新课标鲁科版3-3选修三1.1《分子动理论的基本观点》WORD教案1

1.1 分子动理论的基本观点一、教学目标：（一）知识目标：1.知道物体是由大量分子组成的.2.理解用单分子油膜法测定分子大小的原理，并能进行计算。

3.知道分子的球形模型，知道分子大小的数量级.4.理解阿伏加德罗常数是联系微观世界和宏观世界的桥梁，记住它的数值和单位，会用这个常数进行有关的计算和估算.（二）技能目标：能够了解研究微观世界的方法及物理模型在物理学研究中的意义，并能用来解决相关问题.二、教学重点：1.物体是由大量分子组成的；2.分子大小的数量级及用单分子油膜法测定分子大小的原理.三、教学难点：1. 理解和学会用单分子油膜法估算分子大小（直径）的方法；2. 用阿伏加德罗常数进行有关计算或估算的方法四、教学方法：归纳法、讲授法、练习法、实验法、启发法五、教学设备：实物投影仪、透明塑料平板、量筒、水槽、一次性针筒（5ml）、一小袋绿豆、油酸酒精溶液、记号笔六、教学过程：（一）引入同学们，在前面我们学习了有关力学方面的知识，认识了力和运动的一些规律，从本章开始我们学习有关热学方面的知识，初中也学过一些热现象，但很不够，这一章我们来进一步学习分子运动论的知识，并讨论热现象的本质及包括内能在内的能的转化和守恒定律。

复习：初中学过的分子动理论基本内容有哪几点？物体由大量分子组成，分子永不停息地做无规则的运动，分子之间有相互作用力。

（二）新课教学1．介绍古代人们对物质组成的认识。

他们看来, 第一种可能性是荒谬的 , 因此 , 他们的结论是: 物质由小得不被察觉的"a-tomos"( 希腊文原意为公元前5世纪, 古希腊哲学家留基波和他的学生德漠克利特在争辩中设想: 如果把一块金子切成两半, 接着把其中一半再切成两半 , 这样继续下去 , 能分割到什么程度。

要么这种分割能够永远继续下去; 要么有一个限度, 不能进一步分割了。

这就是说 , 物质要么是连续的, 可以无限分割下去; 要么是由不可分的粒子构成。

朗运动越剧烈,布朗运动既不是液体分子的运动,也不是固体
颗粒内分子的运动,但布朗运动却反应了液体分子的无规则
运动,选项C正确.
答案:C
变式训练2:如图所示是用显微镜观察到的悬浮在水中的一
花粉颗粒的布朗运动路线,以微粒在A点开始计时,每隔30 s
记下一位置,得到B､C､D､E､F､G各点,则在第75 s末时微粒所
快 动,并且,温度越高,扩散越________.温度越高,布朗运动越 剧烈 __________,都说明分子无规则运动的剧烈程度与 温度 剧烈 __________有关,温度越高,分子运动越__________.因此, 通常把分子的无规则运动叫热运动.
3.分子间存在着相互作用力
(1)分子间同时存在着引力和斥力
数是十分巨大的,这也就具体的说明了物体是由大量分子组
成的,阿伏伽德罗常数NA是连接宏观世界和微观世界的桥梁,
如作为宏观量的摩尔质量M､摩尔体积V､密度ρ 和作为微观
量的分子直径d､分子质量m､每个分子的体积V0,是通过阿伏
伽德罗常数联系起来的.有下面一些关系式:
1 一 个 分 子 的 质 量 m
情况大致相同,颗粒仍处于平衡状态.无规则运动不明显,如
果颗粒足够小,液体分子对颗粒的撞击出现不平衡,这时颗
粒就沿撞击力大的方向运动,而不同时刻,颗粒在哪个方向 上受到液体分子的撞击较强是完全偶然的,因而,颗粒的运 无规则 动也是__________的.
(3)分子的热运动 无规则 扩散现象和布朗运动都说明分子在永不停息的做________运
立方体模型:把单个分子看作一个小立方体,若分子体积为V,
则分子线度 d 3 V , 不同的物质形态其分子排布不同,对 固体､液体而言,可认为分子是紧密排列的,如果物体体积为 V0,分子数为n,则分子体积为

