1、热学第十二章考情分析高考对本部分知识的考查主要以选择题、实验题和计算题为主，其中计算题以气体实验定律的考查为主，虽然综合性不太强，但学生的得分率较低，应加以重视。重要考点1.分子动理论的基本观点和实验依据()2阿伏加德罗常数()3气体分子运动速率的统计分布()4温度、内能()5固体的微观结构、晶体和非晶体()重要考点6液晶的微观结构()7液体的表面张力现象()8气体实验定律()9理想气体()10饱和蒸汽、未饱和蒸汽和饱和蒸汽压()11相对湿度()12热力学第一定律()重要考点13能量守恒定律()14热力学第二定律()15单位制：中学物理中涉及的国际单位制的基本单位和其他单位，例如摄氏度、标准大
2、气压()实验十三：用油膜法估测分子的大小说明：1.知道国际单位制中规定的单位符号。2要求会正确使用温度计。考点解读1.本部分考点内容的要求基本上是级，即理解物理概念和物理规律的确切含义，理解物理规律的适用条件，以及它们在简单情况下的应用。2高考热学命题的重点内容有：(1)分子动理论要点，分子力，分子大小、质量、数目估算；(2)内能的变化及改变内能的物理过程、气体压强的决定因素以及气体压强的计算；(3)气体实验定律、理想气体状态方程和用图象表示气体状态的变化；(4)热现象实验与探索过程的方法。考点解读3近两年来热学考题中还涌现出了许多对热现象的自主学习和创新能力考查的新情景试题，多以科技前沿、社
3、会热点及与生产生活联系的问题为背景来考查热学知识在实际中的应用。第1讲 分子动理论 内能主干梳理 对点激活 知识点 分子动理论 1物体是由大量分子组成的(1)分子的大小分子直径：数量级是 01_ m；分子质量：数量级是 1026 kg；测量方法：油膜法。(2)阿伏加德罗常数1 mol 任何物质所含有的粒子数，NA 02_ mol1。阿伏加德罗常数是联系宏观物理量与微观物理量的桥梁。10106.0210232分子做永不停息的无规则运动(1)扩散现象定义：03_物质能够彼此进入对方的现象。实质：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 04_产生的。温度越高，扩散现象越明显。(2
4、)布朗运动定义：悬浮在液体中的微粒的永不停息的 05_运动。成因：液体分子无规则运动，对固体微粒撞击作用不平衡造成的。特点：永不停息，无规则；微粒 06_，温度 07_，布朗运动越明显。不同无规则运动无规则越小越高结论：反映了 08_运动的无规则性。(3)热运动定义：分子永不停息的 09_运动。特点：温度越高，分子无规则运动越激烈。3分子间的相互作用力(1)引力和斥力同时存在，都随分子间距离的增大而 10_，随分子间距离的减小而 11_，12_比引力变化更快。液体分子无规则减小增大斥力(2)分子力随分子间距离的变化图象如图所示。(3)分子力的特点rr0 时(r0 的数量级为 1010 m)，F
5、 引F 斥，分子力 F0；rr0 时，F 引r0 时，F 引F 斥，分子力 F 表现为 14_；r10r0 时，F 引、F 斥都已十分微弱，可认为分子力 F 15_。斥力引力0知识点 温度、内能 1温度一切达到 01_的系统都具有相同的温度。2两种温标摄氏温标和热力学温标。关系：T 02_。热平衡t273.15 K3分子动能(1)分子动能是 03_所具有的动能；(2)平均动能是所有分子热运动的动能的平均值，04_是分子热运动的平均动能的标志；(3)分子热运动的总动能是物体内所有分子热运动动能的 05_。4分子势能(1)定义：由于分子间存在着引力和斥力，所以分子具有由它们的 06_决定的能。分子
6、热运动温度总和相互位置(2)分子势能的决定因素微观上决定于 07_；宏观上决定于物体的 08_。5物体的内能(1)物体中所有分子的热运动 09_与 10_的总和叫物体的内能，内能是状态量。(2)对于给定的物体，其内能大小与物体的 11_和 12_有关。(3)物体的内能与物体的位置高低、运动速度大小无关。分子间距离体积动能分子势能温度体积(4)决定内能的因素微观上：分子动能、分子势能、分子个数。宏观上：温度、体积、物质的量(摩尔数)。(5)改变物体的内能有两种方式做功：当做功使物体的内能发生改变时，外界对物体做了多少功，物体内能就增加多少；物体对外界做了多少功，物体内能就减少多少。热传递：当热传
