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分子动理论
【学习目标】
1． 扩散现象是由分子的热运动产生的。
2． 知道布朗运动及产生原因。
3． 知道热运动即决定其激烈程度的因素。
4． 知道分子间存在间隙。
5． 知道分子间同时存在着引力和斥力，其大小与分子间的距离有关。
【要点梳理】
要点一、扩散现象与布朗运动
1．扩散现象
物理学中把由于分子的无规则运动而产生的物质迁移现象称为扩散现象。
墨水不断地扩散到清水中，这就是扩散现象．
概念：扩散现象是指当两种物质相接触时，物质分子可以彼此进入对方的现象．例如：
香水的香味可以传得较远，叉如堆在墙角的煤可以深入到泥土中去．
要点诠释：
（1）物质处于固态、液态和气态时均能发生扩散现象，只是气态物质的扩散现象最显
著；常温下处于固态时扩散现象不明显．
（2）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．这表明温度越高，分子运动得越剧烈．
（3）扩散现象发生的显著程度还受到“已进入对方”的分子浓度的限制，当进入对方
的分子浓度较低时，扩散现象较为显著；当进入对方的分子浓度较高时，扩散现象发生得就
较缓慢．扩散现象具有方向性．
（4）扩散现象的本质是分子热运动的直观体现．
2．布朗运动
（1）定义：人们把悬浮在液体或气体中的微粒的无规则运动叫做布朗运动．
悬浮在液体中的固体微粒不停地做无规则运动，称为布朗运动．
要点诠释：
①布朗运动是悬浮的固体微粒运动，不是单个分子的运动，但是布朗运动证实了周围液
体分子的无规则运动．
②固体微粒的运动是极不规则的，图示并非固体微粒的运动轨迹，而是每隔 微粒位
置的连线．
③任何固体微粒悬浮在液体内，在任何温度下都会做布朗运动．
（2）对布朗运动的理解
布朗运动是大量液体分子对固体微粒撞击的集体行为的结果，个别分子对固体微粒的碰
30s2
撞不会产生布朗运动，影响布朗运动的因素有：微粒的大小和液体温度的高低．对布朗运动
的产生主要从以下三个方面理解．
①布朗运动是由于液体分子对微粒的撞击不平衡而产生的．
②用分子撞击理论对布朗运动现象进行解释．
③布朗运动是液体分子无规则运动的表现．
要点诠释：
a．微粒虽然很小，但是它周围包围着大量的液体分子，这些分子做无规则运动．每一
瞬间对微粒的碰撞作用力的大小和方向是不确定的．由于这种碰撞的不平衡性，导致微粒做
布朗运动（如图所示）．
b．布朗运动的无规则性．
每个液体分子对微粒撞击时对微粒都产生冲力，由于分子的无规则运动。每一瞬间每个
分子对微粒的冲力大小和方向是不确定的，合力的大小和方向随时都在改变，而这种变化是
无规则的，因而布朗运动也是无规则的．
c．微粒越小，布朗运动越明显．
微粒小，其包围微粒的液体分子数也少，同一时刻撞击微粒的液体分子数也少，根据统
计规律，撞击微粒的液体分子越少，其合力越不平衡，在某一方向上的合力相对越大，颗粒
小，其质量相对也小，运动状态容易改变．综上所述，微粒越小，布朗运动越明显．
微粒大。其包围微粒的液体分子数也多，同一时刻撞击微粒的液体分子数也多，这种大
量分子对微粒的碰撞作用亦趋于平衡，也就是微粒受到的合力小．同时微粒大，质量也大，
不易改变运动状态．综上所述，微粒越大，布朗运动越不明显．当微粒大到一定程度时，就
不会发生布朗运动了．
d．温度越高，微粒的布朗运动越明显．
温度越高，液体分子的运动越剧烈，分子运动的速率越大，每次撞击时对微粒的冲力越
大，因而同一时刻微粒受到的各个方向的冲力的合力越大，微粒的加速度也越大，而使微粒
的运动变得更剧烈．另外，温度升高，分子运动的速率增大的同时，在单位时间内分子对微
粒碰撞的次数也增多，而使微粒的运动变得更剧烈．综上所述，温度越高，布朗运动越明
蛊．
e．设想液体内部分子的运动是有规则的，在任何时刻所有分子都向着某一个确定的方
向运动，小微粒在液体分子的撞击下向同一个方向运动，就不会产生无规则运动，正是由于
液体分子的无规则运动，才导致布朗运动的无规则．
要点二、热运动与布朗运动
1．热运动及其特点
定义：物理学中把物体内部大量分子的无规则运动，称为热运动．
分子的无规则运动叫做热运动．3
我们把分子永不停息的无规则运动叫做热运动．
所谓分子的“无规则运动”是指由于分子之间的相互碰撞，每个分子的运动速度无论是
方向还是大小都在不断地变化．标准状况下，一个空气分子在 内与其他空气分子的碰撞
达到 亿次之多．所以大量分子的运动是十分混乱的．
要点诠释：
（1）不能把布朗运动叫做热运动．
（2）在任一时刻，物体内既具有速率大的分子，也具有速率小的分子．速率很大和速
