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(共47张PPT)
[学习目标]
1.知道分子间存在相互作用力，理解分子间的作用力与分子间距离的关系。
2.理解内能的概念，知道分子势能及分子势能与分子间距离的关系，知道内能的决定因素。
3.了解分子动理论的内容。
1.分子间存在相互作用力
分子间存在____的作用，使大量分子在一定条件下聚集在一起形成固体或液体；但分子间有间隙，却难以被压缩，这种情况下，分子之间的作用力表现为____。
2.分子间作用力与距离的关系
分子间作用力与距离关系的图像如图所示。
引力
(1)当r＝r0时，分子间作用力F＝__，这个位置称为____位置。
(2)当r0，即表现为__力，并且r越小，斥力F____。
(3)当r>r0时，分子间作用力F<0，即表现为引力。
斥力
0
平衡
斥
越大
3.固体、液体分子间的距离通常在r0附近，多数情况下，液体分子间的距离比固体分子间的距离略大。气体分子间的距离在____以上，所以气体分子间的作用力很小，通常可以忽略不计。
4.分子间作用力的宏观表现
(1)当外力欲使物体拉伸时，组成物体的大量分子间将表现为引力以抗拒外界对它的拉伸。
(2)当外力欲使物体压缩时，组成物体的大量分子间将表现为斥力以抗拒外界对它的压缩。
(3)大量的分子能聚集在一起形成固体或液体，说明分子间存在引力。固体有一定形状，液体有一定的体积，而固体、液体分子间有间隙，却没有紧紧地吸在一起，说明分子间还同时存在着斥力。
10r0
[易错辨析]
(1)固体和液体很难被压缩，说明分子间存在着相互排斥的力。( )
(2)碎玻璃不能拼在一起是因为分子间存在相互作用的斥力。( )
(3)拉断一根绳子需要一定大小的拉力，说明分子间存在很强的引力。( )
(4)当分子间距大于r0时，分子间只存在引力，不存在斥力。( )
√
×
√
×
[例1]　如图所示，甲分子固定于坐标原点O，乙分子从无穷远处由静止释放，在分子力的作用下靠近甲。图中b点是引力最大处，d点是两分子靠得最近处，则乙分子加速度最大处可能是(　　)
D
A.a点 B.b点
C.c点 D.d点
解析　由分子力与分子之间距离的图像可以看出，在a、b、c、d四点中，乙分子在d点时分子力最大，根据牛顿第二定律知，在d点时乙分子的加速度最大，故选D。
[例2]　(多选)甲分子固定在坐标原点O处，乙分子位于r轴上，如图所示为甲、乙两分子间作用力与距离的变化图像，现把乙分子从r3处由静止释放，下列说法正确的是(　　)
AD
A.乙分子从r3到r1一直加速
B.乙分子从r3到r1先加速后减速
C.乙分子从r3到r1的过程中，乙分子的加速度大小先减小后增大
D.乙分子从r3到甲、乙两分子间距离最小的过程中，两分子间作用力先增大后减小再增大
解析　乙分子在r3处释放后，受到甲分子的分子力表现为引力，且在r3到r1的整个过程中始终为引力，先变大后减小为零，所以在此过程中，乙分子的速度一直增大，加速度先增大后减小到零，故A正确，B、C错误；乙分子从r3到甲、乙两分子间距离最小的过程中，两分子间作用力先增大后减小再增大，故D正确。
[总结提升]
分子间作用力与分子间距离的变化关系
(1)r0的意义
①r0的数量级一般为10-10 m。
②分子间距离r＝r0时，分子间作用力为零，实质是F斥＝F引。
(2) 分子间的引力、斥力、分子间相互作用力随分子间距离r变化的图像如图所示。
①在r轴上方，分子间作用力表现为斥力，其大小随r的变化如图中Ⅰ虚线所示。
②在r轴下方，分子间作用力表现为引力，其大小随r的变化如图中Ⅱ虚线所示。
注意：分子间引力和斥力都随分子间距离增大而减小，但是分子斥力变化得更快。
③实际的分子间作用力是引力和斥力的合力，其大小随r的变化如图中实线所示。
a.rb.r＝r0时，引力等于斥力，分子间作用力F为0；
c.r>r0时，引力大于斥力，分子间作用力表现为引力，随距离的增大，分子间作用力先增大后减小。
1.分子势能：_________具有的势能叫作分子势能，分子势能的大小由分子间的________决定。
2.内能
(1)物体中所有分子的热运动的____和_________的总和，称为物体的______能，也称物体的内能。
(2)内能和机械能是两种不同的能量。内能源自分子的____运动，即分子间无规则的热运动，是大量分子热运动的动能与分子势能的总和，用____、____等宏观物理量来表征。机械能是物体做____运动具有的能量，是物体做宏观运动的动能与势能的总和，与温度____。
分子系统
相对位置
动能
分子势能