1.1 分子动理论的基本观点学案（2020年鲁科版高中物理选修3-3）第第1节节分子动理论的基本观点分子动理论的基本观点目标定位1.会用油膜法测量油酸分子的大小.2.知道阿伏加德罗常数.3.知道分子动理论的基本观点.一.物体由大量分子组成1.用油膜法测量油酸分子的大小1理想化认为油酸薄膜是由单层分子紧密排列组成的.2模型化把油酸分子简化成球体.2.多数分子大小的数量级为1010m.3.阿伏加德罗常数用NA表示，通常取NA6.021023__mol1，它把物质的体积.质量这些宏观量与分子的大小.质量这些微观量联系了起来.二.分子永不停息地做无规则运动1.扩散现象是指不同物质彼此进入对方的现象.温度越高，扩散现象越快填“快”或“慢”.2.布朗运动指的是悬浮在液体或气体中的固体微粒的永不停息的无规则运动.是大量液体或气体分子的无规则运动对固体微粒撞击不平衡而导致的.温度越高，布朗运动越剧烈；微粒越小，布朗运动越明显.3.热运动大量分子永不停息的无规则运动的剧烈程度与温度有关，这种运动叫做热运动.温度越高，分子的热运动越剧烈.三.分子间存在着相互作用力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.当两个分子间的距离为r0时，分子所受的引力与斥力大小相等，此时分子所受的合力为零.当分子间的距离小于r0时，分子间的作用力表现为斥力；当分子间的距离大于r0时，分子间的作用力表现为引力.一.用油膜法测量油酸分子的大小【实验原理】使体积为V的油酸形成面积为S的单分子油膜层，则分子直径dVS.【实验器材】油酸.酒精.滴管.量筒.痱子粉.玻璃板.浅水盘.坐标纸.【实验步骤】1.配制合适浓度的酒精油酸溶液.2.求出一滴酒精油酸溶液的平均体积V.3.用浅水盘盛约2cm深的水，在水面上轻轻而均匀地撒一层痱子粉，然后在水面上滴一滴酒精油酸溶液.4.待测油酸薄膜稳定后，将玻璃板平盖到浅水盘上，在上面描绘出油膜的形状.5.将描有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，算出油膜的面积S 每格面积1cm2，不足半个的舍去，多于半个的算一个.6.根据酒精油酸溶液的浓度，算出一滴酒精油酸溶液中的纯油酸体积VV，则油酸分子的直径，即dVS.【实验结论】油酸分子直径的数量级是1010m.【例1】在做“用油膜法估测分子的大小”实验中，酒精油酸溶液的浓度为每104mL溶液中有纯油酸6mL，用注射器测得1mL上述溶液中有液滴50滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓，随后把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图1所示，坐标纸中正方形小方格的边长为20mm，则图11油膜的面积是多少2每一滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积是多少3根据上述数据，估测出油酸分子的直径是多少答案12.36102m221.2105mL35.11010m解析1油膜轮廓包围的方格数约59个，则油酸膜的面积S59xx32m22.36102m2.2每滴溶液中含纯油酸的体积V1506104mL1.2105mL1.21011m33油酸分子的直径dVS1.210112.36102m5.11010m.借题发挥解答本题的关键是准确计算油膜所占的面积和纯油酸的体积，数方格数时，不足半个格的舍去，大于半个格的算一个即“四舍五入”.二.分子永不停息地做无规则运动1.扩散现象是分子无规则运动的直接结果.温度越高，扩散现象越显著.2.布朗运动的特点1布朗运动是永不停息的，说明液体或气体分子的运动是永不停息的.2布朗运动是无规则的，说明分子的运动是无规则的.3温度越高布朗运动越剧烈，说明分子运动剧烈程度与温度有关.特别提醒布朗运动是固体微粒的运动，热运动是分子的运动.布朗运动间接反映了分子永不停息的无规则运动.【例2】下列现象中属于扩散现象的是A.琪琪刚进家门就闻到妈妈做饭的香味B.琪琪把白色的衣服和蓝色的衣服用清水泡了一晚上，白色衣服被染上了蓝色C.琪琪看见爸爸调制的不同颜色分层的鸡尾酒，放置一天后都混在一起成一种颜色了D.琪琪看见雪融化后，与泥土混合成了泥水答案ABC解析琪琪刚进家门就闻到妈妈做饭的香味，是芳香分子扩散到空气中，属于扩散现象，故A正确；琪琪把白色的衣服和蓝色的衣服用清水泡了一晚上，白色衣服被染上了蓝色，是由于蓝色衣服上的染料分子扩散的结果，属于扩散现象，故B正确；琪琪看见爸爸调制的不同颜色分层的鸡尾酒，放置一天后都混在一起成一种颜色了，属于扩散现象，故C正确；琪琪看见雪融化后，与泥土混合成了泥水，属于物质的混合，不属于扩散现象，故D错误.借题发挥1扩散现象直接反映了分子的无规则运动，它可以在气体.液体.固体中进行，且温度越高，扩散得越快.2要会利用所学知识来解释日常生活中的某些现象.【例3】关于布朗运动，下列说法正确的是A.布朗运动是由液体或气体分子从各个方向对悬浮微粒撞击作用的不平衡引起的B.微粒做布朗运动，充分说明了微粒内部分子是不停地做无规则运动的C.布朗运动是无规则的，因此它说明了液体或气体分子的运动是无规则的D.布朗运动的无规则性，是由于外界条件无规律的不断变化而引起的答案AC解析布朗运动是悬浮在液体或气体中的微粒的无规则运动，是由液体或气体分子对微粒的撞击作用的不平衡引起的，故A正确；布朗运动是指悬浮在液体或气体中的小微粒的运动，它不是指分子的运动.布朗运动的无规则性，是由液体或气体分子的撞击引起的，通过布朗运动，间接反映了液体或气体分子运动的无规则性，它不是由颗粒内部的分子无规则运动引起的，也不是由于外界条件变化引起的，故B.D错误，C正确.三.分子间存在着相互作用力1.分子力的特点1分子间总是同时存在引力和斥力，实际表现出来的是它们的合力.2分子间作用力随分子间距离的变化而变化，引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，但斥力的变化比引力的变化要快.如图2所示图2当rr0时，f引f斥，f0.当rr0时，f引和f斥都随分子间距离的增大而减小，但f斥减小得更快，分子力表现为引力.当r10r0109m时，f引和f斥都分微弱，可认为分子间无相互作用力f0.可见分子力是短程力，分子间的距离超过分子直径的10倍，即1nm的数量级时，可以认为分子间作用力为零，气体分子间的作用力可忽略不计.2.分子力f随距离变化的图象如图2所示，当rr0时，合力随分子间距离的增大先增大后减小.【例4】当两个分子间的距离为r0时，正好处于平衡状态，下列关于分子间作用力与分子间距离的关系的说法正确的是A.当分子间的距离rr0时，它们之间只有斥力作用B.当分子间的距离rr0时，分子处于平衡状态，分子不受力C.当分子间的距离从0.5r0增大到10r0的过程中，分子间的引力和斥力都在减小，且斥力比引力减小得快D.当分子间的距离从0.5r0增大到10r0的过程中，分子间相互作用力的合力在逐渐减小答案C解析分子间相互作用的引力和斥力是同时存在的，当rr0时，f引f斥，每个分子所受的合力为零，并非不受力；当rf引，合力为斥力，并非只受斥力，故A.B错误；当分子间的距离从0.5r0增大到10r0的过程中，分子间的引力和斥力都减小，而且斥力比引力减小得快，分子间作用力的合力先减小到零，再增大再减小到零，故C正确，D错误.用油膜法估测分子大小1.为了减小“用油膜法估测分子的大小”的实验误差，下列方法可行的是A.用注射器向量筒里逐滴滴入配制好的溶液至1毫升，记下滴数n，则1滴溶液含纯油酸的体积V1nmLB.把浅盘水平放置，在浅盘里倒入一些水，使水面离盘口距离小一些C.先在浅盘水中撒些痱子粉，再用注射器把酒精油酸溶液多滴几滴在水面上D.用牙签把水面上的油膜尽量拨弄成矩形答案B解析A项在计算一滴溶液中含纯油酸体积时忘记乘以溶液的浓度，故A项错误，B项正确；C项中多滴几滴能够使测量形成油膜的油酸体积更精确些，但多滴以后会使油膜面积增大，可能使油膜这个不规则形状的一部分与浅盘的壁相接触，这样油膜就不是单分子油膜了，故C项错误；D项中的做法没有必要，并且牙签上沾有油酸，会使油酸体积测量误差增大.对扩散现象的理解2.下列是小明吃砂锅粥时碰到的现象，属于扩散现象的是A.米粒在水中上下翻滚B.粥滚时，香味四处飘逸C.盐块放入水中，水变味道D.石油气被风吹散时，周围可闻到石油气味答案BCD解析米粒在水中翻滚是米粒的运动，不是分子运动，不属于扩散现象；香味四处飘逸，是分子扩散到空气中的结果，是扩散现象；盐块放入水中，水变味道是盐分子运动到水中，是扩散现象；石油气被风吹散时，是石油分子运动到空气中，使周围可闻到石油气味，这是扩散现象，B.C.D正确.对布朗运动的理解3.在显微镜下观察稀释了的碳素墨水，将会看到A.水分子的运动情况B.碳分子的运动情况C.水分子对炭粒的作用D.炭粒的无规则运动答案D解析在显微镜下只能看到大量分子的集合体炭粒的无规则运动，而观察不到水分子和碳分子的运动.分子力的特点4.分子间相互作用力由两部分f引和f斥组成，下列说法正确的是A.f引和f斥同时存在B.f引和f斥都随分子间距离的增大而减小C.分子力指f引和f斥的合力D.随分子间距离的增大，f斥减小，f引增大答案ABC解析f 引和f斥在分子间同时存在，而且都随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的减小而增大，表现出来的分子力是f引和f 斥的合力.。

解析 分子间的引力和斥力同时存在,分子间距离小于r0时斥力大于引力,分
子力表现为斥力,分子间距离大于r0时斥力小于引力,分子力表现为引力。
(4)打湿了的两张纸很难分开是因为分子间存在引力。( √ )
(5)温度降低,分子的热运动变慢,当温度降低到0 ℃以下时,分子就停止运
动了。( × )
解析 温度降低,分子热运动变慢,但不会停止。
(2)温度:温度越高,扩散现象越明显。
(3)浓度差:扩散现象发生的快慢程度还受到“已进入对方”的分子浓度的限
制,当浓度差大时,扩散现象较为明显。
(4)成因:扩散现象不是外界作用(例如对流、重力作用等)引起的,也不是化
学反应的结果,而是分子无规则运动的直接结果,是分子无规则运动的宏观
表现。
2.布朗运动
(1)实质:布朗运动是悬浮在液体(或气体)中的固体微粒的运动,不是固体微
粒中单个分子的运动,也不是液体(或气体)分子的运动。它反映了液体(或
气体)分子的无规则运动。
(2)特点:①永不停息;②无规则。
(3)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易平衡;另外微粒越小,其质量也就越小,相同
①对于固体和液体,因为分子间距很小,可认为分子紧密排列,摩尔体积
Vm=NAV0,则单个分子的体积
m
V0=
A
②对于气体,因分子间距比较大,故
(3)质量为 m
=

