第10.2節(jié) 分子的運動 分子間的相互作用（原卷版）

第十章分子動理論10.2分子的運動分子間的相互作用??目標(biāo)導(dǎo)航學(xué)問要點難易度1.集中現(xiàn)象：固體、液體、氣體之間都會發(fā)生2.布朗運動3.分子力模型r＝r0引力=斥力，分子勢能最小，動能最大4.r>r0引力>斥力，合力為引力，隨r增大先增大后減小5.r<r0引力<斥力，合力為斥力，隨r減小而增大★★

★★★★★★★??學(xué)問精講一、分子的運動1.集中現(xiàn)象(1)定義：不同的物質(zhì)在相互接觸時彼此進(jìn)入對方的現(xiàn)象，叫做集中。(2)固體、液體、氣體以及相互之間都會集中。液體的集中現(xiàn)象：硫酸銅溶液和水。固體的集中現(xiàn)象：炒菜加鹽后有咸味、茶葉蛋、咸鴨蛋、堆煤塊的墻角變黑。氣體的集中現(xiàn)象：香水，花香。塵土飛揚、雪花飄舞、霧霾等都不屬于集中現(xiàn)象。(3)應(yīng)用：在純潔半導(dǎo)體材料中摻入其他元素。(4)溫度越高集中越快。(5)集中現(xiàn)象表明：①一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)章的運動；②組成物質(zhì)的分子間有間隙。2.布朗運動(1)布朗運動：懸浮在液體中的固體微粒永不停息的無規(guī)章運動。它首先是由英國植物學(xué)家布朗在1827年用顯微鏡觀看懸浮在水中的花粉微粒時發(fā)覺的。留意：(b)圖是試驗得出的每隔肯定時間微粒所處位置的連線，不是固體微粒的運動軌跡。(2)產(chǎn)生緣由：懸浮在液體中的微粒質(zhì)量很小，在某一瞬間液體分子對微粒撞擊力的不平衡導(dǎo)致。簡言之：液體分子永不停息的無規(guī)章運動是產(chǎn)生布朗運動的緣由。(a)顯微鏡下的懸浮顆粒(b)布朗運動(3)影響布朗運動激烈程度的因素：固體微粒的大小和液體的溫度。微粒越小，液體分子對它碰撞的不均勻性越明顯；慣性越小，運動狀態(tài)簡潔轉(zhuǎn)變，所以運動越激烈；液體的溫度越高，分子運動越不規(guī)章，對微粒碰撞的不均勻性越強(qiáng)，布朗運動越激烈。(4)意義：間接地反映液體或氣體分子運動的無規(guī)章性。做布朗運動的是微粒，不是液體分子，但它反映了液體分子永不停息地做無規(guī)章運動。氣體中的氣溶膠、PM2.5也在做布朗運動，很難沉降到地面。3.熱運動分子在做永不停息的無規(guī)章運動叫做熱運動。溫度越高，分子的熱運動越激烈。例1.推斷正誤(1).布朗運動是組成固體微粒的分子無規(guī)章運動的反映。（）(2).布朗運動是液體或氣體分子無規(guī)章運動的反映。（）(3).觀看時間越長，布朗運動就越顯著。（）(4).陽光從縫隙射入教室，從陽光中看到的塵埃的運動就是布朗運動。（）(5).布朗運動和集中現(xiàn)象都能在氣體、液體、固體中發(fā)生。（）(6).布朗運動和集中現(xiàn)象都是分子運動。（）(7).布朗運動和集中現(xiàn)象都是溫度越高越明顯。（）(8).布朗運動和集中現(xiàn)象都可以用肉眼直接觀看。（）例2.（多選）近期我國多個城市的PM2.5數(shù)值突破警戒線，受影響最嚴(yán)峻的是京津冀地區(qū)，霧霾掩蓋，大氣污染嚴(yán)峻。PM2.5是指空氣中直徑等于或小于2.5微米的懸浮顆粒物，飄浮在空中做無規(guī)章運動，很難自然沉降到地面，吸入后危害人體健康，礦物燃料的燃燒是形成PM2.5的主要緣由。