2012届高三总复习——分子动理论 教案11
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分子动理论的初步知识教案2020-07-18分子动理论的初步知识教案教学目标a. 知道物质是由分子构成的;分子不停地做无规则运动;分子的体积和质量都非常小,在一般物体里含有的分子数非常多.b. 能识别并会解释扩散现象,知道扩散现象表明了分子不停地做无规则运动.c. 知道分子间存在作用力,分子间作用力与分子间距离有关,知道一些分子间相互作用力的实例.d. 理论联系实际,培养学生用所学知识解决实际问题的能力.教学建议“分子动理论的初步知识”教材分析分析一:本节首先介绍了有关分子和分子运动的初步知识,并对分子大小进行了讨论,使学生对分子体积小、数量大留下深刻印象,分子动理论的初步知识。
然后从观察实验,分析宏观现象出发,通过推理去探索微观世界的思路,依次介绍了分子的无规则运动和相互作用力。
分析二:分子运动论是从本质上认识各种热现象的理论。
按照分子运动论的观点,一切热现象都是由构成物体的大量分子无规则运动引起的,温度就是大量分子无规则运动剧烈程度的标志。
利用分子运动论,可以成功地解释大量的热现象。
分析三:分子运动论的基本内容:物质由大量分子构成,分子体积极小,直径只有10-10米左右,一滴水约含有1.6×1021个水分子,分子之间有空隙,气体分子的间隙最大,液体次之,固体分子间隙最小;分子做永不停息的无规则运动,这种运动与温度有关,一般温度高的物体内部分子运动剧烈,所以人们把分子的这种无规则运动叫做热运动,扩散现象是分子无规则运动的例证;分子之间有引力和斥力同时存在,分子间距离小于平衡位置时,斥力大于引力,分子间作用力表现为斥力,分子间距离等于平衡位置时,斥力等于引力,分子间作用力为零,分子间距离大于平衡位置时,斥力小于引力,分子间作用力表现为引力,由于分子间的引力,使固体能保持一定的形状和体积,而由于分子间的斥力,使分子间保持一定的空隙,也使得固体和液体较难压缩。
“分子动理论的初步知识”教法建议建议一:可以从机械能向内能的转化的实验引入课题,例如关掉动力的汽车慢慢停下来,掉到地面的乒乓球最终停在地面,它们的机械能到哪儿去了?从而将学生注意力从宏观分析转移到微观分析上来。
分子动理论的教学设计以下是关于分子动理论的教学设计,希望内容对您有帮助,感谢您得阅读。
分子动理论的教学设计一、教学目标1.在物理知识方面要求:(1)知道分子的动能,分子的平均动能,知道物体的温度是分子平均动能大小的标志。
(2)知道分子的势能跟物体的体积有关,知道分子势能随分子间距离变化而变化的定性规律。
(3)知道什么是物体的内能,物体的内能与哪个宏观量有关,能区别物体的内能和机械能。
(4)知道做功和热传递在改变物体内能上是等效的,知道两者的区别,了解热功参量的意义。
2.在培养学生能力方面,这节课中要让学生建立:分子动能、分子平均动能、分子势能、物体内能、热量等五个以上物理概念,又要让学生初步知道三个物理规律:温度与分子平均动能关系,分子势能与分子间距离关系,做功与热传递在改变物体内能上的关系。
因此,教学中着重培养学生对物理概念和规律的理解能力。
·3.渗透物理学方法的教育:在分子平均动能与温度关系的讲授中,渗透统计的方法。
在分子间势能与分子间距离的关系上和做功与热传递关系上都要渗透归纳推理方法。
二、重点、难点分析1.教学重点是使学生掌握三个概念(分子平均动能、分子势能、物体内能),掌握三个物理规律(温度与分子平均动能关系、分子势能与分子之间距离关系、热传递与功的关系)。
2.区分温度、内能、热量三个物理量是教学上的一个难点;分子势能随分子间距离变化的势能曲线是教学上的另一难点。
三、教具1.压缩气体做功,气体内能增加的演示实验:圆形玻璃筒、活塞、硝化棉。
2.幻灯及幻灯片,展示分子间势能随分子间距离变化而变化的曲线。
四、主要教学过程(一)引入新课我们知道做机械运动的物体具有机械能,那么热现象发生过程中,也有相应的能量变化。
另一方面,我们又知道热现象是大量分子做无规律热运动产生的。
那么热运动的能量与大量的无规律运动有什么关系呢?这是今天学习的问题。
·(二)教学过程的设计1.分子的动能、温度物体内大量分子不停息地做无规则热运动,对于每个分子来说都有无规则运动的动能。