7、递使物体的内能发生改变时，物体吸收了多少热量，物体内能就增加多少；物体放出了多少热量，物体内能就减少多少。一 堵点疏通1只要知道气体的体积和阿伏加德罗常数，就可以算出分子的体积。()2扩散现象和布朗运动的剧烈程度都与温度有关，所以扩散现象和布朗运动也叫做热运动。()3相同质量和相同温度的氢气和氧气，氢气的内能大，氧气分子的平均动能大，氢气分子的平均速率大。()4在阳光照射下的教室里，眼睛直接看到的空气中尘埃的运动属于布朗运动。()5分子力随分子间距离的变化而变化，当 rr0 时，随着距离的增大，分子间的引力和斥力都增大，但引力比斥力增大的快，故分子力表现为引力。()6分子的动能与分子的势能的和
8、叫做这个分子的内能。()7分子力减小时，分子势能也一定减小。()8物体的机械能减小时，内能不一定减小。()9内能相同的物体，它们的分子平均动能一定相同。()答案二 对点激活1(人教版选修 33P7T2 改编)(多选)以下关于布朗运动的说法错误的是()A布朗运动证明，组成固体小颗粒的分子在做无规则运动B一锅水中撒一点胡椒粉，加热时发现水中的胡椒粉在翻滚，这说明温度越高布朗运动越激烈C在显微镜下可以观察到煤油中小粒灰尘的布朗运动，这说明煤油分子在做无规则运动D扩散现象和布朗运动都证明分子在做永不停息的无规则运动解析 布朗运动反映了液体分子的无规则运动，故 A 错误；胡椒粉的运动不是布朗运动，是水的
9、对流引起的，故 B 错误，正确的只有 C、D。解析解析 物体的内能是物体内所有分子的分子动能和分子势能的总和，与物体的温度、体积、分子总数(即物质的量)均有关，故 A、B 错误，C 正确；物体的内能与物体速度的变化无关，物体的速度减小，物体的内能可能增大，可能减小，可能不变，D 错误。答案解析2对内能的理解，下列说法正确的是()A物体的质量越大，物体的内能越大B物体的温度越高，物体的内能越大C同一个物体，内能的大小与物体的体积和温度有关D物体的速度减小，物体的内能一定减小3.(人教版选修 33P9T4)如图所示，把一块洗净的玻璃板吊在橡皮筋的下端，使玻璃板水平地接触水面。如果你想使玻璃板离开水
10、面，向上拉橡皮筋的力必须大于玻璃板的重量。请解释为什么。答案答案 因为玻璃板和水的分子间分子引力大于斥力。解析 铜的摩尔体积 VM，一个铜原子的体积 V0 VNAV0d36联立得 d36MNA2.841010 m。答案解析4(人教版选修 33P4T3)把铜分子看成球形，试估算铜分子的直径。已知铜的密度为 8.9103 kg/m3，铜的摩尔质量为 6.4102 kg/mol。答案 2.841010 m考点细研 悟法培优 考点 1 微观量的估算1.分子模型物质有固态、液态和气态三种状态，不同物态下应将分子看成不同的模型。(1)固体、液体分子一个一个紧密排列，可将分子看成球形或立方体形，如图所示。分
11、子间距等于小球的直径或立方体的棱长，所以 d3 6V(球体模型)或 d3 V(立方体模型)。(2)气体分子不是一个一个紧密排列的，它们之间的距离很大，所以计算的一般是每个分子所占据的平均空间大小。如图所示，将每个分子占据的空间视为棱长为 d 的立方体，所以 d3 V。2微观量：分子体积 V0、分子直径 d、分子质量 m。3宏观量：物体体积 V、摩尔体积 Vmol、物体的质量 M、摩尔质量Mmol、物体的密度。4微观量与宏观量的关系(1)分子的质量：mMmolNA VmolNA。(2)分子的体积(或占据的空间)：V0VmolNA MmolNA对固体和液体，V0 表示分子的体积；对气体，V0 表示
