一、擴(kuò)散現(xiàn)象　布朗運(yùn)動(dòng)1．填一填(1)擴(kuò)散①定義：由于分子不停地運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的__________現(xiàn)象。②產(chǎn)生原因：物質(zhì)分子的________運(yùn)動(dòng)。③應(yīng)用：生產(chǎn)半導(dǎo)體器件時(shí)，需要在純凈半導(dǎo)體材料中摻入其他元素，在高溫條件下通過(guò)分子的擴(kuò)散來(lái)完成。
(2)布朗運(yùn)動(dòng)①定義：懸浮在液體或氣體中的______做的________運(yùn)動(dòng)。②影響因素：溫度_____，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯，微粒______，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯。③產(chǎn)生原因：大量液體分子對(duì)懸浮微粒撞擊的________造成的，微粒越小，質(zhì)量越小，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越容易改變，布朗運(yùn)動(dòng)越_____。(3)熱運(yùn)動(dòng)①定義：物質(zhì)內(nèi)部大量分子的________運(yùn)動(dòng)。②衡量標(biāo)準(zhǔn)：溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)________的標(biāo)志，溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)越_____。
2．判一判(1)擴(kuò)散現(xiàn)象不能發(fā)生在固體之間。( )(2)溫度越高，擴(kuò)散現(xiàn)象越明顯。( )(3)布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。( )(4)液體中懸浮的微粒越大，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯。( )
3．選一選如圖所示，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)現(xiàn)金中有鉛，鉛中有金，對(duì)此現(xiàn)象說(shuō)法正確的是 (　　)A．屬于擴(kuò)散現(xiàn)象，原因是金分子和鉛分子的相互吸引B．屬于擴(kuò)散現(xiàn)象，原因是金分子和鉛分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)C．屬于布朗運(yùn)動(dòng)，小金粒進(jìn)入鉛塊中，小鉛粒進(jìn)入金塊中D．屬于布朗運(yùn)動(dòng)，由于外界壓力使小金粒、小鉛粒彼此進(jìn)入對(duì)方中解析：擴(kuò)散現(xiàn)象是指物質(zhì)相互接觸，物質(zhì)的分子彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象，是分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的體現(xiàn)，選項(xiàng)B正確。
二、分子力1．填一填(1)分子間有間隙①氣體很容易被壓縮，表明氣體分子間有很大的_____。②水和酒精混合后總體積_____，說(shuō)明液體分子之間存在著空隙。③壓在一起的金塊和鉛塊，各自的分子能_____到對(duì)方的內(nèi)部，說(shuō)明固體分子之間有空隙。(2)分子間的相互作用力①用力拉伸物體時(shí)，物體內(nèi)各部分之間要產(chǎn)生反抗拉伸的作用力，此時(shí)分子間的作用力表現(xiàn)為_(kāi)_____。
②用力壓縮物體時(shí)，物體內(nèi)各部分之間產(chǎn)生反抗壓縮的作用力，此時(shí)分子間的作用力表現(xiàn)為_(kāi)____。 ③分子間的作用力F與分子間距離r的關(guān)系。當(dāng)rr0時(shí)，分子間的作用力F表現(xiàn)為_(kāi)____。④分子間作用力的產(chǎn)生原因：由原子內(nèi)部帶正電的原子核和帶負(fù)電的電子的相互作用引起的。
(3)分子動(dòng)理論①基本內(nèi)容：物質(zhì)是由__________組成的；分子總在不停地做_______運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的劇烈程度與物質(zhì)的_____有關(guān)；分子間存在相互作用的___________。②分子動(dòng)理論：在熱學(xué)研究中，以分子動(dòng)理論的基本內(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)建立的理論。2．判一判(1)氣體總是很容易充滿容器，這是分子間存在斥力的宏觀表現(xiàn)。( )(2)用力拉鐵棒的兩端，鐵棒沒(méi)有斷，這是分子間存在引力的宏觀表現(xiàn)。( )(3)氣體容易被壓縮，說(shuō)明氣體分子之間有空隙。( )
3．想一想當(dāng)壓縮物體時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，物體反抗被壓縮，這時(shí)候分子間還有引力嗎？提示：分子間同時(shí)存在分子引力和分子斥力，當(dāng)物體被壓縮時(shí)，分子斥力大于分子引力，分子力表現(xiàn)為斥力。
探究(一)　　對(duì)布朗運(yùn)動(dòng)的理解[問(wèn)題驅(qū)動(dòng)] 在顯微鏡下追蹤一顆在水中做布朗運(yùn)動(dòng)的花粉，每隔30 s把花粉的位置記錄下來(lái)，得到某個(gè)觀測(cè)記錄如圖，畫(huà)出的軌跡是花粉的運(yùn)動(dòng)軌跡嗎？提示：不是花粉的運(yùn)動(dòng)軌跡。　　　　
