1.2分子热运动与分子力 课件-2026-2027学年高二下学期物理粤教版选择性必修第三册

该高中物理课件围绕分子热运动与分子力，系统呈现扩散现象、布朗运动及分子间相互作用规律，通过“物质由大量分子组成”的回顾导入，结合气体、液体、固体扩散实验及布朗运动观察，搭建从宏观现象到微观本质的学习支架。 其亮点在于以科学探究为核心，通过铅柱压紧吊重物等实验及对比表格辨析扩散、布朗运动与热运动，渗透科学思维中的模型建构与科学论证，强化物理观念中的运动和相互作用观念。学生能在实验与辨析中深化理解，教师可借助清晰结构与丰富素材提升教学效果。

高二粤教版物理 选择性必修三第一章 1.2分子热运动与分子力 分子很小，即便是从宏观上看很小的物体，也包含着大量的分子。这么多的分子在一起，它们之间是否存在相互作用？它们都处于什么样的运动状态？又遵从什么样的规律呢？ 物质是由大量分子组成的。 基础知识回顾 花好香 这些现象都与分子运动有关 【实验探究】 实验一：二氧化氮和空气 实验二：冷水和热水中滴墨水 实验三：表面磨光的铝片和金片相互挤压 一.扩散现象 【实验探究一】 结论：气体分子在不停地运动 结论：液体分子在不停地运动 （温度越高，扩散越快） 【实验探究二】 结论：固体分子在不停地运动 无论是气体、液体还是固体，都会发生物质迁移现象，这种现象是分子本身不停运动的结果 【实验探究三】 1.定义：物理学中把由于分子不停地运动而产生的物质迁移现象称为扩散。 物理学史上有没有更有力的实验去证明分子是做无规则运动的呢？ 4.意义：直接说明了物质中的分子在不停地做无规则运动 2.普遍性：气体、液体和固体都能发生扩散现象 3.影响因素：浓度大处向浓度小处扩散；温度越高，扩散越快 永不停息：不分季节，也不分白天黑夜，分子每时每刻都在运动； 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 一.扩散现象 布朗是英国的一位植物学家。1827年，布朗用显微镜观察植物的花粉微粒悬浮在静止水面上的形态时，惊奇地发现这些花粉微粒在不停地做无规则运动。 二、布朗运动 二、布朗运动 2、观察与思考：如图，把少量的碳素墨水用水稀释，取一小滴放在载玻片上，盖上盖玻片，放在显微镜下观察碳微粒运动现象。 不是分子，是颜料微粒的运动 该图是每隔5秒微粒位置的连线,它是微粒的轨迹吗? 不是 从实验得出的折线图来看，这个微粒的运动是有规则的还是无规则的？ 从实验现象可见，微粒的运动方向不断改变，而且是无规则的 3.追踪一个炭微粒的运动： 做无规则运动 1.定义：人们把悬浮在液体或气体中的微粒做的这种无规则运动叫做布朗运动． 不是分子 布朗运动是怎么样产生的呢？ 宏观颗粒 F F 2.布朗运动的成因：大量液体分子对悬浮微粒的不平衡撞击所引起的,是大量液体分子不停地做无规则运动所产生的结果。 悬浮微粒的无规则运动 间接反映 液体内部的分子在不停地做无规则运动 二、布朗运动 颗粒小 温度高 瞬间与微粒撞击的液体分子数越少 撞击作用的的不平衡性越明显 液体分子运动越激烈 布朗运动越明显 对布朗微粒撞击频率和强度越高 微粒越大 同时跟它撞击的分子数多 受力的平均效果几乎平衡 质量大，惯性大 运动状态难改变 影响布朗运动是否明显的因素是什么？ 3.影响布朗运动的因素： （1）悬浮微粒的大小，颗粒越小，布朗运动就越明显。 （2）温度越高，布朗运动越明显。 1.定义：悬浮在液体或气体中的微粒做的无规则运动 2.布朗运动的成因：大量液体分子对悬浮微粒的不平衡撞击所引起的,是大量液体分子不停地做无规则运动所产生的结果。 4.研究布朗运动的意义：布朗运动是宏观现象，这一现象由液体（或气体）分子做无规则运动这个微观的原因造成的。