第2課時分子熱運動和分子間的作用力

［學習目標］1.理解擴散現(xiàn)象和布朗運動產生的原因.2.知道分子間存在空隙和相互作用力，

并理解分子間的作用力與分子間距離的關系3明確分子動理論的內容.

一、分子熱運動

1.擴散

(1)定義：不同種物質能夠彼此進入對方的現(xiàn)象.

(2)產生原因：擴散現(xiàn)象并不是外界作用引起的，也不是化學反應的結果，而是由物質分子的

無規(guī)則運動產生的.

(3)意義：擴散現(xiàn)象是物質分了-永不停息地做無規(guī)則運動的證據(jù)之一.

⑷應用：生產半導體器件時，在高溫條件下通過分子的擴散,在純凈半導體材料中摻入其他

元素.

2.布朗運動

(I)定義：枝漫微泡的無規(guī)則運動.

⑵產生原因：懸浮在液體中的微粒越小，在某一瞬間跟它相撞的液體分子數(shù)越少，撞擊作用

的不平衡性表現(xiàn)得越明顯,并且微粒越小，它的質量越G，其運動狀態(tài)越容易被改變，布朗

運動越明顯.

(3)意義：間接地反映懸浮微粒周圍液體分子運動的無規(guī)則性.

3.熱運動

(1)定義：分了?永不停息的無規(guī)則運動.

⑵溫度是分子熱運動劇烈程度的標志.

二、分子間的作用力

1.分子間有空隙

(1)氣體分子間有空隙：氣體很容易被壓縮，說明氣體分子之間存在著很大的空隙.

(2)液體分子間有空隙：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)固體分子間有空隙：壓在一起的金塊和鉛塊，各自的分子能擴散到對方的內部,說明固體

分子之間也存在著空隙.

2.分子間的作用力

(I)分子間的作用力尸跟分子間距離「的關系如圖所示.

①當「V小時，分子間的作用力/表現(xiàn)為壓力.

②當「=少時，分子間的作用力尸為Q，這個位置稱為平衡位置.

③當時，分子間的作用力/表現(xiàn)為引力.

⑵產生原因：由原子內部的帶電粒子的相互作用引起的.

三、分子動理論

1.分子動理論：把物質的熱學性質和規(guī)律看作微觀粒子熱運動的宏觀表現(xiàn)而建立.的理論.

2.基本內容

(1)物體是由大量分子組成的.

(2)分子在做永不停息的無規(guī)則運動.

(3)分子之間存在著相互作,書力.

。即學即用

判斷下列說法的正誤.

(1)只有在氣體和液體中才能發(fā)生擴散現(xiàn)象.(X)

(2)用顯微鏡觀察到懸浮在水中的小炭粒的運動屬于布朗運動.(J)

(3)陽光從狹縫中射入教室，透過陽光看到飛舞的塵埃，這些塵埃顆粒的運動就是布朗運動.

(X)

(4)隨著分子間距離的增大，分子力先減小后增大.(X)

一、分子熱運動

t導學探究工

1.生活中常會見到下列幾種現(xiàn)象：

①在墻角打開一瓶香水，很快整個房間都會彌漫著香氣.

②滴一滴紅色墨水在一盆清水中，過一段時間整盆水會變成濃度相同的紅色.

③把?碗小米倒入一袋玉米中，摻勻后小米進入玉米的間隙中.

④強烈的陽光射入較暗的房間內，可以看到在光束中有浮在空氣中的微粒不停地運動.

⑤用顯微鏡觀察到放入水中的花粉在不停地運動.

以上現(xiàn)象中屬于擴散現(xiàn)象的是，屬于布朗運動的是.

答案①②⑤

2.擴散現(xiàn)象的快慢、布朗運動的明顯程度都與溫度有關，所以它們都是熱運動，這種說法正

確嗎？

答案不正確.

