全优课堂·物理·选择性必修第三册(粤教版)·课件 第1章　第2节 分子热运动与分子力

第一章分子动理论第二节分子热运动与分子力

1．认识分子动理论的基本观点，知道其实验依据．2．认识布朗运动，理解布朗运动产生的原因及影响因素，了解分子的热运动．3．掌握分子间相互作用力的特点及变化规律．课前•自主预习分子热运动1．扩散现象(1)定义：分子不停地运动而产生的物质迁移现象．(2)普遍性：________、________和________都能够发生扩散现象．(3)规律：________越高，扩散越快．气体液体固体温度2．布朗运动(1)定义：悬浮在液体或气体中的微粒所做的永不停息的________________．(2)产生原因：微粒在液体或气体中受到____________的撞击不平衡引起的．(3)影响布朗运动的因素．①颗粒大小：颗粒________，布朗运动越明显．②温度高低：温度________，布朗运动越剧烈．无规则运动液体分子越小越高3．热运动(1)定义：分子的____________________运动．(2)影响因素：温度________，分子的无规则运动越剧烈．永不停息的无规则越高分子力1．分子间的引力和斥力是________存在的，实际表现出的分子力是引力和斥力的________．2．分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而________，随分子间距离的减小而________，但________比________随距离变化得快．同时合力减小增大斥力引力课堂•重难探究对扩散现象的理解1．影响扩散现象明显程度的因素(1)物态：①气态物质的扩散现象最快、最显著．②固态物质的扩散现象最慢，短时间内非常不明显．③液态物质的扩散现象明显程度介于气态与固态之间．(2)温度：在两种物质一定的前提下，扩散现象发生的明显程度与物质的温度有关，温度越高，扩散现象越显著．(3)浓度差：两种物质的浓度差越大，扩散现象越显著．2．分子运动的两个特点(1)永不停息：不分季节，也不分白天和黑夜，分子每时每刻都在运动．(2)无规则：单个分子的运动无规则，但大量分子的运动又具有规律性，总体上分子由浓度大的地方向浓度小的地方运动．3．扩散现象与分子运动的关系扩散现象是分子无规则运动的直接结果，是分子无规则运动的宏观反映．4．对扩散现象与分子热运动之间的关系的理解(1)扩散现象是宏观现象，分子运动是微观的微粒运动．(2)扩散现象反映了分子在做无规则的热运动．(3)扩散停止，分子热运动不会停止．例1

(多选)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，下列说法不正确的是(已知二氧化氮的密度比空气密度大)

(

)A．当过一段时间可以发现上面瓶中的气体也变成了淡红棕色B．由于二氧化氮密度较大，不会跑到上面的瓶中，所以上面瓶不会出现淡红棕色C．由于下面二氧化氮的摩尔质量大于上面空气的平均摩尔质量，二氧化氮不会跑到上面的瓶中，所以上面瓶不会出现淡红棕色D．上面的空气由于重力作用会到下面的瓶中，于是将下面瓶中的二氧化氮排出了一小部分，所以会发现上面瓶中的瓶口处显淡红棕色，但在瓶底处不会出现淡红棕色【答案】BCD【解析】因为分子运动是永不停息的，所以相互接触的两种物质分子会彼此进入对方，也就是扩散，最终空气和二氧化氮分子均匀混合，整体是淡红棕色．变式1

(2024年运城联考)同学们一定都吃过味道鲜美的烤鸭，烤鸭的烤制过程没有添加任何调料，只是在烤制之前，把烤鸭放在腌制汤中腌制一定的时间，盐就会进入肉里．下列说法正确的是 (

