未

分開,D正確。

10.下列四幅圖中，能正確反映分子間作用力f和分子勢(shì)能垣隨分子

間距離r變化關(guān)系的圖線是（B）

cD

解析:當(dāng)r〈r。時(shí),分子引力小于分子斥力,分子間作用力表現(xiàn)為斥力，

若r增大,分子力做正功,分子勢(shì)能減?。划?dāng)r>r。時(shí),分子引力大于分

子斥力,分子間作用力表現(xiàn)為引力,若r增大,分子力做負(fù)功,分子勢(shì)

能增大；當(dāng)r=r。時(shí),分子引力等于分子斥力,分子間作用力為0,分子勢(shì)

能達(dá)到最小值,故選B。

何能力提升

11.把生鴨蛋放在鹽水中腌制一段時(shí)間，鹽就會(huì)進(jìn)入鴨蛋里使其變成

咸鴨蛋。則下列說法正確的是（A）

A.如果讓腌制鴨蛋的鹽水溫度升高,鹽分子進(jìn)入鴨蛋的速度就會(huì)加快

B.鹽分子的運(yùn)動(dòng)屬于布朗運(yùn)動(dòng)

C.在鴨蛋腌制過程中，只有鹽分子進(jìn)入鴨蛋內(nèi)

D.鹽水溫度升高,每個(gè)鹽分子運(yùn)動(dòng)的速率都會(huì)增大

解析:如果讓腌制鴨蛋的鹽水溫度升高,鹽分子運(yùn)動(dòng)更劇烈，則鹽分子

進(jìn)入鴨蛋的速度就會(huì)加快,故A正確;布朗運(yùn)動(dòng)本身不是分子的運(yùn)動(dòng)，

故B錯(cuò)誤;在腌制鴨蛋的鹽水中，有鹽分子進(jìn)入鴨蛋,分子運(yùn)動(dòng)是無規(guī)

則的，同樣會(huì)有鹽分子從鴨蛋里面出來,故C錯(cuò)誤;鹽水溫度升高,分

子的平均動(dòng)能增大,但不是每個(gè)鹽分子運(yùn)動(dòng)的速率都會(huì)增大,個(gè)別分

子的速率也可能減小，故D錯(cuò)誤。

12.為了殺死病毒,預(yù)防傳染,人們使用乙醇噴霧消毒液和免洗洗手液,

兩者的主要成分都是酒精，則下列說法正確的是（C）

A.在房間內(nèi)噴灑乙醇消毒液后,會(huì)聞到淡淡的酒味,這是由于酒精分

子做布朗運(yùn)動(dòng)的結(jié)果

B.在房間內(nèi)噴灑乙醇消毒液后,會(huì)聞到淡淡的酒味,與分子運(yùn)動(dòng)無關(guān)

C.使用免洗洗手液洗手后，手部很快就干爽了，是由于液體蒸發(fā)的

緣故

D.使用免洗洗手液洗手后,洗手液中的酒精由液態(tài)變?yōu)橥瑴囟鹊臍怏w

的過程中，內(nèi)能不變

解析:在房間內(nèi)噴灑乙醇消毒液后，會(huì)聞到淡淡的酒味,這是由于酒精

分子擴(kuò)散的結(jié)果,擴(kuò)散現(xiàn)象本質(zhì)就是分子無規(guī)則的運(yùn)動(dòng),故A、B錯(cuò)誤;

因?yàn)橐磺形镔|(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),所以使用免洗洗手液

洗手后，手部很快就干爽了，這是擴(kuò)散現(xiàn)象，故C正確;洗手液中的酒

精由液態(tài)變?yōu)橥瑴囟鹊臍怏w的過程中，溫度不變,分子平均動(dòng)能不變,

但是分子之間的距離變大,分子勢(shì)能增大,所以內(nèi)能增大,故D錯(cuò)誤。

13.如圖所示，甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)0,乙分子位于x軸上。甲分子

對(duì)乙分子的作用力F與兩分子間距離x的關(guān)系如圖中曲線所示?，F(xiàn)把

乙分子從a處逐漸向甲分子靠近，則（D）

A.乙分子從a到b過程中，分子力增大,分子間勢(shì)能增大

B.乙分子從a到c過程中，分子力先增大后減小,分子間勢(shì)能先減小后

增大

C.乙分子從b到c過程中，分子力