第10.2节 分子的运动 分子间的相互作用-【帮课堂】2023-2024学年高二物理同步学与练（沪科版2020上海选择性必修第三册）

第十章 分子动理论 10.2 分子的运动 分子间的相互作用 🧭目标导航 知识要点 难易度 1. 扩散现象：固体、液体、气体之间都会发生 2. 布朗运动 3. 分子力模型r＝r0 引力=斥力，分子势能最小，动能最大 4. r>r0 引力>斥力，合力为引力，随r增大先增大后减小 5. r<r0 引力<斥力，合力为斥力，随r减小而增大 ★ ★ ★★★ ★★ ★★ 📚知识精讲 一、分子的运动 1.扩散现象 (1)定义：不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象，叫做扩散。 (2)固体、液体、气体以及相互之间都会扩散。 液体的扩散现象：硫酸铜溶液和水。 固体的扩散现象：炒菜加盐后有咸味、茶叶蛋、咸鸭蛋、堆煤块的墙角变黑。 气体的扩散现象：香水，花香。 尘土飞扬、雪花飞舞、雾霾等都不属于扩散现象。 (3)应用：在纯净半导体材料中掺入其他元素。 (4)温度越高扩散越快。 (5)扩散现象表明： ①一切物质的分子都在不停地做无规则的运动； ②组成物质的分子间有间隙。 2.布朗运动 (1)布朗运动：悬浮在液体中的固体微粒永不停息的无规则运动。 它首先是由英国植物学家布朗在1827年用显微镜观察悬浮在水中的花粉微粒时发现的。 注意：(b)图是实验得出的每隔一定时间微粒所处位置的连线，不是固体微粒的运动轨迹。 (2)产生原因：悬浮在液体中的微粒质量很小，在某一瞬间液体分子对微粒撞击力的不平衡导致。 简言之：液体分子永不停息的无规则运动是产生布朗运动的原因。 (a)显微镜下的悬浮颗粒 (b)布朗运动 (3)影响布朗运动激烈程度的因素：固体微粒的大小和液体的温度。 微粒越小，液体分子对它碰撞的不均匀性越明显；惯性越小，运动状态容易改变，所以运动越激烈； 液体的温度越高，分子运动越不规则，对微粒碰撞的不均匀性越强，布朗运动越激烈。 (4)意义：间接地反映液体或气体分子运动的无规则性。 做布朗运动的是微粒，不是液体分子，但它反映了液体分子永不停息地做无规则运动。 气体中的气溶胶、PM2.5也在做布朗运动，很难沉降到地面。 3.热运动 分子在做永不停息的无规则运动叫做热运动。温度越高，分子的热运动越激烈。 例1. 判断正误 (1).布朗运动是组成固体微粒的分子无规则运动的反映。（ ） (2).布朗运动是液体或气体分子无规则运动的反映。（ ） (3).观察时间越长，布朗运动就越显著。（ ） (4).阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃的运动就是布朗运动。（ ） (5).布朗运动和扩散现象都能在气体、液体、固体中发生。（ ） (6).布朗运动和扩散现象都是分子运动。（ ） (7).布朗运动和扩散现象都是温度越高越明显。（ ） (8).布朗运动和扩散现象都可以用肉眼直接观察。（ ） 例2. （多选）近期我国多个城市的PM2.5数值突破警戒线，受影响最严重的是京津冀地区，雾霾笼罩，大气污染严重。PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5微米的悬浮颗粒物，飘浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后危害人体健康，矿物燃料的燃烧是形成PM2.5的主要原因。下列关于PM2.5的说法中正确的是（　　） A．PM2.5的尺寸与空气中氧分子的尺寸的数量级相当 B．PM2.5在空气中的运动属于布朗运动 C．温度越低PM2.5活动越剧烈 D．PM2.5中小一些的颗粒的运动比大一些的颗粒更为剧烈 二、分子间的相互作用 1．分子力 在任何情况下，分子间总是同时存在着引力和斥力，而实际表现出来的分子力是引力和斥力的合力。 2. 哪些现象说明分子力的存在 (1)分子间存在相互作用的引力（如：压紧的铅块结合在一起，它们不易被拉开） 注意：吸在玻璃上的塑料挂钩是因为大气压强，不能说明分子间引力。 (2)分子间存在相互作用的斥力（如：固体和液体很难被压缩） 注意：压缩气体也需要力，是因为气体有压强，不说明分子间存在斥力作用。 3. 分子间有空隙 (1)气体：气体很容易被压缩，说明气体分子之间存在着很大的空隙。 (2)液体：水和酒精混合后总体积变小，说明液体分子之间存在着空隙。 (3)固体：压在一起的金块和铅块，各自的分子能扩散到对方内部，说明固体分子之间存在着空隙。 4. 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的位置，引力与斥力大小相等，合力为零，r0数量级为10－10 m。 (2)分子间引力和斥力的变化：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 F随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