尽管布朗运动不是分子的运动，但它能间接地反映出分子运动的无规则性。 二.布朗运动 物理学中把物质内部大量分子的无规则运动称为热运动。 现象 扩散现象 布朗运动 研究对象 分子 固体微小颗粒 区别 扩散现象指的是不同物质相互接触时，彼此进入对方中去的现象，是分子的运动，能在气体、液体、固体中发生 布朗运动是比分子大得多的微粒的运动,只能在液体、气体中发生。 共同点 (1)都是不停地做无规则运动; (2)都随温度的升高而更加激烈 (3)布朗运动和扩散现象都是分子永不停息地做无规则运动的有力证据 温度是物质内部分子无规则运动剧烈程度的量度。 扩散现象和布朗运动的区别与联系： 现象 扩散现象 布朗运动 热运动 研究对象 分子 固体微小颗粒 分子 区别 是分子的运动,发生在任何两种物质之间 是比分子大得多的颗粒的运动,可以在显微镜下看见，只能在液体、气体中发生 是分子的运动,不能通过光学显微镜直接观察到 共同点 (1)都是永不停息地无规则运动;(2)都随温度的升高而更加激烈 联系 扩散现象、布朗运动都反映了分子不停地做无规则的热运动 扩散现象、布朗运动与分子热运动的对比 1.下列各种现象，能否说明分子在不停地运动?为什么? (1)海绵吸水. (2)汽车疾驶而过，落叶飞扬. (3)将香水瓶盖打开后能闻到香味. (4)洒在地上的水，过一段时间就干了. (5)大雾天，空气悬浮着许多小水滴. (6)堆煤的墙角，一段时间后墙体变黑. (7)悬浮在水中的花粉碎末做无规则的运动. (8)在一杯水中放一勺盐，过一段时间后，整杯水会变咸. 练习 2.关于悬浮在液体中的固体微粒的布朗运动，下面说法中正确的是( ) A．小颗粒的无规则运动就是分子的运动 B．小颗粒的规则运动是固体颗粒分子无规则运动的反映 C．小颗粒的无规则运动是液体分子无规则运动的反映 D．因为布朗运动的激烈程度跟温度有关，所以布朗运动也可以叫做热运动 C 布朗运动是固体颗粒的运动，它反映了液体分子的无规则运动. 分子的无规则运动叫做热运动． 核心点拨：对布朗运动认识的误区 (1)误认为布朗运动是液体分子的运动.布朗运动是液体分子做无规则运动的反映. (2)误认为布朗运动是固体颗粒分子的运动.它是固体小颗粒的运动. (3)误认为固体小颗粒的体积越大，液体分子对它的撞击越多，布朗运动就越显著.其实颗粒越小，布朗运动越显著. (4)大风天常常看到风沙弥漫、尘土飞扬，误认为这就是布朗运动.能用肉眼看到的颗粒的运动不是布朗运动. 3.关于扩散现象和布朗运动，下列说法中正确的是(　　) A．扩散现象和布朗运动都是分子的无规则运动 B．布朗运动和扩散现象都能在气体、液体、固体中发生 C．扩散现象可以停止，说明分子的热运动可以停止 D．扩散现象和布朗运动都与温度有关 E .布朗运动和扩散现象都可以用肉眼直接观察 答案：D 4.如图所示的是做布朗运动小颗粒的运动路线记录的放大图．以小颗粒在A点开始计时，每隔30s记下小颗粒的位置，得到B、C、D、E．F、G等点，则小颗粒在第75s末时位置，以下叙述中正确的是 （ ） A．一定在CD连线的中点 B．一定不在CD连线的中点 C．可能在CD连线上，但不一定在CD连线中点 D．可能在CD连线以外的某点上 运动路线不是微粒的运动轨迹 猜想：分子间存在相互作用的引力 日常使用的樟脑丸，由于分子的热运动，最终会挥发殆尽，然而它却能聚成一个硬块且很不容易掰开，这是为什么？ 三、分子力 观察与思考：取两段直径为2cm左右的铅柱，把它们的断面切平磨光，然后用力把两个光滑的面对齐压紧，能观察到什么现象？ 观察与思考：取两段直径为2cm左右的铅柱，把它们的断面切平磨光，然后用力把两个光滑的面对齐压紧，能观察到什么现象？ 现象：这两段铅柱就“粘”在一起了，而且下端可以吊起重物。 结论：物质的分子间存在＿＿，该引力发生作用的＿＿＿＿。 