)A．如果让腌制汤温度升高，盐进入鸭肉的速度就会加快B．烤鸭的腌制过程说明分子之间有引力，把盐分子吸进鸭肉里C．在腌制汤中，只有盐分子进入鸭肉，没有盐分子从鸭肉里面出来D．把鸭肉放入腌制汤后立刻冷冻，将不会有盐分子进入鸭肉【答案】A【解析】盐分子进入鸭肉是因为发生了扩散，温度越高，扩散得越快，A正确；盐进入鸭肉是因为盐分子永不停息地做无规则运动，并不是因为分子引力，B错误；盐分子永不停息地做无规则运动，有的进入鸭肉，有的离开鸭肉，C错误；冷冻后，仍然会有盐分子进入鸭肉，只不过速度慢一些，D错误．对扩散现象的理解扩散现象不是外界作用引起的，而是分子无规则运动的直接结果，是分子无规则运动的宏观反映．1．布朗运动的理解(1)布朗运动的无规则性．悬浮微粒受到液体分子撞击的不平衡是形成布朗运动的原因，由于液体分子的运动是无规则的，使微粒受到较强撞击的方向也不确定，所以布朗运动是无规则的．对布朗运动的理解(2)影响布朗运动的因素．①微粒越小，布朗运动越明显：悬浮微粒越小，某时刻与它相撞的分子数越少，来自各方向的冲击力越不易平衡；另外微粒越小，其质量也就越小，相同冲击力下产生的加速度越大．因此，微粒越小，布朗运动越明显．②温度越高，布朗运动越剧烈：温度越高，液体分子的运动(平均)速率越大，对悬浮于其中的微粒的撞击作用也越大，产生的加速度也越大，因此温度越高，布朗运动越剧烈．(3)布朗运动的实质．布朗运动不是分子的运动，而是固体微粒的运动．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，表明液体分子运动的剧烈程度与温度有关．2．布朗运动和热运动的比较比较布朗运动热运动区别运动对象是固体颗粒，颗粒越小，布朗运动越明显运动对象是分子，任何物体的分子都做无规则运动相同点(1)无规则运动；(2)永不停息；(3)与温度有关联系周围液体(或气体)分子的热运动是布朗运动产生的原因，布朗运动是热运动的宏观表现3．布朗运动和扩散现象的比较布朗运动间接反映了分子的运动，而扩散现象直接证实了分子的运动．二者在产生原因上的本质是一致的，但在研究对象和影响因素方面是有区别的．比较布朗运动扩散现象不同点产生条件固体颗粒悬浮在液体或气体中两物体相互接触，在固、液、气中都能发生产生原因液体或气体分子无规则运动，对固体颗粒撞击的不平衡分子的无规则运动比较布朗运动扩散现象不同点运动本质固体微粒的运动分子的运动是否会停止不会会(最终达到动态平衡)影响因素温度高低、颗粒大小温度高低、密度差或浓度差相同点(1)布朗运动和扩散现象都是分子运动的有力证据(2)都与温度有关，温度越高，现象越明显布朗运动的理解例2

(2024年邢台期中)王同学在显微镜下观察悬浮在水中的花粉颗粒的运动，他每隔30s将花粉的位置记录在坐标纸上，依次得到A、B、C、D、E…J等点，把这些点连线形成如图所示的折线图．关于花粉颗粒的运动，下列说法正确的是 (

)

A．该折线图是花粉颗粒的运动轨迹B．该折线图反映了花粉颗粒分子的无规则运动C．经过H点后2s，花粉颗粒可能在D点D．花粉颗粒由B点到C点的路程一定小于由C点到D点的路程【答案】C【解析】图中折线是花粉颗粒在不同时刻的位置连线，该折线既不是花粉颗粒的运动轨迹，也不是分子的运动轨迹，A错误；图中折线是无规则的，说明花粉颗粒的运动是无规则的，反映了水分子的无规则运动，B错误；花粉颗粒的运动是无规则的，经过H点后2s，花粉颗粒可能出现在任意位置，因此花粉颗粒可能在D点，C正确；由于花粉颗粒由B点到C点和由C点到D点所用时间相同，但由B点到C点和由C点到D点的平均速率大小无法判断，因此花粉颗粒由B点到C点的路程不一定小于由C点到D点的路程，D错误．变式2

(2024年吉林期中)在春暖花开的季节，游客抛洒花粉于平静的水中，花粉微粒会做布朗运动，下列说法正确的是 (

)A．悬浮在水中的颗粒越小，温度越高，布朗运动越明显B．布朗运动可以反映单个水分子的运动速率C．布朗运动是花粉分子的无规则运动D．人可以闻到花香是化学反应的结果【答案】A【解析】悬浮颗粒越小，温度越高，布朗运动越明显，A正确；布朗运动是固体颗粒的无规则运动，不可以反映单个水分子的运动速率，B错误；布朗运动是花粉颗粒的无规则运动，而不是花粉分子的无规则运动，C错误；人可以闻到花香是花粉分子的无规则运动的结果，而不是化学反应，D错误．分子热运动的理解例3下列关于分子热运动的说法中，正确的是 (

)A．分子热运动是指扩散现象和布朗运动B．分子热运动是物体被加热后的分子运动C．分子热运动是单个分子永不停息地做无规则运动D．分子热运动是大量分子永不停息地做无规则运动【答案】D【解析】分子热运动是指大量分子做无规则运动，不是单个分子做无规则运动，物体被加热、不被加热，其分子都在进行着热运动，故B、C错误，D正确．扩散现象和布朗运动证实了分子的热运动，但热运动不是指扩散现象和布朗运动，A错误．变式3下列事例中，能反映分子不停息地做无规则运动的是

