高中物理(新教材)選修三課件3：1-1第2課時(shí)-分子熱運(yùn)動(dòng)和分子間的作用力 人教版

1.1分子動(dòng)理論的基本內(nèi)容第2課時(shí)分子熱運(yùn)動(dòng)和分子間的作用力1.知道并記住什么是布朗運(yùn)動(dòng)，知道影響布朗運(yùn)動(dòng)激烈程度的因素，知道布朗運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的原因。2.知道什么是分子的熱運(yùn)動(dòng)。3.知道分子同時(shí)存在著相互作用的引力和斥力，表現(xiàn)出的分子力是引力和斥力的合力。4.知道分子力隨分子間距離變化而變化的定性規(guī)律，知道分子間距離是r0時(shí)分子力為零，知道r0的數(shù)量級(jí)。5.了解在固體、液體、氣體三種不同物質(zhì)狀態(tài)下，分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。學(xué)習(xí)目標(biāo)植物學(xué)家-布朗1827年，布朗用顯微鏡觀察植物的花粉微粒懸浮在靜止水面上的形態(tài)時(shí)，卻驚奇地發(fā)現(xiàn)這些花粉微粒在不停地作無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。知識(shí)點(diǎn)一、分子熱運(yùn)動(dòng)1.擴(kuò)散直接證明分子在做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。（1）定義:不同種物質(zhì)能夠彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象叫擴(kuò)散。（2）成因:擴(kuò)散現(xiàn)象并不是外界作用(例如對(duì)流、重力作用等)引起的，也不是化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果，而是由物質(zhì)分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的。（3）特點(diǎn):總是自發(fā)地從濃度大處向濃度小處擴(kuò)散。（4）擴(kuò)散的快慢與物質(zhì)的狀態(tài)、溫度有關(guān)。新知探究2.布朗運(yùn)動(dòng)間接證明分子在做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。（1）定義:懸浮在液體或氣體中的微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫布朗運(yùn)動(dòng)。（2）特點(diǎn):微粒越小,溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯。（3）意義:分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)無法直接觀察。懸浮微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)并不是分子的運(yùn)動(dòng),但這一現(xiàn)象可以間接地反映液體或氣體分子運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性。3.熱運(yùn)動(dòng):分子永不停息的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫熱運(yùn)動(dòng)。布朗運(yùn)動(dòng)懸浮在液體（或氣體）中的固體微粒永不停息的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫做布朗運(yùn)動(dòng).看到的物體運(yùn)動(dòng)有規(guī)律嗎？看到的是什么物體在運(yùn)動(dòng)？運(yùn)動(dòng)快慢與物質(zhì)大小有關(guān)嗎？布朗運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：(1)無規(guī)則(2)永不停息(3)運(yùn)動(dòng)快慢與顆粒大小有關(guān)布朗運(yùn)動(dòng)布朗運(yùn)動(dòng)追蹤微粒的運(yùn)動(dòng)將每隔30s觀察到的微粒的位置，用直線把它們依次連接起來.布朗運(yùn)動(dòng)微粒越小，在某一瞬間跟它相撞的液體分子數(shù)就越少，撞擊作用的不平衡性就表現(xiàn)的越明顯，因而布朗運(yùn)動(dòng)就越明顯。布朗運(yùn)動(dòng)微粒越小，在某一瞬間跟它相撞的液體分子數(shù)就越少，撞擊作用的不平衡性就表現(xiàn)的越明顯，因而布朗運(yùn)動(dòng)就越明顯。布朗運(yùn)動(dòng)我們無法直接看見分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。懸浮微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)并不是分子的運(yùn)動(dòng)，但是微粒運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性，間接的反映了液體分子的無規(guī)則性。向A、B兩個(gè)量筒中分別倒入50ml的水和酒精，然后再將A量筒中的水倒入B量筒中，觀察混合后液體的體積。它說明了說明問題？水酒精總體積變小說明液體分子間存在著空隙知識(shí)點(diǎn)二、分子間的作用力新知探究金鉛塊擴(kuò)散氣體易壓縮總體積變小固體和液體的分子間隙較小氣體分子的間隙大分子之間存在著相互作用力能聚集在一起用彈簧彈力類比記憶分子間作用力原長(zhǎng)的彈簧壓縮的彈簧伸長(zhǎng)的彈簧

分子力表現(xiàn)為斥力

分子力表現(xiàn)為引力

分子力變得十分微弱，可忽略不計(jì)r<r0r=r0r>r0r<10-9mF引<F斥F引=F斥F引>F斥

分子力表現(xiàn)為斥力

分子力表現(xiàn)為引力

分子力變得十分微弱，可忽略不計(jì)r<r0r=r0r>r0r<10-9mF引<F斥F引=F斥F引>F斥規(guī)律總結(jié)