。
A
m
V0= 表示每个分子所占有的空间。
A
A
的物体中所含有的分子数:N=
。

(4)体积为 V
A
的物体中所含有的分子数:N= 。

4、物质的三态
教师：带领学生看书P5图1-1-11物质三态的分子模型
学生：固体---分子间作用力很大
液体----分子可以移动
气体----分子作用力几乎为零
5．小结：
学生：（1）扩散现象：不同物质在互相接触时,彼此进入对方的现象叫做扩散。
（2）举例说明扩散现象：墨水滴入清水中、闻到香味、放煤的墙角变黑、腌（炒）菜变咸、糖放进水中水变甜等。
（3）一切物体的分子都在不停地做无规则运动。
教师：指导学生如何判断是否扩散----------可以这样认为：发生扩散后的两种物质不会自动分开,也没有发生化学反应。如果会自动分开或发生了化学反应的则不是扩散。如水变浊了、扫地时尘土飞扬、铁生锈了等。
从古到今,人们一直在探究物质组成的奥秘。同学们,你们知道哪些有关物质组成的奥秘吗
学生回答……
教师,19世纪,科学家已确认——物质是由分子组成的,分子是化学性质不变的最小粒子。
教师带领学生看书P3第一段及图
（图1-1-5解释：是IBM公司的科学家精心制做的“量子围栏”的计算机照片。他们在4K的温度下用STM的针尖一个个地把48个铁原子栽到了一块精制的铜表面上,围成一个圆圈,圈内就形成了一个势阶,把在该处铜表面运动的电子圈了起来。图中圈内的圆形波纹就是这些电子的波动图景,它的大小及图形和量子力学的预言符合得非常好。）
更新、补
充、删节
内容
课外作业
教学后记
授课主要内容或板书设计
分子动理论的内容：
①．物质由分子组成。
②．一切物体的分子都在不停地做无规则运动。
③．分子间存在着引力和斥力。
课堂教学安排
教学过程
主要教学内容及步骤
1、物质的组成
教师：这儿有一支粉笔,这块粉笔掉在地上碎了,碎片还是粉笔,然后我们把碎片再分割,如果不断地分割下去,有没有一个限度呢?能不能无限分割下去呢?

第1节 分子动理论的基本观点1．了解油膜法测分子大小的原理，并能进行测量和计算，通过油膜法使学生知道科学研究中的基本方法,利用宏观量求微观量。

2．知道阿伏加德罗常数的物理意义、数值和单位。

3．理解布朗运动的成因，通过实验和分析、逻辑推理的过程，使学生知道扩散现象与布朗运动，理解布朗运动的成因。

4．知道分子间引力和斥力的作用特点，尤其是分子力随分子间距变化的规律。

我们在初中已经学过,物体是由大量分子组成的。

一个1 μm 大小的水珠，尺寸与细菌差不多，其中分子的个数竟比地球上人口的总数还多上好几倍！我们可以通过什么途径知道分子的大小呢？提示：电子显微镜。

1．物体是由大量分子组成的（1）分子的大小①油膜法是一种粗略测定分子大小的方法，其方法是把油滴滴到水面上，油在水面上散开,形成单分子油膜，如果把分子看成球形,单分子油膜的厚度就可以认为等于分子的直径。

②如果油滴的体积为V ，单分子油膜的面积为S ,则分子的大小（即直径）为d ＝V S。

在此忽略了分子间的空隙。

③一般分子直径的数量级为10－10 m 。

物理学中用各种不同的方法测定分子的大小。

用不同方法测出的分子大小不同,但数量级相同。

(2）阿伏加德罗常数①1 mol 的任何物质含有的分子数目相同，这个数叫做阿伏加德罗常数，其值为N A ＝6。

02×1023 mol －1。

②如果水的摩尔体积为V ，水分子直径为d ，假设水分子一个挨一个排列，且不留空隙，则算出的阿伏加德罗常数N A ＝6V πd 3。

2．分子永不停息地做无规则运动（1)扩散现象.所谓扩散现象，指的是不同物质互相接触时彼此进入对方的现象.(2)布朗运动。

所谓布朗运动，指的是悬浮在液体中的固体小颗粒做的永不停息的无规则运动。

（3)热运动.分子的无规则运动跟温度有关，这种运动叫热运动。

温度越高,分子的热运动越激烈.3．分子间存在着相互作用力(1）分子间的引力和斥力是同时存在的，实际表现出的分子力是引力和斥力的合力。

1 分子动理论的基本内容（第1课时）一、教学目标1．知道物体是由大量分子组成的。

2．通过实验了解扩散现象，观察并能解释布朗运动。

知道扩散现象在实际中的应用。

3．知道决定热运动激烈程度的因素。

二、教学重点及难点重点：1．扩散现象的认识。

2．布朗运动及解释。

难点：1．对扩散现象的认识。

2．解释布朗运动。

三、教学用具多媒体课件四、相关资源【教学实验】扩散现象、【教学实验】扩散跟温度的关系、【教学实验】布朗运动、【教学实验】布朗运动的模拟五、教学过程新课引入教师讲述：当我们经过面包房的时候，在门外就能闻到面包的香味，使我们馋涎欲滴。

同学们想过为什么在门外就能闻到香味吗？学习了本节内容我们就能解释其中原因了。

新课讲授（一）物体是由大量分子组成的教师用PPT展示：扫描隧道显微镜拍摄的石墨表面原子排布图。

教师讲述：我们在初中已经学过，物体是由大量分子组成的。

需要指出的是：在研究物质的化学性质时，我们认为组成物质的微粒是分子、原子或者离子。

但是，在研究物体的热运动性质和规律时，不必区分它们在化学变化中所起的不同作用，而把组成物体的微粒统称为分子。

我们知道，1 mol水中含有水分子的数量就达6.02×1023个。

这足以表明，组成物体的分子是大量的。

人们用肉眼无法直接看到分子，就是用高倍的光学显微镜也看不到。

直至1982年，人们研制了能放大几亿倍的扫描隧道显微镜，才观察到物质表面原子的排列。

本图是我国科学家用扫描隧道显微镜拍摄的石墨表面的原子，图中每个亮斑都是一个碳原子。

扫描隧道显微镜拍摄的石墨表面原子排布图（二）分子热运动1.扩散教师播放视频：【教学实验】扩散现象.mp4。

（此图为视频资源截图，请下载使用【教学实验】扩散现象.mp4。

）教师讲述：不同种物质相互接触时彼此进入对方的现象叫做扩散。

教师讲述：扩散现象在气体、液体、固体中都能发生，只是在短时间内，气态物质的扩散现象最显著，固态物质的扩散现象非常不明显。

?物体是由大量分子组成的?教学设计一、教材分析本节内容为山东科学技术出版社物理选修3-3第一章第一节内容中的一局部，该局部内容旨在让学生了解到物质是由分子组成的，了解微观世界，并通过相应的试验来估算分子的直径，让学生对微观世界有初步的把握并对微观世界有进一步的认识。

除此之外，本节内容是介绍物质的根本组成，为后面章节的学习起铺垫作用，起到承上启下的作用。

二、学情分析学生在选修3-5中已经学习到物质是由原子、分子等微粒组成，并对原子的大小有整体的把握，但从未对其尺寸大小进行相应的探究，本节课将通过相应的试验对微观分子的大小进行探究，并学会如何估算分子的体积，直径、分子数等，加深学生对分子的理解以及对宏观物质的认识。

三、教学目标1．知识与技能〔1〕知道一般分子直径和质量的数量级；〔2〕知道阿伏伽德罗常数的含义，记住这个常数的数值和单位；〔3〕知道用单分子油膜方法估算分子的直径。