12、分子占据的空间。(3)物体所含的分子数：N VVmolNA MVmolNA，或 N MMmolNA VMmolNA。例 1(多选)钻石是首饰和高强度钻头、刻刀等工具中的主要材料，设钻石的密度为(单位为 kg/m3)，摩尔质量为 M(单位为 g/mol)，阿伏加德罗常数为 NA。已知 1 克拉0.2 克，则()Aa 克拉钻石所含有的分子数为0.2aNAMBa 克拉钻石所含有的分子数为aNAMC每个钻石分子直径的表达式为3 6M103NA(单位为 m)D每个钻石分子直径的表达式为6MNA(单位为 m)答案(1)a 克拉钻石的物质的量如何求？提示：0.2aM。(2)求解每个钻石分子直径表达式时，把钻
13、石分子看成哪种模型？提示：球体模型。尝试解答 选AC。a克拉钻石物质的量(摩尔数)为n0.2aM，所含分子数为NnNA0.2aNAM，A正确，B错误；钻石的摩尔体积VM103(单位为m3/mol)，每个钻石分子体积为V0 VNAM103NA，设钻石分子直径为d，则V043d23，联立解得d3 6M103NA(单位为m)，C正确，D错误。尝试解答微观量的求解方法(1)分子的大小、分子体积、分子质量属微观量，直接测量它们的数值非常困难，可以借助较易测量的宏观量结合摩尔体积、摩尔质量等来估算这些微观量，其中阿伏加德罗常数是联系宏观量和微观量的桥梁和纽带。(2)建立合适的物理模型，通常把固体、液体分子
14、模拟为球形或立方体形，如上例中将钻石分子看成球形；对于气体分子所占据的空间则可建立为立方体模型。答案变式 11(多选)若以 V 表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，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()AV0 VNAB.M0 MNAC MNAV0D.NAVM0解析 由于水蒸气分子间距远大于分子直径，则 V0 VNA，A 错误；1 mol水蒸气的质量等于水分子的质量与阿伏加德罗常数 NA 的乘积，B 正确；由于摩尔体积 VV0NA，则 MV MNAV0，C 错误；水蒸气的摩尔质量
15、V 除以水蒸气分子的质量等于阿伏加德罗常数，D 正确。解析答案变式 12(2019江苏扬州期末)目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术。实验发现，在水深 300 m 处，二氧化碳将变成凝胶状态，当水深超过 2500 m 时，二氧化碳会浓缩成近似固体的硬胶体。设在某状态下二氧化碳气体的密度为，摩尔质量为 M，阿伏加德罗常数为 NA，将二氧化碳分子看成直径为 D 的球球的体积公式为 V 球16D3，则在该状态下体积为 V 的二氧化碳气体变成硬胶体后体积为多少？答案 VNAD36M解析 二氧化碳气体变成硬胶体后，可以看成是分子一个个紧密排列在一起的。体积为 V 的二氧化碳气体质量为 mV；所含分子
16、数为 NmMNAVM NA；变成硬胶体后体积为 VN16D3VNAD36M。解析考点 2 扩散现象、布朗运动与分子热运动1.扩散现象：相互接触的物体分子彼此进入对方的现象。产生原因：分子永不停息地做无规则运动。2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：无规则、永不停息。(3)相关因素：颗粒大小、温度。(4)物理意义：说明液体或气体分子永不停息地做无规则的热运动。3扩散现象、布朗运动与热运动的比较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、气体任何两种物质之间比分子大得多的微粒的运动，只能在液体、气体中发生分子的运动，不能通
17、过光学显微镜直接观察到共同点都是无规则运动；都随温度的升高而更加激烈联系扩散现象、布朗运动都反映分子做无规则的热运动答案例 2(2019北京丰台二模)关于布朗运动，下列说法中正确的是()A布朗运动反映了花粉颗粒内部分子的无规则运动B悬浮在水中的花粉颗粒越大，布朗运动就越明显C温度升高，布朗运动和分子热运动都会变得剧烈D布朗运动是由于液体各个部分的温度不同引起的(1)布朗运动是花粉颗粒内部分子的无规则运动吗？提示：不是。(2)布朗运动的产生原因是什么？提示：液体分子对花粉颗粒撞击的不平衡性。尝试解答 选C。布朗运动是花粉颗粒的无规则运动，反映了液体分子的无规则运动，A错误；悬浮在水中的花粉颗粒越