3.溫度降低，分子的熱運動變慢，當溫度降低到0°C以下時，分子就停止運動了，這種說法

正確嗎？為什么？

答案不正確.分子的熱運動是永不停息的.雖然溫度降低，分子的無規(guī)則運動變慢，但不

會停止，所以當溫度降低到()°C以下時，分子的無規(guī)則運動仍然不會停止.

t知識深化】

1.擴散現(xiàn)象

(1)擴散現(xiàn)象是由物質分子的無規(guī)則運動產生的.

(2)氣體物質的擴散現(xiàn)象最顯著；常溫下物質處尸固態(tài)時擴散現(xiàn)象不明顯.

(3)擴散現(xiàn)象發(fā)生的顯著程度與物質的溫度有關，溫度越高，擴散現(xiàn)象越顯著，這表明溫度越

高，分子運動得越劇烈.

⑷擴散現(xiàn)象還說明分子間存在間隙.

2.布朗運動

(1)微粒的大?。鹤霾祭蔬\動的微粒是由許多分了?組成的固體顆粒而不是單個分了?.其大小直

接用人眼觀察不到，但在光學顯微鏡下可以看到(其大小在10—6m的數(shù)量級).

(2)布朗運動產生的原因：液體分子不停地做無規(guī)則運動，不斷地撞擊微粒.如圖，懸浮的微

粒足夠小時，來自各個方向的液體分子撞擊作用力不平衡，在某一瞬間，微粒在某個方向受

到的撞擊作用較強，在下一瞬間，微粒受到另一方向的撞擊作用較強，這樣，就引起了微粒

的無規(guī)則運動.

(3)實質及意義：布朗運動實質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

的無規(guī)則運動.

⑷影響因素

①懸浮的微粒越小，布朗運動越明顯.

②溫度越高，布朗運動越劇烈.

3.熱運動

(1)分子的“無規(guī)則運動”，是指由于分子之間的相互碰撞，每個分子的運動速度無論是方向

還是大小都在不斷地變化.

(2)熱運動是對于大量分子的整體而言的，對個別分子無意義.

(3)分子熱運動的劇烈程度雖然受到溫度影響，溫度高分子熱運動快，溫度低分子熱運動慢，

但分子熱運動永遠不會停息.

t例IX(2022?吉林江城中學高二月考)關于擴散現(xiàn)象，下列說法正確的是()

A.只有氣體和液體才能發(fā)生擴散現(xiàn)象

B.擴散現(xiàn)象使人們直接看到了分子的運動

C.擴散現(xiàn)象說明分子是整體定向移動的

D.溫度越高，分子熱運引越劇烈，擴散現(xiàn)象越明髭

答案D

解析不同的物質在相互接觸時彼此進入對方的現(xiàn)象叫作擴散.一切物質的分子都在不停地

做無規(guī)則運動，所以固體、液體或氣體之間都會發(fā)生擴散現(xiàn)象：擴散現(xiàn)象表明分子處于永不

停息的無規(guī)則運動狀態(tài)，但分子體積太小，人們不可能直接看到，故A、B、C錯誤；分子

熱運動情況與物體的溫度有關，溫度越高，分子熱運動越劇烈，擴散現(xiàn)象越明顯，故D正確.

t例21（2021?青島市高二期中）據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，新冠病毒感染的肺炎傳播途徑之一是氣溶膠傳

播.氣溶膠是指懸浮在氣體介質中的固態(tài)或液態(tài)顆粒所紐成的氣態(tài)分散系統(tǒng)，這些固態(tài)或液

態(tài)顆粒在氣體中做布朗運動.關于氣溶膠做的布朗運動，下列說法正確的是（）

A.氣溶膠分子的無規(guī)則運動是布朗運動

B.布朗運動反映了氣體分子之間存在著斥力

C.懸浮在氣體中的顆粒越小，布朗運動越明顯

D.當固態(tài)或液態(tài)顆粒很小時，能很長時間都懸浮在氣體中是因為氣體浮力作用

答案C

解析氣溶膠顆粒的無規(guī)則運動是布朗運動，氣溶膠分子的無規(guī)則運動不是，故A錯誤：布

朗運動反映了氣體分子運動的無規(guī)則性，故B錯誤；懸浮在氣體中的顆粒越小，布朗運動越

明顯，故C正確；當固態(tài)或液態(tài)顆粒很小時，受到氣體的浮力作用微乎其微，這些顆粒之所

以能很長時間都懸浮在氣體中是因為空氣分子對它們的撞擊作用，故D錯誤.