[重難釋解]1．布朗運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)(1)微粒的大?。耗茏霾祭蔬\(yùn)動(dòng)的微粒是由許多分子組成的顆粒(注意不是分子)。其大小用人眼直接觀察不到，但在光學(xué)顯微鏡下可以看到(其大小的數(shù)量級(jí)為10－6 m)。(2)產(chǎn)生原因：液體分子不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，不斷地撞擊微粒。懸浮的微粒足夠小時(shí)，來(lái)自各個(gè)方向的液體分子撞擊作用力的不平衡性便表現(xiàn)出來(lái)了。在某一瞬間，微粒在某個(gè)方向受到的撞擊作用較強(qiáng)；在下一瞬間，微粒受到另一方向的撞擊作用較強(qiáng)，這樣，就引起了微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。(3)實(shí)質(zhì)及意義：布朗運(yùn)動(dòng)實(shí)質(zhì)是由液體分子與懸浮微粒間相互作用引起的，反映了液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。
2．影響布朗運(yùn)動(dòng)的因素(1)固體微粒的大?、賾腋≡谝后w中的微粒越小，在某一瞬間跟它相撞的液體分子數(shù)越少，撞擊作用的不平衡性就表現(xiàn)得越明顯，因而布朗運(yùn)動(dòng)越明顯。②如果懸浮在液體中的微粒很大，在某一瞬間跟它相撞的分子數(shù)很多，各個(gè)方向的撞擊作用接近平衡，這時(shí)就很難觀察到布朗運(yùn)動(dòng)了。
(2)液體溫度的高低相同的微粒懸浮在同種液體中，液體溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)的平均速率越大，對(duì)懸浮微粒的撞擊作用也越大，微粒受到來(lái)自各個(gè)方向的沖擊作用的不平衡性越明顯，所以溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)就越顯著。
3．布朗運(yùn)動(dòng)與擴(kuò)散現(xiàn)象的比較
4．布朗運(yùn)動(dòng)與分子的熱運(yùn)動(dòng)的比較
典例1　我國(guó)已開(kāi)展空氣中PM2.5濃度的監(jiān)測(cè)工作。PM2.5是指空氣中直徑等于或小于25 μm的懸浮顆粒物，其懸浮在空中做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，很難自然沉降到地面，吸入后對(duì)人體形成危害。礦物燃料燃燒的排放物是形成PM2.5的主要原因。下列關(guān)于PM2.5的說(shuō)法正確的是(　　)A．PM2.5在空氣中的運(yùn)動(dòng)屬于分子熱運(yùn)動(dòng)B．PM2.5的質(zhì)量越大，其無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈C．溫度越低，PM22.5的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈D．PM2.5的運(yùn)動(dòng)軌跡是由大量空氣分子對(duì)PM2.5無(wú)規(guī)則碰撞的不平衡和氣流運(yùn)動(dòng)決定的
[解析]　PM2.5在空氣中的運(yùn)動(dòng)是固體顆粒、是分子團(tuán)的運(yùn)動(dòng)，不是分子的熱運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；PM2.5的質(zhì)量越小，其無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈，故B錯(cuò)誤；PM2.5是指空氣中直徑等于或小于2.5 μm的懸浮顆粒物，其懸浮在空中做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，溫度越高，PM2.5的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈，故C錯(cuò)誤；PM2.5受大量空氣分子無(wú)規(guī)則碰撞，并且受到風(fēng)力作用，而形成不規(guī)則的運(yùn)動(dòng)軌跡，故D正確。[答案]　D
對(duì)布朗運(yùn)動(dòng)理解的三點(diǎn)提醒(1)布朗運(yùn)動(dòng)是固體微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，不是液體或氣體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，也不是微粒內(nèi)分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。(2)微粒懸浮在液體、氣體內(nèi)，在任何溫度下都會(huì)做布朗運(yùn)動(dòng)。(3)微粒懸浮在氣體中，在氣流作用下做的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)不是布朗運(yùn)動(dòng)。
[素養(yǎng)訓(xùn)練]1．通常蘿卜腌成咸菜需要幾天，而把蘿卜炒成熟菜，使之具有相同的咸味只需幾分鐘，那么造成這種差別的主要原因是(　　)A．加熱后分子變小了，很容易進(jìn)入蘿卜中B．炒菜時(shí)蘿卜翻動(dòng)得快，鹽和蘿卜接觸多C．加熱后蘿卜分子間空隙變大，易擴(kuò)散D．炒菜時(shí)溫度高，分子熱運(yùn)動(dòng)激烈解析：在擴(kuò)散現(xiàn)象中，溫度越高，擴(kuò)散得越快。在腌蘿卜時(shí)，是鹽分子在常溫下的擴(kuò)散現(xiàn)象，炒菜時(shí)，是鹽分子在高溫下的擴(kuò)散現(xiàn)象，因此，炒菜時(shí)蘿卜咸得快，腌菜時(shí)蘿卜咸得慢，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確。答案：D