分子动理论一、考点聚焦1.物质是由大量分子组成的。
2.阿伏伽德罗常数。
3.分子的热运动、布朗运动。
4.分子间的的相互作用力。
二、知识扫描1.分子运动论基本内容是:(1)物质是由分子组成的;(2)组成物质的分子在不停地做无规则的运动;(3)分子间存在相互作用力。
2.阿伏伽德罗常数N A= 6.0×1023 mol--1,分子直径的数量级d= 1.0×10-10m 。
3.布朗运动本身不是分子运动,却反映了液体内分子运动的无规则性。
4.分子之间既有引力又有斥力。
当分Array子间的距离等于平衡距离时,引力等于斥力;当分子间距离小于平衡距离时,斥力起主要作用;当分子间距离大于平衡距离时,引力起主要作用。
引力和斥力都随距离增大而减小,斥力减小的更快。
当分子间距离大于分子直径的10倍时,分子间的作用力可以忽略不计。
5.油膜法测分子直径:d=V/S 。
三、典型例题例1 关于布朗运动,下列说法中正确的是()A.悬浮在液体或气体中的小颗粒的无规则运动就是分子的无规则运动B.布朗运动反映了液体分子的无规则运动C.温度越低时,布朗运动就越明显D.悬浮在液体或气体中的颗粒越小,布朗运动越明显解析:A、C是错误的,B正确,至于选项D,由于悬浮颗粒越大时,来自各方向的分子撞击冲力的平均效果越趋于互相平衡,即布朗运动越不明显.所以D正确.因此,正确答案B、D.点评:本题要求考生掌握布朗运动和分子热运动的关系.例2 若以μ表示水的摩尔质量,v表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积,ρ为在标准状态下水蒸气的密度,N A为阿伏加德罗常数,M、v0表示每个水分子的质量和体积,下面是四个关系式:(1) N A= vρ/m (2) ρ=μ/( N A v0) (3)m=μ/ N A(4) v0=v/ N A其中()A.(1)和(2)都是正确的 B.(1)和(3)都是正确的C.(3)和(4)都是正确的D.(1)和(4)都是正确的解析:由于N A=μ/ m= vρ/ m。
高中物理分子动理论教案教学目标:1. 了解分子动理论的基本概念和原理2. 掌握分子动理论在物质状态变化中的应用3. 能够解释气体压强、温度、体积之间的关系教学重点:1. 分子动理论的概念和原理2. 气体状态方程中的分子动理论应用教学难点:1. 理解分子运动对物质性质的影响2. 掌握气体状态方程的推导过程和应用教学过程:一、导入(5分钟)1. 引入分子动理论的概念,让学生思考物质是由什么组成的。
2. 提出问题:为什么物质会呈现不同的状态?二、讲解分子动理论(15分钟)1. 讲解分子动理论的基本内容:分子间的运动和碰撞对物质性质的影响。
2. 讲解分子速度、能量与温度的关系。
三、实验展示(10分钟)1. 进行实验,展示不同状态的分子之间运动的差异。
2. 利用模型演示分子间的碰撞和能量传递过程。
四、气体状态方程的应用(15分钟)1. 讲解气体分子动理论和气体状态方程之间的关系。
2. 分析气体压强、体积和温度之间的关系。
五、课堂练习(10分钟)1. 学生做练习,加深对分子动理论和气体状态方程的理解。
2. 点评答案,纠正错误。
六、概括总结(5分钟)1. 总结分子动理论的重要性和应用。
2. 强化气体的分子动理论与状态方程的联系。
七、课堂作业(5分钟)1. 布置作业:阅读相关资料,了解更多有关分子动理论的内容。
2. 提醒学生复习本节课所学内容。
教学反思:本节课内容较抽象,需要借助实验和模型来直观展示分子运动的过程。
教师应注重引导学生思考,在理解概念的基础上进行延伸和应用。
同时,要注重与学生的互动,及时解答他们提出的问题,帮助他们更好地理解和掌握知识。
高三物理《分子运动论》的教案设计•相关推荐高三物理《分子运动论》的教案设计1.分子动理论基本内容:物体是由大量分子组成的;分子永不停息地做无规则运动;分子间存在着相互作用力。
2.物质是由大量分子组成的这里的分子是指构成物质的单元,即具有各种物质化学性质的最小微粒;可以是原子、离子,也可以是分子。
在热运动中它们遵从相同的规律,所以统称为分子。
(1)分子的大小:分子直径数量级为10-10m;可用油膜法测定。
分子质量的数量级是10-27-10-26kg油膜法具体做法是:将油酸用酒精稀释后滴加在水面上,油酸在水面上散开,其中酒精溶于水中,并很快挥发,在水面上形成一层纯油酸膜,由于油酸分子的部分原子与水有很强的亲合力,这样就形成了紧密排列的单分子层油膜。
