1、第一章分子动理论1.分子动理论的基本内容 一、物体是由大量分子组成的一、物体是由大量分子组成的1.1 mol1.1 mol水中含有水分子的数量就达水中含有水分子的数量就达_个个,这足以表明这足以表明,组成物体的分组成物体的分子是子是_。2.2.用放大几亿倍的扫描隧道显微镜才能观察到物质表面用放大几亿倍的扫描隧道显微镜才能观察到物质表面_的排列。的排列。6.026.0210102323大量的大量的原子原子二、分子的热运动二、分子的热运动(一一)扩散现象扩散现象1.1.定义定义:不同种物质能够彼此不同种物质能够彼此_对方的现象。对方的现象。2.2.产生原因产生原因:扩散现象不是扩散现象不是_作用作
2、用,也不是也不是_反应反应,而是物质分子的而是物质分子的_运动产生的。运动产生的。3.3.应用应用:生产半导体器件时生产半导体器件时,需要在纯净半导体材料中掺入其他元素需要在纯净半导体材料中掺入其他元素,在高温条在高温条件下通过分子的件下通过分子的_来完成。来完成。进入进入外界外界无规则无规则扩散扩散化学化学(二二)布朗运动布朗运动1.1.定义定义:悬浮微粒的无规则运动叫作布朗运动悬浮微粒的无规则运动叫作布朗运动,是英国植物学家是英国植物学家_在显微镜在显微镜下观察到的。下观察到的。2.2.产生布朗运动的原因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液体分子无规则运动对固
3、体微小颗粒各个方向撞击作用的作用的_。3.3.影响布朗运动的因素影响布朗运动的因素:(1)(1)微粒微粒_,_,布朗运动越明显。布朗运动越明显。(2)(2)温度温度_,_,布朗运动越激烈。布朗运动越激烈。布朗布朗不平衡性不平衡性越小越小越高越高(三三)热运动热运动1.1.定义定义:分子这种永不停息的分子这种永不停息的_运动叫作热运动。运动叫作热运动。2._2._是分子热运动剧烈程度的标志。是分子热运动剧烈程度的标志。_越高越高,扩散得就越扩散得就越_;_;温度越温度越_,_,悬浮颗粒的布朗运动就越悬浮颗粒的布朗运动就越_。无规则无规则温度温度温度温度高高明显明显快快三、分子间的作用力三、分子间
4、的作用力思考思考 气体很容易被压缩气体很容易被压缩,为什么液体和固体不容易被压缩呢为什么液体和固体不容易被压缩呢?提示提示:气体分子之间存在很大的间隙气体分子之间存在很大的间隙,分子间的作用力小分子间的作用力小;液体和固体分子之间液体和固体分子之间的间隙很小的间隙很小,分子间的相互作用力较大。分子间的相互作用力较大。1.1.分子间有空隙分子间有空隙:(1)(1)气体很容易被压缩气体很容易被压缩,表明气体分子间有很大的表明气体分子间有很大的_。(2)(2)水和酒精混合后总体积水和酒精混合后总体积_,_,说明液体分子之间存在着说明液体分子之间存在着_。(3)(3)压在一起的金块和铅块压在一起的金块
5、和铅块,各自的分子能各自的分子能_到对方的内部到对方的内部,说明固体分子说明固体分子之间有之间有_。空隙空隙减少减少空隙空隙扩散扩散空隙空隙【教学目标】1飞行时间：由t2hg知，时间取决于下落高度h，与初速度v0无关1热力学第一定律不仅反映了做功和热传递这两种方式改变内能的过程是等效的，而且给出了内能的变化量和做功与热传递之间的定量关系1分析转变点：分析哪些物理量突变，哪些物理量不变，特别是转变点前后的速度关系(3)位移不变：爆炸的时间极短，因而作用过程中物体运动的位移很小，一般可忽略不计，可以认为爆炸后仍然从爆炸时的位置以新的动量开始运动电磁(4)写出研究对象的初、末动量和合外力的冲量(或各
6、外力在各个阶段的冲量的矢量和)，根据动量定理列方程求解一、伏安法测电阻的电路选择方法2模型特点二、实验原理2实验步骤3闭合电键，调节变阻器，使电流表有明显示数记录一组电流表和电压表的示数，用同样方法测量并记录几组I、U值，并填入表格中(5)根据函数关系式，进行数学分析，如分析斜率的变化、截距等；EBlv中的速度v是相对于磁场的速度，若磁场也运动，应注意速度间的相对关系2.2.分子间存在着相互作用力分子间存在着相互作用力:分子间同时存在着相互作用的分子间同时存在着相互作用的_和和_,_,大量分子能聚集在一起形成固体或大量分子能聚集在一起形成固体或液体液体,说明分子间存在着说明分子间存在着_;_;
