第1章 第2节 分子热运动与分子力（Word教参）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册（粤教版2019）

第二节　分子热运动与分子力

[对应学生用书P6]

(一)扩散现象

1．定义：由于分子不停地运动而产生的物质迁移现象．

2．产生原因：扩散现象不是外界作用，也不是化学反应，而是物质分子的无规则运动产生的．

3．意义：反映分子在做永不停息的无规则运动．

4．应用：生产半导体器件时，在高温条件下通过分子的扩散在纯净半导体材料中掺入其他元素．

(二)布朗运动

1．定义：悬浮微粒的无规则运动叫作布朗运动，是英国植物学家布朗在显微镜下观察到的．

2．产生布朗运动的原因：液体分子无规则运动对固体微小颗粒各个方向撞击作用的不平衡性．

3．影响布朗运动的因素：

(1)微粒越小，布朗运动越明显．

(2)温度越高，布朗运动越激烈．

4．意义：间接反映了液体(或气体)分子运动的无规则性．

(三)热运动

1．定义：物质内部大量分子的无规则运动叫作热运动．

2．温度是分子热运动剧烈程度的标志．温度越高，扩散得就越快；温度越高，悬浮颗粒的布朗运动就越明显．

[判断]

(1)扩散现象在固体、液体、气体中都能发生．(√)

(2)布朗运动就是液体分子的无规则运动．(×)

(3)悬浮微粒越大，布朗运动越明显．(×)

(4)布朗运动的剧烈程度与温度有关．(√)

(5)物体运动的速度越大，其内部分子热运动越激烈．(×)

(6)扩散现象和布朗运动都是分子的运动．(×)

1．分子间存在着相互作用力

分子间同时存在着相互作用的引力和斥力，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；用力压缩物体，物体内要产生反抗压缩的作用力，说明分子间存在着斥力．

2．分子力与分子间距离变化的关系

(1)r0的意义：分子间距离r＝r0时，引力与斥力大小相等，分子力为零，所以分子间距离等于r0(数量级为10－10m)的位置叫平衡位置．

(2)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．分子间存在引力和斥力的原因：分子是由原子组成的，原子内部有带正电的原子核和带负电的电子．分子间的作用力就是由这些带电粒子的相互作用引起的．

[思考]

如图所示，两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来，下面的铅柱不脱落，主要原因是什么？

提示　两个铅柱压紧后，接触面上分子之间的作用力为引力，引力大于下面铅柱的重力，故不脱落．

物质是由大量分子组成的；分子总在不停地做无规则运动，运动的剧烈程度与物质的温度有关；分子间存在相互作用的引力和斥力．

[对应学生用书P7]

探究点一　扩散现象和布朗运动的理解

在显微镜下追踪一个小炭粒的运动，每隔30 s把炭粒的位置记录下来，把位置按时间连接起来，如图所示，这说明小炭粒轨迹是折线正确吗？

提示　不正确，在每段时间内炭粒做的是无规则运动，不是直线运动．

热运动和布朗运动的区别与联系

如图是某液体中布朗运动的示意图(每隔30 s记录一次微粒的位置)，下列说法中正确的是(　　)

A.图中记录的是液体分子无规则运动的情况

B．图中记录的是粒子做布朗运动的轨迹

C．粒子越大，布朗运动越明显