率很小的分子的个数所占的比例相对较少，大多数分子的速率和某一平均速率相差很小．通
常所说分子运动的速率，均就它们的平均速率而言．
分子的平均速率是很大的，且和物体的温度以及分子的种类有关．通常情况下，气体分
子热运动的平均速率的数量级为 ．
2．对布朗运动示意图的理解
实际上图中每个拐点记录的是微粒每隔一段时间（如 ）的位置，实际中可采用闪
光照相的办法记录，两位置之间的直线是人为画上的．在这 内，微粒仍做的是无规则
运动，由此不能将示意图中的折线当作粒子的运动轨迹，每一段直线也不可认为是对应这段
时间的匀速直线运动轨迹，其实在这段时间内运动还是很复杂的．
如图，若在记录的零时刻布朗微粒在 点，经过 后到达 点，再经过 到 点，
再过 到 点．其中虚线是轨迹，实线是位置连线．
要点三、扩散、布朗运动、分子运动
1．布朗运动与扩散的区别和联系
布朗运动与扩散是两种不同的现象，既有相同点也有不同点，见下表：
物理现象 布朗运动 扩散现象
产生的条件 固体微粒（足够小）悬浮在液体或
气体中
两物质相互接触彼此进入对方
的现象，在气体、液体、固体中
都可发生
影响快慢的因
素 温度的高低和微粒的大小 温度的高低
现象的本质 是液体分子无规则运动的反映 是分子的运动
共同点 它们都（间接或直接）证实了分子的运动，分子在永不停息地做无规
则运动
不同点 布朗运动永不停止 扩散现象会停止（动态平衡）
2．布朗运动与分子运动
（1）研究对象不同：布朗运动的研究对象是固体小颗粒；分子运动的研究对象是分
子．布朗微粒中也含有大量分子，这些分子也在做永不停息的无规则运动．
1s
65
210 m/s
30 s
30 s
A 30 s B 30 s C
30 s D4
（2）布朗运动的特点：①永不停息；②无规则；③颗粒越小，现象越明显；④温度越
高，运动越剧烈．
（3）布朗运动的产生原因是由于液体分子无规则运动，布朗运动的无规则性反映了液
体分子运动的无规则性；布朗运动与温度有关，表明液体分子的运动与温度有关，温度越高
越剧烈．
（4）布朗运动不仅能在液体中发生，也能在气体中发生
3．布朗运动也能在气体中发生，但黑暗的屋子中射入一束阳光。在阳光中看到的灰尘
浮动不是灰尘颗粒在做布朗运动
布朗运动的研究颗粒的直径数量级在 之间，人的肉眼看不到，只能借
助高倍显微镜观察．反之人能用眼睛观察到的灰尘颗粒并不能发生明显的布朗运动．
要点诠释：布朗运动是大量液体或气体分子对固体微粒撞击的集体行为的结果．个别分
子对固体颗粒的碰撞不会产生布朗运动，影响布朗运动的因素有二，即颗粒的大小和液体或
气体温度的高低．
悬浮颗粒越小，其惯性越小，另外颗粒越小，表面积亦越小，在某一瞬间跟它相撞的分
子数越少．颗粒受到来自各方向的冲力越不平衡；温度越高，周围液体或气体分子对固体颗
粒的撞击力越大，所以布朗运动越剧烈．
要点四、分子力
1．说明分子间有间隙的宏观现象
（1）气体很容易被压缩，表明气体分子间有很大的空隙．
（2）水和酒精混合后总体积减小，说明液体分子之间有空隙．
（3）压在一起的金片和铅片的分子，能扩散到对方的内郎，说明固体分子之间有空
隙．
（4）课本中的彩图“扫描隧道显微镜拍摄的石墨表面原子结构照片”中的亮斑是碳原
子，其黑色背景显示了固体分子间也有空隙．
（5）物体的热胀冷缩现象正是由于物体分子间的空隙增大或缩小而造成的，这是气体、
液体和固体所共有的现象．
要点诠释：
①我们在第一节中对分子大小估测时，把固体或液体分子看做是一个挨一个紧密排列的，
其实那是为了研究方便而做的一种理想化模型，对估测数量级的影响不大，其真实的分子间
是有空隙的．
②扩散现象和布朗运动表明分子永不停息地做无规则运动，同时也反映了分子间有空
隙．假若分子间无空隙，则无规则运动无法实现．
2．分子间存在分子力
（1）分子间存在分子力
分子间同时存在着相互作用的引力和斥力；分子力是分子间合力．
要点诠释：
①从宏观现象上分析：以固体物质为例，物体在被拉伸时需要一定的外力，这表明组成
物质的分子之间存在着相互的引力作用，所以要使物体被拉伸，一定需要有外力来克服分子
之间的引力；同时物体在被压缩时也需要一定的外力，这表明组成物质的分子之间还存在着
相互作用的斥力，因此要使物体被压缩，一定需要有外力来克服分子之间的斥力．
7 610 m 10 m－ －～5
②从微观现象上分析：分子间虽然有空隙，大量分子却能聚集在一起形成固体或液体，
说明分子之间存在着引力．
分子间有引力，而分子间又有空隙，没有紧紧吸在一起，这说明分子间还存在着斥
力．
（2）分子之间的作用力及其变化