热力学
微观
温度
体积
宏观
无关
3.内能大小的决定因素
(1)宏观因素：物体内能的大小由物质的量、温度和体积三个因素决定，同时也受物态变化的影响。
(2)微观因素：物体内能的大小由物体所含的分子总数、分子热运动的平均动能和分子间的距离三个因素决定。
4.物态变化对内能的影响
一些物体在物态发生变化时，如冰的熔化、水在沸腾时变为水蒸气，温度不变，此过程中分子的平均动能不变，由于分子间的距离变化，分子势能变化，所以物体的内能变化。
[易错辨析]
(1)一个分子的动能和分子势能的总和叫作该分子的内能。( )
(2)物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和叫作物体的内能。( )
(3)一个物体的分子势能发生变化时其内能也一定发生变化。( )
(4)温度高的物体一定比温度低的物体内能大。( )
×
√
×
×
[例3]　(2025·四川乐山高二期末)(多选)甲、乙两图分别表示两个分子之间分子力和分子势能随分子间距离变化的图像。由图像判断以下说法正确的是(　　)
BCD
A.当分子间距离为r0时，分子力和分子势能均最小且为零
B.当分子间距离r＞r0时，分子力随分子间距离的增大先增大后减小
C.当分子间距离r＞r0时，分子势能随分子间距离的增大而增大
D.当分子间距离r＜r0时，分子间距离逐渐减小，分子力和分子势能都增加
解析　当分子间距离为r0时，分子力为0，分子势能最小但不为0，A错误；当分子间距离r＞r0时，由题图甲可知，随分子间距离的增大，分子力先增大后减小，B正确；当分子间距离r＞r0时，分子力为引力，分子间距离增大时，分子力做负功，则分子势能随分子间距离的增大而增大，C正确；当分子间距离r＜r0时，分子力为斥力，分子间距离逐渐减小时，分子力越来越大，分子力做负功，则分子势能增加，D正确。
[总结提升]　分子力及其做功、分子势能与分子间距离的关系
分子力及其做功、分子势能与分子间距离的关系(规定：
Ep∞＝0) 图示
rr>r0 分子力表现为引力，随着r的增大，分子力做负功，分子势能增大
r＝r0 分子势能最小。从此位置开始，分子间距离r不论减小还是增大，分子力都做负功，分子势能都增大
r>10r0 分子力、分子势能均视为零
[例4]　关于物体的内能，下列说法正确的是(　　)
A.物体的内能与物体的温度与体积都有关系
B.体积相同的同种气体，它们的内能一定相等
C.运动物体的速度增大，则分子动能增大，物体的内能也增大
D.温度高的物体一定比温度低的物体内能大
解析　任何物体都具有内能，内能与物体所处状态(如温度、体积等)有关，故A正确；体积相同的同种气体，若温度、压强不同，它们的内能不一定相等，故B错误；内能的大小与物体宏观的速度大小无关，故C错误；温度高的物体比温度低的物体的分子平均动能大，但内能不一定大，故D错误。
A
[例5]　下列关于机械能和内能的说法正确的是(　　)
A.机械能大的物体，其内能一定很大
B.物体的机械能损失时，内能却可以增加
C.物体的内能损失时，机械能必然减少
D.物体的内能为零时，机械能可以不为零
解析　机械能和内能是两种不同形式的能，机械能包括物体的动能、重力势能和弹性势能；而内能是指所有分子动能和分子势能之和，与物体的温度、体积、质量及物态有关。机械能大的物体，其内能不一定大，机械能损失时，其内能可能增加、不变或减少，故A错误，B正确；物体具有机械能的大小与物体内能的大小无直接关系，物体的内能损失时，机械能可能增加、不变或减少，故C错误；物体的内能不可能为零，机械能可以为零，也可以不为零，故D错误。
B
[总结提升]　内能和机械能的区别与联系
内能 机械能
对应的运动形式 微观分子热运动 宏观物体机械运动
常见的能量形式 分子动能、分子势能 物体动能、重力势能、弹性势能
影响因素 质量、物体的温度、体积及物态 物体的质量、机械运动的速度、相对于零势能面的高度、弹性形变量
大小 永远不等于零 一定条件下可以等于零
联系 在一定条件下可以相互转化
1.分子动理论的内容
(1)物体是由____分子组成的。
(2)分子________地做______运动。
(3)分子间存在着____、____。
2.意义：分子动理论是热力学的基础，用分子动理论可以解释很多热现象和物质的性质。
3.分子动理论是对大量分子组成的整体而言的，它们的运动表现出规律性。
4.对于单个分子在无规则运动中不断发生碰撞，每个分子的运动速度不断地发生变化，在某一特定时刻，某个特定分子究竟具有多大的速度完全是偶然的，不能预知。
大量
永不停息
无规则
引力
斥力
