高中物理1 分子动理论的基本内容第2课时导学案

这是一份高中物理1 分子动理论的基本内容第2课时导学案，共8页。学案主要包含了分子热运动，分子间的作用力，分子动理论，实验题等内容，欢迎下载使用。

第2课时 分子热运动和分子间的作用力
1.知道扩散现象、布朗运动和分子的热运动，理解扩散现象、布朗运动产生的原因.
2.通过实验，知道分子间存在空隙和相互作用力，并理解分子力与分子间距的关系.
3.明确分子动理论的内容．
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)产生原因：扩散现象并不是外界作用引起的，也不是化学反应的结果，而是由物质分子的无规则运动产生的．
(3)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．
(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．
2. 扩散现象
(1)扩散现象是由物质分子的无规则运动产生的．
(2)气体物质的扩散现象最显著；常温下物质处于固态时扩散现象不明显．
(3)扩散现象发生的显著程度与物质的温度有关，温度越高，扩散现象越显著，这表明温度越高，分子运动得越剧烈．
(4)分子运动的特点
①永不停息；②无规则．
2．布朗运动
(1)定义：悬浮微粒的无规则运动．
(2)微粒的大小：做布朗运动的微粒是由许多分子组成的固体颗粒而不是单个分子．其大小直接用人眼观察不到，但在光学显微镜下可以看到(其大小在10－6 m的数量级)．
(3)布朗运动产生的原因：液体分子不停地做无规则运动，不断地撞击微粒．如图2，悬浮的微粒足够小时，来自各个方向的液体分子撞击作用力不平衡，在某一瞬间，微粒在某个方向受到的撞击作用较强，在下一瞬间，微粒受到另一方向的撞击作用较强，这样，就引起了微粒的无规则运动．
图2
(4)实质及意义：布朗运动实质是由液体分子与悬浮微粒间相互作用引起的，反映了液体分子的无规则运动．
(5)影响因素
①悬浮的微粒越小，布朗运动越明显．
②温度越高，布朗运动越激烈．
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．
(3)分子的“无规则运动”，是指由于分子之间的相互碰撞，每个分子的运动速度无论是方向还是大小都在不断地变化．
(4)热运动是对于大量分子的整体而言的，对个别分子无意义．
(5)分子热运动的剧烈程度虽然受到温度影响，温度高分子热运动快，温度低分子热运动慢，但分子热运动永远不会停息．
二、分子间的作用力
1．分子间有空隙
(1)气体分子间有空隙：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)液体分子间有空隙：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)固体分子间有空隙：压在一起的金块和铅块，各自的分子能扩散到对方的内部，说明固体分子之间也存在着空隙．
2．分子间的作用力
(1)分子间的作用力F跟分子间距离r的关系如图1所示．
图1
①当r＜r0时，分子间的作用力F表现为斥力．
②当r＝r0时，分子间的作用力F为0；这个位置称为平衡位置．
③当r＞r0时，分子间的作用力F表现为引力．
(2)产生原因：由原子内部的带电粒子的相互作用引起的．
三、分子动理论
1．分子动理论：把物质的热学性质和规律看作微观粒子热运动的宏观表现而建立的理论．
2．基本内容
(1)物体是由大量分子组成的．
(2)分子在做永不停息的无规则运动．
(3)分子之间存在着相互作用力．
一、多选题
1．关于分子动理论，下列说法正确的是（ ）
A．分子永不停息地做无规则运动
B．酒精和水混合后，总体积减小，是因为分子间有空隙
C．铁块不易被压缩是因为在挤压铁块时，分子间只有斥力没有引力
D．分子间距离增大时，分子力也随之增大
2．下列现象中，属于分子不停地做无规则运动的是（ ）
A．秋风吹拂，树叶纷纷落下
B．在箱子里放几块樟脑丸，过些日子一开箱就能闻到樟脑丸的气味
C．烟囱里冒出的黑烟在空中飘荡
D．把胡椒粉末放入菜汤中，最后胡椒粉末会沉在汤碗底，而我们喝汤时却尝到了胡椒的味道
二、单选题
3．下列选项正确的是（ ）
A．液体温度越高，悬浮颗粒越大，布朗运动越剧烈
B．布朗运动是指悬浮在液体中固体颗粒的分子的无规则运动
C．水和酒精混合后总体积减小，说明分子间有空隙
D．液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的
4．甲、乙两图是某同学从资料中查到的两张记录水中炭粒运动位置连线的图片，记录炭粒位置的时间间隔均为30s，两方格纸每格表示的长度相同。下列说法正确的是（ ）
A．两图中的连线是炭粒的运动轨迹
B．炭粒做无规则运动的原因是炭粒分子运动的无规则性
C．若水温相同，甲中炭粒的颗粒较大
D．若炭粒大小相同，甲中水分子的热运动较剧烈
5．下列关于布朗运动的说法，正确的是（ ）
A．布朗运动是指在显微镜中看到的液体分子的无规则运动