(

)A．秋风吹拂，树叶纷纷落下B．在箱子里放几块樟脑丸，过些日子一开箱就能闻到樟脑的气味C．烟囱里冒出的黑烟在空中飘荡D．室内扫地时，在阳光照射下看见灰尘飞扬【答案】B【解析】灰尘、黑烟(颗粒)都是由若干分子组成的固体微粒，它们的运动都不是分子运动，A、C、D错误，B正确．1．扩散现象直接说明了分子的无规则运动．2．布朗运动间接反映了液体分子的无规则运动．3．凡是肉眼能看到的微粒都不是分子．肉眼观察到的微粒的运动也不是布朗运动．1．分子力分子间作用力是短程力，在短程距离(通常为r＜10r0)内，分子间同时存在引力和斥力，而实际表现出来的是分子引力和斥力的合力．对分子力的理解2．分子力与分子间距离变化的关系(1)平衡位置：分子间距离r＝r0时，引力与斥力大小相等，分子力为零．平衡位置即分子间距离等于r0(数量级为10－10m)的位置．(2)分子间的引力和斥力随分子间距离r的变化关系：分子间的引力和斥力都随分子间距离r的增大而减小，但斥力减小得更快．(3)分子力与分子间距离变化的关系及分子力模型．分子力F随分子间距离r的变化关系图像分子间距离分子力分子力模型r＝r0零r＜r0表现为斥力，且分子力随分子间距的增大而减小r＞r0表现为引力，且分子力随分子间距的增大，先增大后减小分子力的理解和特点例4

(多选)下列说法正确的是

(

)A．水的体积很难被压缩，这是分子间存在斥力的宏观表现B．气体总是很容易充满容器，这是分子间存在斥力的宏观表现C．两个相同的半球壳吻合接触，中间抽成真空(马德堡半球)，用力很难拉开，这是分子间存在吸引力的宏观表现D．用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，这是分子间存在吸引力的宏观表现【答案】AD【解析】水是液体、铁是固体，正常情况下它们分子之间的距离都为r0，分子间的引力和斥力恰好平衡．当水被压缩时，分子间距离由r0略微减小，分子间斥力大于引力，分子力的宏观表现为斥力，其效果是水的体积很难被压缩；当用力拉铁棒两端时，铁棒发生很小的形变，分子间距离由r0略微增大，分子间引力大于斥力，分子力的宏观表现为引力，其效果为铁棒没有断，A、D正确．气体分子由于永不停息地做无规则运动，能够到达容器内的任何空间，所以很容易就充满容器，由于气体分子间距离远大于r0，分子间几乎无作用力，就是有作用力，也表现为引力，B错误．抽成真空的马德堡半球，之所以很难拉开，是由于球外大气压力对球的作用，C错误．变式4关于分子力，下列说法中正确的是 (

)A．碎玻璃不能拼合在一起，说明玻璃分子间斥力在起作用B．用打气筒给自行车打气需用力向下压活塞，说明气体分子间有斥力C．固体很难被压缩，说明分子间有斥力D．水和酒精混合后的总体积小于原来二者的体积之和，说明分子间存在引力【答案】C【解析】分子间作用力发生作用的距离很小，打碎的碎片间的距离远大于分子力作用距离，在这个距离层面，分子引力与斥力基本趋于0，碎玻璃不能拼合在一起，不能说明玻璃分子间斥力在起作用，A错误；用打气筒给自行车打气需用力向下压活塞，是由于需要克服打气筒内外的压力差，不能说明气体分子间有斥力，B错误；固体很难被压缩，说明分子间有斥力，C正确；水和酒精混合后的总体积小于原来二者的体积之和，说明分子间存在空隙，D错误．例5如图所示是分子间作用力和分子间距离的关系图线，关于图线下面说法正确的是 (

)A．曲线a是分子间引力和分子间距离的关系曲线B．曲线b是分子间作用力的合力和分子间距离的关系曲线C．曲线c是分子间斥力和分子间距离的关系曲线D．当分子间距离r＞r0时，曲线b对应的力先减小，后增大【答案】B

【解析】在F－r图像中，随着距离的增大，斥力比引力变化得快，所以a为斥力曲线，c为引力曲线，b为合力曲线，A、C错误，B正确；由图像可知，当分子间距离r＞r0时，曲线b对应的合力先增大，后减小，D错误．变式5如图所示，设有一分子位于图中的坐标原点O处不动，另一分子可位于x轴正半轴上不同位置处，图中纵坐标表示这两个分子间分子力的大小，两条曲线分别表示斥力或引力的大小随两分子间距离变化的关系，e为两曲线的交点，则