7、用力压缩物体用力压缩物体,物体内要产生反抗压缩的作用力物体内要产生反抗压缩的作用力,说明分子间存在着说明分子间存在着_。引力引力斥力斥力引力引力斥力斥力3.3.分子力与分子间距离变化的关系分子力与分子间距离变化的关系:(1)r(1)r0 0的意义的意义:分子间距离分子间距离r=rr=r0 0时时,引力与斥力大小引力与斥力大小_,_,分子力为分子力为_,_,所以分子所以分子间距离等于间距离等于r r0 0(数量级为数量级为1010-10-10 m)m)的位置叫的位置叫_。(2)(2)分子间的引力和斥力都随分子间距离分子间的引力和斥力都随分子间距离r r的增大而的增大而_,_,但但_减小得更快。减
8、小得更快。4.4.分子间存在引力和斥力的原因分子间存在引力和斥力的原因:分子是由分子是由_组成的组成的,原子内部有带正电的原子内部有带正电的_和带负电的和带负电的_。分子间的作用力就是由这些带电粒子的相互作用引。分子间的作用力就是由这些带电粒子的相互作用引起的。起的。相等相等平衡位置平衡位置减小减小斥力斥力原子原子原子核原子核电子电子零零四、分子动理论四、分子动理论1.1.定义定义:在热学研究中常常以这样的基本内容为出发点在热学研究中常常以这样的基本内容为出发点,把物质的把物质的_和和规律看作微观粒子热运动的宏观表现。这样建立的理论叫作分子动理论。规律看作微观粒子热运动的宏观表现。这样建立的理
9、论叫作分子动理论。2.2.基本内容基本内容:物体是由大量分子组成的物体是由大量分子组成的,分子在做分子在做_的无规则运动的无规则运动,分子分子之间存在着相互作用力。之间存在着相互作用力。3.3.对于任何一个分子而言对于任何一个分子而言,在某时刻的运动具有在某时刻的运动具有_;_;但对大量分子的整体但对大量分子的整体而言而言,它们的运动表现出规律性。它们的运动表现出规律性。热学性质热学性质永不停息永不停息偶然性偶然性一阿伏加德罗常数的理解一阿伏加德罗常数的理解1.1.分子的简化模型分子的简化模型:实际分子的结构是很复杂的实际分子的结构是很复杂的,且形状各异。但如果我们只关且形状各异。但如果我们只
10、关心分子的大小心分子的大小,而不涉及分子内部的结构和运动而不涉及分子内部的结构和运动,既可以把分子看成球体既可以把分子看成球体,也可也可以把分子看成立方体。具体分析如下以把分子看成立方体。具体分析如下:(1)(1)球体模型球体模型:固体和液体可看作一个紧挨着一个的球体分子排列而成的固体和液体可看作一个紧挨着一个的球体分子排列而成的,忽略忽略分子间空隙分子间空隙,如图甲所示。如图甲所示。(2)(2)立方体模型立方体模型:气体分子间的空隙很大气体分子间的空隙很大,把气体分成若干个小立方体把气体分成若干个小立方体,气体分气体分子位于每个小立方体的中心子位于每个小立方体的中心,每个小立方体是平均每个分
11、子占有的活动空间每个小立方体是平均每个分子占有的活动空间,忽略气体分子的大小忽略气体分子的大小,如图乙所示。如图乙所示。2.2.分子大小的估算分子大小的估算:(1)(1)对于固体和液体对于固体和液体,分子间距离比较小分子间距离比较小,可以认为分子是一个个紧挨着的可以认为分子是一个个紧挨着的,设设分子体积为分子体积为V,V,则分子直径则分子直径d=(d=(球体模型球体模型)。(2)(2)对于气体对于气体,分子间距离比较大分子间距离比较大,处理方法是建立立方体模型处理方法是建立立方体模型,从而可计算出从而可计算出两气体分子之间的平均间距两气体分子之间的平均间距d=(d=(立方体模型立方体模型)。3
12、6V3V3.3.阿伏加德罗常数的应用阿伏加德罗常数的应用:(1)(1)微观量微观量:分子质量分子质量m m0 0,分子体积分子体积V V0 0,分子直径分子直径d d。(2)(2)宏观量宏观量:物质的质量物质的质量M M、体积、体积V V、密度、密度、摩尔质量、摩尔质量M MA A、摩尔体积、摩尔体积V VA A。二、数据处理(3)v与B夹角为时，FqvBsin_.(3)用规律：即牛顿运动定律和圆周运动的规律，特别是周期公式、半径公式(4)不放被撞小球，让入射小球从斜槽上某固定高度处自由滚下，重复10次用圆规画尽量小的圆把所有的小球落点圈在里面，圆心P就是小球落点的平均位置考点二楞次定律的理解
13、及应用1画出电路图(如实验原理图所示)(可准确到)第一类永动机第二类永动机(3)计算多组数据，求的平均值物体对外界做功物体放出热量内能减少(4)阻碍原电流的变化(自感现象)“增反减同”2模型特点(2)作sin 1sin 2图象：改变不同的入射角1，测出不同的折射角2，作sin 1sin 2图象，由nsin 1sin 2可知图象应为直线，如图所示，其斜率为折射率1平均功率的计算：m1v1m1v1m2v2(3)(3)微观量与宏观量的关系微观量与宏观量的关系:分子质量分子质量:m:m0 0=。分子体积分子体积:V:V0 0=(=(适用于固体和液体适用于固体和液体)。物质所含的分子数物质所含的分子数:
14、N=nN:N=nNA A=。阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数:N:NA A=(=(只适用于固体、液体只适用于固体、液体)。气体分子间的平均距离气体分子间的平均距离:d=(V:d=(V0 0为气体分子所占据空间的体积为气体分子所占据空间的体积)。固体、液体分子直径固体、液体分子直径:d=(V:d=(V0 0为分子体积为分子体积)。AAAAMVNNAAAAVMNNAAAAMVNNMVAAAA0000MVVMmVmVA330AVVN0A33A6V6VN4.4.物体是由大量分子组成的物体是由大量分子组成的,分子的大小很小分子的大小很小:(1)(1)分子直径的数量级为分子直径的数量级为1010-10-10
15、m m。(2)(2)分子体积的数量级一般为分子体积的数量级一般为1010-29-29 m m3 3。(3)(3)分子质量的数量级一般为分子质量的数量级一般为1010-26-26 kg kg。(4)(4)分子如此微小分子如此微小,用高倍光学显微镜也看不到用高倍光学显微镜也看不到,直到直到19821982年人们研制了能放大年人们研制了能放大几亿倍的扫描隧道显微镜几亿倍的扫描隧道显微镜,才观察到物质表面原子的排列。才观察到物质表面原子的排列。【思考思考讨论讨论】阿伏加德罗常数是一个重要常数阿伏加德罗常数是一个重要常数,N,NA A=6.02=6.0210102323 mol mol-1-1,它是联系
16、宏观世界与微它是联系宏观世界与微观世界的桥梁。观世界的桥梁。(1)(1)为什么说阿伏加德罗常数为什么说阿伏加德罗常数N NA A是联系宏观世界与微观世界的桥梁是联系宏观世界与微观世界的桥梁?提示提示:阿伏加德罗常数把摩尔质量、摩尔体积这些宏观物理量与分子质量、分阿伏加德罗常数把摩尔质量、摩尔体积这些宏观物理量与分子质量、分子大小等微观物理量联系起来了子大小等微观物理量联系起来了,所以说阿伏加德罗常数所以说阿伏加德罗常数N NA A是联系宏观世界与是联系宏观世界与微观世界的桥梁。微观世界的桥梁。N NA A 摩尔体积一个分子占据的体积摩尔质量一个分子的质量(2)(2)摩尔体积摩尔体积=N=NA
17、A一个分子的体积一个分子的体积,对所有物质都成立吗对所有物质都成立吗?提示提示:不都成立不都成立,固体和液体可看作一个紧挨着一个的球形分子排列而成的固体和液体可看作一个紧挨着一个的球形分子排列而成的,不不考虑分子间距离考虑分子间距离,近似成立近似成立,对于气体来说对于气体来说,分子间距离比较大分子间距离比较大,气体摩尔体积气体摩尔体积=N=NA A一个气体分子占据的体积。一个气体分子占据的体积。(3)(3)结合阿伏加德罗常数的意义结合阿伏加德罗常数的意义,说说如何求出单个水分子的质量。说说如何求出单个水分子的质量。提示提示:用用M M表示水的摩尔质量表示水的摩尔质量,用用m m表示单个水分子的
18、质量表示单个水分子的质量,N,NA A表示阿伏加德罗常数表示阿伏加德罗常数,则有则有m=m=。AMN【典例示范典例示范】很多轿车中设有安全气囊以保障驾乘人员的安全很多轿车中设有安全气囊以保障驾乘人员的安全,轿车在发生一定强度的碰撞轿车在发生一定强度的碰撞时时,利用三氮化钠利用三氮化钠(NaN(NaN3 3)爆炸产生气体爆炸产生气体(假设都是假设都是N N2 2)充入气囊。若氮气充入后充入气囊。若氮气充入后安全气囊的安全气囊的容积容积V=56 L,V=56 L,囊中氮气密度囊中氮气密度=2.5 kg/m=2.5 kg/m3 3,已知氮气摩尔质量已知氮气摩尔质量M=0.028 kg/mol,M=0
19、.028 kg/mol,阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数N NA A=6=610102323 mol mol-1-1,试估算试估算:(1)(1)囊中氮气分子的总个数囊中氮气分子的总个数N;N;(2)(2)囊中氮气分子间的平均距离囊中氮气分子间的平均距离。(结果保留一位有效数字结果保留一位有效数字)【审题关键审题关键】序号序号信息提取信息提取气囊的容积就是气囊的容积就是N N2 2的体积的体积氮气分子间的平均距离不是分子直径氮气分子间的平均距离不是分子直径计算结束后计算结束后,要注意结果保留一位有效数字要注意结果保留一位有效数字【解析解析】(1)(1)设设N N2 2的物质的量为的物质的量为n,n,