根据稀释前油酸的体积V和薄膜的面积S即可算出油酸薄的厚度的d=V/S,L即为分子的直径。
用此方法得出的油酸分子的直径数量级是10-10m。
(2)阿伏加德罗常数:1摩尔任何物质含有的粒子数都相同.其值为:NA=6.02 1023.(3)分子间存在间隙:①分子永不停息地做无规则运动,说明分子间有间隙。
②气体容易被压缩,说明分子间有间隙。
③水和酒精混合后的体积小于两者原来的体积之和,说明分子间有间隙。
④用两万个标准大气压的压强压缩钢筒中的油,发现油可以透过筒壁逸出,说明分子间有间隙。
说明:这里建立了一个理想化模型:把分子看作是小球,所以求出的数据只在数量级上是有意义的。
固体、液体被理想化地认为各分子是一个挨一个紧密排列的,每个分子的体积就是每个分子平均占有的空间。
分子体积=物体体积分子个数。
气体分子仍视为小球,但分子间距离较大,不能看作一个挨一个紧密排列,所以气体分子的体积远小于每个分子平均占有的空间。
每个气体分子平均占有的空间看作以相邻分子间距离为边长的正立方体。
3.分子的热运动(1)分子热运动:物体里的大量分子做永不停息的无规则运动,随温度的升高而加剧。
扩散现象和布朗运动可以证明分子热运动的存在。
高三物理《分子运动论》的教案设计教学目标1.理解分子运动论的基本概念及其在物理学中的应用;2.掌握摩尔定律的基本原理、公式以及在实际情况中的应用;3.理解理想气体的状态方程及其基本特性;4.掌握理想气体状态方程的应用,如问题求解、实验探究等。
教学内容1.分子运动的基本概念–分子的运动状态–分子间相互作用力2.理想气体的状态方程–经典理想气体状态方程–理想气体状态方程的推导3.理想气体摩尔定律–摩尔定律的定义–摩尔定律的公式–摩尔定律在实际问题中的应用4.实验探究–定容气体的摩尔定律实验–定压气体的摩尔定律实验教学方法1.讲授–教师讲解基本概念和公式2.计算演练–小组讨论、PPT展示、个人思考3.实验探究–学生自主设计、实施实验,记录数据并分析4.举例分析法–学生根据已有题干,进行分析与解决教学过程第一步:引入分子运动论的基本概念和理想气体状态方程大气压力与容器内自由电子撞击1.学生通过观察实验视频,触动学生对问题的好奇心,引导学生提出问题。
2.学生讲述问题的思考过程,并给出分子运动论的解释。
在不明确问题下,寻找矛盾因素1.教师通过单电子缝实验等典型问题,引导学生发现物理方面的矛盾并进行讨论。
2.教师对矛盾问题进行解释,引导学生了解理想气体状态方程。
第二步:讲解理想气体的状态方程及摩尔定律理想气体状态方程的推导1.教师讲解经典理想气体状态方程的推导,并引导学生对公式和变量的理解。
立方压缩机1.学生观察实验视频,并进行课堂小组讨论,进行理论分析。
2.让学生自行推导出压力、体积、温度的关系,引导学生认识到理想气体状态方程的应用。
摩尔定律的基本概念及公式1.教师通过比较气体中的摩尔、分子数等内容的体现,引导学生理解摩尔定律在实际问题中的应用。
2.学生自行分类并比较气体的基本特性。
最后,教师表述出摩尔数量在气体中的比例关系,引导学生理解摩尔定律的公式。
第三步:实验探究定容气体摩尔定律实验1.学生将气体放在定容器中,调节压强和温度,并进行实验记录。
第八章分子动理论热和功气体热学是物理学的重要组成部分.本章的核心内容是研究热现象的两种观点:分子动理论观点(微观)和能量观点(宏观).把握重点、解决难点的关键在于:透过现象看本质的思维能力的培养;通过对各种热现象的充分了解,把握各种热现象;运用已有知识对各种热现象的分析解释,实现对未知领域的探索研究.能的转化与守恒定律是自然界普遍适用的规律.将分子动理论与能的观点有机结合起来,研究热现象的各类问题,是解决重点、难点的关键所在.本章及相关知识网络专题一分子动理论【考点透析】一、本专题考点:本专题为Ⅰ类要求。