2．过程与方法培养学生在物理学中的估算能力，会通过阿伏伽德罗常数估算固体和液体分子的质量、分子的体积〔或直径〕、分子数等微观量。

3．情感态度与价值观运用理想化方法，建立物质分子是球形体的模型，是为了简化计算，突出主要因素的理想化方法。

四、教学重难点1、重点〔1〕使学生理解和学会用单分子油膜法估算分子大小〔直径〕的方法；〔2〕运用阿伏伽德罗常数估算微观量〔分子的体积、直径、分子数等〕的方法。

2、难点〔1〕物质的组成；〔2〕油膜法估算分子直径大小的理解；〔3〕通过阿伏伽德罗常数对微观量的估算的方法。

五、教学方法讲授法，演示实验法，练习法六、教学设备1、幻灯投影片或课件：水面上单分子油膜的示意图；离子显微镜下看到钨原子分布的图样。

2．演示实验：演示单分子油膜：油酸酒精溶液〔1∶200〕，滴管，直径约20cm 圆形水槽，烧杯，画有方格线的透明塑料板七、教学过程意大利化学家阿伏伽德罗提出分子假说，然后通过相应的理论推导和实验证明，组成物质的分子数目是有一定规律的，他认为1mol任何物质含有的分子数目都相同，为一个常数，这个常数叫做阿伏伽德罗常数，用N A表示，通常取N A=×1023mol-1练习：〔1〕试估算1mol氧气中含有的分子数目〔2〕试估算每个氧气分子的质量2、阿伏伽德罗常数的重要意义通过阿伏伽德罗常数可以将物质的宏观物理量和微观物理量进行联系，是连接宏观世界和微观世界的桥梁。

第1节 分子动理论的基本观点
课标定位
课前自主学案
第 1 节
核心要点突破 课堂互动讲练 知能优化训练
课标定位
学习目标：1.建立分子模型、认识分子动理论的基 本观点． 2．掌握油膜法测量油酸分子大小的方法． 3．知道阿伏伽德罗常数及意义，能利用它联系微 观量和宏观量． 4．知道布朗运动与分子热运动的区别、理解布朗 运动产生的原因． 5．知道分子间作用力的特点和变化规律． 重点难点：1.用油膜法测分子的直径． 2．阿伏伽德罗常数的应用． 3．分子间相互作用力的特点．
二、分子永不停息地做无规则运动
Hale Waihona Puke 1．扩散现象所谓扩散现象，指的是不同物质互相接触时 彼此进入对方 ____________ 的现象． 2．布朗运动 (1)定义：悬浮在液体(或气体)中的微粒所做 无规则运动 的永不停息的__________ ． (2)产生的原因：微粒在液体中受到 ________ 液体分子 的撞击不平衡引起的． (3)影响布朗运动的因素
特别提醒：无论是球体还是立方体，它们只 是模型，并不是分子的真实形状．
二、用油膜法估测分子的大小 1．实验目的：用单分子油膜法估测分子的大小 2．实验原理 把一定体积的油酸滴在水面上形成单分子油膜， 不考虑分子间的间隙， 把油酸分子看成球形模型， 计算出 1 滴油酸中含有纯油酸的体积 V 和测出油 V 膜面积 S， 通过计算算出油膜的厚度 d， 即 d＝ S 就 是油酸分子的直径．
5．注意事项 (1)油酸酒精溶液配制好后，不要长时间放置， 以免浓度改变， 产生误差． 油酸酒精溶液的浓 1 度以小于 为宜． 1000 (2)实验之前应练习好滴定方法，注射器针头 高出水面的高度应在 1 cm 之内． (3)待测油酸液面扩散后又收缩，要在稳定后 再画轮廓．扩散后又收缩有两个原因：第一， 水面受油酸液滴冲击凹陷后又恢复； 第二， 酒 精挥发后液面收缩．

物理鲁科版选择性必修第三册教案第1章分子动理论与气体实验定律第1节分子动理论的基本观点【教学目标】1.掌握分子动理论的基本内容.2.知道内能的概念.3.会分析分子力、分子势能随分子间距离的变化．【教学重难点】1、微观量的估算2、分子动理论的应用3、分子力、分子势能随随分子间距离的变化【教学过程】1．物体由大量分子组成(1)分子的大小①分子的直径(视为球模型或者立方体模型)：数量级为10－10 m；②分子的质量：数量级为10－26 kg。

(2)阿伏加德罗常数1 mol的任何物质都含有相同的粒子数。

通常可取N A＝6.02×1023 mol－1。

（3）阿伏加德罗常数是联系宏观量与微观量的桥梁2．分子永不停息地做无规则运动(1)实例证明：①扩散现象a．定义：不同物质能够彼此进入对方的现象；b．实质：扩散现象并不是外界作用引起的，也不是化学反应的结果，而是由分子的无规则运动产生的物质迁移现象，温度越高，扩散现象越明显。

C.范围：气体、液体和固体都能发生扩散②布朗运动（微粒的无规则运动）a．定义：悬浮在液体中的微粒的永不停息的无规则运动；b．实质：悬浮微粒受到做无规则运动的液体分子的撞击；微粒越小，温度越高，运动越剧烈。

C.微粒的位置记录图（见课本图1-3），是位置连线，不是运动轨迹。

(2)热运动①分子的永不停息的无规则运动叫做热运动；②特点：分子的无规则运动和温度有关，温度越高，分子运动越激烈。

3．分子间存在着相互作用力(1)分子间的引力和斥力是同时存在的，实际表现出的分子力是引力和斥力的合力；(2)分子力随分子间距离变化的关系：分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的减小而增大，但斥力比引力变化得快；(3)分子力与分子间距离的关系图线(如图所示)由分子间的作用力与分子间距离的关系图线可知：①当r＝r 0时，F引＝F斥，分子力为零；②当r＞r0时，F引＞F斥，分子力表现为引力；③当r＜r0时，F引＜F斥，分子力表现为斥力；④当分子间距离大于10r0(约为10－9 m)时，分子力很弱，可以忽略不计。

第1节分子动理论的基本观点学案1【学习要求】1.认识物体是由大量分子组成的。

了解一般分子大小的数量级。

2.知道用油膜法测定分子大小的原理，通过实验估测分子的大小，体会建立模型和估测方法在研究物理问题中的应用。

3.知道阿伏加德罗常数及其意义，会用阿伏伽德罗常数进行计算或佔算。

【学习重点】知道物体是由大量分子组成的，知道分子的模型、大小、质量【学习重点】结合阿伏加徳罗常数对分子大小、质量进行计算时，分子的排列模式处理（是球形还是立方体）【学习过程】看到今天的标题，我们就会想到化学屮关于物质组成的知识。

事实上，今天的课差不多就是这部分知识的复习，只是某些素材和研究的途径略有不同。

一、分子的大小人们在认识物质组成方面的历史，我们已经知道得比较多了，这里不再赘述。

设问：什么是分子？学生：分子是物质保持化学性质的最小单位，它可以包括单个或多个原子。

我们下面从物理学的角度介绍一下人们认识分子组成的典型事实一一1.相关事实扫描隧道显微镜观察（教材彩图2）-根据放大率反推分子大小*电子显微镜（照片）一根据放大率反推分子大小单分子油膜法a、原理…，以油酸分子呈立方体排列“估算”一关系：d=-Sb、操作：油酸一稀释一滴入一酒精溶解一撒石膏粉（或瘵子粉）取膜一面积计算例题：将lei『的油酸溶于酒精，制成200cm3的的油酸酒精溶液。