①分子力：分子之间同时存在着相互的引力和斥力，这两个力的合力即为所表现出的分
子之间的作用力．
②分子间作用力的变化：分子间的作用力与分子间的距离有关．
当分子间距离 （ 为 ）时，引力和斥力相等，此二力的合力为零，即分
子间呈现出没有作用力，此时分子所处的位置称为平衡位置．
要点诠释：
a．分子间距为 时，并不是分子间没有引力和斥力；当分子间距为 时，分子并不是
静止不动．
b．当分子之间距离 时，分子之间的引力和斥力同时增大，但斥力增大得更快一
些，故斥力大于引力，此时分子之间呈现出相互的斥力作用（此时引力仍然存在）．
c．当分子之间距离 时，分子之间的引力和斥力同时减小，但斥力减小得更快一些，
故引力大于斥力，此时分子之间呈现出相互的引力作用（此时斥力仍然存在）．
可见，分子之间的引力和斥力总是同时存在的，且当分子之间距离变化时，引力和斥力
同时发生变化，只是斥力变化得更“快一些”．
要点诠释：
．分子之间发生相互作用力的距离很短，当分子之间的距离超过分子直径的 倍时，
可认为分子之间的作用力为零．
．分子力与万有引力的产生机理不同，两者不可相提并论
（3）分子力变化的图象
分子间相互作用力同时存在着引力和斥力，有时表现为引力，有时表现为斥力，怎样把
分子力的规律清晰地理出个头绪来呢？借助分子力随分子间距离变化而变化的 图象，
可以比较直观地反映出它们间的联系，如图所示，分子斥力或分子引力都随分子间距离增大
而减小，但分子斥力的变化率较大，分子引力的变化率较小．因此，当距离 时，分子
力合力表现为斥力；当距离 时，分子力合力表现为引力；当距离 时，分子力合
0r r= 0r 1010 m－
0r 0r
0r r＜
0r r＞
Ⅰ 10
Ⅱ
F r−
0r r＜
0r r＞ 0r r=6
力为零．
（4）分子力的本质
根据现代分子结构理论，分子由原子组成，原子又是由带正电的原子核和绕核运动的带
负电的电子形成的电子云组成的，可见，分子是一个复杂的带电系统，毫无疑问，分子间的
作用力应属于电磁力．
要点诠释：分子间的相互作用不是万有引力．
要点五、分子动理论（molecular kinetic theory）
1．分子动理论
（1）分子动理论内容：
①物体是由大量分子组成的；
②分子在永不停息地做无规则运动；
③分子之间存在着引力和斥力．
（2）热学学习包括两个方面：一方面是热现象的宏观理论，另一方面是热现象的微观
理论．
2．分子力的特点和规律——图解法分析分子受力
在分析分子问的作用力时，可设分子甲在 点，分子乙在 轴上移，这样，物理情景
和物理过程相对清楚一些，如图．
分析解答相关问题的基本方法：（1）解答与分子力相关的试题时，首先应认真审题，
确定题目要求分析判断的是分子间的相互作用力即合力还是分子间相互作用的引力和斥
力．否则很容易出错．
（2）根据图象和分子力、分子间的引力和分子间的斥力随分子间距离的变化规律进行
判断．
（3）若讨论的是分子间的引力和斥力问题，应记住它们都是随分子间距离的增大而减
小，斥力减小得更快些．
（4）若讨论的是分子间的相互作用力即合力时，由图象可知，当分子间的距离由
增大时，分子间的相互作用力减小；当分子间的距离由 增大时，分子间的相互作用
力是先增大后减小．
（5）结合动力学即牛顿第二定律和运动学规律分析分子运动问题时，若乙分子由无穷
远处沿直线向甲分子运动过程中，在 的过程中，加速度的大小是先增大后减小。
方向不变，速度一直增大，过了 后加速度反向，乙分子做减速运动，在 的过程中，
O r
00 r→
0r → ∞
0 010r r→
0r 0 0r →7
加速度的大小一直增大，分子速度逐渐减小．
3．利用分子力解释物理现象
对于日常生活中的一些常见现象要能灵活应用分子动理论对其物理本质作出合理的解
释．
如：一段小铅柱，用刀切成两段，然后把两个断面对接，稍用压力就能使两段铅柱接合
起来，一端挂几千克的重物，也不会把铅柱拉开，而玻璃碎了却不能重新接合，为什么？
【解析】上述实验说明：第一，分子间有力的作用；第二，分子间的作用力与分子间的
距离有关．铅柱切口很平时，稍用压力就能使两断面分子间距离达到引力作用的距离，使两
段铅块重新接合起朱玻璃断面凹凸不平，即使用很大的力也不能使两断面间距接近分子引力
作用的距离；绝大多数的分子距离远大于 ，分子力已近似为零了，总的分子引力非
常小，所以碎玻璃不能接合，若把玻璃加热，玻璃变软，亦可重新接合．
要点六、对分子力的理解
借助弹簧小球模型理解分子力
如图所示，用两个小球中间连有一个弹簧的模型来比喻分子及其间的分子力：小球代
表分子，弹簧的弹力代表分子斥力和引力的合力．当弹簧处于原长时（ ），象征着分