二、理解和掌握的内容1.物质是由大量的分子组成的⑴分子很小,设想分子为球体形状,用油膜法可粗略地测出分子的直径d=v/s(v是油滴的体积,s是水面上形成的单分子油膜的面积,d为分子直径),其数量级为10-10m.⑵阿佛伽德罗常数:1mol的任何物质含有的微粒数相同,这个数叫阿佛伽德罗常数,它和物质的摩尔质量是联系宏观物理量(物体的质量、体积)与微观物理量(分子质量、分子体积)的桥梁.深刻理解它们的物理意义,对研究解决各类具体问题有特别重要的作用.2.分子的热运动这个要点的实验基础是布朗运动和扩散现象⑴布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体微粒的运动,是永不停息的无规则运动.其规律是:颗粒越小,运动越明显;温度越高,运动越激烈.布朗运动是液体分子永不停息地做无规则热运动的间接反映;是微观分子热运动造成的宏观现象.⑵扩散现象是分子永不停息的无规则的热运动的直接表现.温度越高,扩散进行的越快.扩散具有方向性:从分子密度较大的区域向密度较小的区域扩散.3.分子间的相互作用力⑴分子间同时存在着相互作用的引力和斥力,其合力叫分子力.⑵分子间的引力和斥力都随分子间的距离增大而减小,随分子间距离的减小而增大,但斥力比引力变化得快.⑶分子力的特点:①r=r0时(r0数量级约为10-10m),f引=f斥,分子力F=0②r<r0时,f引<f斥,分子表现为斥力③r>r0时,f引>f斥,分子表现为引力④r>10r0时,f引,f斥迅速减小,趋近于零,可以认为分子力F=04.难点释疑有同学认为“在较暗的房间里,有阳光射进来后可以观察到悬浮在空气中的尘埃在不停的运动,称为布朗运动.”这是错误的,因为布朗运动是在液体和气体中通过显微镜观察到的,直接用眼睛看到的微粒运动现象都不是布朗运动.用眼睛直接看到,微粒已经很大了.各个方向空气分子对它的撞击力的合力几乎为零,而它的运动主要是由于自身重力和环境中气流的影响.布朗运动既不是分子的运动,也不是眼睛直接观察到的微粒运动,做布朗运动的微粒,其线度应在二者之间.【例题精析】例1用M表示某物质的摩尔质量,m表示分子质量,ρ表示物质密度,V表示摩尔体积,v0表示分子体积,N A表示阿佛伽德罗常数,那么反映这些量之间关系的下列式子中一定正确的有()①N A=v0/V ②N A=V/v0③V=M/ρ④m=M/N AA.①③B.②④C.①④D.③④解析:对于固体与液体忽略分子间的距离,分子是一个挨一个排列的.②③④选项都正确;但对于气体来讲,分子间距离很大,②不正确.本题所给物质的状态不确定,因此一定正确的是D.思考拓宽:⑴上题中所给物质若为固体,根据题目条件确定单位体积的分子个数.⑵上题中这种物质若是气态,根据题目条件确定;单位体积的分子数.⑶上题中这种物质若是气态,根据题目条件确定该气体分子间的平均距离.⑷横向发散:已知铜的密度为8.9×103kg/m3,原子量为64,通过估算可知铜中每个原子所占有的体积为:()(1995年全国高考题).A.8×10-24m3B.1×10-26m3C.1×10-29m3D.7×10-6m3例2分子间的作用力有引力(f引)和斥力(f斥),则()A.f引和f斥是同时存在的B.f引总是大于f斥,其合力总表现为引力C.分子间距离越小,f引越小,f斥越大D.分子间距离越小,f引越大,f斥越小解析:根据分子动理论,分子间的引力和斥力总是同是存在的.当分子间距离等于平衡距离时,引力和斥力相平衡,表现出的分子力为零;当分子间距离小于平衡距离时,斥力大于引力,分子力表现为斥力;当分子间距离大于平衡距离时,引力大于斥力,分子力表现为引力.分子引力与斥力总是随分子间距离的减小而增大,随分子间距离的增大而减小,本题答案选A.【能力提升】Ⅰ知识与技能1.关于分子动理论,下列说法中正确的是()A.用油膜法测出一般分子直径的数量级是10-10mB.布朗运动的激烈程度与温度有关系,温度为0℃时,布朗运动停止C.分子间同时存在着引力和斥力,引力随分子间距离增大而增大,斥力随分子间距离的增大而减小2.布朗运动主要说明了()A.液体是由分子组成的B.液体分子不停地做无规则的运动C.液体分子间有空隙D.液体分子间有相互作用力3.下面证明分子间存在引力和斥力的实验,哪个是正确的()A.两块铅压紧以后能连在一起,说明分子间有引力B.一般高压气体难被压缩,说明分子间有斥力C.破碎的玻璃不能拼接在一起,是由于分子间存在斥力4.用油膜法测出分子直径后,要测定阿佛伽德罗常数,只需知道油滴的()A.摩尔质量B.摩尔体积C.体积D.密度5.只要知道下列哪一组物理量,就可以估算出气体分子间的平均距离()A.阿佛伽德罗常数,该气体的摩尔质量和密度B.阿佛伽德罗常数,该气体的摩尔质量和质量C.阿佛伽德罗常数,该气体的质量和体积D.该气体的密度.体积和摩尔质量Ⅱ能力与素质6.在“利用油膜法估测分子大小”的实验中,将1cm3的油酸溶于酒精,制成200cm3的油酸酒精溶液.测出1cm3溶液有n=50滴.取一滴溶液,滴在水面上,随着酒精溶于水.油酸在水面上形成面积s=0.2m2的单分子油膜.试估算油酸分子的大小.7.空气在标准状况下,分子间的距离为.专题二热和功【考点透析】一、本专题考点:本专题为Ⅰ类要求。
