新教材人教版选择性必修第三册 第一章 1.分子动理论的基本内容 课件(48张)

子所占据的空间看成立方体。
(2)基本关系:气体的体积等于所有气体分子所占据的空间体
积之和。设分子间距离为d,则一个气体分子占据空间的体积

V0=

=


=d3。
答案:(1)2.6×10-7 m
(2)1.8×1016个

解析:(1)吸一支烟进入空气中的一氧化碳的物质的量 n= =
×-
微探究2 人们常说“破镜难重圆”,也就是说镜子被打碎之后
很难再恢复原样,请思考以下问题:
(1)在打碎之前,玻璃分子靠什么结合在一起?
(2)打碎之后的玻璃片再靠在一起时,分子பைடு நூலகம்间还有作用力吗?
提示:(1)分子间作用力。(2)基本没有。
四、分子动理论
1.内容。
物体是由大量分子组成的,分子在做永不停息的 无规则
的,使微粒受到较强撞击的方向也不确定,所以布朗运动是无
规则的。
(2)影响因素。
①微粒越小,布朗运动越明显:悬浮微粒越小,某时刻与它相撞
的分子数越少,来自各方向的冲击力越不平衡;另外微粒越小,
其质量也就越小,相同冲击力下产生的加速度越大。因此,微
粒越小,布朗运动越明显。
②温度越高,布朗运动越剧烈:温度越高,液体分子的运动(平
)
·
A.1 瓶矿泉水(约 300 mL)所含的水分子个数约为

B.质量为 m(kg)的水所含的分子个数是 NA

C.1 个水分子的质量是


D.1 个水分子的体积大约是
答案:D



·NA
解析:1 瓶矿泉水质量 m1=3ρ×10-4,所含的水分子个数约为

×-
N= ·NA=

1 | 物体是由大量分子组成的 1.物体是由① 大量分子 组成的。在研究物体的热运动性质和规律时,把组成物 体的微粒统称为② 分子 。 2.阿伏加德罗常数:1 mol的任何物质都含有相同的粒子数,这个数量用阿伏加德罗 常数表示,即NA=6.02×1023 mol-1。 3.分子模型 (1)固体、液体分子可视为③ 球体 模型。 (2)气体分子可视为④ 立方体 模型,其边长即气体分子间的距离。
分子的两种模型
分子模型
意义
分子直径或 分子间的平均距离
图例
球形模型 固体和液体可看成是由一个个紧挨 着的球形分子排列而成的,忽略分 子间的空隙
立方体模型 气体分子间的空隙很大,把气体分 成若干个小立方体,气体分子位于 每个小立方体的中心,每个小立方 体是位于中心的分子占有的活动空 间,这时忽略气体分子的大小
第1讲 描述运动第的基一本章概念 分子动理论
1 |物体是由大量分子组成的
情境 1 mol水的质量为18 g,大约是我们喝一口水的质量,换句话说,我们喝下一口 水,就喝下了6.0×1023个水分子,如果动员全世界60亿人来数这些分子,每人每秒数一 个,300万年也数不完。1 cm3水中含有3.3×1022个水分子,假如把1 cm3水中所有水分 子一个挨一个地排列起来,将长达100亿千米,可绕地球24.9万圈。
,运动就越明显。 (3)原因:大量液体分子对悬浮微粒撞击作用的 不平衡性 造成的。 (4)意义:分子的无规则运动无法直接观察。悬浮微粒的无规则运动并不是分子的 运动,但布朗运动可以间接地反映 液体 分子运动的无规则性。 3.热运动 (1)概念:把分子永不停息的无规则运动叫作热运动。 (2)宏观表现: 扩散 现象和 布朗运动 。 (3)特点:①永不停息;②无规则;③温度越高,分子的热运动越 剧烈 。 (4) 温度 是分子热运动剧烈程度的标志。在扩散现象中,温度越高,扩散得越 快。观察布朗运动,温度越高,悬浮微粒的运动就越明显。可见,分子的无规则运动 与温度有关系,温度越高,热运动越剧烈。