子力的合力为零；当弹簧压缩时（ ），象征着分子力的合力为斥力；当弹簧处于拉伸
状态时（ ），象征着分子力的合力表现为引力．借助此模型可以帮助记忆分子力随距
离变化的规律．
【典型例题】
类型一、扩散现象与布朗运动
例 1．(2015 新课标 II)关于扩散现象，下列说法正确的是（ ）
A．温度越高，扩散进行得越快
B．扩散现象是不同物质间的一种化学反应
C．扩散现象是由物质分子无规则运动产生的
D．扩散现象在气体、液体和固体中都能发生
E．液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的
910 m－
0r r=
0r r＜
0r r＞8
【思路点拨】深刻理解扩散现象产生的原因是构成物质的分子永不停息运动的结果。
【答案】ACD
【解析】根据分子动理论，温度越高，扩散进行得越快，故 A 正确；扩散现象不是化
学反应，故 B 错误；扩散现象是由物质分子无规则运动产生的，故 C 正确；扩散现象不仅
存在于气体与气体、液体与液体、固体与固体之间，同样也存在于液体与固体、气体与固体、
液体与气体之间，故 D 正确；液体中的扩散现象不是由于液体的对流形成的，是液体分子
无规则运动产生的，故 E 错误。
【总结升华】理解扩散现象产生的原因是构成物质的分子永不停息运动的结果，就能快
速准确地得出结论。
举一反三:
【变式】扩散现象说明了（ ）．
A．物体是由大量分子组成的 B．物质内部分子间存在着相互作用力
C．分子间存在着空隙 D．分子在做无规则的运动
【答案】C、D
【解析】扩散现象是一种物质的分子进入另一种物质内部的现象，因而说明了分子间存
在着空隙；而物质混合达到均匀，则表明分子的运动是无规则的．
例 2．墨汁的小炭粒在水中做布朗运动的现象说明（ ）．
A．小炭粒的分子在做剧烈的热运动 B．水分子在做剧烈的热运动
C．水分子之间是有空隙的 D．水分子之间有分子作用力
【答案】B
【解析】布朗运动的起因是液体分子做无规则运动撞击颗粒的结果，所以小炭粒在水中
做布朗运动并不说明小炭粒的分子在做剧烈的热运动，而只是间接说明水分子在做剧烈的热
运动．故选项 A 错误，选项 B 正确，颗粒产生布朗运动的原因不是因为分子之间有空隙和
分子问的作用力，故选项 C、D 皆错．
【总结升华】布朗运动不是分子的运动，是液体（或气体）撞击固体小颗粒的结果，
但它反映了液体分子运动的无规则性。
举一反三: 【高清课堂：分子动理论 例 4】
【变式 1】关于布朗运动，下列说法中正确的是：
A．图中记录的是分子无规则运动的情况
B．图中记录的是微粒做布朗运动的轨迹
C．实验可以看到，微粒越大，布朗运动越明显9
D．实验可以看到，温度越高，布朗运动越激烈
【答案】D
【变式 2】关于悬浮在液体中的固体微粒的布朗运动，下列说法中正确的是（ ）．
A．小颗粒的无规则运动就是分子的运动
B．小颗粒的无规则运动是固体颗粒分子无规则运动的反映
C．小颗粒的无规则运动是液体分子无规则运动的反映
D．因为布朗运动的剧烈程度跟温度有关，所以布朗运动也可以叫做热运动
【答案】C
【解析】悬浮在液体中的固体颗粒虽然很小，需要用显微镜来观察，但它并不是固体分
子，而是千万个固体分子组成的分子团体，布朗运动是这千万个分子团体的一致行动，不能
看做是分子的运动．
产生布朗运动的原因是固体微粒受到周围液体分子的撞击．由于液体分子运动的无规则
性，固体微粒受到撞击力的合力也是无规则的，因此，固体微粒的运动也是无规则的．组成
微粒的固体分子既有各自特有的无规则运动，又有我们通过显微镜看到的分子团体的布朗运
动．可见，小颗粒的无规则运动不能证明固体微粒分子做无规则运动，而只能说明液体分子
在做无规则运动．
热运动是指分子的无规则运动，由于布朗运动不是分子的运动．所以不能说布朗运动是
热运动．
【总结升华】理解布朗运动的现象及其物理本质是解答本题的关键。
【变式 3】下面所列举的现象，哪些能说明分子是不断运动着的？（ ）
A．将香水瓶盖打开后能闻得到香味 B．汽车开过后，公路上尘土飞扬
C．洒在地上的水，过一段时间就干了 D．悬浮在水中的花粉做无规则的运动
【答案】A、C、D
【解析】扩散现象和布朗运动都能说明（直接和间接）分子在不停地做无规则运动．香
水的扩散、水分子在空气中的扩散以及悬浮在水中花粉的运动都说明了分子是不断运动的，
故 A、C、D 均正确；而尘土不是单个分子，是颗粒，尘土飞扬不是分子的运动．
【总结升华】分子热运动的实验依据是布朗运动和扩散现象。注意做好问题的分析与
归纳是解题关键。
例 3．(2016 台州模拟)小张在显微镜下观察水中悬浮的细微粉笔末的运动。他把小颗