2．(多選)下面所列舉的現(xiàn)象，能說(shuō)明分子是不斷運(yùn)動(dòng)著的是 (　　)A．將香水瓶蓋打開(kāi)后能聞得到香味B．汽車開(kāi)過(guò)后，公路上塵土飛揚(yáng)C．灑在地上的水，過(guò)一段時(shí)間就干了D．懸浮在水中的花粉做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)解析：將香水瓶蓋打開(kāi)后能聞到香味，是香水分子做擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，能說(shuō)明分子是不斷運(yùn)動(dòng)著的，故A正確；汽車開(kāi)過(guò)后，公路上塵土飛揚(yáng)，是由于塵土受到風(fēng)的吹動(dòng)，與分子的運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤；灑在地上的水，過(guò)一段時(shí)間就干了說(shuō)明水分子擴(kuò)散到了其他的地方，能說(shuō)明分子是不斷運(yùn)動(dòng)著的，故C正確；懸浮在水中的花粉做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)是布朗運(yùn)動(dòng)，它是水分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映，故D正確。
3．(2021·江蘇淮安高二期中)(多選)關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是 (　　)A．懸浮的顆粒越小，溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈B．布朗運(yùn)動(dòng)證明，組成固體小顆粒的分子在做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)C．在春季空氣中，柳絮像雪花般飛舞也是一種布朗運(yùn)動(dòng)D．布朗運(yùn)動(dòng)的存在無(wú)關(guān)季節(jié)，但在夏季表現(xiàn)得更為激烈解析：布朗運(yùn)動(dòng)是液(氣)體分子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的反映，所以溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越顯著，同時(shí)顆粒越小受撞擊越不易平衡，故布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈，故A正確；布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的固體顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，不是組成固體小顆粒的分子在做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，是液體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的表現(xiàn)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；在春季空氣中，柳絮像雪花般飛舞這是流動(dòng)的空氣以及重力對(duì)柳絮作用的結(jié)果，不是布朗運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；布朗運(yùn)動(dòng)的存在無(wú)關(guān)季節(jié)，但在夏季由于溫度較高，則布朗運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)得更為激烈，選項(xiàng)D正確。
探究(二)　　分子力與分子間距離變化的關(guān)系[問(wèn)題驅(qū)動(dòng)] 如圖所示，將底面削平、削干凈的兩個(gè)鉛塊緊緊壓在一起一段時(shí)間，兩個(gè)鉛塊就會(huì)“粘”在一起，甚至下面吊一個(gè)重物都不能把它們拉開(kāi)。上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明了什么問(wèn)題？提示：說(shuō)明分子間存在引力。　　　　
[重難釋解]1．分子間有相互作用的宏觀表現(xiàn)(1)當(dāng)用力欲使物體拉伸時(shí)，組成物體的大量分子間將表現(xiàn)為引力，以抗拒外界對(duì)它的拉伸。(2)當(dāng)用力欲使物體壓縮時(shí)，組成物體的大量分子間將表現(xiàn)為斥力，以抗拒外界對(duì)它的壓縮。(3)大量的分子能聚集在一起形成固體或液體，說(shuō)明分子間存在引力。固體有一定的形狀，液體有一定的體積，而固體、液體分子間有空隙，卻沒(méi)有緊緊地吸在一起，說(shuō)明分子間還同時(shí)存在著斥力。(4)分子力與物體三態(tài)不同的宏觀特征分子間距離不同，分子間的作用力表現(xiàn)也就不一樣，物體的狀態(tài)特征也不相同。
2．用彈簧模型理解分子力如圖所示，兩個(gè)小球中間連有一個(gè)彈簧，小球代表分子，彈簧的彈力代表分子斥力和引力的合力。(1)當(dāng)彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)(r＝r0)，象征著分子力的合力表現(xiàn)為零。(2)當(dāng)彈簧處于壓縮狀態(tài)時(shí)(rr0)，象征著分子力的合力表現(xiàn)為引力。
3．分子力與分子間距離變化的關(guān)系(1)r0的意義分子間距離r＝r0時(shí)，分子間引力與斥力大小相等，分子力為零，所以分子間距離等于r0(數(shù)量級(jí)為10－10 m)的位置叫平衡位置。(2)分子間的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(如圖所示)。①當(dāng)r＝r0時(shí)，F(xiàn)引＝F斥，F(xiàn)＝0；②當(dāng)rF引，分子力F表現(xiàn)為斥力；
③當(dāng)r>r0時(shí)，F(xiàn)斥r>r0時(shí)，分子間只有引力而無(wú)斥力C．r由4r0逐漸減小到小于r0的過(guò)程中，分子間的引力先增大后減小D．r由4r0逐漸減小到小于r0的過(guò)程中，分子間的引力和斥力都增大，其合力先增大后減小再增大
[解析]　當(dāng)r＝r0時(shí)，分子間引力和斥力相等，但都不為零，合力為零，A錯(cuò)誤；在4r0>r>r0時(shí)，同時(shí)存在分子引力和斥力，但引力大于斥力，分子力表現(xiàn)為引力，B錯(cuò)誤；在r減小的過(guò)程中，分子引力和斥力都增大，C錯(cuò)誤；r由4r0逐漸減小到r0的過(guò)程中，由分子力隨r的變化關(guān)系圖線可知，分子力有一個(gè)極大值，到r0為斥力，F(xiàn)

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