20、则则n=n=氮气的分子总数氮气的分子总数N=N=代入数据得代入数据得N=3N=310102424个个(2)(2)每个分子所占的空间为每个分子所占的空间为V V0 0=设分子间平均距离为设分子间平均距离为a,a,则有则有V V0 0=a=a3 3,即即a=a=代入数据得代入数据得a3a31010-9-9 m m。答案答案:(1)3(1)310102424个个(2)3(2)31010-9-9 m mVMAVNMVN330VVN【规律方法规律方法】微观量的求解方法微观量的求解方法(1)(1)阿伏加德罗常数是联系宏观量和微观量的桥梁和纽带。阿伏加德罗常数是联系宏观量和微观量的桥梁和纽带。(2)(2)建
21、立合适的物理模型建立合适的物理模型,通常把固体、液体分子模拟为球体或小立方体通常把固体、液体分子模拟为球体或小立方体,气体气体分子所占据的空间则建立立方体模型。分子所占据的空间则建立立方体模型。【素养训练素养训练】1.1.为了节约用水为了节约用水,某公园专门设计了雨水回收系统某公园专门设计了雨水回收系统,平均每年可以回收雨水平均每年可以回收雨水10 500 m10 500 m3 3,相当于相当于100100户居民一年的用水量户居民一年的用水量,请你根据上述数据估算一户居民请你根据上述数据估算一户居民一天的平均用水量与下面哪个水分子数目最接近一天的平均用水量与下面哪个水分子数目最接近(设水分子的
22、摩尔质量为设水分子的摩尔质量为M=1.8M=1.81010-2-2 kg/mol)kg/mol)()A.3A.310103131个个B.3B.310102828个个C.9C.910102727个个D.9D.910103030个个【解析解析】选选C C。每户居民一天所用水的体积。每户居民一天所用水的体积V=mV=m3 30.29 m0.29 m3 3,该体积所该体积所包含的水分子数目包含的水分子数目n=n=6.026.0210102323个个9.79.710102727个个,选项选项C C正确。正确。10 5001003653A2V0.29 10 NM1.8 102.2.据统计据统计“酒驾酒驾”
23、是造成交通事故的主要原因之一是造成交通事故的主要原因之一,交警可以通过手持式酒精交警可以通过手持式酒精测试仪很方便地检测出驾驶员呼出的气体中的酒精含量测试仪很方便地检测出驾驶员呼出的气体中的酒精含量,以此判断司机是否饮以此判断司机是否饮用了含酒精的饮料用了含酒精的饮料,当司机呼出的气体中酒精含量达当司机呼出的气体中酒精含量达2.42.41010-4-4 gL gL-1-1时时,酒精酒精测试仪开始报警。假设某司机呼出的气体刚好使酒精测试仪报警测试仪开始报警。假设某司机呼出的气体刚好使酒精测试仪报警,并假设成人并假设成人一次呼出的气体体积约为一次呼出的气体体积约为300 mL,300 mL,试求该
24、司机一次呼出的气体中含有酒精分子试求该司机一次呼出的气体中含有酒精分子的个数的个数(已知酒精分子的摩尔质量为已知酒精分子的摩尔质量为46 gmol46 gmol-1-1,N,NA A=6.02=6.0210102323 mol mol-1-1)。【解析解析】该司机一次呼出气体中酒精的质量为该司机一次呼出气体中酒精的质量为m=2.4m=2.41010-4-43003001010-3-3 g g=7.2=7.21010-5-5 g,g,一次呼出酒精分子的个数为一次呼出酒精分子的个数为N=NN=NA A=6.026.0210102323个个9.429.4210101717个。个。答案答案:9.429
25、.4210101717个个mM57.2 1046二扩散现象和布朗运动的理解二扩散现象和布朗运动的理解1.1.影响扩散现象明显程度的三个因素影响扩散现象明显程度的三个因素:(1)(1)物态物态:气态物质的扩散现象最快、最显著。气态物质的扩散现象最快、最显著。固态物质的扩散现象最慢固态物质的扩散现象最慢,短时间内非常不明显。短时间内非常不明显。液态物质的扩散现象明显程度介于气态与固态之间。液态物质的扩散现象明显程度介于气态与固态之间。(2)(2)温度温度:同种物质同种物质,扩散现象发生的明显程度与物质的温度有关扩散现象发生的明显程度与物质的温度有关,温度越高温度越高,扩扩散现象越显著。散现象越显著