粒每隔一定时间的位置记录在坐标纸上，如图所示，下列判断正确的是( )
A．图中的折线就是粉笔末的运动轨迹10
B．图中的折线就是水分子的运动轨迹
C．从整体上看粉笔末的运动是无规则的
D．图中折线表明水分子在短时间内运动是有规则的
【答案】C
【解析】粉笔末在水分子的无规则碰撞作用下做布朗运动，图中是每隔一定时间记录粉
笔末的位置，而不是记录其运动轨迹，粉笔末的运动轨迹是不可能通过这类实验记录下来的，
正确的答案只有 C 项。
【总结升华】本题明显错误是将连结视为运动轨迹，从而错选 A 或 B，这是对布朗运
动的无规则性认识不足。其实，由于液体分子运动的无规则性，小颗粒在任意短暂时间内的
运动都可能是毫无规则的、无方向的。
举一反三:
【变式１】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无规则的永不停息的运动
B．扩散现象与布朗运动没有本质的区别
C．扩散现象突出说明了物质的迁移规律，布朗运动突出说明了分子运动的无规则性规
律
D．扩散现象与布朗运动都与温度有关
【答案】C、D
【解析】布朗运动没有终止，而扩散现象有终止，当物质在这一能到达的空间实现了分
布均匀，那么扩散现象结束，扩散现象结束不能再反映分子运动是否结束，因此能说明分子
永不停息地运动的只有布朗运动，所以 A 错．扩散是物质分子的迁移．布朗运动是宏观颗
粒的运动，是两种完全不相同的运动．则 B 错．两个实验现象说明了分子运动的两个不同
侧面的规律，则 C 正确．两种运动随温度的升高而加剧，所以都与温度有关．
【总结升华】准确理解扩散现象和布朗运动的实质，是作出正确选择的关键。
【变式 2】布朗运动的发现，在物理学上的主要贡献是（ ）．
A．说明了悬浮颗粒在做无规则运动
B．说明了液体分子在做无规则运动
C．说明了悬浮颗粒做无规则运动的剧烈程度与温度无关
D．说明了液体分子与悬浮颗粒之间的相互作用力
【答案】B
【解析】布朗运动对物理学的主要贡献有两个，一个是说明了液体分子或气体分子在做
无规则运动，另一个是说明液体分子或气体分子无规则运动的剧烈程度与温度有关．故 B
正确．
【总结升华】布朗运动不是分子运动，不是热运动，但却是分子无规则运动的反映：
布朗运动只能反映周围液体或气体的分子运动，不会反映颗料内部分子的无规则运动。
类型二、分子间的作用力
例 4．下列现象中不能说明分子间存在分子力的是（ ）．11
A．两铅块能被压在一起 B．钢绳不易被拉断
C．水不容易被压缩 D．空气容易被压缩
【答案】D
【解析】空气分子间距离很大，大于分子直径的 倍，分子力忽略不计，故空气容易
被压缩不能说明分子问存在分子力，D 项正确．
【总结升华】人类对微观世界的认识是从对宏观现象分析、推理而得出的结构。我们
应认真区分不同的宏观现象所对应的微观规律，更应去伪存真。
举一反三: 【高清课堂：分子动理论 例 3】
【变式 1】清晨，草叶上的露珠是由空气中的水汽凝结成的水珠，这一物理过程中，水
分子间的（ ）
A.引力消失、斥力增大
B.斥力消失，引力增大
C.引力、斥力都减小
D.引力、斥力都增大
【答案】D
【变式 2】起重机在吊起货物时，钢绳的钢丝被拉伸，下列说法正确的是（ ）．
A．分子间只有引力作用
B．分子间的引力和斥力都减小
C．分子间引力比斥力减小得慢
D．分子力为零时，引力和斥力同时为零
【答案】B、C
【解析】钢丝拉伸，分子间距离增大，分子间的引力、斥力都减小，但引力比斥力减小
得慢，分子力表现为引力，所以 B、C 正确，A、D 不正确．
【总结升华】明确钢丝被拉伸时，分子间的距离发生变化，此时分子间的距离大于平
衡位置的距离即 。分子间的相互作用力都发生变化，但快慢不同。分子力表现为引力。
类型三、分子间的作用力的特点
例 5．分子间的相互作用力由引力 和斥力 两部分组成，则（ ）．
A． 和 是同时存在的
B． 总是大于 ，其合力总表现为引力
C．分子之间的距离越小， 越小， 越大
D．分子之间的距离越小， 越大， 越小
【思路点拨】分子间的引力和斥力是同时存在的，它们的大小随分子间距离的增大而减
10
0r r＞
F引 F斥
F引 F斥
F引 F斥
F引 F斥
F引 F斥12
小，随分子间距离的减小而增大，但斥力随分子间距离的变化而变化得更快一些．
【答案】A
【解析】分子间的引力和斥力是同时存在的，它们的大小随分子间距离的增大而减小，
随分子间距离的减小而增大，但斥力随分子间距离的变化而变化得更快一些．当 时，
合力表现为斥力，随分子间距离的增大而减小．当 时，合力表现为引力，引力的大小
随分子间距离的增大表现为先增大后减小．正确选项是 A．