r例3］（2021.莆田第七中學高二期中）關于分子的熱運動，以下敘述正確的是（）

A.布朗運動就是分子的熱運動

B.同種物質的分子的熱運動劇烈程度相同

C.氣體分子的熱運動不一定比液體分子劇烈

D.物體運動的速度越大，其內部的分子熱運動就越劇烈

答案C

解析布朗運動是懸浮在液體中的固體小顆粒的無規(guī)則運動，由于小顆粒是由大量分子構成

的，所以布朗運動不是分子的熱運動，故A項錯誤；同種物質的分子若所處溫度不同，其熱

運動的劇烈程度也不同，故B項錯誤；溫度是分子熱運動劇烈程度的標志，溫度越高，分子

熱運動越劇烈，與物體運動的速度無關，由于氣體和液體的溫度不確定，所以氣體分子的熱

運動不一定比液體分子劇烈，故C項正確，D項錯誤.

布朗運動與熱運動的區(qū)別與聯(lián)系

布朗運動熱運動

不同點研究對象固體微粒分子

觀察難易程度可以在顯微鏡下看到，肉眼看不到在顯微鏡下看不到

相同點①無規(guī)則②永不停息③溫度越高越劇烈

周圍液體（或氣體）分子的熱運動是布朗運動產生的原因，布

聯(lián)系

朗運動反映了分子的熱運動

說明：分子無規(guī)則的運動，不是宏觀物體的機械運動，二者無關系.

二、分子間的作用力

t導學探究工

1.如圖所示，把一塊洗凈的玻璃板吊在彈簧測力計卜.面，使玻璃板水平地接觸水面，若想使

玻璃板離開水面，在拉出玻璃板時，彈簧測力計的示數(shù)與玻璃板的重力相等嗎？為什么？

（2）分子間存在著相互作用力，有時表現(xiàn)為引力，有時表現(xiàn)為斥力.當兩個物體緊靠在一起時,

并沒有粘在一起是因為此時兩個物體間的分子力表現(xiàn)為斥力嗎？

答案（1）不相等.此時玻璃板和液面分子間的作用力表現(xiàn)為引力，所以在使玻璃板離開水面

時彈簧測力計的示數(shù)要大于玻璃板的重力.

（2）不是.雖然兩物體靠得，艮緊，但絕大部分分子間距離仍很大，達不到分了?引力起作用的距

離，所以不會粘在一起.

t知識深化】

1.對分子間作用力的理解

分子間的作用力是分子引力和分子斥力的合力，且分子引力和分子斥力是同時存在的.

2.時分子間作用力與分子間距離變化關系的理解

（l?o的意義

分子間距離r=W時，引力與斥力大小相等，分子間作用力為零，所以分子間距離等于ro（數(shù)

量級為101°m）的位置叫平衡位置.

（2）分子間的引力、斥力和分子間作用力隨分子間距離變化的圖像如圖所示.兩虛線分別表示

分子間斥力和引力與分子間距離的關系，實線表示分子間作用力（斥力和引力的合力）與分子

間距離的關系.

①分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小且斥力變化得快.

②實際表現(xiàn)的分子間作用力是引力和斥力的合力.

③當/</?（）時，分子間作用力隨分子間距離的增大而減小；當/>，?（）時，分子間作用力隨分子間

距離的增大先增大后減小.

r例4】當兩個分子間的距離為小時，正好處于平衡狀態(tài)，下列關于分子間作用力與分子間

距離的關系的說法正確的是（）

A.當分子間的距離區(qū)八）時，它們之間只有斥力作用

R.當分子間的距離廠=「o時，分子不受力

C.當分子間的距離從0.5珀增大到10鹿）的過程中，分子間的引力和斥力都在減小，且斥力比

引力減小得快

D.當分子間的距離從O.5ro增大到lOro的過程中，分子間作用力的合力在逐漸減小

答案C

解析分子間相互作用的引力和斥力是同時存在的，當r=八）時，尸引=尸斥，每個分子所受的

合力為零，并非不受力；當時，尸斥〉尸引，合力為斥力，并非只受斥力，故A、B錯誤.當

分子間的距離從0.5m增大到10畏的過程中，分子間的引力和斥力都減小，而且斥力比引力

減小得快，分子間作用力的合力先減小到零，之后先增大再減小，故C正確，D錯誤.