2012高第三册期末复习 讲义分子动理论 热力学定律知识网络:按照考纲的要求,本章内容可以分成两部分,即:分子动理论;热力学定律。
其中重点是布朗运动、分子力、物质内能和热力学第一定律。
难点是对分子力与分子之间距离关系、分子力做功与分子势能变化关系和定质量气体的状态变化与热力学第一定律的综合应用。
一、重难点突破1.布朗运动本身 悬浮颗粒的无规则运动 不是分子运动,却反映了液体内分子运动的 无规则性。
2.分子之间既有 引力又有 斥力。
引力和斥力都随距离增大而 减小,斥力减小的 更快。
引力和斥力都随距离减小而 增大,斥力增大的 更快。
当分子间的距离等于平衡距离时,引力 等于斥力;当分子间距离小于 平衡距离时,斥力起主要作用,分子力为斥力;当分子间距离 大于平衡距离时,引力起主要作用,分子力为引力。
当分子间距离大于分子直径的10倍时,分子间的作用力可以 忽略不计。
3.分子势能跟分子 间距有关。
r <r 0时,类“弹簧压缩”。
r >r 0时,“弹簧拉伸”。
4.物体内能是 物体内所有分子动能和分子势能的总和,与物体的 温度和体积 以及物体的摩尔数有关。
5.改变物体内能的方法有两种:做功和热传递,做功是能的转化,热传递是内能的转移。
6.热力学第一定律关系式为W + Q =ΔU。
注意正负符号。
第一类永动机是不能制成的。
7.热力学第二定律一种是按照热传导的方向性来表述的:不可能使热量由低温物体传递到高温物体而不引起其它变化。
另一种是按照机械能与内能转化过程的方向性来表述的:不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其它变化,它也可以表述为:第二类永动机是不可能制成的。
8.气体的压强是大量气体分子对容器壁的持续碰撞而产生的。
其大小与分子浓度(宏观上气体的密度)和分子热运动速率(宏观上气体的温度)。
9.理想气体的内能只计分子的动能,大小直接对应温度的高低二、典型例题例1 关于布朗运动,下列说法中正确的是()A.悬浮在液体或气体中的小颗粒的无规则运动就是分子的无规则运动B.布朗运动反映了液体分子的无规则运动C.温度越低时,布朗运动就越明显D.悬浮在液体或气体中的颗粒越小,布朗运动越明显例2 若以μ表示水的摩尔质量,v表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积,ρ为在标准状态下水蒸气的密度,N A为阿伏加德罗常数,M、v0表示每个水分子的质量和体积,下面是四个关系式:(1) N A= vρ/m (2) ρ=μ/( N A v0) (3)m=μ/ N A (4) v0=v/ N A其中() A.(1)和(2)都是正确的 B.(1)和(3)都是正确的C.(3)和(4)都是正确的D.(1)和(4)都是正确的例3 A、B两分子相距较远,此时它们之间的分子力可忽略,设A固定不动,B逐渐向A 靠近,直到很难再靠近的整个过程中 ( )A.力总是对B做正功B. 先克服分子力做功,然后分子力对B做正功C. 总是克服分子力做功D.分子力先对B做正功,然后B克服分子力做功例4下列叙述正确的是()A.若分子间距离r=ro时,两分子间分子力F=0,则当两分子间距离由小于ro逐渐增大到10ro分程中,分子间相互作用的势能先减小后增大B.对一定质量气体加热,其内能一定增加C.物体的温度越高,其分子的平均动能越大D.布朗运动就是液体分子热运动例5(2007重庆)氧气钢瓶充气后压强高于外界人气压,假设缓慢漏气时瓶内外温度始终相等且保持不变,不计氧气分子之间的相互作用.在该漏气过程中瓶内氧气A.分子总数减少,分子总动能不变B.密度降低,分子平均动能不变C.吸收热量,膨胀做功D.压强降低,不对外做功2012高第三册期末复习 单元练习 分子动理论 热力学定律不定项选择题:1.下列说法正确的是( )A .