已知lcn?溶液有50滴,现取其1滴，将它滴在水面上，随着酒精溶于水，油酸在水面上形成一单分子薄层。

现已测得这个薄层的面积为0.2点，试由此估算油酸分子的直径。

1x10"/200解：d =—= ------------ -- ------ 二5X1O'10 mS 0.2答：略。

用不同的途径测量，发现不同的分子，其大小虽然各不相同，但它们的数量级是相同的2.分子的大小：lO^rn数量级io10 m在波动光学中也称之为1埃（人），它是纳米的十分之一。

过渡：分子的线度是如此之小，那么组成物体的分子个数必然是巨大的。

1.1 分子动理论的基本观点（第三课时）分子间存在着相互作用力教学目的1．了解分子间相互作用力的存在及相互作用力大小与分子间距离的关系。

2．能运用这部分知识解释一些有关的物理现象。

教具小弹簧（每小组一个），演示用的两块铅块。

教学过程一、复习提问分子间存在着相互作用力，是根据哪些现象和实验总结出来的？可答：将木棍折断需用力，说明分子之间有相互作用力；液体很难被压缩，说明分子之间有排斥力；将两块铅块压紧后能连在一起……。

教师可再演示两块铅块压紧后能连接一起的实验，加深对分子间有相互作用力的认识。

二、新课教学1．进一步证明分子间有相互作用力。

学生分组实验：慢慢用力弯曲橡皮，观察橡皮受力后的状态变化，着重分析橡皮发生形变时为什么有弹力产生。

通过对此问题的思考，应使学生体会到弹力是宏观领域中的力，实际上是物体在形变时内部的相邻两边大量分子相互作用力的总和。

学生分组实验：用手压缩小弹簧。

观察弹簧形变的情况，并分析压缩弹簧时为什么也有弹力产生。

用手压缩弹簧时，压到一定程度就很难继续压缩，弹簧产生一种抗拒压缩的力，这力就是宏观表现出的弹力，实际是弹簧截面两边大量分子互相排斥的结果。

小结：分子间既有引力也有斥力，引力和斥力是同时存在的，实际表现出来的是分子的引力和斥力的合力，称为分子力。

2．分子引力和斥力的大小与什么因素有关？引导学生读书得出答案，并进一步提问：（1）分子力的大小与分子间的距离有什么关系？（2）为什么当r＞r0时表现为引力，r＜r0时表现为斥力？抓住分子间距离的变化对斥力的影响比对引力的影响大这个要点去回答。

3．教师指出：为了处理问题简单起见，可认为当r=r0时，F=0；r＜r0时，F为斥力；当r＞r0时，F为引力。

4．学生分组讨论问题。

（1）我们把锯条弯得很厉害时就会断裂，为什么？答：分子间距离超过一定限度时，分子间的作用力为0，于是物体就被拉断。

（2）打碎的玻璃杯，为什么不能把它们拼在一起利用分子力使杯子复原？对此题学生常常提问若把玻璃磨平能靠分子力把它们粘在一起吗？教师可介绍在制造光学仪器时，需要把两块透镜进行粘合，就是把两个粘合的表面磨光，并处理得很干净，再加一定的压力就可以使其粘合在一起。