26、。(3)(3)浓度差浓度差:两种物质的浓度差越大两种物质的浓度差越大,扩散现象越显著。扩散现象越显著。2.2.布朗运动与分子热运动的关系布朗运动与分子热运动的关系:(1)(1)布朗运动是无规则的布朗运动是无规则的,反映分子运动是无规则的反映分子运动是无规则的;(2)(2)布朗运动是永不停息的布朗运动是永不停息的,反映分子运动是永不停息的反映分子运动是永不停息的;(3)(3)温度越高布朗运动越激烈温度越高布朗运动越激烈,反映温度越高反映温度越高,分子的运动越激烈。分子的运动越激烈。3.3.布朗运动与扩散现象的异同点布朗运动与扩散现象的异同点:项目项目扩散现象扩散现象布朗运动布朗运动不不同同点点扩
27、散现象是两种不同的物质相互接触时彼此进入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对方的现象扩散快慢除和温度有关外扩散快慢除和温度有关外,还受到还受到“已进入对方已进入对方”的分子浓度的限制的分子浓度的限制,当进入对方的分子浓度较低当进入对方的分子浓度较低时时,扩散现象较为显著扩散现象较为显著,当进入对方的分子浓度较高当进入对方的分子浓度较高时时,扩散现象不明显扩散现象不明显,但扩散不会停止但扩散不会停止布朗运动是悬浮在液体或气体中的微粒所做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的无规则运动,而不是液体或气体分子的运动而不是液体或气体分子的运动布朗运动的激烈程度与液体布朗
28、运动的激烈程度与液体(或气体或气体)分子撞分子撞击的不平衡性有关击的不平衡性有关,微粒越小微粒越小,温度越高温度越高,布朗运布朗运动越明显动越明显布朗运动永不停息布朗运动永不停息相相同同点点产生的根本原因相同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都是分子永不停息地做无规则运动的反映它们都随温度的升高而表现得更激烈它们都随温度的升高而表现得更激烈【思考思考讨论讨论】在显微镜下追踪一颗在水中做布朗运动的花粉在显微镜下追踪一颗在水中做布朗运动的花粉,每隔每隔30 s30 s把花粉的位置记录下把花粉的位置记录下来来,得到某个观测记录如图得到某个观测记录如图,画出的轨迹是花粉的运动轨迹
29、吗画出的轨迹是花粉的运动轨迹吗?提示提示:布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动无规则运动,而非分子的运动而非分子的运动,只是反映了分子的只是反映了分子的无规则运动。对于某个花粉而言在不同时刻的速无规则运动。对于某个花粉而言在不同时刻的速度大小和方向均是不确定的度大小和方向均是不确定的,运动是无规则的运动是无规则的,所所以微粒没有固定的运动轨迹以微粒没有固定的运动轨迹,图上只是每隔图上只是每隔30 s30 s花花粉颗粒位置的连线而不是花粉的运动轨迹。粉颗粒位置的连线而不是花粉的运动轨迹。【典例示范典例示范】如图所示如图所示,描绘了一个微粒受到它周围液
30、体分子撞击的情景描绘了一个微粒受到它周围液体分子撞击的情景,每个液体分子撞每个液体分子撞击时都给微粒一定的冲力击时都给微粒一定的冲力,试解释试解释:(1)(1)体积很小的微粒做无规则运动体积很小的微粒做无规则运动;(2)(2)较大的悬浮微粒不做布朗运动。较大的悬浮微粒不做布朗运动。【解析解析】(1)(1)由于微粒的体积很小由于微粒的体积很小,在某一瞬间和它相撞的分子数目也比较少在某一瞬间和它相撞的分子数目也比较少,如果从某一个方向撞击的分子数多于从其他方向撞击的分子数如果从某一个方向撞击的分子数多于从其他方向撞击的分子数,微粒受到的分微粒受到的分子冲力就不平衡子冲力就不平衡,它将在冲力大的方向
31、产生加速度它将在冲力大的方向产生加速度,下一瞬间下一瞬间,在另外一个方向在另外一个方向上受到的冲力大一些上受到的冲力大一些,微粒又在那个方向产生加速度。这样微粒又在那个方向产生加速度。这样,就引起了微粒无就引起了微粒无规则的运动。做布朗运动的微粒虽然不是分子规则的运动。做布朗运动的微粒虽然不是分子,但是它的无规则运动是液体分但是它的无规则运动是液体分子无规则运动的反映。子无规则运动的反映。(2)(2)如果悬浮微粒比较大如果悬浮微粒比较大,虽然它也受到周围液体分子的碰撞虽然它也受到周围液体分子的碰撞,由于同时跟它碰由于同时跟它碰撞的分子数较多撞的分子数较多,来自各个方向的冲击力的平均效果可以认为
