粤教版 (2019)第二节 分子热运动与分子力多媒体教学ppt课件

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必备知识·自主预习储备
知识点一　扩散现象1．定义：物理学中把由于分子不停地运动而产生的________现象称为扩散．2．普遍性：____、液体和____都能发生扩散现象．3．规律：____越高，扩散越快．4．意义：扩散现象说明了物质中的分子在______运动着．
提醒　扩散是从浓度大的地方向浓度小的地方进行，且温度越高，扩散越快．
知识点二　布朗运动1．布朗运动(1)定义：把悬浮在液体或气体中的微粒做的这种______运动称为布朗运动．(2)产生原因：是由大量________对悬浮微粒的______撞击引起的，是大量液体分子不停地做______运动所产生的结果．
(3)影响因素：温度____，布朗运动越____．(4)意义：说明物质中的分子在不停地运动着．
2．热运动：物质内部大量分子的无规则运动．提醒　温度越高、微粒越小，布朗运动越剧烈，温度是物质内部分子无规则运动剧烈程度的量度．
知识点三　分子力1．分子力(1)分子间的引力和斥力是____存在的，实际表现出的分子力是分子引力和斥力的____．(2)分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而____，随分子间距离的减小而____，但____比____随间距变化得快．提醒　在r0处，既有分子引力也有分子斥力，只是合力为零．
2．分子动理论：物质是由________组成的；分子总在不停地做__________，运动的剧烈程度与物质的____有关；分子间存在相互作用的____和____．
1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)布朗运动的剧烈程度跟温度有关，布朗运动也叫热运动．(　　)(2)当物体被压缩时，分子间的引力增大，斥力减小．(　　)(3)温度升高时，物体的每个分子的动能都将增大．(　　)(4)当r＝r0时，分子势能最小为0．(　　)
2．(多选)如图所示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)，关于布朗运动的特点，下列说法中正确的是(　　)A．图中记录的是微粒无规则运动的情况B．图中记录的是微粒做布朗运动的轨迹C．微粒越大，布朗运动越明显D．反映了液体分子运动的无规则性
AD　[布朗运动不是固体分子的无规则运动，而是大量液体分子做无规则运动时与悬浮在液体中的微粒发生碰撞，从而使微粒做无规则运动，即布朗运动是固体微粒的无规则运动，温度越高，分子运动越剧烈，布朗运动也越明显，A正确；微粒越小，某一瞬间与它碰撞的分子数越少，撞击作用的不平衡性也表现得越明显，即布朗运动越显著，C错误；题图中每个拐点记录的是微粒每隔30 s的位置，而在30 s内微粒做的也是无规则运动，而不是直线运动，B错误；布朗运动反映了液体分子在永不停息的做无规则运动，D正确．]
3．(多选)以下关于分子动理论的说法中正确的是(　　)A．物质是由大量分子组成的B．分子间的引力与斥力都随分子间的距离的增大而减小C．－2 ℃时水已经结为冰，部分水分子已经停止了热运动D．扩散和布朗运动的实质是相同的，都是分子的无规则运动
AB　[物质是由大量分子组成的，故A正确；分子间的引力与斥力都随分子间的距离的增大而减小，故B正确；－2 ℃时水已经结为冰，但水分子仍在做无规则的热运动，故C错误；扩散现象是分子的无规则运动，但布朗运动是悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动，故D错误．]
关键能力·情境探究达成
1．在一锅水中撒一点胡椒粉，加热时发现水中的胡椒粉在翻滚．这说明温度越高，布朗运动越剧烈，这种说法对吗？2．布朗运动的剧烈程度与温度有关，布朗运动可以叫热运动吗？提示：1．不对．首先，胡椒粉不是布朗微粒，做布朗运动的微粒用肉眼是看不到的，其次，水中的胡椒粉在翻滚，这是由于水的对流引起的，不是布朗运动．2．不可以，分子永不停息地无规则运动才叫热运动，而布朗运动是悬浮小颗粒的运动．
考点1　布朗运动1．布朗运动的产生(1)布朗运动的无规则性．悬浮微粒受到液体分子撞击的不平衡是形成布朗运动的原因，由于液体分子的运动是无规则的，使微粒受到较强撞击的方向也不确定，所以布朗运动是无规则的．(2)微粒越小，布朗运动越明显．悬浮微粒越小，某时刻与它相撞的分子数越少，来自各方向的冲力越不平衡；另外，微粒越小，其质量也就越小，相同冲力下产生的加速度越大，因此微粒越小，布朗运动越明显．
(3)温度越高，布朗运动越剧烈．温度越高，液体分子的运动(平均)速率越大，对悬浮于其中的微粒的撞击作用也越大，微粒越不易平衡，产生的加速度也越大，因此温度越高，布朗运动越剧烈．
2．布朗运动与扩散现象的比较
3．布朗运动和热运动的比较