热量能自发地从高温物体传给低温物体B .热量不能从低温物体传给高温物体C.热传导是有方向的 D .能量耗散说明能量是不守恒的2.用r 表示两个分子间的距离,E p 表示两个分子相互作用的势能.当r =r 0时两分子间斥力等于引力.以下正确的是( )A .当r 0>r 0时,E p 随r 的增大而增加B .当r <r 0时,E p 随r 的减小而增加C .当r >r 0时,E p 不随r 而变D .当r =r 0时,E p =03.子弹头射入置于光滑水平面上的木块中,以下说法正确的是( )A.子弹头损失的机械能等于木块内能的增加量B.子弹头损失的机械能等于木块和子弹内能的增加量C.木块的内能改变是由于做功D.木块和子弹组成的系统的总能量守恒4. 对于液体和固体,如果用M 表示摩尔质量,ρ表示物质密度,V 表示摩尔体积,V 0表示分子体积,NA 表示阿伏加德罗常数,那么下列关系式中正确的是 ( )ρρ⋅====M V MV V V N V V N A A . .. .D C B A 00 5. 对于一定质量的理想气体 ( )A .它吸收热量以后,温度一定升高B .当它体积增大时,内能一定减小C .当气体对外界做功过程中,它的压强可能增大D .当气体与外界无热传递时,外界对气体做功,它的内能一定增大6.(2000年全国)对于一定量的理想气体,下列四个论述中正确的是A .当分子热运动变剧烈时,压强必变大。
高中物理-高三分子动理论教案教学目标:通过本节课的学习,学生应该能够:1. 理解分子动理论的基本原理以及其在热学中的应用;2. 掌握气体的物理特性以及相应公式的运用;3. 熟悉温标,掌握不同温标之间的关系。
教学重点:1. 分子动理论的基本原理和应用;2. 气体的物理特性和相应公式的运用;3. 温标的掌握和不同温标之间的关系。
教学难点:1. 热力学定律的运用;2. 气体的温度和压强的相互关系的理解与应用;3. 气体动力学方程的运用。
教学过程:Step 1:导入1. 通过物理情景引发学生的思考:当你在夏天出汗时,会感到凉爽,为什么?2. 进一步通过问题的使命引入本节课的主题:“分子动理论” 。
3. 复习物体的分子运动理论,让学生回忆分子的运动与状态变化的关系。
4. 向学生介绍“分子动理论” ,并在黑板上画一些基本结构,让学生明白它的构成。
Step 2:相关概念的讲解1. 分子的速率、平均速度、方均根速度的含义和计算公式2. 温度的定义及温标——开氏温标和摄氏温标的关系及计算公式3. 气体的热力学量——压强、体积、温度及它们之间的关系4. 理想气体状态方程——P,V,T,n 的关系及计算公式5. 一元理想气体的状态、三种状态之间的相互关系Step 3:教学重点的讲解1. 热力学定律的应用:各式功与热量的名称、表格、方程式;2. 气体温度和压强的相互关系的理解与应用3. 气体动力学方程的运用。
Step 4:例题的讲解和练习教师向学生提供一些例子,并在黑板上模拟计算过程,引导学生尝试使用相应的公式来解决问题。
Step 5:主题探究通过对以下问题的探究,深入理解分子动理论的内容:1. 气体分子的平均速度、方均根速度和最概然速度的关系是什么?2. 温度和平均动能的关系是什么?3. 如何计算气体的压强?Step 6:知识归纳讲师向学生回顾了本课的主要内容。
通过思考小问题、总结归纳,帮助学生进一步理解分子动理论的基本原理和相关应用。
章节课题:分子间的作用力一、教学目标:(1)知道分子间存在间隙。
(2)知道分子之间同时存在着引力和斥力,其大小与分子间距离有关。
(3)知道分子间的距离r<r0时,分子力表现为斥力,这个斥力随r的减小而迅速增大。
知道分子间的距离r>r0时,分子力表现为引力,这个引力随r的增大而减小。
二、教学重难点:重点:分子间同时存在着引力和斥力。
难点:分子之间的引力、斥力及合力随分子间距离的变化而变化的规律。
三、教学过程:(1)复习导入:在学习前面的内容后我们知道分子间有间隙,也就是分子间存在有一定的距离,分子间的距离直接跟分子间的相互作用力大小有关。
(2)新课教学:水和酒精混合后总体积会减小,说明液体分子之间存在着空隙;扩散现象也说明分子之间存在着空隙。
大量分子能聚集成固体或液体,说明分子间存在引力;两块纯净的铅紧压后会粘在一起,也说明分子间存在引力。
用力压缩物体,物体内也会产生反抗压缩的弹力,说明分子之间还存在着斥力。