下列關(guān)于PM2.5的說法中正確的是（）A．PM2.5的尺寸與空氣中氧分子的尺寸的數(shù)量級相當(dāng)B．PM2.5在空氣中的運動屬于布朗運動C．溫度越低PM2.5活動越猛烈D．PM2.5中小一些的顆粒的運動比大一些的顆粒更為猛烈二、分子間的相互作用1．分子力在任何狀況下，分子間總是同時存在著引力和斥力，而實際表現(xiàn)出來的分子力是引力和斥力的合力。2.哪些現(xiàn)象說明分子力的存在(1)分子間存在相互作用的引力（如：壓緊的鉛塊結(jié)合在一起，它們不易被拉開）留意：吸在玻璃上的塑料掛鉤是由于大氣壓強(qiáng)，不能說明分子間引力。(2)分子間存在相互作用的斥力（如：固體和液體很難被壓縮）留意：壓縮氣體也需要力，是由于氣體有壓強(qiáng)，不說明分子間存在斥力作用。3.分子間有空隙(1)氣體：氣體很簡潔被壓縮，說明氣體分子之間存在著很大的空隙。(2)液體：水和酒精混合后總體積變小，說明液體分子之間存在著空隙。(3)固體：壓在一起的金塊和鉛塊，各自的分子能集中到對方內(nèi)部，說明固體分子之間存在著空隙。4.分子力與分子間距離變化的關(guān)系(1)平衡位置：分子間距離r＝r0的位置，引力與斥力大小相等，合力為零，r0數(shù)量級為10－10m。(2)分子間引力和斥力的變化：引力和斥力都隨分子間距離r的增大而減小，但斥力減小得更快。(3)分子力與分子間距離變化的關(guān)系及分子力模型F隨r的變化關(guān)系圖像分子間距離分子力分子力模型r＝r0零r<r0表現(xiàn)為斥力，且分子力隨分子間距的增大而減小r>r0表現(xiàn)為引力，且分子力隨分子間距的增大，先增大后減小(4)當(dāng)r＞10r0時，分子間相互作用力變得格外微弱，可認(rèn)為分子力F為零（如抱負(fù)氣體）。5.分子間力的形成緣由(1)分子間相互作用力是由原子內(nèi)帶正電的原子核和帶負(fù)電的電子間相互作用而引起的。(2)不同分子的原子核和原子核、電子和電子是同種電荷，存在斥力；不同分子的原子核和電子是異種電荷，存在引力，所以分子間同時存在引力和斥力。(3)當(dāng)距離較遠(yuǎn)時，原子核和電子之間引力較大，所以表現(xiàn)為引力；當(dāng)距離較近時，原子核和原子核之間的斥力較大，所以表現(xiàn)為斥力。6.分子力做功和勢能(1)當(dāng)r＞r0，r增大，即物體體積增大時，分子力為引力，分子力做負(fù)功，分子勢能增加。(2)當(dāng)r＜r0，r減小，即物體的體積減小時，分子力為斥力，分子力做負(fù)功，分子勢能增加。(3)當(dāng)r=r0，勢能最小，動能最大，速度最大。分子力做功，分子的動能和勢能守恒，取無窮遠(yuǎn)處為勢能零點，則Ep-r圖像如下：三、分子動理論的基本觀點1．物體是有大量分子組成。2．分子在做永不停息的無規(guī)章熱運動。3．分子間存在著相互作用的引力和斥力。例3.以下關(guān)于分子間相互作用力的說法中，正確的是（）A．當(dāng)分子間的距離r=r0時，分子力為零，說明此時分子間既不存在引力，也不存在斥力B．分子力隨分子間距離的變化而變化，當(dāng)r>r0時，隨著距離的增大，分子間的引力和斥力都增大，但引力比斥力增大得快，故分子力表現(xiàn)為引力C．分子a在分子力作用下從無窮遠(yuǎn)處趨近固定不動的分子b，當(dāng)b對a的作用力為零時a的動能最大D．當(dāng)分子間的距離r=10-9m時，分子間的作用力可以忽視不計例4.