【总结升华】此题易错点为对分子间同时存在引力和斥力认识不清，尤其是合力随分
子间距离变化的规律。
分子间距离 引力 与斥力 对外表现的分子力
为斥力
为引力
引力和斥力都十分微弱 可以认为是零
举一反三:
【变式】关于分子间作用力的说法，正确的是（ ）．
A．分子间同时存在着引力和斥力，实际表现出来的分子力是其合力
B．分子问距离减小时，引力和斥力都增大，但斥力比引力增大得快
c．分子间距离减小时，引力和斥力都减小，但斥力比引力减小得陕
D．当分子间距的数量级大于 米时，分子力已微弱到可以忽略
【答案】A、B、D
【解析】分子间的引力和斥力同时存在，分子力指的是它们的合力，A 正确；分子间的
作用力与分子间距有关，当分子间距减小时，引力和斥力同时增大，但斥力比引力增大得快，
故 B 正确，C 错误；当分子间的距离大于 时，分子间的引力、斥力都很小，可忽略不
计，D 正确．
【总结升华】紧紧抓住分子力随分子间距变化的特点，分子间的引力和斥力同时存在，
分子力大小与分子间距的关系。
类型四、分子间的作用力的有关分析
例 6．分子甲和分子乙距离较远，设甲分子固定不动，乙分子逐渐向甲分子靠近，直到
不能再近的这一过程中（ ）．
A．分子力总是对乙分子做正功
B．乙分子总是克服分子力做功
0r r＜
0r r＞
r F引 F斥 F
0r r= F F=引 斥 0F =
0r r＜ F F引 斥＜ F
0 010r r r＜ ＜ F F引 斥＞ F
010r r＞ F
910－
010r13
C．先是乙分子克服分子力做功，然后分子力对乙分子做正功
D．先是分子力对乙分子做正功，然后乙分子克服分子力做功
【答案】D
【解析】由于分子间距大于 时，分子力表现为引力，因此分子乙从远处移到距分子甲
处的过程如图所示，分子力做正功；由于分子间距离小于 时，分子力表现为斥力，因
此分子乙从距分子甲 处继续移近甲时要克服分子力做功．
【总结升华】判断分子力是做正功还是负功，依据分子力的方向与位移方向的关系。
举一反三: 【高清课堂：分子动理论 例 6】
【变式 1】分子动理论较好地解释了物质的宏观热学性质．据此可判断下列说法中错误
的是 ( )
A．显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了液体分子运动的
无规则性
B．分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大
C．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增
大
D．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
【答案】B
【解析】布朗运动是液体分子无规则运动的反映，A 正确.分子之间的距离大于
时，分子间作用力随着分子间距离的增大，可能先增大后减小，也可能一直减小，B 错误.
当分子间距从小于 变化到大于 时，分子势能先减小后增大，C 正确.由扩散
运动知识可知 D 正确.
【变式 2】（2015 南平综测）如图所示，甲分子固定在体系原点 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，下列说法正确的（ ）
A．乙分子在 P 点(x=x2)时加速度最大
B．乙分子在 P 点(x=x2)时动能最大
0r
0r 0r
0r
10 10 m−
10 10 m− 10 10 m−14
C．乙分子在 Q 点(x=x1)时处于平衡状态
D．乙分子在 Q 点(x=x1)时分子势能最小
【答案】B
【解析】分子间存在相互作用的引力和斥力，当二者大小相等时两分子共有的势能最小，
分子间距离为平衡距离，当分子间距离变大或变小时，分子力都会做负功，导致分子势能变
大．两分子所具有的总能量为分子动能与分子势能之和
A、由图象可知，乙分子在 P 点（x=x2）时，分子势能最小，此时分子处于平衡位置，分子
引力与分子斥力大小相等，合力为零，加速度为零，故 A 错误
B、乙分子在 P 点（x=x2）时，分子势能最小，由能量守恒定律则知，分子的动能最大，故
B 正确；
C、乙分子在 Q 点（x=x1）时，分子间距离小于平衡距离，分子引力小与分子斥力，合力表
现为斥力，在 Q 点分子不处于平衡状态，故 C 错误；
D、由图象可知，乙分子在 Q 点时分子势能为零，大于分子在 P 点的分子势能，因此在 Q
点分子势能不是最小，故 D 错误；
故 选 ： B15
【巩固练习】
1．通常把萝卜腌成咸菜需要几十天，而把萝卜炒成熟菜，使之有相同的咸味，只需几