起的。
四、分子动理论 1.定义:在热学研究中常常以这样的基本内容为出发点,把物质的_热__学__性__质__和 规律看作微观粒子热运动的宏观表现。这样建立的理论叫作分子动理论。 2.基本内容:物体是由大量分子组成的,分子在做_永__不__停__息__的无规则运动,分子 之间存在着相互作用力。 3.对于任何一个分子而言,在某时刻的运动具有_偶__然__性__;但对大量分子的整体 而言,它们的运动表现出规律性。
二、分子的热运动 (一)扩散现象 1.定义:不同种物质能够彼此_进__入__对方的现象。 2.产生原因:扩散现象不是_外__界__作用,也不是_化__学__反应,而是物质分子的_无__规__则__ 运动产生的。 3.应用:生产半导体器件时,需要在纯净半导体材料中掺入其他元素,在高温条 件下通过分子的_扩__散__来完成。
第一章 分子动理论
1.分子动理论的基本内容 2.实验:用油膜法估测油酸分子的大小 P63 3.分子运动速率分布规律 P99 4.分子动能和分子势能 P145 章末复习课 P182
一、物体是由大量分子组成的 1.1 mol水中含有水分子的数量就达_6_._0_2_×__1_0_23_个,这足以表明,组成物体的分 子是_大__量__的__。 2.用放大几亿倍的扫描隧道显微镜才能观察到物质表面_原__子__的排列。
微观世界的桥梁。
摩尔体积 一个分子占据的体积
⇔NA⇔
摩尔质量
一个分子的质量
(2)摩尔体积=NA×一个分子的体积,对所有物质都成立吗? 提示:不都成立,固体和液体可看作一个紧挨着一个的球形分子排列而成的,不考 虑分子间距离,近似成立,对于气体来说,分子间距离比较大,气体摩尔体积=NA× 一个气体分子占据的体积。
【典例示范】 如图所示,描绘了一个微粒受到它周围液体分子撞击的情景,每个液体分子撞 击时都给微粒一定的冲力,试解释: (1)体积很小的微粒做无规则运动; (2)较大的悬浮微粒不做布朗运动。

每隔30s记下它们花粉颗粒的位置，用折线分别依次连接这些 点，如图所示:
思考：
1）图中折线是否为花粉的运动径迹？是否为水分子的运动径迹？ 2）能否预测花粉颗粒下一时刻的位置？
1）布朗运动：悬浮在液体（或气体）中的微小颗粒永不停息地无规则运动。
宏观颗粒
②微粒越小，布朗运动越明显。
2）特点 酒精和水混合后体积变小
3）原因： 分子无规则运动产生的。
4）意义： 直接证明组成物质的分子在不停地运动着。
5）应用： 在纯净半导体材料中掺入其他元素。
2.布朗运动
实验 观察花粉颗粒的运动
①物质处于气态、液液、固态都能够发生扩散现象。 是微观世界的一个重要常数，是联系微观物理量和宏观物理量的桥梁． ③气体分子没有一定的体积，也没有一定的形状。 ①布朗运动是热运动的宏观体现，热运动是布朗运动的微观本质. ③气体分子没有一定的体积，也没有一定的形状。 ②r<r0，F力表现为斥力，随r的增大而减小. 分子平均占有的体积体积： 热胀冷缩、铅合金的扩散现象 以基本内容为出发点，把物质的热学性质和规律看作微观粒子热运动的宏观表现。 ③在任何温度下都会发生，温度越高，布朗运动越明显。 一 物质是由大量分子组成的 ①布朗运动是热运动的宏观体现，热运动是布朗运动的微观本质. 1 mol的任何物质都含有相同的粒子数. 3）分子间存在着相互作用力。 扫描隧道显微镜下的碳原子 ③浓度大处向浓度小处扩散，且受“已进入对方”的分子浓度的限制，当进入对方的分子浓度较低时，扩散现象较为明显。 原子内部带正、负电的粒子间的相互作用引起的。 ②微粒越小，布朗运动越明显。 02×1023mol－1。 酒精和水混合后体积变小
分子质量：
m0
MmolVmol
NA NA