甲、乙兩分子相距較遠(yuǎn)（分子力為零），固定甲、乙漸漸靠近甲，直到不能再靠近的過程中（）A．分子力總是對乙做正功B．乙總是克服分子力做功C．先是乙克服分子力做功，后分子力對乙做正功D．先是分子力對乙做正功，后乙克服分子力做功??考點題型考點01分子力和分子勢能例5.如圖所示，甲分子固定在坐標(biāo)原點O,乙分子位于x軸上，甲分子對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軸上四個特定的位置。現(xiàn)把乙分子從a處靜止釋放，則()A.乙分子從a到b做加速運動，由b到c做減速運動B.乙分子由a到c做加速運動，到達(dá)c時速度最大C.乙分子由a到b的過程中，兩分子的分子勢能始終增加D.乙分子由b到d的過程中，兩分子的分子勢能始終增加例6.設(shè)有甲、乙兩分子,甲固定在O點，r0為其平衡位置處,現(xiàn)在使乙分子由靜止開頭只在分子間作用力的作用下由距甲0.5r0處開頭沿x方向運動，則()A.乙分子的加速度先減小后增大B.乙分子到達(dá)r0處時速度最大C.分子間作用力對乙始終做正功，分子勢能減小D.乙分子肯定在0.5r0~10r0之間振動??鞏固練習(xí)1.關(guān)于布朗運動，說法正確的是（）A．花粉顆粒越大，布朗運動進(jìn)行得越激烈B．由于布朗運動的激烈程度跟溫度有關(guān)，所以布朗運動也叫做熱運動C．布朗運動指的是花粉顆粒內(nèi)的花粉分子的運動D．布朗運動的無規(guī)章性能反映液體分子運動的無規(guī)章性2．（多選）下列關(guān)于熱學(xué)學(xué)問的說法正確的是（）A．固體、液體、氣體中都有集中現(xiàn)象和布朗運動B．集中現(xiàn)象和布朗運動的猛烈程度都與溫度有關(guān)C．水和酒精混合后總體積減小，說明分子間有空隙D．當(dāng)分子間的距離r=r0時，斥力等于引力，分子間作用力為零3.下面所列舉的現(xiàn)象中，不能說明分子是不斷運動著的是（）A．汽車開過后，大路上塵土飛揚 B．將香水瓶蓋打開后能聞到香味C．灑在地上的水，過一段時間就干了 D．懸浮在水中的花粉做無規(guī)章的運動4.下列事實不能作為相應(yīng)觀點的證據(jù)的是（）A．塵土飛揚，說明分子是運動的B．電解水得到氫氣和氧氣，說明分子是可分的C．氣體被壓縮后體積發(fā)生了較大變化，說明氣體分子間的距離大D．將兩個潔凈平整的鉛柱緊壓在一起會結(jié)合起來，說明分子間存在引力5．把墨汁用水稀釋后取出一滴放在高倍顯微鏡下觀看，可以看到懸浮在液體中的小炭粒在不同時刻的位置，每隔肯定時間把炭粒的位置記錄下來，最終按時間先后挨次把這些點進(jìn)行連線，得到如圖所示的圖像，對于這一現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A．炭粒的無規(guī)章運動，說明碳分子運動也是無規(guī)章的B．越小的炭粒，受到撞擊的分子越少，作用力越小，碳粒的不平衡性表現(xiàn)得越不明顯C．該圖像就是炭粒運動的軌跡D．水的溫度越高，炭粒的運動越明顯6.(多選)如圖所示是做布朗運動的小顆粒的運動路線記錄的放大圖，以小顆粒在A點開頭計時，每隔30s登記小顆粒的一個位置，得到B、C、D、E、F、G等點，關(guān)于小顆粒在75s末時的位置，以下敘述中正確的是()A．肯定在CD連線的中點B．肯定不在CD連線的中點C．可能在CD連線靠近C的位置D．可能在CD連線上，但不肯定是CD連線的中點7.