【例5】（多選）下列說法正確的是（）

A.水的體積很難被壓縮，這是分子間存在斥力的宏觀表現(xiàn)

B.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)

C,兩個相同的半球殼吻合接觸，中間抽成真空（馬德堡半球），用力很難拉開，這就是分子間

存在引力的宏觀表現(xiàn)

D.用力拉鐵棒的兩端，鐵棒沒有斷，這就是分子間存在引力的宏觀表現(xiàn)

答案AD

解析水的體積很難被壓縮說明分子間存在斥力，故A正確.氣體總是很容易充滿容器是分

子熱運動的結果，而不是分子間存在斥力的宏現(xiàn)表現(xiàn)，故B錯誤.當馬德堡半球中空氣被抽

出后，在外部大氣壓強作用下，球很難被拉開，故C錯誤.用力拉鐵棒的兩端，鐵棒沒有斷，

說明分子之間存在引力，故D正確.

外力作用下三種狀態(tài)表現(xiàn)不同的原因

1.外力作用下固體很難被壓縮的原因是分子間存在斥力；很難被拉伸的原因是分子間存在引力.

2.外力作用下液體很難被壓縮的原因是分子間存在斥力.

3.外力作用下氣體很容易被壓縮的原因是分子間有空隙，氣體壓縮到一定程度后較難再被壓

縮，是氣體壓強的原因.

ro基礎對點練

考點一分子熱運動

1.（多選）在下列給出的四種現(xiàn)象中，屬于擴散現(xiàn)象的有（）

A.有風時，塵土飛揚到空中

B.將沙子倒入石塊中，沙子要進入石塊的空隙

C.把一塊鉛和一塊金的接觸面磨平、磨光后，緊緊地壓在一起，幾年后會發(fā)現(xiàn)鉛中有金

D.在一杯熱水中放幾粒盆，整杯水很快會變咸

答案CD

2.（2（）21?黃岡市高二期末）兩個完全相同的透明的玻璃杯中，一杯盛有熱水，另一杯盛有等質

量的冰水.現(xiàn)向兩個玻璃杯中各滴入一滴相同的墨汁，發(fā)現(xiàn)熱水比冰水更快全部變成黑色.造

成這一現(xiàn)象的主要原因是（）

A.水分子間有間距

B.墨汁中的炭粒比水分子重

C.溫度越高水分子熱運動越劇烈，墨汁中炭粒的無規(guī)貝！運動也越劇烈

D.溫度越高分子間的作用力越大

答案C

解析溫度越高，則分子做無規(guī)則運動的速率越大，擴散得越快，熱水比冰水更快全部變成

黑色，這是因為熱水分子熱運動越劇烈，墨汁中炭粒受到液體分子的撞擊而做無規(guī)則運動也

越劇烈，故選C.

3.（2021.青岡縣第一中學高二月考）對■下列相關物理現(xiàn)象的解釋錯誤的是（）

A.高壓作用下的油會透過鋼管壁滲出，說明分子是不停運動著的

B.水和酒精混合后總體積減小，說明分子間有空隙

c.存放過煤的混凝土地面卜.一定深度內都有黑色顆粒，說明煤中的分子在做熱運動

D.在一杯熱水中放幾粒鹽，整杯水很快會變咸，這是鹽分子在高溫下無規(guī)則運動加劇的結果

答案A

解析高壓作用下的油會透過鋼管壁滲出，說明分子間有空隙，A錯誤；水和酒精混合后總

體積減小，說明分子間有空隙，B正確；存放過煤的混凝土地面下一定深度內都有黑色顆粒，

此現(xiàn)象屬于擴散現(xiàn)象，說明煤中的分子在做熱運動，C正確；在一杯熱水中放幾粒鹽，整杯

水很快會變成，這是數(shù)分子在高溫下無規(guī)則運動加劇的結果，D正確.