用圖象法解析分子力

知識(shí)點(diǎn)三、分子動(dòng)理論1.基本內(nèi)容:物體是由大量分子組成的，分子在做永不停息的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，分子之間存在著相互作用力。2.研究方向:以分子動(dòng)理論基本內(nèi)容為出發(fā)點(diǎn)，把物質(zhì)的熱學(xué)性質(zhì)和規(guī)律看作微觀粒子熱運(yùn)動(dòng)的宏觀表現(xiàn)。新知探究利用圖解法分析與分子力相關(guān)問題在分析分子間的作用力時(shí)，可設(shè)分子甲在O點(diǎn)，分子乙在r軸上移動(dòng)，這樣，物理情景和物理過程相對(duì)清楚一些，如圖所示。名師指點(diǎn)利用圖解法分析與分子力相關(guān)問題分析解答相關(guān)問題的基本方法：(1)解答與分子力相關(guān)的試題時(shí)，首先應(yīng)認(rèn)真審題，確定題目要求分析判斷的是分子間的相互作用力即合力還是分子間相互作用的引力和斥力，否則很容易出錯(cuò)。(2)根據(jù)圖象和分子力、分子間的引力和分子間的斥力隨分子間距離的變化規(guī)律進(jìn)行判斷。名師指點(diǎn)利用圖解法分析與分子力相關(guān)問題

名師指點(diǎn)注意：分子的熱運(yùn)動(dòng)是無規(guī)則的，但不是無規(guī)律的，大量分子的熱運(yùn)動(dòng)遵循統(tǒng)計(jì)規(guī)律.1.關(guān)于分子力，下列說法正確的是()A．碎玻璃不能拼合在一起，說明分子間存在斥力B．將兩塊鉛壓緊以后能連成一塊，說明分子間存在引力C．水和酒精混合后的體積小于原來的體積之和，說明分子間存在引力D．固體很難被拉伸，也很難被壓縮，說明分子間既有引力又有斥力課堂訓(xùn)練BD解析：物體能否拼合在一起，取決于它們分子之間能否接近到分子力發(fā)生作用的范圍。碎玻璃不能拼合，是由于碎片間分子距離太大；兩鉛塊壓緊后能連成一塊，是由于鉛塊分子間的間隙已達(dá)到分子力發(fā)生作用的距離，所以A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；水和酒精混合后體積小于原來的體積之和，說明分子間有間隙，故C項(xiàng)錯(cuò)誤，固體難被拉伸，說明分子間存在引力；難壓縮，說明分子間存在斥力，故D項(xiàng)正確。2.

如圖所示，甲分子固定于坐標(biāo)原點(diǎn)O，乙分子從無窮遠(yuǎn)處靜止釋放，在分子力的作用下靠近甲。圖中b點(diǎn)是引力最大處，d點(diǎn)是分子靠得最近處，則乙分子加速度最大處可能是()A．a(chǎn)點(diǎn)B．b點(diǎn)C．c點(diǎn)D．d點(diǎn)D3.甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O，乙分子位于x軸上，甲分子對(duì)乙分子的作用力與兩分子間距離的關(guān)系如圖中曲線所示，F(xiàn)＞0為斥力，F(xiàn)＜0為引力，A、B、C、D為x軸上四個(gè)特定的位置，現(xiàn)把乙分子從A處由靜止釋放，則()A．乙分子從A到B做加速運(yùn)動(dòng)，由B到C做減速運(yùn)動(dòng)B．乙分子由A到C做加速度一直減小的加速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)C時(shí)速度最大C．乙分子由A到B的過程中，兩分子間的分子勢(shì)能一直減小D．乙分子由B到D的過程中，兩分子間的分子勢(shì)能一直增大C解析：乙分子從A到C，一直受引力作用，速度方向與引力方向一致，做加速度先增大后減小的加速運(yùn)動(dòng)，分子力做正功，分子勢(shì)能一直減??；從C到D分子力為斥力，方向與運(yùn)動(dòng)方向相反，乙分子做減速運(yùn)動(dòng)，由于分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增加，故正確選項(xiàng)為C。備用工具&資料3.甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O，乙分子位于x軸上，甲分子對(duì)乙分子的作用力與兩分子間距離的關(guān)系如圖中曲線所示，F(xiàn)＞0為斥力，F(xiàn)＜0為引力，A、B、C、D為x軸上四個(gè)特定的位置，現(xiàn)把乙分子從A處由靜止釋放，則()A．乙分子從A到B做加速運(yùn)動(dòng)，由B到C做減速運(yùn)動(dòng)B．乙分子由A到C做加速度一直減小的加速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)C時(shí)速度最大C．乙分子由A到B的過程中，兩分子間的分子勢(shì)能一直減小D．乙分子由B到D的過程中，兩分子間的分子勢(shì)能一直增大C解析：物體能否拼合在一起，取決于它們分子之間能否接近到分子力發(fā)生作用的范圍。碎玻璃不能拼合，是由于碎片間分子距離太大；兩鉛塊壓緊后能連成一塊，是由于鉛塊分子間的間隙已達(dá)到分子力發(fā)生作用的距離，所以A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；水和酒精混合后體積小于原來的體積之和，說明分子間有間隙，故C項(xiàng)錯(cuò)誤，固體難被拉伸，說明分子間存在引力；難壓縮，說明分子間存在斥力，故D項(xiàng)正確。植物學(xué)家-布朗1827年，布朗用顯微鏡觀察植物的花粉微粒懸浮在靜止水面上的形態(tài)時(shí)，卻驚奇地發(fā)現(xiàn)這些花粉微粒在不停地作無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。2.布朗運(yùn)動(dòng)間接證明分子在做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。（1）定義:懸浮在液體或氣體中的微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫布朗運(yùn)動(dòng)。（2）特點(diǎn):微粒越小,溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯。（3）意義:分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)無法直接觀察。懸浮微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)并不是分子的運(yùn)動(dòng),但這一現(xiàn)象可以間接地反映液體或氣體分子運(yùn)