32、是相互平衡的。来自各个方向的冲击力的平均效果可以认为是相互平衡的。而且微粒的质量较大而且微粒的质量较大,受到很小的冲击力受到很小的冲击力,也很难改变原有的运动状态也很难改变原有的运动状态,所以较所以较大的悬浮微粒不做布朗运动。大的悬浮微粒不做布朗运动。答案答案:见解析见解析【素养训练素养训练】1.1.如图所示是用显微镜观察到的悬浮在水中的一个花粉微粒的布朗运动等时如图所示是用显微镜观察到的悬浮在水中的一个花粉微粒的布朗运动等时间间隔位置的连线间间隔位置的连线,以微粒在以微粒在A A点开始计时点开始计时,每隔每隔30 s30 s记下一个位置记下一个位置,依次得到依次得到B B、C C、D D、E
33、 E、F F、G G、H H、I I、J J、K K各点。则在第各点。则在第75 s75 s末时微粒所在的位置末时微粒所在的位置是是()A.A.一定在一定在C C、D D连线的中点连线的中点B.B.一定不在一定不在C C、D D连线的中点连线的中点C.C.一定在一定在C C、D D连线上连线上,但不一定在但不一定在C C、D D连线的中点连线的中点D.D.不一定在不一定在C C、D D连线上连线上【解析解析】选选D D。在。在60 s60 s到到90 s90 s时间内时间内,微粒由微粒由C C运动到运动到D,D,但但C C、D D连线并不是其轨连线并不是其轨迹迹,所以第所以第75 s75 s末
34、时微粒可能在末时微粒可能在C C、D D连线上连线上,也可能不在也可能不在C C、D D连线上连线上,故故D D选项选项正确。正确。2.(2.(多选多选)下列语句中下列语句中,描述分子热运动的是描述分子热运动的是()A.A.酒香不怕巷子深酒香不怕巷子深B.B.踏花归去马蹄香踏花归去马蹄香C.C.影动疑是玉人来影动疑是玉人来D.D.风沙刮地塞云愁风沙刮地塞云愁【解析解析】选选A A、B B。酒香在空气中传播。酒香在空气中传播,马蹄上的花香在空气中传播都属于扩散马蹄上的花香在空气中传播都属于扩散现象现象,是由分子无规则运动引起的是由分子无规则运动引起的,A,A、B B正确正确;影动是由光学因素造成
35、的影动是由光学因素造成的,与分与分子热运动无关子热运动无关,C,C错误错误;风沙刮地是沙子在自身重力和气流的作用下所做的运动风沙刮地是沙子在自身重力和气流的作用下所做的运动,不是分子的运动不是分子的运动,D,D错误。错误。【补偿训练补偿训练】用显微镜观察液体中悬浮颗粒的布朗运动用显微镜观察液体中悬浮颗粒的布朗运动,所得到的结论正确的是所得到的结论正确的是()A.A.布朗运动是分子的运动布朗运动是分子的运动B.B.悬浮颗粒越大悬浮颗粒越大,布朗运动越激烈布朗运动越激烈C.C.液体温度越低液体温度越低,布朗运动越激烈布朗运动越激烈D.D.布朗运动是液体分子无规则运动的反映布朗运动是液体分子无规则运
36、动的反映【解析解析】选选D D。布朗运动是固体颗粒的无规则运动。布朗运动是固体颗粒的无规则运动,不是分子的运动不是分子的运动,是液体分是液体分子无规则运动的反映子无规则运动的反映,A,A错误错误,D,D正确正确;悬浮颗粒越小、液体温度越高悬浮颗粒越小、液体温度越高,布朗运动布朗运动越激烈越激烈,B,B、C C错误。错误。三对分子力的认识三对分子力的认识1.1.分子力的性质分子力的性质:根据现代分子结构理论根据现代分子结构理论,分子由原子组成分子由原子组成,原子又是由带正电原子又是由带正电的原子核和绕核运动的带负电的电子形成的电子云组成的的原子核和绕核运动的带负电的电子形成的电子云组成的,可见可
37、见,分子是一个分子是一个复杂的带电系统复杂的带电系统,毫无疑问毫无疑问,分子间的作用力应属于电磁力。分子间的作用力应属于电磁力。2.2.分子力的特点分子力的特点:(1)(1)分子间总是同时存在引力和斥力分子间总是同时存在引力和斥力,实际表现出来的是它们的合力。实际表现出来的是它们的合力。(2)(2)分子间作用力随分子间距离而变化分子间作用力随分子间距离而变化,当分子间的距离大于当分子间的距离大于r r0 0时时,引力和斥力引力和斥力都随分子间距离的增大而减小都随分子间距离的增大而减小,但斥力的变化比引力的变化要快。但斥力的变化比引力的变化要快。(3)(3)分子力是短程力分子力是短程力,分子间的