4.（多選）把墨汁用水稀釋后取出?滴放在光學顯微鏡下觀察，如圖所示，下列說法正確的是

顯微鏡

物鏡

丁蓋玻片

載物玻璃懸濁液

A.在顯微鏡卜既能看到水分子也能看到懸浮的小炭粒，且水分子不停地撞擊炭粒

B.小炭粒在不停地做無規(guī)則運動，即布朗運動

C.越小的炭粒，運動越明顯

D.在顯微鏡下看起來連成?片的液體，實際上就是由許許多多的靜止不動的水分子組成的

答案BC

解析在光學顯微鏡下，只能看到懸浮的小炭粒，看不到水分子，故A錯誤；在顯微銃下看

到小炭粒在不停地做無規(guī)則運動，即布朗運動，且炭粒越小，運動越明顯，故B、C正確：

任何分子都在不停地運動，故D錯誤.

5.（2021?重慶市渝北中學高二期中）做布朗運動實驗中得到某個觀測記錄如圖所示.圖中記錄

的是（）

A.固體分子無規(guī)則運動的軌跡

B.某個微粒做布朗運動的軌跡

C.某個微粒做布朗運動的速度一時間圖線

D.按相等時間間隔依次記錄的某個運動微粒位置的連線

答案D

解析布朗運動是懸浮在液體或氣體中的固體小鞅粒的尢規(guī)則運動，而非分子的運動，故A

錯誤；布朗運動既然是無規(guī)則運動，所以微粒沒有固定的運動軌跡，故B錯誤；對于某個微

粒而言，在不同時刻的速度大小和方向均是不確定的，所以無法確定其在某一個時刻的速度，

故也就無法描繪其速度一時間圖線，故C錯誤；題圖記錄的是按相等時間間隔依次記錄的某

個運動微粒位置的連線，故D正確.

6.（2021.重慶市萬州第二高級中學高二期中）下列關于分子熱運動的說法中正確的是（）

A.（）°C的物體中的分子不做無規(guī)則運動

B.布朗運動就是液體分子的無規(guī)則運動

C.擴散現(xiàn)象表明分子在做永不停息的熱運動

D.微粒越大，液體溫度越高，布朗運動就越明顯

答案C

解析分子的無規(guī)則運動永不停息，故A錯誤；布朗運動是固體小顆粒的無規(guī)則運動，反映

了液體分子的無規(guī)則運動，故B錯誤：擴散現(xiàn)象表明分子在做永不停息的熱運動，故C正確：

微粒越小，液體溫度越高，布朗運動就越明顯，故D錯誤.

7.（多選）（2021?邯鄲市面二期中）我國已開展空氣中PM2.5濃度的監(jiān)測工作.PM2.5是指空氣

中直徑小于或等于2.5微米的懸浮顆粒物，可在顯微鏡下觀察到，它飄浮在空氣中做無規(guī)則

運動，很難自然沉降到地面，吸入人體后會進入血液對人體形成危害.礦物燃料燃燒時廢棄

物的排放是形成PM2.5的主要原因.下列關于PM2.5的說法正確的是（）

A.PM2.5在空氣中的運動屬于布朗運動

B.溫度越高，PM2.5的無規(guī)則運動越劇烈

C.PM2.5的質量越大，其無規(guī)則運動越劇烈

D.由于周圍大量空氣分子對PM2.5碰撞的不平衡，使其在空氣中做無規(guī)則運動

答案ABD

解析PM2.5在空氣中的運動屬于布朗運動，所以A正確；溫度越高，布朗運動越劇烈，則

PM2.5的無規(guī)則運動越劇烈，所以B正確：PM2.5的質量越小，其無規(guī)則運動越劇烈，所以

C錯誤：由于周圍大量空氣分子對PM2.5碰撞的不平衡，使其在空氣中做無規(guī)則運動，所以

D正確.

