第1章 1 第2课时 分子热运动与分子间的作用力-【精彩三年】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册课程探究与巩固教师用书配套word（人教版）

第2课时　分子热运动与分子间的作用力 课程解读 课标要点 学科素养 链接浙江选考 了解分子动理论的基本观点及相关的实验证据 通过实验，了解扩散现象。观察并能解释布朗运动 利用显微镜观察布朗运动 物理观念：增强运动与相互作用观念 科学探究：通过实验，了解扩散现象。利用显微镜观察布朗运动 1．知道布朗运动 2．知道分子间有相互的作用力 3．知道分子动理论的基本内容 (见学生用书P3) 知识点一　分子热运动 1．扩散 (1)定义：不同种物质能够彼此进入对方的现象。 (2)意义：扩散现象是物质分子永不停息地做无规则运动的证据之一。 (3)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。 2．布朗运动 (1)定义：悬浮微粒的无规则运动。 (2)产生原因：悬浮在液体中的微粒越小，在某一瞬间跟它相撞的液体分子数越少，撞击作用的不平衡性表现得越明显，并且微粒越小，它的质量越小，其运动状态越容易被改变，布朗运动越明显。 (3)意义：间接地反映液体分子运动的无规则性。 3．热运动 (1)定义：分子永不停息的无规则运动。 (2)温度是分子热运动剧烈程度的标志。 4．扩散现象与布朗运动的异同点 项目 扩散现象 布朗运动 不同点 ①扩散现象是两种不同的物质相互接触时彼此进入对方的现象 ②扩散快慢除和温度有关外，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，扩散现象不明显，但扩散不会停止 ①布朗运动是悬浮在液体或气体中的微粒所做的无规则运动，而不是液体或气体分子的运动 ②布朗运动的剧烈程度与液体或气体分子撞击的不平衡性有关，微粒越小，温度越高，布朗运动越明显 ③布朗运动永不停息 相同点 ①产生的根本原因相同，都是分子永不停息地做无规则运动的反映 ②都随温度的升高而表现得更剧烈 5．布朗运动与热运动的区别与联系 项目 布朗运动 热运动 不同点 研究对象 悬浮微粒 分子 观察难易程度 可以在显微镜下看到，肉眼看不到 在显微镜下看不到 相同点 ①无规则 ②永不停息 ③温度越高越剧烈 联系 周围液体(气体)分子的热运动是布朗运动产生的原因，布朗运动反映了液体(气体)分子的热运动 [思辨] 1．判断题(正确的打“√”，错误的打“”) (1)扩散现象是外界作用引起的。(　　) (2)扩散现象是化学反应的结果。(　　) (3)布朗运动间接地反映了液体或气体分子运动的无规则性。(　√　) (4)分子永不停息的无规则运动称为热运动。(　√　) 2．思考题：扩散现象是如何产生的？ 【答案】 是由物质分子的无规则运动产生的。 知识点二　分子间的作用力 1．分子间有空隙 (1)气体分子间的空隙：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)液体分子间的空隙：水和酒精混合后总体积会减小，说明液体分子间有空隙。 (3)固体分子间的空隙：压在一起的金片和铅片，各自的分子能扩散到对方的内部，说明固体分子间也存在着空隙。 2．分子间作用力 (1)当用力拉伸物体时，物体内各部分之间要产生反抗拉伸的作用力，此时分子间的作用力表现为引力。 (2)当用力压缩物体时，物体内各部分之间会产生反抗压缩的作用力，此时分子间的作用力表现为斥力。 3．分子间作用力与分子间距离变化的关系 分子间作用力F 与分子间距离r的关系图像 分子间距离 分子间作用力 r＝r0 0 r<r0 表现为斥力，且分子间作用力随分子间距离的增大而减小 r>r0 表现为引力，且分子间作用力随分子间距离的增大先增大后减小 r≥10r0 分子间作用力十分微弱，可认为等于0 [思辨] 1．判断题(正确的打“√”，错误的打“”) (1)当用力拉伸物体时，物体内分子间的作用力表现为引力。(　√　) (2)当用力压缩物体时，物体内分子间的作用力表现为斥力。(　√　) (3)分子间的作用力指的是分子间相互作用的引力和斥力的合力。(　√　) 2．思考题：分子间为什么有相互作用力呢？ 【答案】 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。 (见学生用书P4) 类型一　分子热运动 (多选)关于扩散现象和布朗运动，下列说法正确的是(　AC　) A．温度越高，扩散现象和布朗运动都越明显 B．运动物体中的分子热运动比静止物体中的分子热运动剧烈 C．扩散现象是分子的运动，布朗运动间接反映了分子的运动 D．颗粒越大，布朗运动越剧烈 【解析】 温度越高，扩散现象和布朗运动都越明显，A项正确；物体分子无规则运动的剧烈程度只与温度有关，与宏观物体的机械运动无关，B项错误；扩散现象是分子的运动，布朗运动是悬浮在液体或气体中的小颗粒的无规则运动，间接反映了分子的运动，C项正确；颗粒越小，布朗运动越剧烈，D项错误。 把墨汁用水稀释后取出一滴放在显微镜下观察，下列说法中正确的是(　B　) A．在显微镜下既能看到水分子，也能看到悬浮的小炭粒，且水分子不停地撞击小炭粒 B．小炭粒在不停地做无规则运动，这就是所说的布朗运动 C．越大的炭粒，其运动越明显 D．在显微镜下看起来连成一片的液体，实际上是由许许多多的静止不动的水分子组成的 【解析】 在显微镜下看不到水分子，A错误；布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，反映了液体分子运动的无规则性，炭粒的运动是布朗运动，炭粒越小，布朗运动越显著，B正确，C错误；水分子不停地做无规则运动，不是静止不动的，D错误。 类型二　分子间作用力 分子间作用力F和分子间距离r的关系图像如图所示。关于分子间作用力，下列说法正确的是(　A　) A．分子间同时存在着相互作用的引力和斥力 B．分子间的引力总是比分子间的斥力小 C．分子间的斥力随分子间距离的增大而增大 D．分子间的引力随分子间距离的增大而增大 【解析】 分子间同时存在着相互作用的引力和斥力，A正确。当r>r0时，引力比斥力大；当r<r0时，斥力比引力大，B错误。分子间的引力和斥力随分子间距离的增大而减小，C、D错误。 如图所示，甲分子固定于坐标原点O，乙分子从无穷远处由静止释放，仅在分子力的作用下靠近甲。图中b点是引力最大处，d点是两分子靠得最近处，则乙分子加速度最大处可能是(　D　) A．a点 B．b点 C．c点 D．d点 【解析】 由分子间作用力与分子之间距离的图像可以看出，在a、b、c、d四点中，乙分子在d点时分子力最大，根据牛顿第二定律知在d点时乙分子的加速度最大，故选D。 本课点睛(教师用书独有) 分子动理论的基本内容：物体是由大量分子组成的，分子在做永不停息的无规则运动，分子之间存在着相互作用力。 学科网（北京）股份有限公司 $$