分钟，造成这种差别的主要原因是（ ）．
A．盐的分子很小，容易进入萝卜中
B．盐分子间有相互作用的斥力
C．萝卜分子间有空隙，易扩散
D．炒菜时温度高，分子热运动剧烈
2．关于布朗运动，下列说法正确的是（ ）．
A．布朗运动就是分子运动，布朗运动停止了，分子运动也会暂时停止
B．微粒做布朗运动，充分说明了微粒内部分子是不停地做无规则运动的
C．布朗运动是无规则的，因此它说明了液体分子的运动是无规则的
D．布朗运动的无规则性，是由于外界条件无规律地不断变化而引起的
3．较大的悬浮颗粒不做布朗运动，是由于（ ）．
A．液体分子不一一与颗粒相撞
B．各个方向的液体分子对颗粒冲力的平均效果相互平衡
C．颗粒的质量大，不易改变运动状态
D．颗粒分子本身的热运动缓慢
4．（2015 惠州校级模拟）某同学观察布朗运动，并提出这样的观点，正确的是
（ ）．
A．布朗运动指的是花粉微粒的无规则运动
B．布朗运动指的是液体分子的无规则运动
C．温度为 0°C 时，液体分子的平均动能为零
D．花粉微粒越大，其无规则运动越剧烈
5．下列关于布朗运动的叙述中正确的是（ ）．
A．花粉颗粒的无规则运动也就是分子的无规则运动
B．花粉在长时间内的运动是无规则的，在短时间，例如 30 s 内，是规则的匀速运动
C．花粉颗粒越大，同一瞬间受到越多的分子撞击，不规则运动就越剧烈
D．花粉颗粒越小，固体小颗粒不平衡性越明显，布朗运动越显著
6．(2015 上海金山期末)分子间同时存在引力和斥力，当分子间距减小时，分子间( )
A．引力增加，斥力减小 B．引力增加，斥力增加
C．引力减小，斥力减小 D．引力减小，斥力增加
7．固体和液体很难压缩，这是因为（ ）．
A．分子之间只有很小的空隙，稍经压缩空隙便不存在
B．分子之间没有空隙
C．分子间距离较小，稍经压缩分子力表现为斥力，使它们很难压缩
D．分子做无规则热运动
8．将两块接触的洁净铅块 a 和 b 紧压后悬挂起来，下面的铅块 b 不下落，这说明 a、b16
接触处（ ）．
A．分子间无空隙故粘在一起 B．分子间既存在引力又存在斥力
C．分子间引力大于斥力 D．分子间的分子力等于 b 铅块的重力
9．(2016 岳阳二模)两个分子相距 r1 时，分子力表现为引力，相距 r2 时，分子力表现
为斥力，则( )
A．相距 r1 时，分子间没有斥力存在
B．相距 r2 时的斥力大于相距 r1 时的斥力
C．相距 r2 时，分子间没有引力存在
D．相距 r1 时的引力大于相距 r2 时的引力
10．关于分子力，下列说法正确的是（ ）．
A．分子引力不等于斥力时，违背了牛顿第三定律
B．两个物体分子间引力的合力等于万有引力
C．分子间相互作用的引力和斥力不是一对作用力和反作用力
D．浮力等于固体与液体表面分子间作用力的合力
11．放在房间一端的香水，打开瓶塞后，位于房间另一端的人将（ ）．
A．立即闻到香味，因为水分子热运动速率很大，穿过房间所需时间极短
B．过一会儿才能闻到香味，因为分子热运动速率不大，穿过房间需要一段时间
C．过一会儿才能闻到香味，因为分子热运动速率虽大，但必须足够多的香水分子，才
能引起嗅觉
D．过一会儿才能闻到香味，因为分子热运动虽快，但由于是无规则运动，且与空气分
子不断碰撞，要闻到足够多的香水分子必须经过一段时间
12．如图所示，一个装有无色空气的广口瓶倒扣在装有红棕色二氧化氮气体的广口瓶上，
中间用玻璃板隔开．当抽去玻璃板后所发生的现象，（已知二氧
化氮的密度比空气密度大）下列说法正确的是（ ）．
A．当过一段时间可以发现上面的瓶中的气体也变成了淡红棕
色
B．二氧化氮由于密度较大，不会跑到上面的瓶中，所以上面
的瓶中不会出现淡红棕色
C．上面的空气由于重力作用会到下面的瓶中，于是将下面瓶中二氧化氮排出了一小部
分，所以会发现上面的瓶中的瓶口处显淡红棕色，但在瓶底处不会出现淡红棕色
D．由于气体分子在运动着，所以上面的空气会运动到下面的瓶中，下面的二氧化氮也
会自发地运动到上面的瓶中，所以最后上下两瓶气体的颜色变得均匀一致
13．(2016 石家庄质检)如图所示，用细线将一块玻璃板水平地悬挂在弹簧测力计下端，
并使玻璃板贴在水面上，然后缓慢提起弹簧测力计，在玻璃板脱离水面的一瞬间，弹簧测力
计读数会突然增大，主要原因是( )17
A．水分子做无规则热运动
B．玻璃板受到大气压力作用
C．水与玻璃间存在万有引力作用
D．水与玻璃间存在分子引力作用
14．（2015 山东卷）墨滴入水，扩而散之，徐徐混匀。关于该现象的分析正确的是（ ）
A．混合均匀主要是由于碳粒受重力作用
B．混合均匀的过程中，水分子和碳粒都做无规则运动