B．悬浮颗粒越大，同一时刻与它碰撞的液体分子越多，布朗运动越显著
C．布朗运动反映了分子在永不停息地做无规则运动
D．当物体温度达到0℃时，物体分子的热运动就会停止
6．下列关于热运动的说法中，正确的是（ ）
A． 的物体中的分子不做无规则运动
B．存放过煤的混凝土地面下一段深度内都有黑色颗粒，说明煤分子和混凝土分子都在做无规则的热运动
C．因为布朗运动的激烈程度跟温度有关，所以布朗运动也叫做热运动
D．运动物体中的分子热运动比静止物体中的分子热运动激烈
三、解答题
7．露珠是由空气中的水蒸气液化而成的。在液化过程中，水分子间的引力和斥力发生了怎样的变化？
四、实验题
8．建国70周年，我国桥梁建设取得了举世瞩目成就｡如图甲所示，是建造某大桥将长百米、重千余吨的钢梁从江水中吊起的情景。施工时采用了将钢梁与水面成一定倾角出水的起吊方案，为了探究该方案的合理性，某研究性学习小组做了两个模拟实验。
实验1：研究将钢板从水下水平拉出的过程中总拉力的变化情况；
实验2：研究将钢板从水下以一定倾角拉出的过程中总拉力的变化情况；
(1)必要的实验器材有：钢板、细绳、水盆、水、支架、刻度尺、计时器和_______等；
(2)根据图乙中的实验曲线可知，实验2中的最大总拉力比实验1中的最大总拉力降低了_______ N，钢板完全浸没在水中时受到的浮力是_______N（结果均保留两位有效数字）；
(3)根据分子动理论，实验1中最大总拉力明显增大的原因是_______。
参考答案
1．AB
【详解】
A．由分子动理论可知分子永不停息地做无规则运动，A正确；
B．酒精和水混合后总体积减小是因为分子间有空隙，B正确；
C．挤压铁块时，分子斥力和引力同时存在，但分子力表现为斥力，C错误；
D．当分子间距离r故选AB。
2．BD
【详解】
AC．树叶、黑烟（颗粒）都是由分子组成的固体物质和大颗粒，它们的运动都不能反映分子不停地做无规则运动，A、C错误；
B．在箱子里放几块樟脑丸，过些日子一开箱就能闻到樟脑丸的气味，是由于樟脑丸升华，气体分子扩散，属于分子的无规则运动，故B正确；
D．把胡椒粉末放入菜汤中，最后胡椒粉末会沉在汤碗底，而我们喝汤时却尝到了胡椒的味道，是由于分子的扩散，属于分子的无规则运动，故D正确。
故选BD。
3．C
【详解】
A．液体温度越高，悬浮颗粒越小，布朗运动越剧烈，故A错误；
B．布朗运动是指悬浮在液体中固体颗粒的无规则运动，故B错误；
C．水和酒精混合后总体积减小，说明分子间有空隙，故C正确；
D．液体中的扩散现象是由于液体分子在不停地做无规则运动形成的，故D错误。
故选C。
4．C
【详解】
A．炭粒在水中做布朗运动，该图是悬浮在水中的炭粒的运动位置连线的图片，而并非是炭粒无规则运动的连线图，故A错误；
B．布朗运动是小颗粒受到不同方向的液体分子无规则运动产生的撞击力不平衡引起的，图片中连线的无规则是由于水分子无规则运动引起的，故B错误；
CD．布朗运动的决定因素为决定因素为：颗粒越小，温度越高，布朗运动越剧烈；对比甲、乙两个图，在相同时间间隔内，乙运动的距离更大，说明乙做无规则运动更加剧烈；如果水温相同，图乙中的花粉微粒比较小；如果颗粒相同，乙中水分子的热运动较剧烈，故C正确，D错误；
故选C。
5．C
【详解】
A．布朗运动是指在显微镜中看到的固体颗粒的无规则运动，是液体分子的无规则运动的表现，选项A错误；
B．悬浮颗粒越大，同一时刻与它碰撞的液体分子越多，颗粒的受力越趋近于平衡，则布朗运动越不明显，故B正确；
C．布朗运动反映了分子在永不停息地做无规则运动，选项C正确；
D．分子在永不停息的做无规则运动，即使当物体温度达到0℃时，物体分子的热运动也不会停止，选项D错误。
故选C。
6．B
【详解】
A．的物体中的分子仍然不停地做无规则运动，A错误；
B．存放过煤的混凝土地面下一段深度内都有黑色颗粒，说明煤分子和混凝土分子都在做无规则的热运动，B正确；
C．分子的无规则运动叫热运动，布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒的运动，布朗运动不是热运动，C错误；
D．物体温度越高分子无规则运动越剧烈，物体的运动是机械运动，运动物体中的分子热运动不一定比静止物体中的分子热运动激烈，D错误。
故选B。
7．都增大
【详解】
露珠是由空气中的水蒸气液化而成的。在液化过程中，水分子间距离变小，分子间引力和斥力都增大。
8．测力计 0.60 0.35 分子间存在引力，钢板与水的接触面积大
【详解】
（1）实验中需要测量拉力的大小，必要的实验器材中缺少测力工具，故需要测力计；
（2）由乙图可知，实验1和实验2中拉力的最大值分别为：4.35N和3.75N，即实验2中的最大总拉力比实验1中的最大总拉力降低了 ；
完全浸没在水中时，有：浮力+拉力=重力，
完全拉出水面时，有：拉力=重力，
即得
；
（3）分子间存在引力和斥力，随着分子间距离的增大，分子间表现为引力，在水面上拉钢板时，水分子与钢板分子间距离增大，表现为引力，故拉力增大；另钢板与水面接触面积大，拉力也会增大。