[思考探究]
(1)分子动理论研究的只是微观粒子的运动规律吗？
(2)分子动理论可以预知单个分子在某时刻的运动速度吗？
(3)分子动理论能解释物体的动能、重力势能的大小的决定因素吗？
提示　(1)不是。　(2)不可以。　(3)不能。
[例6]　(多选)根据分子动理论，下列说法正确的是(　　)
A.物质由大量的分子组成，分子间有间隙
B.所有分子永不停息地做无规则运动
C.分子间存在着相互作用的引力和斥力
D.布朗运动就是分子的运动
解析　物质是由大量分子组成的，分子间有间隙，属于分子动理论的基本内容，故A正确；分子在永不停息地做无规则的热运动，并且温度越高，分子的无规则运动越剧烈，属于分子动理论的基本内容，故B正确；分子之间存在相互作用的引力和斥力，并且引力和斥力同时存在，属于分子动理论的基本内容，故C正确；布朗运动是悬浮微粒的运动，不是分子的运动，它只是液体分子无规则运动的具体表现，故D错误。
ABC
1.(分子间的作用力)(多选)两分子间的作用力F与分子间距离r的关系图线如图所示，下列说法正确的是(　　)
BC
A.rB.r1C.r＝r2时，两分子间的作用力表现为引力，且最大
D.r>r2时，两分子间的引力随r的增大而增大
解析　分子间存在引力和斥力，rr2时，两分子间的引力随r的增大而减小，故D错误。
2.(分子势能)关于分子势能，下列说法正确的是(　　)
A.当分子间距离为平衡距离时分子势能最大
B.当分子间距离为平衡距离时分子势能最小，但不一定为零
C.当分子间距离为平衡距离时，由于分子间作用力为零，所以分子势能为零
D.分子相距无穷远时分子势能为零，在相互靠近到不能再靠近的过程中，分子势能不变
解析　设平衡距离为r0，分子间距离为r。当r>r0时，分子间作用力表现为引力，分子间距离越大，分子势能越大；当rB
3.(内能)(2025·四川南充高二期中)关于物体的内能，以下说法正确的是(　　)
A.不同的物体，若温度相等，则内能也相等
B.物体速度增大，则分子动能增大，内能也增大
C.体积相同的同种气体，它们的内能一定相等
D.物体的内能与物体的质量、温度和体积都有关系
解析　物体的内能是指组成物体的所有分子的热运动的动能与分子势能的总和，分子的平均动能取决于物体的温度，分子势能的大小与分子间距离有关，从宏观角度来看就是与物体的体积有关，而对于一种物质来说，质量决定着分子数目的多少，故D正确；温度相同，只是分子的平均动能相同，不能说明内能也相等，故A错误；分子动能取决于分子的热运动，与物体的宏观运动速度无关，故B错误；体积相同的同种气体，既不知温度关系也不知密度关系，也就不能确定内能关系，故C错误。
D
4.(分子动理论)(2025·广东肇庆高二月考)关于分子动理论，下列说法正确的是(　　)
A.0 ℃的物体中的分子不做无规则运动
B.存放过煤的混凝土地面下一段深度内都有黑色颗粒，说明煤分子在做无规则的热运动
C.因为布朗运动的激烈程度跟温度有关，所以布朗运动也叫作热运动
D.气体很容易被压缩，是因为气体分子之间存在引力
解析　分子在永不停息地做无规则运动，所以在0 ℃物体中分子仍然在做着无规则运动，故A错误；存放过煤的混凝土地面下一段深度内都有黑色颗粒，说明煤分子扩散到混凝土地面了，这说明煤分子在做无规则的热运动，故B正确；因为分子运动的激烈程度跟温度有关，所以分子运动也叫作热运动，故C错误；气体很容易被压缩，是因为气体分子间间隙较大，以至于气体分子间的作用力可以忽略不计，故D错误。
B
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[基础巩固练]
1.当两个分子间的距离为r0时，正好处于平衡状态，下列关于分子间作用力与分子间距离的关系的说法正确的是(　　)
A.当分子间的距离rB.当分子间的距离r＝r0时，分子不受力
C.当分子间的距离从0.5r0增大到10r0的过程中，分子间的引力和斥力都在减小，且斥力比引力减小得快
D.当分子间的距离从0.5r0增大到10r0的过程中，分子间作用力的合力在逐渐减小
解析　分子间相互作用的引力和斥力是同时存在的，当r＝r0时，F引＝F斥，每个分子所受的合力为零，并非不受力；当rF引，合力为斥力，并非只受斥力，故A、B错误；当分子间的距离从0.5r0增大到10r0的过程中，分子间的引力和斥力都减小，而且斥力比引力减小得快，分子间作用力的合力先减小到零，之后先增大再减小，故C正确，D错误。
C
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2.(多选)关于分子势能，下列说法正确的是(　　)