18、小，布朗运动就越明显，B错误；温度升高，布朗运动和分子热运动都会变得剧烈，C正确；布朗运动是由于液体分子对悬浮在液体中的花粉颗粒的不平衡的撞击引起的，D错误。尝试解答几点易错提醒(1)布朗运动不是热运动。(2)布朗运动肉眼看不见。(3)固体颗粒不是固体分子，是由大量分子组成的。解析 温度越高，分子的热运动越剧烈，扩散进行得越快，A 正确；扩散现象是一种物理现象，不是化学反应，B 错误；扩散现象在气体、液体和固体中都能发生，C 正确；液体中的扩散现象是由于液体分子的无规则运动而产生的，D 错误。答案解析变式 21(2015全国卷节选)(多选)关于扩散现象，下列说法正确的是()A温度越高，扩散进行
19、得越快B扩散现象是不同物质间的一种化学反应C扩散现象在气体、液体和固体中都能发生D液体中的扩散现象是由液体的对流形成的变式 22 做布朗运动实验，得到某个观测记录如图所示。图中记录的是()A分子无规则运动的情况B某个微粒做布朗运动的轨迹C某个微粒做布朗运动的速度时间图线D按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线答案解析 布朗运动是小颗粒的无规则运动，图中表示的是每隔相等的时间间隔颗粒的位置连线图，不是运动轨迹，故从一个位置到另外的位置是怎样运动的，无从得知。解析考点 3 分子力、分子势能与内能1.分子力与分子势能的比较 名称项目 分子间的相互作用力 F分子势能Ep与分子间距的关系图线 名称
20、项目 分子间的相互作用力 F分子势能Eprr0F 引和 F 斥都随距离的增大而减小，随距离的减小而增大，F 引F 斥，F 表现为斥力r 增大，斥力做正功，分子势能减少r 减小，斥力做负功，分子势能增加随分子间距的变化情况r0rF 斥，F 表现为引力r 增大，引力做负功，分子势能增加r 减小，引力做正功，分子势能减少 名称项目 分子间的相互作用力 F分子势能Eprr0F 引F 斥，F0分子势能最小，但不为零随分子间距的变化情况r10r0(109m)F 引和 F 斥都已十分微弱，可以认为分子间没有相互作用力分子势能为零2物体的内能与机械能的比较 名称比较 内能机械能定义物体中所有分子热运动动能与分
21、子势能的总和物体的动能、重力势能和弹性势能的统称决定因素与物体的温度、体积、物态和分子数有关跟宏观运动状态、参考系和零势能点的选取有关量值任何物体都有内能可以为零 名称比较 内能机械能测量无法测量可测量本质微观分子的运动和相互作用的结果宏观物体的运动和相互作用的结果运动形式热运动机械运动联系在一定条件下可以相互转化，能的总量守恒3温度、内能、热量、功的比较概念温度内能(热能)热量功含义表示物体的冷热程度，是物体分子平均动能大小的标志，它是大量分子热运动的集体表现，对个别分子来说，温度没有意义物体内所有分子动能和势能的总和，它是由大量分子的热运动和分子的相互位置所决定的能是热传递过程中内能的改变
22、量，热量是用来量度热传递过程中内能转移的多少做功过程是机械能或其他形式的能和内能之间的转化过程概念温度内能(热能)热量功联系温度和内能是状态量，热量和功则是过程量。热传递的前提条件是存在温差，传递的是热量而不是温度，实质上是内能的转移例 3(2019陕西二模改编)(多选)如图所示是分子间作用力跟距离的关系。下列关于分子动理论有关说法正确的是()答案A分子间距离为 r0 时，分子间既有斥力作用，也有引力作用B分子间距离为 r0 时，分子间势能最小C物体的分子势能总和与物体体积大小有关D物质间的扩散作用主要是分子间斥力作用的结果(1)分子间距离为 r0 时，分子力表现为零，是指分子间引力和斥力都为