38、距离超过分子直径的分子间的距离超过分子直径的1010倍倍,即即1 nm 1 nm 的数量级时的数量级时,可以认为分子间作用力为零可以认为分子间作用力为零,气体分子间的作用力可忽略不计。气体分子间的作用力可忽略不计。3.3.分子力的规律分子力的规律:(1)(1)图像表示图像表示(如图所示如图所示):):当当r=rr=r0 0时时,F,F引引=F=F斥斥,F=0,F=0。当当rrrrrr0 0时时,F,F引引和和F F斥斥都随分子间距离的增大而减小都随分子间距离的增大而减小,但但F F斥斥减小得更快减小得更快,分子力分子力表现为引力。表现为引力。当当r10rr10r0 0(10(10-9-9 m)
39、m)时时,F,F引引和和F F斥斥都十分微弱都十分微弱,可认为分子间无相互作用力可认为分子间无相互作用力(F=0)(F=0)。(2)(2)模型表示模型表示:r=rr=r0 0,F=0,F=0rrrrrr0 0,F,F表现为引力表现为引力 分子间的相互作用力像弹簧连接着的两个小球间的相互作用力。小球代表分分子间的相互作用力像弹簧连接着的两个小球间的相互作用力。小球代表分子子,弹簧的弹力代表分子斥力和引力的合力。如表所示弹簧的弹力代表分子斥力和引力的合力。如表所示:当弹簧处于原长时当弹簧处于原长时(r=r(r=r0 0),),象征着分子力的合力为零。象征着分子力的合力为零。当弹簧处于压缩状态时当弹
40、簧处于压缩状态时(rr(rr(rr0 0),),象征着分子力的合力为引力。象征着分子力的合力为引力。4.4.分子力的宏观表现分子力的宏观表现:(1)(1)当外力欲使物体拉伸时当外力欲使物体拉伸时,组成物体的大量分子间将表现为引力以抗拒外界对组成物体的大量分子间将表现为引力以抗拒外界对它的拉伸。它的拉伸。(2)(2)当外力欲使物体压缩时当外力欲使物体压缩时,组成物体的大量分子间将表现为斥力以抗拒外界对组成物体的大量分子间将表现为斥力以抗拒外界对它的压缩。它的压缩。(3)(3)大量的分子能聚集在一起形成固体或液体大量的分子能聚集在一起形成固体或液体,说明分子间存在引力。固体有一说明分子间存在引力。
41、固体有一定形状定形状,液体有一定的体积液体有一定的体积,而固体、液体分子间有间隙而固体、液体分子间有间隙,却没有紧紧地吸在一却没有紧紧地吸在一起起,说明分子间还同时存在着斥力。说明分子间还同时存在着斥力。【思考思考讨论讨论】1.1.一段小铅柱一段小铅柱,用刀切成两段用刀切成两段,然后把两个断面对接然后把两个断面对接,稍用力就能使两段铅柱接稍用力就能使两段铅柱接合起来合起来,一端挂几千克的重物一端挂几千克的重物,也不会把铅柱拉开也不会把铅柱拉开,而玻璃碎了却不能重新接合而玻璃碎了却不能重新接合,为什么为什么?提示提示:这是因为这是因为,第一第一,分子间有力的作用分子间有力的作用;第二第二,分子间
42、的作用力与分子间的距分子间的作用力与分子间的距离有关。铅柱切口很平时离有关。铅柱切口很平时,稍用压力就能使两断面分子间距离达到引力作用的稍用压力就能使两断面分子间距离达到引力作用的距离距离,使两段铅柱重新接合起来。玻璃断面凹凸不平使两段铅柱重新接合起来。玻璃断面凹凸不平,即使用很大的力也不能使即使用很大的力也不能使两断面间距接近分子引力作用的距离两断面间距接近分子引力作用的距离;绝大多数的分子距离远大于绝大多数的分子距离远大于1010-9-9 m,m,分子分子力已近似为零了力已近似为零了,总的分子引力非常小总的分子引力非常小,所以碎玻璃不能接合所以碎玻璃不能接合,若把玻璃加热若把玻璃加热,玻玻
43、璃变软璃变软,亦可重新接合。亦可重新接合。2.2.当物体被拉伸时当物体被拉伸时,分子间的作用力表现为引力分子间的作用力表现为引力,物体物体“反抗反抗”被拉伸被拉伸,这时分这时分子间还有斥力吗子间还有斥力吗?提示提示:有。这是因为分子间的引力和斥力总是同时存在的有。这是因为分子间的引力和斥力总是同时存在的,分子间表现为引力分子间表现为引力,只不过是引力大于斥力只不过是引力大于斥力,对外表现出引力。对外表现出引力。3.3.分子间存在空隙分子间存在空隙,大量分子却能聚集在一起形成固体、液体大量分子却能聚集在一起形成固体、液体,那么分子是依靠那么分子是依靠什么聚集在一起的呢什么聚集在一起的呢?提示提示
44、:大量的分子能聚集在一起形成固体或液体大量的分子能聚集在一起形成固体或液体,说明分子间存在引力。说明分子间存在引力。【典例示范典例示范】有甲、乙两个分子有甲、乙两个分子,甲分子固定不动甲分子固定不动,乙分子由无穷远处逐渐向甲靠近乙分子由无穷远处逐渐向甲靠近,直到不直到不再靠近为止再靠近为止,在这整个过程中在这整个过程中()A.A.分子力总对乙做正功分子力总对乙做正功B.B.乙总是克服分子力做功乙总是克服分子力做功C.C.先是分子力对乙做正功先是分子力对乙做正功,然后乙克服分子力做功然后乙克服分子力做功D.D.乙先克服分子力做功乙先克服分子力做功,然后分子力对乙做正功然后分子力对乙做正功【解析解