C．使用碳粒更小的墨汁，混合均匀的过程进行得更迅速
D．墨汁的扩散运动是由于碳粒和水分子发生化学反应引起的
15．设 r0 是分子间引力和斥力平衡时的距离，r 是两分子的实际距离，以下说法中正确
的是（ ）．
A．r= r0 时，分子间引力和斥力都等于零
B．2 r0＞r＞r0 时，分子间只有引力而无斥力
C．r 由 2 r0 逐渐减小到小于 r0 的过程中，分子间的引力先增大后减小
D．r 由 2 r0 逐渐减小到小于 r0 的过程中，分子间的引力和斥力都增大，其合力先减小
后增大
【答案与解析】
1．【答案】D
【解析】萝卜变成的原因是盐分子扩散到萝卜中去，温度越高，分子运动越剧烈，扩散
现象越显著，萝卜变成也就越快．
2．【答案】C
【解析】布朗运动是指悬浮在液体或气体中的粒子的运动，它不是指分子的运动．布朗
运动的无规则性。是由液体或气体分子的撞击引起的，通过布朗运动，间接反映了液体或气
体分子运动的无规则性，它不是由颗粒内部的分子无规则运动引起的．布朗运动的无规则性，
是由液体分子无规则运动决定的，并不是由外界条件变化引起的。故只有 C 对．
3．【答案】B、C
4．【答案】A
【解析】布朗运动指的是悬浮在液体中的小颗粒所做的无规则运动，反映的是液体分子
的无规则运动，不是分子的运动，故 A 正确 B 错误；分子的运动是永不停息的，温度为 0°C
时，液体分子的平均动能不为零，故 C 错误；微粒越小，液体温度越高，布朗运动越剧烈，18
故 D 错误，故选 A．
5．【答案】D
【提示】花粉颗粒不是分子，其布朗运动是不规则的．温度越高，颗粒越小，布朗运动
越显著．
6．【答案】B
【解析】分子间的引力和斥力同时存在，都随分子间距离的增大而减小，随分子间距减
小而增大．故 B 正确．
7．【答案】C
【解析】固体和液体的分子间距很小，稍经压缩后分子间距即小于 r0；继续压缩，引力
和斥力都（从两者相等）增大，但斥力比引力变化得快，分子力表现为斥力，由于分子力
（斥力）增加得很快，所以固体、液体都很难压缩．
8．【答案】C、D
【解析】下端 b 铅块不下落从宏观上讲是因为分子力等于 b 铅块的重力，从微观上讲是
因为分子间引力大于斥力，是分子力作用的结果．
9．【答案】B
【解析】分子间的相互作用力由引力 f 引和斥力 f 斥两部分组成，这两种力同时存在，实
际的分子力是引力和斥力的合力，故 A、C 错误；两个分子相距为 r1，分子间的相互作用力
表现为引力，相距为 r2 时，表现为斥力，故 r1＞r2；分子间的引力和斥力都随着分子间距的
增加而减小，故相距为 r2 时，分子间的斥力大于相距为 r1 时的斥力，相距 r2 时分子间的引
力大于相距 r1 时的引力，故 B 正确，D 错误。
10．【答案】C
【解析】分子间的引力和斥力是同时存在的、遵守各自规律的两种力，不是作用力和反
作用力，故选项 A 错误。选项 C 正确．分子间的引力与万有引力是不同性质的两种力．故
选项 B 错误．浮力是固体受到的压力差。与分子间作用力无关．故选项 D 错误．综上所述，
该题的正确答案是 C 选项．
11．【答案】D
【解析】香水分子的运动是扩散运动，且运动的瞬时速率很大，但由于运动是无规则的，
且不断地与空气分子碰撞，而且还需有足够多的分子才能闻到香水味，故需一定的时间．
12．【答案】A、D
【解析】两种不同物质相接触，将发生扩散现象，即不同的物质将彼此进入对方，故 A
对，B 错．扩散现象是一种自发现象，是分子永不停息做无规则运动的直接反映．只要有密
度差（或浓度差）扩散就会进行，故 D 对，C 错．
13．【答案】D
【解析】在玻璃板脱离水面的一瞬间，弹簧测力计读数会突然增大的主要原因是：水与
玻璃间存在分子引力作用，选项 D 正确。
14．【答案】BC
【解析】根据分子动理论的知识可知，混合均匀主要是由于水分子做无规则运动，使得
碳粒无规则运动造成的布朗运动；由于布朗运动的剧烈程度与颗粒大小和温度有关，所以使
用碳粒更小的墨汁，布朗运动会越明显，则混合均匀的过程进行地更迅速，故选 BC．
15．【答案】D
【解析】当 r=r0 时，分子间既存在引力，又存在斥力，故选项 A 错误．当 2r0＞r＞r0 时，19
分子间既有引力也有斥力，但引力大于斥力，选项 B 错误．在 r 由 2r0 逐渐减小到小于 r0 的
过程中，分子间的引力和斥力都增大，在 r=r0 处合力为零，可见其合力不是单调变化的，而
是先减小后增大的，所以选项 C 错误．选项 D 正确．
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