本课结束
课堂小结
随堂练习
1.(扩散现象)把萝卜腌成咸菜通常需要几天,而把萝卜炒熟,使之具有相 同的咸味只需几分钟。造成这种差别的主要原因是( D )
A.盐的分子太小了,很容易进入萝卜中 B.盐分子间有相互作用的斥力 C.萝卜分子间有空隙,易扩散 D.炒菜时温度高,分子热运动剧烈 解析：分子无规则热运动的剧烈程度与温度有关,温度越高热运动越剧 烈,故选D。
2.在一锅水中撒一点胡椒粉,加热时发现水中的胡椒粉在翻滚,由此说明 温度越高,布朗运动越剧烈。这种说法对吗?
答案：不对。首先,胡椒粉微粒太大,做布朗运动的微粒用肉眼是看不到 的。其次,水中的胡椒粉在翻滚,是由水的对流引起的。这不是布朗运动, 所以不能说明布朗运动的剧烈程度随温度的升高而变得剧烈。
合作探究 释疑解惑
【例题1】 (多选)关于扩散现象,下列说法正确的是( AC) A.温度越高,扩散进行得越快 B.扩散现象是不同物质间的一种化学反应 C.扩散现象是由物质分子无规则运动产生的 D.液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的 解析：温度越高,扩散进行得越快,故A正确。扩散现象是由物质分子无 规则运动产生的,不是化学反应,故B错误,C正确。液体中的扩散现象不是 由于液体的对流形成的,是液体分子无规则运动产生的,故D错误。
2.(分子热运动)(多选)下列事例属于分子不停地做无规则运动的是( BD ) A.秋风吹拂,树叶纷纷落下 B.在箱子里放几块樟脑丸,过些日子一开箱就能闻到樟脑丸的气味 C.烟囱里冒出的黑烟在空中飘荡 D.把胡椒粉末放入菜汤中,最后胡椒粉末会沉在汤碗底,而我们喝汤时却 尝到了胡椒的味道 解析：树叶、黑烟(颗粒)都是由分子组成的物体,它们的运动都不能反 映分子不停地做无规则运动,A、C错误,B、D正确。

答案:C
问题情境
探究二 分子热运动
(一)扩散现象.
在墙角打开一瓶香水,很快整个房间都会弥漫着香气.在一盆
清水中滴一滴红色墨水,过一段时间整盆水会变成均匀的红色.
把磨得光滑的铅块和金块紧压在一起,在室温下放置5年后切
开,可以看到它们互相渗入约1 mm深.
1.以上现象说明什么问题?它们属于什么现象? 答案:说明不同物质的分子能够彼此进入对方;它们属于扩散
乙
3.石墨是由碳原子组成的,某块石墨的密度为ρ,碳原子的摩 尔质量为M,已知阿伏加德罗常数为NA,求1 m3石墨所含碳 原子的个数N、一个碳原子的质量m0和体积V0.
过程建构
1.阿伏加德罗常数的应用. (1)宏观量与微观量:摩尔质量M、摩尔体积Vm、物体的质量 m、物体的体积V、物体的密度ρ等都是宏观量,单个分子的 质量m0、单个分子的体积V0等都是微观量,宏观量与微观量 都通过阿伏加德罗常数这个桥梁联系起来. (2)微观量与宏观量的关系.
分子组成的. 2.分子极其微小,其具体形状无从所知,在学习研究过程中
可把分子看作怎样的模型?
答案:(1)球体模型:固体和液体可看作由
一个一个紧挨着的球形分子排列而成,
忽略分子间空隙,如图甲所示.
甲
(2)立方体模型:气体分子间的空隙很大,把气体分成若干个 小立方体,气体分子位于每个小立方体的中心,每个小立方体 是每个分子平均占有的活动空间,忽略气体分子的大小,如图 乙所示.
知识点三 分子间的作用力 1.分子间同时存在着相互作用的引力和 斥力.分子间实际 表现出的作用力是引力和斥力的 合力 . 2.向A、B两个量筒中分别倒入 50 mL的水和酒精(如图 甲),然后再将A量筒中的水倒入B量筒中,观察到水和酒精 混合后的总体积变小了(如图乙).此现象说明了什么?大量 的水分子能聚集在一起,说明了什么?