A.分子间作用力表现为斥力时，分子间距离越小，分子势能越大
B.分子间作用力表现为引力时，分子间距离越小，分子势能越大
C.分子势能随物体的体积变化而变化
D.物体热胀冷缩时，分子的平均动能改变，分子势能不变
解析　当分子间作用力表现为斥力时，分子间距离减小，分子力做负功，分子势能增大，选项A正确；当分子间作用力表现为引力时，分子间距离减小，分子力做正功，分子势能减小，选项B错误；当物体的体积发生变化时，分子间距离发生变化，则分子势能随之发生变化，分子势能是随物体体积的变化而变化的，选项C正确；物体热胀冷缩时，其温度发生变化，分子的平均动能改变，同时物体的体积发生变化，则分子势能也应改变，选项D错误。
AC
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3.关于分子动理论，下列说法正确的是(　　)
A.显微镜下观察到墨水中的小碳粒在不停地做无规则运动，反映了小碳粒分子在永不停息地做无规则运动
B.在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素
C.当分子力为引力时，宏观物体呈现固态；当分子力为斥力时，宏观物体呈现气态
D.随着分子间距离的增大，分子间的相互作用力一定先减小后增大
B
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解析　显微镜下观察到的小碳粒无规则运动是因为水分子对它不断地无规则撞击，使得合力不平衡导致，反映了液体分子做无规则运动，A错误；温度越高，分子的热运动越剧烈，所以在真空、高温条件下可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素，B正确；气态物质的分子间表现为引力，但是物态是指一种物质出现不同的形态，并不只由分子间作用力决定，C错误；分子间相互作用力和平衡位置r0有关，当分子间距离从小于r0开始增大时，分子间相互作用力先减小为0，再反向增大后减小，分子间距离与相互作用力的关系需具体指明距离的变化区间，D错误。
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4.下列说法正确的是(　　)
A.物体温度降低，其分子热运动的平均动能增大
B.物体温度升高，其分子热运动的平均动能增大
C.物体温度降低，其内能一定增大
D.物体温度不变，其内能一定不变
解析　温度是分子平均动能的标志，所以物体温度升高，其分子的平均动能增大，故B正确，A错误；而物体的内能是物体中所有分子的分子动能和分子势能的总和，所以只根据温度变化情况无法确定其内能的变化情况，故C、D错误。
B
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5.(多选)下列现象能说明分子间存在引力的是(　　)
A.磁铁吸引附近的小铁钉
B.打湿了的两张纸很难分开
C.一根铁棒很难被拉长
D.用电焊能把两块铁焊在一起
解析　磁铁吸引附近的小铁钉是靠磁力，故A错误；两张纸间由于水分子及纸中分子的相互引力作用，而很难分开，故B正确；一根铁棒很难被拉长，说明分子间存在引力，故C正确；高温状态下，铁块熔化，分子间距离缩小，达到分子间引力作用范围，故D正确。
BCD
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6.(2025·山东卷)分子间的作用力F与分子间距离r的关系如图所示，若规定两个分子间距离r等于r0时分子势能Ep为零，则(　　 )
C
A.只有r大于r0时，Ep为正
B.只有r小于r0时，Ep为正
C.当r不等于r0时，Ep为正
D.当r不等于r0时，Ep为负
解析　根据题图可知，当r＝r0时，分子间的作用力为0，当r>r0时，分子间的作用力表现为引力，当01
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7.(多选)把一个物体竖直下抛，下列哪种情况是在下落的过程中发生的(不考虑空气阻力)(　　)
A.物体的动能增加，分子的平均动能也增加
B.物体的重力势能减少，分子势能却增加
C.物体的机械能保持不变
D.物体的内能保持不变
解析　物体下落的过程中，不考虑空气阻力，只有重力做功，机械能不变，故C正确；物体下落过程中，物体的温度和体积也没有发生变化，所以分子热运动的平均动能和分子势能都保持不变，故A、B错误，D正确。
CD