(

)A．ab线表示引力，cd线表示斥力，e点的横坐标约为10－15mB．ab线表示斥力，cd线表示引力，e点的横坐标约为10－10mC．ab线表示引力，cd线表示斥力，e点的横坐标约为10－10mD．ab线表示斥力，cd线表示引力，e点的横坐标约为10－15

m【答案】B【解析】由于分子间斥力的大小随两分子间距离的变化比引力快，所以题图中曲线ab表示斥力，cd表示引力，e点引力和斥力平衡，分子间距离的数量级为10－10m，B正确．分子力的功例6分子甲和乙距离较远，设甲固定不动，乙分子逐渐向甲分子靠近，直到不能再近的这一过程中

(

)A．分子力总是对乙做正功B．乙分子总是克服分子力做功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】如图所示，由于开始时分子间距大于r0，分子力表现为引力，因此分子乙从远处移到距分子甲r0处的过程中，分子力做正功；由于分子间距离小于r0时，分子力表现为斥力，因此分子乙从距分子甲r0处继续向甲移近时要克服分子力做功．故D正确．变式6如图所示，甲分子固定于坐标原点O，乙分子从无穷远处静止释放，在分子间作用力的作用下靠近甲．图中d点是分子靠得最近的位置，则乙分子速度最大处可能是

(

)A．a点 B．b点C．c点 D．d点【答案】C【解析】从a点到c点分子间的作用力表现为引力，分子间的作用力做正功，速度增加；从c点到d点分子间的作用力表现为斥力，分子间的作用力做负功，速度减小，所以在c点速度最大．1．当拉伸物体时，组成物体的分子间的分子力表现为引力，以抗拒外界对它的拉伸．2．当压缩物体时，组成物体的分子间的分子力表现为斥力，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和液体，说明分子间存在引力；固体有一定的形状，液体有一定的体积，而固体、液体分子间有空隙，且没有紧紧地吸在一起，说明分子间还同时存在着斥力．小练•随堂巩固1．(多选)对以下物理现象的正确分析是 (

)①从窗外射来的阳光中，可以看到空气中的微粒在上下飞舞②上升的水蒸气的运动③用显微镜观察悬浮在水中的小炭粒，小炭粒不停地做无规则运动④向一杯清水中滴入几滴红墨水，红墨水向周围运动A．①②③属于布朗运动 B．④属于扩散现象C．只有③属于布朗运动 D．以上结论均不正确【答案】BC【解析】扩散现象是由于分子的无规则运动而产生的物质迁移现象，而布朗运动是指固体小颗粒的无规则运动．观察布朗运动必须在高倍显微镜下，肉眼看到的颗粒的运动不属于布朗运动．由以上分析可判断B、C正确．2．关于分子热运动和布朗运动，下列说法中正确的是 (

)A．布朗运动是指在显微镜下看到的液体分子的无规则运动B．布朗运动间接地反映了分子在永不停息地做无规则运动C．当物体温度达到0℃时，物体分子的热运动就会停止D．悬浮颗粒越大，某一瞬间与它碰撞的液体分子越多，布朗运动越显著【答案】B【解析】布朗运动是指在显微镜下看到的固体小颗粒的无规则运动，布朗运动是液体分子撞击颗粒所做的运动，因此布朗运动间接地反映了分子在永不停息地做无规则运动，A错误，B正确；物体的分子做永不停息的热运动，温度即使为零度，分子热运动也不会停止，C错误；悬浮颗粒越大，同一时刻与它碰撞的液体分子越多，颗粒就越容易达到受力平衡，布朗运动越不显著，D错误．3．“臭豆腐”是湖南有名的小吃，我们在很远就能闻到臭豆腐的气味说明

(

)A．分子间有间隙 B．分子在运动C．分子间有引力 D．分子间有斥力【答案】B【解析】远远就能闻到“臭豆腐”的味道，是因为“臭豆腐”的分子在不停地做无规则运动，运动到空气中被我们吸进鼻子了，属于扩散现象，B正确．4．(2023年上海模拟)两个分子间的作用力随分子间距离的变化如图所示，当分子间距从r2变为r1的过程中 (

)A．分子势能一直减小B．分子势能先减小后增大C．分子势能一直增大D．分子势能先增大后减小【答案】B【解析】由题图可知，当分子间距从r2变为r1的过程中，分子力体现为先引力，后斥力，所以分子力先做正功，后做负功，则分子势能先减小后增大，B正确．5．(2024年安庆模拟)我们在实验室用酒