23、零吗？提示：不是，是指分子间引力等于斥力，分子力表现为零。(2)分子势能的变化与分子力做功有什么关系？提示：分子力做正功，分子势能减小，分子力做负功，分子势能增大。尝试解答 选ABC。分子间同时存在引力和斥力，分子间距离为r0时，分子间的斥力等于引力，故A正确；当rr0时分子力表现为引力，分子距离增大，分子力做负功，分子势能增大，当rr0时分子力表现为斥力，分子距离减小，分子力做负功，分子势能增大，故当rr0时分子势能最小，故B正确；对于一个质量确定的物体来说，其分子势能的大小跟物体的体积大小有关，故C正确；物质间的扩散作用主要是分子在不停地做无规则运动的结果，故D错误。尝试解答判断分子势能变
24、化的三种方法方法一：根据分子力做功判断。分子力做正功，分子势能减小；分子力做负功，分子势能增加。方法二：利用分子势能与分子间距离的关系图线判断。如图所示。方法三：与弹簧类比。弹簧处于原长时(rr0)弹性势能最小，在此基础上：r，Ep；r，Ep。答案变式 31(多选)甲分子固定在坐标原点 O，只在两分子间的作用力作用下，乙分子沿 x 轴方向运动，两分子间的分子势能 Ep与两分子间距离x 的变化关系如图所示，设乙分子在移动过程中所具有的总能量为 0，则下列说法正确的是()A乙分子在 Q 点时分子势能最小B乙分子在 Q 点时处于平衡状态C乙分子在 P 点时动能最大D乙分子在 P 点时，分子间引力和斥
25、力相等解析 由题图可知，乙分子在 P 点时分子势能最小，此时乙分子受力平衡，甲、乙两分子间引力和斥力相等，D 正确；乙分子在 Q 点时分子势能为 0，大于乙分子在 P 点时的分子势能，A 错误；乙分子在 Q 点时与甲分子间的距离小于平衡距离，分子引力小于分子斥力，合力表现为斥力，所以乙分子在 Q 点时合力不为 0，故不处于平衡状态，B 错误；乙分子在 P点时，其分子势能最小，由能量守恒可知此时乙分子动能最大，C 正确。解析解析 气体的内能等于所有分子热运动的动能和分子之间势能的总和，故 A、C 错误，B、D 正确。答案解析变式 32(2018全国卷节选)(多选)对于实际的气体，下列说法正确的是
26、()A气体的内能包括气体分子的重力势能B气体的内能包括分子之间相互作用的势能C气体的内能包括气体整体运动的动能D气体的内能包括气体分子热运动的动能高考模拟 随堂集训 答案1(2019江苏高考)(多选)在没有外界影响的情况下，密闭容器内的理想气体静置足够长时间后，该气体()A分子的无规则运动停息下来B每个分子的速度大小均相等C分子的平均动能保持不变D分子的密集程度保持不变解析 分子的无规则运动则为分子的热运动，由分子动理论可知，分子热运动不可能停止，故 A 错误；密闭容器内的理想气体，温度不变，所以分子平均动能不变，但并不是每个分子的动能都相等，故 B 错误，C 正确；由于没有外界影响且容器密闭
27、，所以分子的密集程度不变，故 D 正确。解析答案2(2018北京高考)关于分子动理论，下列说法正确的是()A气体扩散的快慢与温度无关B布朗运动是液体分子的无规则运动C分子间同时存在着引力和斥力D分子间的引力总是随分子间距增大而增大解析 扩散的快慢与温度有关，温度越高，扩散得越快，故 A 错误；布朗运动为悬浮在液体中固体小颗粒的运动，不是液体分子的热运动，固体小颗粒运动的无规则性是液体分子运动的无规则性的间接反映，故 B 错误；分子间斥力与引力是同时存在，而分子力是斥力与引力的合力，分子间的引力和斥力都是随分子间距增大而减小；当分子间距小于平衡距离时，表现为斥力，即引力小于斥力，而分子间距大于平
28、衡距离时，表现为引力，即斥力小于引力，但总是同时存在的，故 C 正确，D 错误。解析解析 分子热运动的剧烈程度由温度决定，温度越高，热运动越剧烈，与物体的机械运动无关，A 错误，C 正确。水凝结成冰后，温度降低，水分子热运动的剧烈程度减小，但不会停止，B 错误。水的温度升高，水分子运动的平均速率增大，但并不是每一个水分子的运动速率都增大，D 错误。答案解析3(2017北京高考)以下关于热运动的说法正确的是()A水流速度越大，水分子的热运动越剧烈B水凝结成冰后，水分子的热运动停止C水的温度越高，水分子的热运动越剧烈D水的温度升高，每一个水分子的运动速率都会增大4(2019四川德阳质量检测)(多选