【典例1】　(多选)如图所示为悬浮在水中的一个花粉颗粒的布朗运动的情况，从A点开始计时，在一段时间内，每隔30 s记下一个位置，依次记为B、C、D、E、F，则(　　)A．图中的折线不是花粉的运动轨迹B．2 min内此花粉的位移大小是AEC．第15 s时，此花粉应在AB的中点D．第15 s时，此花粉可能在AB的中点
[思路点拨]　布朗运动是无规则的，这一时刻在这里，下一时刻在哪里是不确定的．
ABD　[题图中折线是每隔30 s花粉颗粒所在位置的连线，并不是花粉颗粒的实际运动轨迹，A项对；2 min内此花粉的位移大小应是AE，B项对；除了每隔30 s记下的位置，其他任一时刻的位置都不能确定，C项错，D项对．]
布朗运动中的“颗粒”(1)布朗运动的研究对象是小颗粒，而不是分子，属于宏观物体的运动．(2)布朗小颗粒中含有大量的分子，它们也在做永不停息的无规则运动．(3)液体分子热运动的平均速率比我们所观察到的布朗运动的速率大许多倍．(4)导致布朗运动的本质原因是液体分子的热运动．
[跟进训练]1．(多选)把墨汁用水稀释后取出一滴，放在光学显微镜下观察，如图所示，下列说法中正确的是(　　)A．在光学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．越小的炭粒，运动越明显D．在光学显微镜下看起来连成一片的液体，实际上就是由许许多多静止不动的水分子组成的
BC　[水分子在光学显微镜下是观察不到的，故A错误；悬浮在液体中的小炭粒在不停地做无规则运动，这就是布朗运动，炭粒越小，运动越明显，故B、C正确；水分子不是静止不动的，故D错误．]
考点2　分子力1．在任何情况下，分子间总是同时存在着引力和斥力，而实际表现出来的分子力，则是分子引力和斥力的合力．2．分子力与分子间距离变化的关系．分子间的引力和斥力都随分子间距离r的变化而变化，但变化情况不同，如图所示．其中，虚线分别表示引力和斥力随分子间距离r的变化关系，实线表示它们的合力F随分子间距离r的变化关系．
当r＝r0时，F引＝F斥，F＝0．当r＜r0时，F引和F斥都随分子间距离的减小而增大，但F斥增大得更快，分子力表现为斥力．当r＞r0时，F引和F斥都随分子间距离的增大而减小，但F斥减小得更快，分子力表现为引力．当r≥10r0(10-9 m)时，F引和F斥都十分微弱，可认为分子间无相互作用力(F＝0)．
[思路点拨]　(1)随r增大，斥力比引力减小得快．(2)两线交点处为r0，合力为零．
【典例2】　(多选)如图所示，纵坐标表示两个分子间引力、斥力的大小，横坐标表示两个分子间的距离，图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系，e为两曲线的交点，则下列说法正确的是(　　)A．ab为斥力曲线，cd为引力曲线，e点横坐标的数量级为10-10 mB．ab为引力曲线，cd为斥力曲线，e点横坐标的数量级为10-10 mC．若两个分子间距离大于e点的横坐标，则分子间作用力表现为引力D．若两个分子间距离越来越大，则分子力越来越大
r0的意义分子间距离r＝r0时，分子力为零，所以分子间距离等于r0(数量级为10-10 m)的位置叫平衡位置．注意：①r＝r0时，分子力等于零，并不是分子间无引力和斥力．②r＝r0时，即分子处于平衡位置时，并不是静止不动，而是在平衡位置附近振动．
[跟进训练]2．甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于r轴上，甲、乙两分子间作用力与分子间距离的关系图像如图中曲线所示，F>0，分子力表现为斥力；Fr0时，从相距r0处开始，随分子间距离的增大，曲线b对应的力先减小，后增大
B　[在F-r图像中，随着分子间距离的增大，斥力比引力变化得快，所以a为斥力曲线，c为引力曲线，b为合力曲线，故A、C错误，B正确；当分子间距离r>r0时，随分子间距离的增大，曲线b对应的力先增大，后减小，故D错误．]
5．下面两种关于布朗运动的说法都是错误的，试分析它们各错在哪里．(1)大风天常常看到风沙弥漫、尘土飞扬，这就是布朗运动；
[解析]　能在液体或气体中做布朗运动的颗粒都是很小的，一般数量级为10-6 m，这种颗粒肉眼是看不到的，必须借助于显微镜．大风天看到的风沙、尘土都是较大的颗粒，它们的运动不能称为布朗运动，另外它们的运动基本上属于在气流作用下的定向移动，而布朗运动是无规则运动．
(2)布朗运动是由于液体分子对固体小颗粒的撞击引起的，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．
[解析]　布朗运动的确是由液体(或气体)分子对固体小颗粒的碰撞引起的，但只有在固体小颗粒很小时，各个方向的液体分子对它的碰撞不均匀的情况下才能引起它做布朗运动．因此正确的说法是：固体小颗粒体积越小，布朗运动越显著，如果固体小颗粒过大，液体分子对它的碰撞在各个方向上是均匀的，就不会做布朗运动了．
回归本节知识，自我完成以下问题：1．扩散现象与布朗运动跟温度有什么关系？布朗运动和扩散现象证明了什么？提示：温度越高，扩散越快，布朗运动越剧烈．证明分子在永不停息地做无规则运动．