1.4 1.5 分子间的相互作用力 分子热运动的统计规律（word教参）- 【优化探究】2021-2022学年新教材高中物理选择性必修第三册配套教参（教科版）

态或固体小颗粒，这些小颗粒长时间的在空气中做无规则运动，温度越高，小颗粒运动的越剧烈。关于气溶胶颗粒在空气中的运动，下列说法正确的是(　　) A．气溶胶颗粒的运动是热运动 B．气溶胶颗粒在空气中的运动能够反映该颗粒分子的运动 C．气溶胶颗粒受到周围空气分子作用力的合力始终等于其重力 D．相同温度下气溶胶颗粒的直径越小，在空气中的无规则运动越剧烈 解析：气溶胶颗粒大小通常在0.01～10 μm之间，大小满足小颗粒做布朗运动的大小，气溶胶悬浮在空气中的运动，是受到气体分子不同方向的无规则运动产生的撞击力不平衡引起的，所以气溶胶悬浮在空气中的运动是布朗运动，故A错误；气溶胶颗粒在空气中的运动能够反映气体分子的无规则运动，故B错误；空气分子对气溶胶颗粒撞击的不平衡性造成了其做布朗运动，但空气分子对它的作用力和重力的大小无法比较，且空气分子对它撞击的方向也是无规则的，故C错误；相同温度下气溶胶颗粒的直径越小，气体分子对气溶胶颗粒撞击的不平衡性越显著，气溶胶颗粒在空气中的无规则运动越剧烈，故D正确。故选D。 答案：D [创新应用练] 14．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 μm、2.5 μm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。根据此材料可判断，以下叙述正确的是(　　) A．PM10表示直径小于或等于1.0×10－6 m的悬浮颗粒物 B．PM10受到的空气分子作用力的合力始终大于其受到的重力 C．PM10和大悬浮颗粒物都在做布朗运动 D．PM2.5浓度随高度的增加逐渐增大 解析：PM10表示直径小于或等于1.0×10－5 m的悬浮颗粒物，选项A错误；PM10的运动是由于气体分子频繁撞击的不平衡造成的，由于气体分子撞击的无规律性，导致颗粒无规则运动，撞击的合力与重力的大小无关，可能大于重力也可能小于重力，选项B错误；PM10和大悬浮颗粒物都在做布朗运动，选项C正确；题中没有说明PM2.5的浓度变化情况，选项D错误。 答案：C 4　分子间的相互作用力 5　分子热运动的统计规律 新课程标准 素养目标 1.知道分子间存在着相互作用的引力和斥力。 2.掌握分子力随分子间距离的变化规律。 3.掌握分子间的作用力与分子间距离的关系图像。 4.知道分子动理论的内容。 5.初步了解什么是“统计规律”，知道气体分子运动速率分布规律。 1.分子力、内能、统计规律。(物理观念) 2.类比法分析分子力与分子势能、统计方法、通过宏观现象揭示微观本质。(科学思维) 3.借助统计规律分析生活中的实际问题。(科学态度与责任) [知识梳理] 一、分子力 1．分子间存在相互作用力 大量分子能聚集在一起形成固体或液体，说明分子间存在着引力；分子间有间隙却很难被压缩，说明分子间存在着斥力。 2．分子间作用力与距离的关系 如图所示，表示了分子间斥力和引力随分子间距离r的变化情况(r0的数量级为10－10 m)，由图可知： (1)当r<r0，时，分子间作用力F>0，即表现为斥力，并且距离r越小，力F越大。 (2)当r>r0，时，分子间作用力F<0，即表现为引力。当距离r从r0处开始增大时，开始的一段，引力F增大；到某一距离处(图中的r′处)，引力F增至最大；再往后，随着距离r的进一步增大，引力F将逐渐减小；当距离r增大到10r0左右时，引力F已经很微弱，一般可以忽略不计了。 (3)固体、液体分子间的距离通常在r0附近；气体分子间的距离更大，一般达到10r0以上，所以气体分子间的作用力很小，通常可以忽略不计。 二、内能 1．分子势能：分子系统具有的势能叫作分子势能。 2．内能 (1)定义：物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和。 (2)内能的普遍性：组成任何物体的分子都在做无规则的热运动，所以任何物体都具有内能。 (3)决定因素：与物体所处的状态(如温度、体积等)有关。 3．内能与机械能的区别 内能是大量分子热运动的动能和分子势能的总和，源自分子的微观运动，用温度、体积等宏观物理量来表征；机械能是物体做宏观运动的动能与势能的总和，与温度无关。 三、分子动理论 1．内容 (1)物体是由大量分子组成的； (2)分子永不停息地做无规则运动； (3)分子间存在着引力、斥力。 2．作用：是热力学的基础，可解释很多热现象和物质的性质。 四、分子热运动的统计规律 1．统计规律：大量偶然事件的整体规律性。 2．