29、)两个相邻的分子之间同时存在着引力和斥力，它们随分子之间距离 r 的变化关系如图所示。图中虚线是分子斥力和分子引力曲线，实线是分子合力曲线。当分子间距为 rr0 时，分子之间合力为零，则下列关于该两分子组成系统的分子势能 Ep 与两分子间距离 r 的关系曲线，可能正确的是()答案解析 由于 rr0 时，分子之间的作用力为零，当 rr0 时，分子间的作用力表现为引力，随着分子间距离的增大，分子力做负功，分子势能增加，当 rr0 时，分子间的作用力表现为斥力，随着分子间距离的减小，分子力做负功，分子势能增加，故 rr0 时，分子势能最小。综上所述，B、C正确，A、D 错误。解析解析 摩尔体积 V4
30、3r3NA由密度 MV，解得 3M4r3NA代入数据得 1103 kg/m3。答案解析5(2017江苏高考)科学家可以运用无规则运动的规律来研究生物蛋白分子。资料显示，某种蛋白的摩尔质量为 66 kg/mol，其分子可视为半径为3109 m 的球，已知阿伏加德罗常数为 6.01023 mol1。请估算该蛋白的密度。(计算结果保留一位有效数字)答案 1103 kg/m3课时作业 一、选择题(本题共 12 小题，每小题 6 分，共 72 分。其中 15 题为单选，612 题为多选)1(2019北京东城二模)已知铜的摩尔质量为 M，铜的密度为，阿伏加德罗常数为 NA，下列说法正确的是()A1 个铜原
31、子的质量为NAMB1 个铜原子的质量为MNAC1 个铜原子所占的体积为MNAD1 个铜原子所占的体积为MNA答案解析 一个铜原子的质量为MNA，故 A 错误，B 正确；一个铜原子所占的体积为 MNA，故 C、D 错误。解析答案2(2019北京市丰台区高三上期末)关于分子热运动和温度，下列说法正确的是()A分子的平均动能越大，物体的温度越高B波涛汹涌的海水上下翻腾，说明水分子热运动剧烈C水凝结成冰，表明水分子的热运动已停止D运动快的分子温度高，运动慢的分子温度低解析 温度是分子平均动能的标志，物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子平均动能越大，故 A 正确；液体上下翻滚是宏观运动，而分子热运动是
32、微观现象，二者不是一回事，故 B 错误；分子热运动永不信息，水凝结成冰，但水分子热运动没有停止，故 C 错误；温度是分子平均动能的标志，温度高的分子平均动能必定比温度低的分子平均动能大，但由于分子的热运动是无规则的，不是每个高温的分子动能都比低温的分子动能大，故 D 错误。解析答案3分子动理论是从微观角度看待宏观现象的基本理论，以下现象，能用分子动理论进行解释的是()A雾霾的形成B沙尘暴的形成C汽车驶过，公路上扬起灰尘D铁丝不易被拉断解析 雾霾是由小颗粒组成的，每个小颗粒都是由大量分子组成的，故雾霾的形成无法用分子动理论解释，A 错误；沙尘暴属于宏观物体的运动，故沙尘暴的形成无法用分子动理论解
33、释，B 错误；汽车扬起的灰尘是固体小颗粒，它的运动是气流作用的结果，不能用分子动理论来解释，C 错误；铁丝不易被拉断是因为铁丝分子间作用力在拉伸时表现为引力，D 正确。解析4雾霾天气是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述，是特定气候条件与人类活动相互作用的结果。雾霾中，各种悬浮颗粒物形状不规则，但可视为密度相同、直径不同的球体，并用 PM10、PM2.5 分别表示球体直径小于或等于 10 m、2.5 m 的颗粒物(PM 是颗粒物的英文缩写)。某科研机构对北京地区的检测结果表明，在静稳的雾霾天气中，近地面高度百米的范围内，PM10 的浓度随高度的增加略有减小，大于 PM10 的大悬浮颗粒物的