运动的无规则性。
(4)影响因素:微粒 越小 ,布朗运动越明显;温度 越高
显。
,布朗运动越明
3.热运动
(1)定义:分子永不停息的
无规则
运动。
(2)宏观表现:扩散现象和布朗运动。
(3) 温度
是分子热运动剧烈程度的标志。
易错辨析 判一判
(1)冷红墨水和热红墨水都能发生扩散,说明扩散快慢与温度无关。( × )
提示 物体运动的速度大,其温度不一定大,则分子热运动不一定剧烈。
(2)对于任何一个分子而言,在每一时刻沿什么方向运动具有偶然性。
( √ )
重难探究•能力素养全提升
探究一
估算分子大小
情境探究
(1)你知道自己喝一口水,大约喝掉多少个水分子吗?
(2)如果水分子是一个个球体模型,忽略分子间空隙,你知道水分子的直径
动反映了液体(气体)分子的热运动
应用体验
典例2 (2022辽宁丹东高二期末)气溶胶是指悬浮在气体介质中的固态或
液态颗粒所组成的气态分散系统。这些固态或液态颗粒在气体介质中做
布朗运动。下列说法正确的是(
)
A.气溶胶所做的运动是固态或液态颗粒分子的无规则的热运动
B.在气体介质中做布朗运动的固态或液态颗粒越小、环境温度越高,布朗
1.内容:物体是由 大量分子 组成的,分子在做 永不停息
运动,分子之间存在着 相互作用力 。
的无规则
单个分子无规则
2.由于分子热运动是 无规则
的,所以任何一个分子的运动都具
有 偶然性
,但对大量分子的整体而言,它们的运动表现出规律性。
易错辨析 判一判
(1)物体运动的速度越大,其内部分子热运动越剧烈。( × )
吗?

BCD [气体压强是由大量气体分子对器壁的不断碰撞引起的， 它由气体的温度和单位体积内的分子数决定，与容器的运动状态无 关。故 A 错误，B、C、D 正确。]
1．物理观念：统计规律、气体压强的产生原因。 2．科学思维：利用图像解释分子运动速率的分布、气体压强的 微观解释。 3．科学方法：实验法、图像法、近似法。
【一题多变】 试作出例题中的分子运动速率分布图像。 [解析] 分子运动速率分布图像如图所示：
横坐标：表示分子的速率 纵坐标：表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比。
[跟进训练] 1．某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示， 图中 f(v)表示 v 处单位速率区间内的分子数百分率，所对应的温度为 TⅠ、TⅡ、TⅢ，它们的大小关系为__________。
×
()
2．关于气体分子的运动情况，下列说法中正确的是( ) A．某一时刻具有某一速率的分子数目是相等的 B．某一时刻一个分子速度的大小和方向是偶然的 C．某一温度下，大多数气体分子的速率不会发生变化 D．分子的速率分布毫无规律
B [具有某一速率的分子数目并不是相等的，呈“中间多，两 头少”的统计规律分布，故 A、D 错误；由于分子之间不断地碰撞， 分子随时都会改变自己的运动情况，因此在某一时刻，一个分子速 度的大小和方向完全是偶然的，故 B 正确；某一温度下，每个分子 的速率仍然是随时变化的，只是分子运动的平均速率不变，故 C 错 误。]
(3)随机事件：若在一定条件下某事件可__能__出现，也可__能__不出现， 这个事件叫作随机事件。
(4)统计规律：大量_随__机__事_件__的整体往往会表现出一定的规律性， 这种规律叫作统计规律。
2．气体分子运动的特点 (1)运动的自由性：由于气体分子间的距离比较大，分子间作用 力很弱，通常认为，气体分子除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，不 受力而做匀__速__直__线__运__动__，气体充满它能达到的整个空间。 (2) 运 动 的 无 序 性 ： 分 子 的 运 动 杂 乱 无 章 ， 在 某 一 时 刻 ， 向 着 _任__何__一__个__方_向__运动的分子都有，而且向各个方向运动的气体分子数 目几乎_相误的打“×”)