引力 距离很小 （如：压紧的铅块结合在一起，它们不易被拉开。） 分子间存在相互作用的斥力 （如：固体和液体很难被压缩 ） 三、分子力 研究表明，分子间的引力和斥力同时存在，实际表现出来的分子力是分子引力和斥力的合力，分子间引力与斥力大小都与分子间的距离有关： F F斥 F引 0 r 纵轴表示分子间的作用力 正值表示F斥 横轴表示分子间的距离 负值表示F引 斥力、引力都随分子间距离的增大而减小，但斥力比引力减小得快。 分子力和分子间距的变化图 F F斥 F引 r0 0 r （1）当r=r0时，F引＝F斥，分子力F分＝0； F引 F引 F斥 F斥 r0 平衡位置 r0的数量级约为10-10m 分子力与分子间距离的关系： 分子力和分子间距的变化图 F F斥 F引 F合 r0 0 r (2).r＜r0时，F斥＞F引，分子力表现为斥力； F引 F引 F斥 F斥 r＜r0 (3).r＞r0时，F斥＜F引，分子力表现为引力； F引 F引 F斥 F斥 r＞r0 (4).当r＞10r0时，分子力已经变得十分微弱， 分子力约等于0； 分子力（分子引力和斥力的合力）：当r＜r0时，分子力随距离的增大而减小； 当r＞r0时，分子力随距离的增大先增大后减小 例如：气体分子可以自由运动 分子间作用力本质上是一种电磁力，分子由原子组成，原子内部有带正电的原子核和带负电的电子，分子间的作用力是由这些带电粒子的相互作用引起的。 人们通过对微观结构的进一步研究，逐渐建立起分子动理论，其基本观点： 物质由大量分子组成； 分子总在不停的做无规则运动，运动的剧烈程度余物质的温度有关； 分子间存在相互作用的引力和斥力。 1.下列四项中属于分子动理论的基本内容的是（　　） A．物质由大量的分子组成，分子间有间隙 B．分子是组成物质的不可再分割的最小微粒 C．所有分子永不停息地做无规则运动 D．分子间存在着相互作用的引力和斥力 ACD 小试牛刀 2.有两个分子，设想它们之间相隔10倍直径以上的距离，逐渐被压缩到不能再靠近的距离，在这过程中，下面关于分子力变化的说法正确的是 A.分子间的斥力增大，引力变小 B.分子间的斥力变小，引力变大 C.分子间的斥力和引力都变大，但斥力比引力变化快 D.分子力从零逐渐变大到某一数值后，逐渐减小到零，然后又从零逐渐增大到某一数值. CD r F斥 F引 F分 F 注意：分子力是矢量，所以正负号只代表方向不同。 3.两分子间的作用力 F 与分子间距 r 的关系图线如图所示，下列说法中正确的是(　　) A．r <r1时，两分子间的引力为零 B．r1<r<r2时，两分子间的作用力 随r的增大而逐渐增大 C．r＝r2时，此位置为平衡位置 D．r>r2时，两分子间的引力随r的 增大而增大，斥力为零 B 关键点：找出引力和斥力的分界点的位置。 注意：分子力是矢量，所以正负号只代表方向不同。 r＝r2时，此位置分子间引力最大？ 4、不同的物理概念、物理规律间往往存在内在的联系，分子间存在着分子力，又由于分子间的相互作用而存在与相对距离有关的分子势能；如图所示为分子力随分子间距离的变化规律图线，由图象可知下列选项正确的是（ 　　） A．c位置分子力最小 B．b位置分子势能最小 C．c到d的过程分子势能一直增大 D．a到d的过程分子力先减小后增大 BC 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 扩散现象 布朗运动 分子力与分子距离的关系 分子动理论 课堂总结 Lavf55.33.100 Lavf58.29.100 Lavf58.29.100 Lavf55.33.100 FormatFactory : www.pcfreetime.com Lavf55.33.100 $