研究表明,分子间同时存在着引力和斥力。
引力和斥力,以及合力的大小都跟分子间的距离有关。
如图:其中r0数量级10-10m。
F斥和F引都随r的增大而减小,当两分子距离为r0时,其中一个分子所受的引力与斥力大小相等,分子所受合力为0;当分子间的距离小于r0时,作用力的合力表现为斥力;当分子间的距离大于r0时,作用力的合力表现为引力。
分子动理论:1、物体是由大量分子组成的;2、分子在永不停息的无规则运动;3、分子之间存在着引力和斥力。
以这三点建立的一种微观统计理论,叫做分子动理论。
由于热运动是无规则的,所以对于任何一个分子而言,在每一时刻沿什么方向运动,以及运动的速率都具有偶然性,但是对于大量分子的整体而言,它们却表现出规律性,这种由大量偶然事件的整体所表现出来的规律,叫做统计规律。
(3)巩固提高:当r=r0时,作用力的合力为0,r0数量级10-10m;当r>10r0时,分子间的作用力忽略不计。
分子动理论
一、考点聚焦
1.物质是由大量分子组成的。
2.阿伏伽德罗常数。
3.分子的热运动、布朗运动。
4.分子间的的相互作用力。
二、知识扫描
1.分子运动论基本内容是:
(1)物质是由分子组成的;
(2)组成物质的分子在不停地做无规则的运动;
(3)分子间存在相互作用力。
=6.0×1023 mol--1,分子直径的数量级d= 1.0×10-10m 。
2.阿伏伽德罗常数N
A
3.布朗运动本身不是分子运动,却反映了液体内分子运动的无规则
性。
子间的距离等于平衡距离时,引力等于斥力;当
分子间距离小于平衡距离时,斥力起主要作用;当分
子间距离大于平衡距离时,引力起主要作用。
引力
和斥力都随距离增大而减小,斥力减小的更
快。
当分子间距离大于分子直径的10倍时,分子
间的作用力可以忽略不计。
5.油膜法测分子直径: d=V/S 。
三、典型例题
例1 关于布朗运动,下列说法中正确的是()
A.悬浮在液体或气体中的小颗粒的无规则运动就是分子的无规则运动
B.布朗运动反映了液体分子的无规则运动
C.温度越低时,布朗运动就越明显
D.悬浮在液体或气体中的颗粒越小,布朗运动越明显
解析: A、C是错误的,B正确,至于选项D,由于悬浮颗粒越大时,来自各方向的分子撞击冲力的平均效果越趋于互相平衡,即布朗运动越不明显.所以D正确.因此,正确答案B、D.
点评:本题要求考生掌握布朗运动和分子热运动的关系.
例2 若以μ表示水的摩尔质量,v表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积,ρ为在标准状态
下水蒸气的密度,N
A 为阿伏加德罗常数,M、v
表示每个水分子的质量和体积,下面是四个
关系式:(1) N
A = vρ/m (2) ρ=μ/( N
A
v
) (3)m=μ/ N
A
(4) v
=v/ N
A
其中()
A.(1)和(2)都是正确的 B.(1)和(3)都是正确的
C.(3)和(4)都是正确的
D.(1)和(4)都是正确的
解析:由于N
A
=μ/ m= vρ/ m。
而v是一摩尔水蒸气的体积,并非一摩尔水的体积。
所以,
一摩尔水蒸气的体积v大于N
A v。
因此答案B是正确的。
点评:本题要求考生掌握阿伏加德罗常数与物质内部微观物理量之间的关系。
例3 两分子间距离为R0时,分子力为零, 下例关于分子力说法中正确的是()A.当分子间的距离为R0时,分子力为零,也就是说分子间既无引力又无斥力
B.分子间距离大于R0时,分子距离变小时,分子力一定增大
C.分子间距离小于R0时,分子距离变小时,分子间斥力变大,引力变小
D.在分子力作用范围内,不管R>R0,还是R<R0,斥力总是比引力变化快
解析:由分子力与间距的关系曲线可知,当分子间的距离为R0时,分子力为零,但此时分
子间斥力等于引力.当分子距离变小时,分子间斥力、引力都变大,但斥力变化的比引力快,因此正确的答案是D。
例4房间地面表面积为15m2,高为3m,空气的平均密度ρ=1.29kg/m3, 空气的平均摩尔质量M=2.9×10-2kg/mol,求该房间内空气的质量和空气分子间的平均距离?(保留二位有效数字)
解析:由m=ρv可知,房间内空气的质量m=1.29×15×3 kg=58 kg。
房间中空气的总分子数n=(m/M)*N
A
=1.2×1027个。