45、析】选选C C。乙分子从无穷远逐渐向甲靠近过程中。乙分子从无穷远逐渐向甲靠近过程中,当甲、乙两分子间距大于当甲、乙两分子间距大于r r0 0时时,分子力表现为引力分子力表现为引力,分子力对乙做正功分子力对乙做正功;当分子间距小于当分子间距小于r r0 0时时,分子力表现分子力表现为斥力为斥力,分子力对乙做负功。所以本题正确答案是分子力对乙做负功。所以本题正确答案是C C。【误区警示误区警示】分析有关分子间作用力问题时分析有关分子间作用力问题时,要注意抓住以下三点要注意抓住以下三点:(1)(1)分子间的引力和斥力同时存在。分子间的引力和斥力同时存在。(2)(2)分子间的引力和斥力随分子间距离变化
46、时分子间的引力和斥力随分子间距离变化时,同时增大或减小同时增大或减小,斥力变化快。斥力变化快。(3)(3)分子间作用力的合力随距离的变化要看分子间距离在哪个范围内。分子间作用力的合力随距离的变化要看分子间距离在哪个范围内。rrrrrr0 0时时,随随r r增大增大,分子力先增大后减小。分子力先增大后减小。【素养训练素养训练】1.1.关于分子间的作用力关于分子间的作用力,以下说法中正确的是以下说法中正确的是(其中其中r r0 0为分子处于平衡位置时分为分子处于平衡位置时分子之间的距离子之间的距离)()A.A.两个分子间距离小于两个分子间距离小于r r0 0时时,分子间只有斥力分子间只有斥力B.B
47、.两个分子间距离大于两个分子间距离大于r r0 0时时,分子间只有引力分子间只有引力C.C.压缩物体时压缩物体时,分子间斥力增大分子间斥力增大,引力减小引力减小D.D.拉伸物体时拉伸物体时,分子斥力和引力都减小分子斥力和引力都减小【解析解析】选选D D。分子间的引力和斥力是同时存在的。分子间的引力和斥力是同时存在的,当当rrrr0 0时时,它们的合力表现它们的合力表现为引力为引力;当当rrrr0 0时时,它们的合力表现为斥力它们的合力表现为斥力,故故A A、B B选项都错。当物质分子间距选项都错。当物质分子间距离变化时离变化时,分子间的引力和斥力同时增大或减小分子间的引力和斥力同时增大或减小,
48、故故C C选项错选项错,D,D选项对。选项对。2.(2.(多选多选)当两个分子间距离为当两个分子间距离为r r0 0时时,分子力为零分子力为零,下列关于分子力说法中正确的下列关于分子力说法中正确的是是()A.A.当分子间的距离为当分子间的距离为r r0 0时时,分子力为零分子力为零,也就是说分子间既无引力又无斥力也就是说分子间既无引力又无斥力B.B.当当rrrrrr0 0时时,分子间距增大时分子间距增大时,分子力逐渐增大分子力逐渐增大D.D.在分子力作用范围内在分子力作用范围内,不管不管rrrr0 0,还是还是rrrr0 0,斥力总比引力变化快斥力总比引力变化快【解析解析】选选B B、D D。
49、分子间同时存在引力和斥力。分子间同时存在引力和斥力,当当r=rr=r0 0时引力和斥力相等时引力和斥力相等,所以所以A A错错;分子间引力和斥力都随分子间距离的减小分子间引力和斥力都随分子间距离的减小(增大增大)而增大而增大(减小减小),),但斥力比但斥力比引力变化得快引力变化得快,当当rrrrrr0 0时时,分子间距分子间距增大时增大时,分子力先增大后减小分子力先增大后减小,故故B B、D D正确正确,C,C错误。错误。【补偿训练补偿训练】分子间的相互作用力由引力分子间的相互作用力由引力F F引引和斥力和斥力F F斥斥两部分组成两部分组成,则则()A.FA.F引引和和F F斥斥是同时存在的是
50、同时存在的B.FB.F引引总是大于总是大于F F斥斥,其合力总是表现为引力其合力总是表现为引力C.C.分子之间的距离越小分子之间的距离越小,F,F引引越小越小,F,F斥斥越大越大D.D.分子之间的距离越小分子之间的距离越小,F,F引引越大越大,F,F斥斥越小越小【解析解析】选选A A。分子间的引力和斥力是同时存在的。分子间的引力和斥力是同时存在的,它们的大小和合力都与分子它们的大小和合力都与分子间距离有关间距离有关,当分子间距离减小时当分子间距离减小时,引力和斥力都增大引力和斥力都增大,且斥力增大得更快。且斥力增大得更快。rrrr,rr0 0时时,合力表现为引力合力表现为引力,故故A A正确。