34、浓度随高度的增加明显减小，且两种浓度分布基本不随时间变化。据此材料，以下叙述正确的是()解析 PM10 的直径小于或等于 10106 m1.0105 m，A 错误；处于静稳态的颗粒受力平衡，B 错误；布朗运动是悬浮颗粒物的无规则运动，C 正确；根据题意不能判断 PM2.5 的浓度随高度的增加而增大，D 错误。答案解析APM10 表示直径小于或等于 1.0106 m 的悬浮颗粒物BPM10 受到的空气分子作用力的合力始终大于其所受到的重力CPM10 和大悬浮颗粒物都在做布朗运动DPM2.5 的浓度随高度的增加逐渐增大解析 知道水的密度和水的摩尔质量，可以求出其摩尔体积，不能计算出阿伏加德罗常数，
35、故 A 错误；知道水的摩尔质量和水分子质量或者知道水的摩尔体积以及水分子的体积，可以求出阿伏加德罗常数，故 B 错误，C 正确；知道水分子的体积和水分子的质量，无法求出阿伏加德罗常数，故 D 错误。答案解析5根据下列数据，可以算出阿伏加德罗常数的是()A水的密度和水的摩尔质量B水的摩尔质量和水分子的体积C水的摩尔质量和水分子的质量D水分子的体积和水分子的质量解析 分子间同时存在相互作用的引力和斥力，A 正确；扩散现象能够说明分子间存在着空隙，B 正确；温度越高，颗粒越小，布朗运动越显著，C 正确，D 错误。答案解析6(2019哈尔滨第三中学高三上学期期末改编)关于分子动理论，下列叙述正确的是(
36、)A分子间同时存在相互作用的引力和斥力B扩散现象能够说明分子间存在着空隙C温度越高，布朗运动越显著D悬浮在液体中的固体微粒越大，布朗运动越显著7(2019福建宁德二模改编)分子力 F 与分子间距离 r 的关系如图所示，曲线与横轴交点的坐标为 r0，两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不能再靠近。在此过程中，下列说法正确的是()Arr0 时，分子动能最大Brr0 时，分子势能最大Crr0 阶段，F 做正功，分子动能增加，分子势能减小Drr0 阶段，F 做负功，分子动能减小，分子势能减小答案解析 rr0 阶段，分子力表现为引力，且由图象可知，在两分子相互靠近的过程中，分子力做正功
37、，分子动能增加，分子势能减小；在 rr0 阶段，分子力表现为斥力，在两分子相互靠近的过程中，分子力做负功，分子动能减小，分子势能增加；在 rr0 时，分子势能最小，分子动能最大。故 A、C 正确，B、D 错误。解析答案8(2019长沙二模改编)关于分子动理论，下列说法正确的是()A能出污泥而不染，说明扩散现象在污泥中不能进行B当分子间的距离减小时，分子间的引力和斥力都增大，但斥力增大得更快C若气体的摩尔质量为 M，密度为，阿伏加德罗常数为 NA，则气体的分子体积为 MNAD分子势能和分子间作用力的合力可能同时随分子间距离的增大而增大解析 只要两种物质接触，就能发生扩散，荷花能出污泥而不染，是生
38、物的生长现象，故 A 错误；分子间的引力和斥力都随分子间距离减小而增大，但斥力增大得比引力快，故 B 正确；若气体的摩尔质量为 M，密度为，阿伏加德罗常数为 NA，则每个气体分子平均占有的空间体积为 MNA，故 C 错误；当分子距离大于平衡距离 r0 时，如果分子间的距离再增大时，分子势能和分子间作用力的合力在一定距离范围内就会随分子间距离的增大而增大，故 D 正确。解析答案9(2019哈尔滨第六中学高三上学期期末改编)关于物体的内能，下列说法正确的是()A某种物体的温度为 0，说明该物体中分子的平均动能为零B物体的温度升高时，分子的平均动能一定增大，但内能不一定增大C10 g 100 水的内
39、能小于 10 g 100 水蒸气的内能D两个铅块挤压后能紧连在一起，说明分子间有引力解析 分子在永不停息地做无规则运动，即使某种物体的温度是 0，物体中分子的平均动能仍大于零，故 A 错误；温度是分子平均动能的标志，故物体的温度升高时，分子的平均动能一定增大，但内能的大小还与物质的多少有关，所以内能不一定增大，故 B 正确；同样温度的水变为同样温度的水蒸气要吸收热量，所以 100 的水的内能小于 100 相同质量的水蒸气的内能，故 C 正确；两个铅块相互紧压后，它们会连在一起，说明了分子间有引力，故 D 正确。解析10(2019云南保山高三上学期期末改编)闲置不用的大理石堆放在煤炭上。过一段时