第1节 分子动理论的基本观点1.建立分子模型、认识分子动理论的基本观点．2.掌握油膜法测量油酸分子大小的方法．(重点) 3.知道阿伏伽德罗常数及意义，能利用它联系微观量和宏观量． 4.知道布朗运动与分子热运动的区别、理解布朗运动产生的原因．5．知道分子间作用力的特点和变化规律．(难点)一、物体由大量分子组成1．分子的大小(1)分子直径的数量级为10－10m. (2)分子质量的数量级为10－27～10－25kg.2．阿伏伽德罗常数(1)定义：1 mol 任何物质含有分子的数目都相同，且为常数．这个常数叫做阿伏伽德罗常数．(2)数值：N A ＝6.02×1023__mol －1．(3)意义：阿伏伽德罗常数是一个重要的基本常量，它是宏观量与微观量联系的桥梁． 3．用油膜法测量油酸分子的大小把一定体积V 的油酸滴在水面上形成单分子油膜，如图甲，测得油膜面积S ，根据V ＝Sd ，得d ＝VS，d 即为分子直径，如图乙．1．(1)所有分子直径的数量级都是10－10m ．( )(2)阿伏伽德罗常数与物质的种类、物质的状态无关．( ) (3)一个分子的质量等于摩尔质量除以阿伏伽德罗常数．( ) (4)测定分子大小的方法有多种，油膜法只是其中的一种方法．( )提示：(1)×(2)√(3)√(4)√二、分子永不停息地做无规则运动1．扩散现象(1)定义：不同的物质彼此进入对方的现象．(2)普遍性：气体、液体和固体都能够发生扩散现象．(3)规律：温度越高，扩散现象越明显．(4)意义：扩散现象表明，分子在永不停息地运动，温度越高，分子的运动越剧烈．2．布朗运动(1)定义：悬浮在液体(或气体)中的微粒所做的永不停息的无规则运动．(2)产生的原因：微粒在液体中受到液体分子的不平衡撞击引起的．(3)影响布朗运动的因素①微粒大小：微粒越小，布朗运动越明显．②温度高低：温度越高，布朗运动越剧烈．(4)意义：反映了分子在永不停息地做无规则运动．3．热运动(1)定义：分子的无规则运动．(2)影响因素：温度越高，分子的无规则运动越剧烈．2．(1)温度越高，扩散现象越明显．( )(2)布朗运动就是液体分子的无规则运动．( )(3)液体中悬浮的微粒越大，布朗运动越明显．( )(4)扩散现象和布朗运动都能证明分子在永不停息地做热运动．( )(5)布朗运动就是分子的热运动．( )提示：(1)√(2)×(3)×(4)√(5)×三、分子间存在着相互作用力1．研究表明，分子之间同时存在着引力和斥力，它们的大小与分子间的距离有关．2．分子力与分子间距离的关系r 分子力F－r图象r ＝r 0f 引＝f 斥 F ＝0r <r 0 f引<f 斥 F 为斥力 r >r 0 f 引>f 斥 F 为引力 r >10r 0f 引＝f 斥＝0F ＝0(1)r 0的数量级一般是10－10m.(2)分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的减小而增大，但斥力比引力随距离变化得快．3．(1)固体和液体分子之间没有空隙，气体分子间有空隙．( )(2)分子间的引力随分子间距离的增大而增大，而斥力随距离的增大而减小．( ) (3)当两分子间距为r 0时，分子力为零，没有引力也没有斥力．( ) (4)当分子间的距离达到无穷远时，分子力为零．( ) 提示：(1)× (2)× (3)× (4)√物体是由大量分子组成1．固、液分子可以理想化地看作一个挨着一个的小球或立方体，两种模型得出的结果稍有不同，但数量级相同．2．对于气体通常采用立方体模型，表示气体分子所占据的平均空间，而d 则为分子的平均间距．3．微观量的估算设阿伏伽德罗常数为N A ，物体的体积为V ，物质的质量为m ，物质的密度为ρ，摩尔体积为V mol ，摩尔质量为M ，分子体积为V 0，分子质量为m 0，分子数为n .(1)分子的质量：m 0＝M N A ＝ρV molN A.(2)分子数：n ＝mN A M ＝VN A V mol ＝V ·ρN A M ＝mN A ρV mol. (3)固体、液体分子的体积V 0和直径d建立微观模型：分子一个一个紧密排列，将物质的摩尔体积分成N A 等份，每一等份就是一个分子，每个分子就是一个直径为d 的小球．所以：V 0＝V mol N A ＝M ρN A ，V 0＝16πd 3，得d ＝ 36V 0π.(4)气体分子间距D建立微观模型：将1 mol 气体的体积V mol 分成N A 个小立方体，每个小立方体的中心是一个气体分子，则小立方体的边长就是分子间的距离．由V mol N A ＝D 3，得D ＝ 3V molN A.(1)V 0＝V AN A对固体、液体指分子的体积，对气体则指每个分子所占据空间的体积．(2)对于分子模型，无论是球体模型还是立方体模型，都是一种简化的理想模型，实际的分子是有复杂结构的，在用不同的模型计算分子的大小时，所得结果会有差别，但数量级应当都是10－10m.已知铝的原子量是27，铝的密度是2 700 kg/m 3，那么1 g 铝里的原子个数是________个，估算铝原子的直径约为________m.[思路点拨] 解答此题需要注意两点：(1)阿伏伽德罗常数是连接宏观量和微观量的桥梁． (2)铝原子可看作球体． [解析] 1 g 铝的物质的量n ＝m M ＝127mol ≈3.7×10－2 mol 1 g 铝所含的原子个数n ′＝nN A ＝3.7×10－2×6.02×1023个≈2.23×1022个．铝的摩尔体积为V ＝M ρ＝27×10－32 700m 3＝1×10－5 m 3，每个铝原子的体积V 0＝V N A ＝1×10－56.02×1023 m 3≈1.66×10－29 m 3， 把铝原子看成球体，则由公式V 0＝π6d 3可得铝原子直径为d ＝ 36V 0π＝ 36×1.66×10－293.14 m ≈3.2×10－10m.[答案] 2.23×10223.2×10－10(多选)用油膜法估测分子直径的理想条件是( )A ．将油酸分子看成球体B．考虑各油酸分子间的间隙C．认为油酸分子是紧密排列的D．将油膜看成单分子油膜解析：选ACD.用油膜法测油酸分子直径的三个前提条件是：①将油酸分子视为球体模型；②忽略油酸分子之间的间隙，认为分子是紧密排列；③油酸分子在水面是单分子排列．只有在上述三个理想条件下油酸的厚度才能视为油酸分子的直径．分子永不停息地做无规则运动1．扩散现象扩散现象是指当两种物质相接触时，物质分子可以彼此进入对方的现象．例如：香水的香味可以传播得很远；堆到墙角的煤可以使墙皮变黑．2．布朗运动(1)定义：悬浮在液体中的固体微粒不停地做无规则运动，称为布朗运动．(2)影响布朗运动的因素：布朗运动是大量液体分子对固体微粒撞击的集体行为的结果．个别分子对固体微粒的碰撞不会产生布朗运动．影响布朗运动的因素有二：颗粒的大小和液体温度的高低．(3)微观解释①布朗运动在相同温度下，悬浮颗粒越小，表面积越小，在某一瞬间跟它相撞的分子数越少，颗粒受到来自各方向的冲击力越不平衡；另外，颗粒直径越小，它的体积和质量比表面积减少得更快，因冲击力引起的加速度更大；因此悬浮颗粒越小，布朗运动就越显著．如图所示．②相同的颗粒悬浮在同种液体中，液体温度升高，分子运动的平均速率变大，对悬浮颗粒的撞击作用也越大，颗粒受到来自各方向的冲击力越不平衡，由冲击力引起的加速度就越大，所以温度越高，布朗运动就越显著．(1)扩散现象并不是外界作用(如对流、重力等)引起的，也不是化学反应的结果，而是由物质分子的无规则运动引起的．气体、液体、固体都有扩散现象，气态物质的扩散现象最为显著，固态物质的扩散现象不明显．(2)做布朗运动的微粒用肉眼是看不到的，只能在显微镜下看到．布朗微粒不是分子，而是由大量分子组成的，布朗运动也不是分子的运动，而是分子运动的间接反映．凡是能用肉眼直接看到的粒子的运动，都不能称为布朗运动．(多选)关于扩散现象，下列说法正确的是( )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] 扩散现象与温度有关，温度越高，扩散进行得越快，选项A正确；扩散现象是由于分子的无规则运动引起的，不是一种化学反应，选项B、D错误，选项C正确．[答案] AC(1)扩散现象在任何情况下都可以发生，与外界因素无关．(2)当两部分的分子分布浓度相同时，浓度不再变化，宏观上扩散停止，但分子运动并没有停止，这种状态是一种动态平衡.分子间存在相互作用力1．分子间有空隙：扩散现象和布朗运动不但说明了分子做无规则运动，同时说明了分子间有空隙，否则分子就不会运动．2．分子间同时存在着引力和斥力(1)分子间的引力．固体或液体有一定的体积说明分子间存在着引力．(2)分子间的斥力．固体或液体很难被压缩说明分子间还存在斥力．分子之间同时存在着引力和斥力，有时表现为引力，有时表现为斥力，怎样把分子力的规律清晰地理出头绪来呢？