(2)分子运动的两个特点 ①永不停息：不分季节，也不分白天和黑夜，分子每时每刻都 在运动。 ②无规则：单个分子的运动无规则，但大量分子的运动又具有 规律性，总体上分子由浓度大的地方向浓度小的地方运动。
2．布朗运动 (1)无规则性 悬浮微粒受到液体分子在各个方向上撞击的不平衡是形成布朗 运动的原因。由于液体分子的运动是无规则的，使微粒受到较强撞 击的方向也不确定，所以布朗运动是无规则的。
第一章 分子动理论
1．分子动理论的基本内容
学习目标：1.[物理观念]知道扩散、布朗运动、热运动及分子动 理论的基本观点和相关的实验证据。 2.[科学思维]理解物体是由大 量分子组成的，理解扩散现象与布朗运动的成因；培养学生分析问 题和解决问题的能力；能用 F-r 图像解释分子力。 3.[科学探究]通 过对布朗运动的探究，学会通过观察物理现象，揭示其本质，得出 结论。 4.[科学态度与责任]学会坚持实事求是的态度，用实验方法 探究问题，培养探索科学的兴趣。
合作 探究 攻重 难
分子热运动 冬天在我国北方很多地方易出现雾霾天气，如图所示。
雾
霾
雾霾极大地影响了人们的视线，也给交通带来不便，你知道霾 的小颗粒在做什么运动吗？这种运动与小颗粒大小有关吗？
提示：霾的小颗粒做布朗运动。颗粒越小，布朗运动越明显。
1．对扩散的理解 (1)影响扩散现象明显程度的因素 ①物态 Ⅰ.气态物质的扩散最快、现象最显著。 Ⅱ.固态物质的扩散最慢，短时间内现象非常不明显。 Ⅲ.液态物质的扩散现象明显程度介于气态与固态之间。 ②温度：在两种物质一定的前提下，扩散现象发生的显著程度 与物质的温度有关，温度越高，扩散现象越显著。 ③浓度差：两种物质的浓度差越大，扩散现象越显著。
3．(多选)关于分子动理论，下述说法正确的是( ) A．物体是由大量分子组成的 B．分子永不停息地做无规则运动 C．分子间有相互作用的引力或斥力 D．分子动理论没有实验基础

扩散现象
两种不同物质相互接触
温度的高低和微粒的大小
温度的高低、物态形 式、物质的浓度差
是液体或气体分子无 规则运动的反映
是分子的运动
它们都直接或间接证实了分子的无规则运动
新知讲解 三、分子间的作用力
演示：向A、B两个量筒中分别倒 入50mL的水和酒精，然后再将A量筒 中的水倒入B量筒中，观察混合后液 体的体积。它说明了什么问题?
人教版高中物理 选择性必修3
温度越高，悬浮微粒的运动就越明显。 布朗运动本身不是液体分子的无规则运动，但它间接地反映了液体分子永不停息地做无规则运动。
D．分子动理论没有实验基础
练习3、(多选)关于分子动理论，下述说法正确的是( )
知识归纳：布朗运动和扩散现象的比较
可见,分子的无规则运动与温度有关系，温度越高，这种 记下颗粒的一个位置，其连线并不是小颗粒运动的轨迹
分子间存在着空隙
新知讲解
水和酒精混合后的总体积变小不。这表明液体分子间存在 着空隙。再如，压在一起的金块和铅块，各自的分子能扩散到 对方的内部，这表明固体分子之间也存在着空隙。分子间有空 隙，大量分子却能聚集在一起，这说明分子之间存在着相互作 用力。
新知讲解
当用力拉伸物体时，物体内各部分之间要产胜反抗拉伸的作用力， 此时分子间的作用力表现为引力。
扩散现象是由于分子的无规则热运动而导致的物质的群体迁移，当物质在某一能 Ｄ．随分子间距增大，F斥减小，F引增大 。
④追踪一粒炭粒，每隔一段时间记下它们的位置，用折线分别依次连接这些点，折线是否为炭粒的运动径迹？是否为水分子的运动径迹？ 阿伏加德罗常数是联系微观世界和宏观世界的桥梁
1B、．到当分r子<达永r0不时的停，息F引空地做<间无F斥规，内则分运子达动力表到现为均斥力匀． 分布时，这种宏观的迁移现象就结束了，但分子的无规则运动