40、间后发现大理石粘了很多黑色的煤炭。不管怎么清洗都洗刷不干净，用砂纸打磨才发现，已经有煤炭进入到大理石的内部，则下列说法正确的是()A如果让温度升高，煤炭进入大理石的速度就会加快B煤炭进入大理石的过程说明分子之间有引力，煤炭会被吸进大理石中C在这个过程中，有的煤炭进入大理石内，有的大理石成分出来进入煤炭中D煤炭进入大理石的运动属于布朗运动答案解析 如果温度升高，分子运动更剧烈，则煤炭进入大理石的速度就会加快，故 A 正确。煤炭进入大理石的过程说明分子之间有间隙，以及说明分子不停地做无规则运动，而不是因为分子之间有引力，故 B 错误。分子都在无规则运动，所以在这个过程中，有的煤炭进入大理石内，有的
41、大理石成分出来进入煤炭中，故 C 正确。煤炭进入大理石的运动属于分子的运动，即属于扩散现象，不是布朗运动，故 D 错误。解析答案11下列说法正确的是()A空气污染严重时，清晨看见雾蒙蒙的现象，是悬浮于空气中的固体颗粒的布朗运动形成的B水和酒精混合后的体积小于原来体积之和，说明分子之间存在引力C在一定条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素D水的体积很难被压缩，这是分子间存在斥力的宏观表现解析 布朗运动肉眼看不见，需要显微镜观察，故 A 错误。水和酒精混合后的体积小于原来体积之和，说明分子间存在间隙，故 B 错误；分子永不停息地做无规则运动，在一定条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入
42、其他元素，C 正确。水的体积很难被压缩，这是分子间存在斥力的宏观表现，D 正确。解析12下列说法中正确的是()A图甲中分子并不真的是球形，把它们当作球形处理是一种估算方法B图乙是布朗运动实验的观测记录，图为三颗微粒的运动轨迹C图丙说明悬浮微粒做布朗运动，是液体分子的无规则撞击造成的D图丁中分子势能为零的位置分子力的合力为零解析 图甲中分子并不真的是球形，把它们当作球形处理是一种估算方法，A 正确；图乙是三颗微粒在不同时刻位置的连线，而不是微粒的运动轨迹，B 错误；图丙说明悬浮微粒做布朗运动，是液体分子的无规则撞击造成的，C 正确；图丁中分子势能为零的位置分子力的合力并不为零，分子势能最小的位置
43、分子力的合力为零，D 错误。答案解析答案二、非选择题(本题共 2 小题，共 28 分)13(12 分)(2019苏州虎丘新区一中一模)请估算早上第一个到学校上学的小明走进教室时，教室里有多少个空气分子排到教室外？(假设教室里的温度和气体压强均不变，小明的体重为 m 人60 kg，阿伏加德罗常数 NA6.021023 mol1，人的平均密度约为 人1.0103 kg/m3，空气的密度约为 气1.29 kg/m3，且保持不变，空气的摩尔质量为 M 气29 gmol1，计算结果保留两位有效数字)答案 1.61024个解析 小明的体积为 Vm人人601.0103 m36.0102 m3，当他进入教室时
44、排到室外的空气体积也是 V，因此排出的空气分子数为：N气VM气 NA1.296.0102291036.021023个1.61024 个。解析答案(1)51010 个(2)2.61010 m答案14(16 分)用放大 600 倍的显微镜观察布朗运动，估计放大后的小颗粒(碳)体积为 0.1109 m3，碳的密度为 2.25103 kg/m3，摩尔质量是1.2102 kg/mol，阿伏加德罗常数为 6.021023 mol1，则：(1)该小碳粒含分子数约为多少个？(取一位有效数字)(2)假设小碳粒中的分子是紧挨在一起的，试估算碳分子的直径。解析(1)将小颗粒看成立方体，设小颗粒棱长为 a，放大 600 倍后，其体积为 V(600a)30.1109 m3。则实际体积为 Va31016216 m3质量为 mV含分子数为 NmMNAVM NA51010个。解析(2)将碳分子看成球体模型，则其实际体积仍为 V，小碳粒的分子数仍为 N，则有VN 43d23d36得 d3 6VN 361016216510103.14 m2.61010 m。解析本课结束