下列現(xiàn)象能說明分子間存在斥力的是（）（A）液體難以壓縮 （B）裂開的玻璃通過壓緊不能粘合（C）壓縮氣體要用力 （D）用斧子花很大的力氣才能把柴劈開8.早晨，草葉上的露珠是由空氣的水汽分散成的水珠。這一物理過程中，水分子間的（）A.引力消逝，斥力增大B.斥力消逝，引力增大C.引力、斥力都減小D.引力、斥力都增大9．（多選）如圖所示為一噴霧型消毒裝置，其原理是，當(dāng)用力壓手柄時，將在短時間內(nèi)向瓶中擠壓進(jìn)一些空氣，使瓶內(nèi)的氣體壓強(qiáng)瞬間變大，于是瓶內(nèi)的液體就噴出來了。將瓶內(nèi)的氣體看成抱負(fù)氣體，在被快速壓縮的瞬間認(rèn)為氣體不與其他物體間有熱傳遞。下列說法正確的是（）A．向瓶內(nèi)壓入空氣瞬間瓶內(nèi)氣體的密度增大B．噴出的霧狀消毒物質(zhì)處于氣態(tài)C．剛噴出的霧狀物質(zhì)在空氣中的運動屬于布朗運動D．噴出的霧狀物質(zhì)分子之間的引力很快變小10．（多選）同學(xué)們肯定都吃過味道鮮美的烤鴨，烤鴨的烤制過程沒有添加任何調(diào)料，只是在烤制之前，把烤鴨放在腌制湯中腌制肯定的時間，鹽就會進(jìn)入肉里。下列說法正確的是（）A．假如讓腌制湯溫度上升，鹽進(jìn)入鴨肉的速度就會加快B．烤鴨的腌制過程說明分子之間有引力，把鹽分子吸進(jìn)鴨肉里C．在腌制湯中，有的鹽分子進(jìn)入鴨肉，有的鹽分子從鴨肉里面出來D．把鴨肉放入腌制湯后馬上冷凍，將不會有鹽分子進(jìn)入鴨肉11．關(guān)于分子間作用力，下列說法正確的是（）A．引力和斥力都隨距離的減小而增大B．兩分子間的距離為r0時，分子間斥力為零，引力也為零C．兩分子間距離為r0時，分子處于靜止?fàn)顟B(tài)D．分子力的本質(zhì)是萬有引力12．如圖所示，把一塊鉛和一塊金的接觸面磨平、磨光后緊緊壓在一起，五年后發(fā)覺金中有鉛、鉛中有金。對此現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A．屬集中現(xiàn)象，緣由是金分子和鉛分子的相互吸引B．屬集中現(xiàn)象，緣由是金分子和鉛分子的無規(guī)章運動C．屬布朗運動，由于外界壓力使小金粒、小鉛粒彼此進(jìn)入對方中D．屬布朗運動，小金粒進(jìn)入鉛塊中，小鉛粒進(jìn)入金塊中13.關(guān)于分子間的相互作用力，下列說法中錯誤的是（）A．當(dāng)分子間的距離r＝r0

時，分子力為零，說明此時分子間既不存在引力，也不存在斥力B．分子力隨分子間的距離r的變化而變化，當(dāng)r＞

r0時，分子間的引力和斥力都隨距離的增大而減小，但斥力比引力減小得快，故分子力表現(xiàn)為引力C．當(dāng)分子間的距離r＜r0

時，分子間的引力和斥力都隨距離的減小而增大，但斥力增加得快，故分子力表現(xiàn)為斥力D．分子間距離大于10倍分子直徑時，分子力可近似為零14．如圖所示，橫軸表示兩分子間的距離，縱軸表示兩分子間引力、斥力的大小，圖中兩條曲線分別表示兩分子間引力、斥力的大小隨分子間距離的變化關(guān)系，為兩曲線的交點。下列說法錯誤的是（）A．為引力曲線，為斥力曲線B．若兩分子間的距離增大，分子間的斥力減小的比引力更快C．若，則分子引力等于分子斥力，分子力表現(xiàn)為零D．當(dāng)分子間距從開頭增大時，分子勢能先減小再增大15．甲、乙兩分子相距較遠(yuǎn)（分子力為零），固定甲、乙漸漸靠近甲，直到不能