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[能力提升练]
8.(多选)18 g的水，18 g的水蒸气，32 g的氧气，在它们的温度都是100 ℃时(　　)
A.它们的分子数目相同，分子的平均动能不相同，氧气的分子平均动能大
B.它们的分子数目相同，分子的平均动能相同
C.它们的分子数目相同，它们的内能不相同，水蒸气的内能比水大
D.它们的分子数目不相同，分子的平均动能相同
BC
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9.(2025·四川眉山高二期末)下列四幅图中，能正确反映分子间作用力F和分子势能Ep随分子间距离r变化关系的图线是(　　)
B
解析　当rr0时，分子间作用力表现为引力，分子间距离r增大时，分子间作用力做负功，分子势能Ep增大；当r＝r0时，分子间作用力为0，此时分子势能最小，故选项B正确。
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10.下列说法正确的是(　　)
A.用气筒打气需外力做功，是因为分子间的斥力作用
B.温度升高，布朗运动明显，说明悬浮颗粒的分子运动剧烈
C.相距较远的两个分子相互靠近的过程中，分子势能先减少后增加
D.相距较远的两个分子相互靠近的过程中，分子间引力先增大后减小
解析　用气筒打气需外力做功，是气体压强增大的缘故，A错误；温度升高后布朗运动明显，说明液体温度升高后分子热运动剧烈，B错误；相距较远的两个分子相互靠近的过程中，分子势能先减少后增加，分子间引力一直增大，C正确，D错误。
C
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11.(2025·重庆涪陵区高二月考)(多选)有两个分子，分别为1和2，分子1固定在坐标原点O处，将分子2从A点处以一定的初速度从A点沿AO方向释放，让分子2靠近分子1。若两分子之间只受分子力的作用且分子间作用力如图所示，取无穷远处为分子势能零点，则下列说法正确的是(　　)
AD
A.分子2从释放到运动到不能再靠近分子1的过程中，其加速度
大小先增大后减小再增大
B.当分子2从A运动到C的过程中，分子间作用力对分子2先做正功，
再做负功
C.分子2从释放到运动到不能再靠近分子1的过程中，在B点处有速度的最大值
D.当分子2运动到C点时，两分子间的势能最小
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解析　由题图可知，分子2从释放到运动到不能再靠近分子1的过程中，加速度大小与分子力大小变化趋势一致，即先增大后减小再增大，故A正确；当分子2从A运动到C的过程中，分子力一直表现为引力，分子力一直做正功，故B错误；当加速度为零时，即分子力为零时，分子2有最大速度，即分子2在C点处有速度的最大值，故C错误；当分子2从A运动到C的过程中，分子力一直做正功，分子势能减小，分子2从C向原点运动的过程中，分子力表现为斥力，分子力做负功，分子势能增大，因此当分子2运动到C点时，两分子间的势能最小，故D正确。
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[拓展培优练]
12.(2025·广西玉林高二期中)如图所示，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。F＞0表示斥力，F＜0表示引力，A、B、C、D为x轴上四个特定的位置，现把乙分子从A处由静止释放，则下列选项中的图分别表示乙分子的速度、加速度、势能、动能与两分子间距离的关系，其中可能正确的是(　　)
B
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5
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12
解析　由F－x图像知，从A到C过程中乙分子一直在加速，到C点速度最大，经过C点后乙分子的速度减小，故A错误；加速度与力的大小成正比，方向与力相同，加速度等于0的是C点，故B正确；乙分子从A处由静止释放，分子力表现为引力，分子力做正功，分子势能先减小，到C点势能最小，此后表现为斥力，分子力做负功，分子势能增大，故C错误；从A到C过程中乙分子一直在加速，到C点速度最大，经过C点后乙分子的速度减小，动能减小，但动能不能为负值，故D错误。

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