借助分子力随分子间距离变化的f－r图象，我们可以比较直观地看出它们间的联系，如图所示，分子斥力、分子引力都随分子间距离的增大而减小，但分子斥力变化得快，分子引力变化得慢，因此，当距离r<r0时，分子合力表现为斥力；当距离r>r0时，分子合力表现为引力；当距离r＝r0时，分子合力为零．(1)一般情况下r0的数量级是10－10m，固体、液体分子间的距离与之接近，液体分子之间的距离比固体分子间的略大，气体分子间距离更大，当r≥10r0，约为10－9 m 时，分子力一般忽略不计，即分子力为零．(2)当r＝r0时分子引力和斥力相平衡，即合力为零，分子力也为零，但并非不存在引力和斥力．命题视角1 分子力与分子距离的关系当两个分子间的距离为r0时，正好处于平衡状态，下列关于分子间作用力与分子间距离的关系的说法正确的是( )A．当分子间的距离r<r0时，它们之间只有斥力作用B．当分子间的距离r＝r0时，分子处于平衡状态，不受力C．当分子间的距离从0.5r0增大到10r0的过程中，分子间的引力和斥力都在减小，且斥力比引力减小得快D．当分子间的距离从0.5r0增大到10r0的过程中，分子间相互作用力的合力在逐渐减小[思路点拨] 判断分子力与分子间距离变化的关系时要明确：分子间的引力和斥力是同时存在的，且它们随分子间距离的变化同时增大或减小，而分子间作用力的合力随距离如何变化要看在哪个范围内．[解析] 分子间相互作用的引力和斥力是同时存在的，当r＝r0时，f引＝f斥，每个分子所受的合力为零，并非不受力；当r<r0，f斥>f引，合力为斥力，并非只受斥力，故A、B 错误；当分子间的距离从0.5r0增大到10r0的过程中，分子间的引力和斥力都减小，且斥力比引力减小得快，分子间作用力的合力先减小到零，再增大后又减小到零，故C正确，D错误．[答案] C本题易误选A、B，解此题时应注意：(1)当r＝r0时，分子所受合力为零，并非没有f引、f斥；(2)当分子所受合力表现为斥力时，并非不受引力，而是f引<f斥.命题视角2 分子在分子力作用下的运动分析在使两个分子间的距离由很远(r0＞10－9m)变到很难再靠近的过程中，分子间的作用力大小将( )A．先减小后增大B．先增大后减小C．先增大后减小再增大D．先减小后增大再减小[解析] 分子间同时存在引力和斥力，当两个分子间的距离由很远(r＞10－9m)变到很难再靠近的过程中，引力和斥力同时增加，但斥力增加的更快；故其合力先表现为引力，后表现为斥力，但引力有一个最大值，故选C.[答案] C命题视角3 分子力做功分析甲、乙两个分子相距较远，若把甲固定，使乙逐渐向甲移动，直到不能再靠近为止．在这一过程中，下列有关分子力对乙做功的说法中正确的是( ) A．分子力对乙总是做正功B．分子力对乙总是做负功C．先是乙克服分子力做功，然后分子力对乙做正功D．先是分子力对乙做正功，然后乙克服分子力做功[解析] 分子间的距离大于r0时，分子力表现为引力，分子乙在靠近平衡位置的过程中，分子力对乙做正功；当分子间距离小于r0时，分子力表现为斥力，当分子乙继续向分子甲靠近的过程中，分子力做负功．选项D正确．[答案] D分子力问题的分析方法(1)首先要分清分子力是引力还是斥力．(2)分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小．(3)分子力比较复杂，要抓住两个关键点：一是r＝r0时，分子力为零但引力和斥力均不为零．二是r≥10r0时，分子力以及引力、斥力都可忽略，可以看做是零．所以当r<r0时，分子力随分子间距离增大而减小；当r>r0时，分子间距由r0增大到10r0的过程中，分子力先增大后减小.【通关练习】1．设r0是分子间引力和斥力平衡时的距离，r是两个分子间的实际距离，则以下说法中正确的是( )A．r＝r0时，分子间引力和斥力都等于零B．10r0>r>r0时，分子间只有引力而无斥力C．r由10r0逐渐减小到小于r0的过程中，分子间的引力先增大后减小D．r由10r0逐渐减小到小于r0的过程中，分子间的引力和斥力都增大，其合力先增大后减小再增大解析：选D.当r＝r0时，分子间引力和斥力相等，但都不为零，合力为零，A错；在10r0>r>r0时，引力大于斥力，两者同时存在，B错；在r减小的过程中，分子引力和斥力都增大，C 错；r由10r0逐渐减小到r0的过程中，由分子力随r的变化关系图线可知，分子力有一个极大值，到r<r0时分子力又增大，所以在r由10r0逐渐减小到小于r0的过程中分子力先增大后减小再增大．所以，正确选项为D.2.如图所示，纵坐标表示两个分子间引力、斥力的大小，横坐标表示两个分子间的距离，图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系，e为两曲线的交点，则下列说法正确的是( )A．ab为斥力曲线，cd为引力曲线，e点横坐标的数量级为10－10 mB．ab为引力曲线，cd为斥力曲线，e点横坐标的数量级为10－10 mC．若两个分子间距离大于e点的横坐标，则分子间作用力表现为斥力D．若两个分子间距离越来越大，则分子力越来越大解析：选B.分子间同时存在着引力和斥力，且都随r的增大而减小，斥力变化得比引力快，故A错．当r＝r0＝10－10 m(数量级)时引力和斥力相等，故B项对．当r>10－10 m(数量级)时引力大于斥力，分子力表现为引力，故C错．当r<r0时，r增大，分子力减小；当r>r0时，r增大，分子力先增大后减小；当r>10r0时，分子力已很微弱，可以忽略不计，故D项错．两种分子模型的应用固体、液体分子间紧密排列可忽略间隙．可以近似认为气体分子是均匀分布的，每个气体分子占据一个正方体，其边长即为气体分子间的距离．如下表所示．分子模型意义分子大小或分子间的平均距离图例球形模型固体和液体可看成是一个个紧挨着的球形分子排列而成的，忽略分子间的空隙d＝36Vπ立方体模型把气体分成若干个小立方体，气体分子位d＝3V0于每个小立方体的中心，每个小立方体是每个分子占有的活动空间，这时忽略气体分子的大小在标准状况下，水蒸气的摩尔体积为22.4×10－3m 3/mol ，水的摩尔体积为18×10－6m 3/mol ，则水蒸气分子的平均间距约是水分子直径的多少倍( ) A ．1 B ．10 C ．100D ．1 000[解析] 水蒸气是气体，在标准状况下的摩尔体积是22.4×10－3m 3/mol ，每个水蒸气分子所占空间体积为V ＝V mol N A ＝22.4×10－3 m 3/mol 6.02×1023 mol－1≈3.72×10－26 m 3把每个水蒸气分子所占空间看成一个小立方体，分子间距等于每个立方体的边长，即d ＝3V ＝ 33.72×10－26 m ≈3.34×10－9 m水的摩尔体积V ′mol ＝18×10－6m 3/mol一个水分子的体积为V ′molN A ，把水分子看成球形，其直径为D ＝36V molπN A＝36×18×10－63.14×6.02×1023 m ≈3.85×10－10m ，所以d D ≈10. [答案] B(1)解决固、液体分子问题一般建立球模型，也可建立立方体模型，解决气体分子问题建立立方体模型．(2)用两种模型解决固、液体分子问题时，结果的数量级是相同的，在估算中是允许的.已知地球大气层的厚度h 远小于地球半径R ，空气平均摩尔质量为M ，阿伏伽德罗常数为N A ，地面大气压强为p 0，重力加速度大小为g .由此可估算得，地球大气层空气分子总数为____________，空气分子之间的平均距离为____________．解析：设大气层中气体的质量为m ，由大气压强产生原因可知，mg ＝p 0S ，即：m ＝p 0Sg分子数n ＝mN A M ＝p 0SN A Mg ＝4πR 2p 0N AMg.假设每个分子占据一个小立方体，各小立方体紧密排列，则小立方体边长即为空气分子平均间距，设为a ，大气层中气体总体积为V ，a ＝3Vn，而V ＝4πR 2h ，所以a ＝3Mghp 0N A.答案：4πR 2p 0N A Mg 3Mgh p 0N A[随堂检测]1．(多选)下列说法中正确的是( ) A ．物体是由大量分子组成的B ．无论是无机物的分子，还是有机物的分子，其分子大小的数量级都是10－10mC ．本课时中所说的“分子”，包含了单原子分子、多原子分子等多种意义D ．分子的质量是很小的，其数量级为10－10kg解析：选AC.除了一些有机大分子外，多数分子大小的数量级为10－10m ，B 错误；分子质量的数量级是10－26kg ，D 错误．2．(多选)墨滴入水，扩而散之，徐徐混匀．关于该现象的分析正确的是( ) A ．混合均匀主要是由于碳粒受重力作用B ．混合均匀的过程中，水分子和碳粒都做无规则运动C ．使用碳粒更小的墨汁，混合均匀的过程进行得更迅速D ．墨汁的扩散运动是由于碳粒和水分子发生化学反应引起的解析：选BC.墨滴入水，最后混合均匀，这是扩散现象，碳粒做布朗运动，水分子做无规则的热运动；碳粒越小，布朗运动越明显，混合均匀的过程进行得越迅速，选项B 、C 正确．