考點二分子間的作用力

8.“破鏡難圓”的原因是（）

A.玻璃分子間的斥力比引力大

B.玻璃分子間不存在相互作用力

C.一塊玻璃內部分子間的引力大于斥力，而兩塊碎玻璃片之間，分子引力和斥力大小相等,

合力為零

D.兩片碎玻璃之間，絕大多數(shù)玻璃分子間距離太大，分子引力和斥力都可忽略

答案D

解析破碎的玻璃放在一起，由于接觸面的錯落起伏，只有極少數(shù)分子能接近到分子間有作

用力的程度，因此，總的分子引力非常小，不足以使它們連在一起，故D正確.

9.（多選）如圖所示，是分子間相互作用力與分子間距離的關系，其中兩虛線分別表示分子間斥

力和引力與分子間距離的關系，實線表示分子間作用力（斥力和引力的合力）與分子間距離的

關系，由圖可知下列說法中正確的是（）

A.分子間距離為「0時，分子間沒有相互作用

B,分子間距離增大時，分子間斥力減小，引力增大

C.分子間距離大于時，分子間的引力總是大于斥力

D.分子間距離增大時，分子間作用力可能先減小后增大再減小

答案CD

解析分子間距離為m時，分子間的斥力和引力相等，對外表現(xiàn)為分子間作用力等于零，但

分子間仍有相互作用，故A錯誤；分子間距離增大時，分子間斥力和引力都減小，故B錯誤；

分子間距離大于，?（）時，分子間的引力大于分子間的斥力，對外表現(xiàn)為引力，故C正確；分子

間距離小于W時，分子間作用力表現(xiàn)為斥力，隨著分子間距離增大，分子間作用力逐漸戒?。?/p>

分子間距離大于7?（）時，分子間作用力表現(xiàn)為引力，隨著分子間距離增大，分子間作用力先增

大后減小，故D正確.

10.兩分子間的作用力/與分子間距，?的關系圖像如圖所示，下列說法中正確的是（）

A.K為時，兩分子間的引力為零

B.肛時，兩分子間的作用力隨「的增大而逐漸增大

C時，兩分子間的引力最大

D.r＞冷時，兩分子間的引力隨r的增大而增大，斥力為零

答案B

解析分子間同時存在引力和斥力，r＜小時，斥力大于引力，全力表現(xiàn)為斥力，故A錯誤；

為＜/＜「2時，兩分子間的作用力隨，?的增大而逐漸增大，故B正確；分子間同時存在引力和斥

力，且均隨著兩分子間距離的減小而增大，，?=/2時，兩分子間的引力不是最大，故C錯誤：

/＞「2時，兩分子間的引力隨廠的增大而減小，斥力不為零，故D錯誤.

考點三分子動理論

11.（多選）（2021?烏魯木齊市南湖中學高二期中）關于分子動理論，下列說法正確的是（）

A.分子永不停息地做無規(guī)則運動

B.酒精和水混合后，總體積減小，是因為分子間有空隙

C.鐵塊不易被壓縮是因為在擠壓鐵塊時，分子間只有斥力沒有引力

D.分子間距離增大時，分子間作用力也隨之增大

答案AB

解析由分子動理論可知分子永不停息地做無規(guī)則運動，A正確；酒精和水混合后總體積減

小是因為分子間有空隙，B正確；擠壓鐵塊時，分子斥刀和引力同時存在，但分子間作用力

表現(xiàn)為斥力，C錯誤；當分子間距離區(qū)為時，隨著/?增大，分子間作用力減小，D錯誤.

12.（2021?寧夏銀川一中高二期末）下列各種現(xiàn)象中運用分子動理論解釋正確的是（）

A.用手捏面包，面包體積會縮小，這是因為分子間有空隙

B.在教室里打掃衛(wèi)生時，灰塵滿屋飛揚是因為分子無規(guī)則的運動

C.把一塊鉛和