每个分子占据的空间体积v
=V/n=37.5×10-27 m3.则分子间的平均距离
d≈v
1/3=3.3×10-9m。
点评:本题要求考生理解空气的分子结构模型,会根据总分子数来计算每个分子占据的空间体积。
例5甲分子固定在坐标的原点,乙分子位于横轴上,甲分子和乙分子之间的相互作用力如图所示,a、b、c、d为横轴上的四个特殊的位置.现把乙分子从a处由静止释放,则()
A.乙分子从a到b做加速运动,由b到c做减速运动
B.乙分子从a到c做加速运动,到达c时速度最大
C.乙分子从由b到d做减速运动
D.乙分子从a到c做加速运动,由c到d做减速运动
解析:由分子力曲线图可知,由a到c一直受到引力作用,做
加速运动,由c到d受斥力作用做减速运动,在c点速度最大.所以答案B、D正确。
点评:本题要求学生正确理解分子力曲线,搞清分子力随间距变化的关系。
图8.1-2四、过关测试
1.在较暗的房间里,从射进来的阳光中,可以看到悬浮在空气中的微粒在不停地运动,这些微粒的运动是()
A.是布朗运动 B.不是布朗运动
C.自由落体运动 D.是由气体对流和重力引起的运动
2.下面关于分子数量的说法中正确的是()
A.1g的氢气和1g的氦气含有相同的分子数
B.体积相等的固体和液体相比较,固体中的分子数多
C.无论什么物质,只要它们的摩尔数相同就含有相同的分子数
D.无论什么物质,只要它们的体积相同就含有相同的分子数
3.分子间的相互作用力由引力f引和斥力f斥两部分组成,则()A.f引和f斥是同时存在的
B.f引总是大于f斥,其合力总是表现为引力
C.分子间的距离越小,f引越小,f斥越大
D.分子间的距离越小,f引越大,f斥越小
4.下列说法中正确的是()
A.用手捏面包,面包体积缩小了,证明分子之间有间隙
B.煤堆在墙角时间长了,墙内部也变黑了,证明分子在不断扩散
C.打开香水瓶后,很远的地方能闻到香味,证明分子在不停地运动
D.封闭在容器中的液体很难被压缩,证明分子间有斥力
5.关于分子质量,下列说法正确的是()
A.质量相同的任何物质,分子数相同
B.摩尔质量相同的物体,分子质量一定相同
C.分子质量之比一定等于它们的摩尔质量之比
D.密度大的物质,分子质量一定大
6.只要知道下列哪一组物理量,就可以估算出气体中分子间的平均距离?()A.阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和质量
B.阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和密度
C.阿伏加德罗常数、该气体的摩尔体积
D.该气体的密度、体积和质量
7.在标准状态下,对于气体用μ表示摩尔质量,ρ表示物质密度,ν表示摩尔体积,n 表示分子数,N表示阿伏加德罗常数,m表示质量,则反映这些量之间关系的下列各式
中正确的是( ) A .N m
n μ
=
B .ρ
μ=
V C .V=22.4L D .ν=μρ
8.A 、B 两分子相距较远,此时它们之间的分子力可忽略,设A 固定不动,B 逐渐向A 靠近,
直到很难再靠近的整个过程中 ( ) A.力总是对B 做正功 B.B 总是克服分子力做功
C.B 先克服分子力做功,然后分子力对B 做正功
D.分子力先对B 做正功,然后B 克服分子力做功
9.已知汞的摩尔质量M=200.5×10-3 kg/mol ,密度为ρ=13.6×103 kg/m 3,阿伏加德罗常数NA =6.0×1023
mol
--1
,求汞原子的质量、体积和直径。
(保留两位有效数字)
10.已知铜的摩尔质量为63.5×10-3
kg/mol,密度为8.9×103
kg/m 3
,阿伏加德罗常数为6.0×1023mol -1。
若每个铜原子提供一个自由电子,求铜导体中每立方米体积中的自由电子数?(保留两位有效数字)
11.食盐晶体由钠离子与氯离子组成,这两种离子在空间三个互相垂直的方向上都是等距交错排列的。
已知μ=58.5克/摩,ρ=2.2克/厘米,N 0 =6.0×1023个/摩,
求食盐晶体中两个距
离最近的钠离子的中心间的距离.(取一位有效数字)
12.一块天然金刚石约175克拉(1克拉=200毫克),已知金刚石的密度是3.5×103
千克/米3
.试求这块金刚石中有多少碳原子?每个碳原子的直径大约是多少? (保留两位有效数字)
图8.1-3。