3．如图所示，关于分子间的作用力，下列说法中不正确的是(r 0为分子处于平衡位置时之间的距离)( )A ．当分子间距离为r 0时，它们之间既没有引力，也没有斥力B ．分子间的平衡距离r 0可以看作分子直径的大小，其数量级为10－10mC ．两个分子间距离由较远逐渐减小到r ＝r 0的过程中，分子力先增大，后减小，分子力为引力D ．两个分子间距离由极小逐渐增大到r ＝r 0的过程中，引力和斥力都同时减小，分子力为斥力解析：选A.关于分子间的作用力，必须明确分子之间的引力和斥力是同时存在的，r ＝r 0时合力等于零，可看成是分子直径的大小，数量级为10－10 m ，A 错误，B 正确；当r >r 0时表现为引力，且r 较大，即两个分子间距较远时分子间相互作用力亦趋于零．可知由较远至r ＝r 0的过程中，分子力先增大后减小，即C 正确；而分子间距离由极小逐渐增大到r ＝r 0时，分子间的引力和斥力都逐渐减小，分子力表现为斥力，故D 正确．4．一滴水的体积大约是6.0×10－6cm 3，这滴水里含有的分子数约为( ) A ．3.6×1018个 B ．3.6×1017个 C ．2.0×1017个D ．2.7×1013个解析：选 C.水的密度为103kg/m 3，水的摩尔质量为18 g/mol ，水分子个数为6.0×10－6×10－6×10318×10－3×6.02×1023个≈2.0×1017个． 5．已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3 kg/m 3和2.1 kg/m 3，空气的摩尔质量为0.029 kg/mol ，阿伏伽德罗常数N A ＝6.02×1023mol －1.若潜水员呼吸一次吸入2 L 空气，试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数．(结果保留一位有效数字)解析：设空气的摩尔质量为M ，在海底和岸上的密度分别为ρ海和ρ岸，一次吸入空气的体积为V ，则有Δn ＝（ρ海－ρ岸） VMN A ，代入数据得Δn ≈3×1022(个)．答案：3×1022个[课时作业]一、单项选择题1．某种油的密度为8×102kg/m 3，若不慎将0.8 kg 这种油漏到湖水中并形成单分子油膜，则受污染的湖面面积为( )A ．10－3m 2B ．107 cm 2C ．10 km 2D ．10－10m 2解析：选C.根据m ＝ρV ＝ρ·Sd 得湖面受污染面积S ＝m ρd ＝0.88×102×10－10 m 2＝107 m 2＝10 km 2，故C 项正确．2．通常把萝卜腌成咸菜需要几天，而把萝卜炒成熟菜，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( )A ．盐分子太小，很容易进入萝卜中B ．萝卜分子和盐分子之间在温度高时吸引力大C ．萝卜分子间有间隔，易扩散D ．炒菜时温度高，分子热运动剧烈解析：选D.炒菜时温度高，盐分子的热运动剧烈，能更快地进入萝卜中．3．南京市已经开展空气中PM2.5浓度的监测工作．PM2.5 是指空气中直径小于2.5微米的悬浮颗粒物，其飘浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后会进入血液对人体形成危害．矿物燃料燃烧是形成PM2.5的主要原因．下列关于PM2.5的说法中错误的是( )A ．温度越高，PM2.5的运动越激烈B ．PM2.5在空气中的运动属于分子热运动C ．周围大量分子对PM2.5碰撞的不平衡使其在空中做无规则运动D ．倡导低碳生活，减少化石燃料的使用能有效减小PM2.5在空气中的浓度解析：选B.PM2.5的无规则运动是布朗运动，所以A 、C 说法正确．形成PM2.5的主要原因是矿物燃料燃烧，所以倡导低碳生活，减少化石燃料的使用能有效减小PM2.5在空气中的浓度的说法也是正确的，说法错误的只有B.4．下列各种说法中，错误的是( )A ．两块铅压紧后能合在一起，说明了铅块中铅分子之间存在着引力B ．固体和液体很难被压缩，说明了分子之间存在着相互排斥的力C ．碎玻璃不能拼在一起，是由于分子之间存在相互作用的斥力D ．拉断一根绳子需要一定大小的拉力，说明了分子之间存在很强的引力解析：选C.两块铅压紧后连成一块、绳子很难被拉断，说明分子间存在引力，而固体、液体很难被压缩，说明分子间存在斥力，因此选项A 、B 、D 说法都是符合事实的．碎玻璃再拼在一起，分子间距离比10r 0大得多，不能达到分子引力和斥力发生作用的范围，或者说分子间作用力非常微弱，所以两块碎玻璃很难拼成一块．5．阿伏伽德罗常数是N A ，铜的摩尔质量为M ，铜的密度是ρ，则下列说法中正确的是( )A ．1 m 3铜所含原子数目是ρN AMB ．1 kg 铜所含原子数目是ρN AC ．1个铜原子的质量是M ρD ．1个铜原子占有的体积为MN Aρ解析：选A.据已知条件知1 m 3铜的质量为ρ kg ，相当于ρM mol ，所含原子数为ρM·N A ，A 正确；1 kg 铜所含原子数目是N A M ，B 错误；每个原子的质量为M N A，C 错误；每个原子占有的体积为V 摩N A ＝M ρN A，D 错误． 6．关于布朗运动，下列说法中正确的是( )A ．悬浮颗粒越大，在相同时间内撞击它的分子数越多，布朗运动越显著B ．布朗运动永不停止，且随温度升高而更加激烈C ．布朗运动并不是液体分子的运动，而是组成固体颗粒的分子的运动D ．布朗运动说明了液体分子与悬浮颗粒之间有相互作用的斥力解析：选B.布朗运动的成因是包围在悬浮颗粒周围的液体分子对颗粒瞬间的撞击不平衡．如果是悬浮颗粒太大，这种撞击的合力几乎为零，不可能使它做布朗运动．二、多项选择题7．下列说法中正确的是( ) A ．温度升高，物体分子的热运动变剧烈 B ．温度升高，物体运动加快 C ．热运动与物体的宏观运动实质是相同的 D ．热运动描述的是组成物质的分子的运动解析：选AD.热运动描述的是组成物质的分子永不停息的无规则运动，这种运动具有无规则性，与温度有关，温度升高，分子热运动的剧烈程度加剧，而物体的宏观运动描述的是组成物体的分子集体的宏观运动情况，描述的是物体的机械运动，与热运动无关．8．若以M 表示水的摩尔质量，V m 表示在标准状况下水蒸气的摩尔体积，ρ为标准状况下水蒸气的密度，N A 为阿伏伽德罗常数，m 、V 分别表示每个水分子的质量和体积，以下关系式正确的是( )A ．N A ＝ρV mmB ．ρ＝M N A VC ．m ＝M N AD ．V ＝V m N A解析：选AC.对于气体，宏观量M 、V m 、ρ之间的关系仍适用，有M ＝ρV m ，宏观量与微观量之间的质量关系也适用，有N A ＝M m ，所以m ＝M N A ，C 项正确．N A ＝M m ＝ρV mm，A 项正确．由于气体分子间有较大的距离，V mN A求出的是一个气体分子平均占有的空间，一个气体分子的体积远远小于该空间，所以D 项不正确．而B 项是将D 项代入A 中，并将C 项代入得出的，也不正确．故选AC.9．两个分子从靠近得不能再近的位置开始，使它们的距离逐渐增大，直至大于分子直径的10倍以上，这一过程中关于分子间的相互作用力的说法正确的是( )A ．分子间的引力和斥力都在减小B ．分子间的斥力在减小，引力在增大C ．分子间的相互作用力的合力在逐渐减小D ．分子间的相互作用力的合力，先减小后增大，再减小到零解析：选AD.由f －r 图象可知，在分子间距小于平衡位置时，即r <r 0时，分子力表现为斥力，在r 逐渐增大的过程中，分子力先减小到零，接着在分子间距大于平衡位置时，即r >r 0时，分子力表现为引力，分子力先随着分子间距的增大而增大到某一个最大值之后，分子力再减小直至为零．10． 1827年，英国植物学家布朗发现了悬浮在水中的花粉微粒的运动．如图所示的是显微镜下观察到的三颗花粉微粒做布朗运动的情况．从实验中可以获取的正确信息是( )A ．微粒越大，布朗运动越明显B ．温度越高，布朗运动越明显C ．布朗运动说明了花粉分子的无规则运动D ．布朗运动说明了水分子的无规则运动解析：选BD.微粒越小，布朗运动越明显；温度越高，布朗运动越明显，故A 错，B 对．布朗运动指的是花粉颗粒的运动，不是花粉分子的运动；它间接地反映了水分子的无规则运动，故C 错，D 对．三、非选择题11．在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：①往边长约为40 cm 的浅盘里倒入约2 cm 深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上．②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定．。

鲁科版选修3《分子动理论的基本观点》说课稿一、教材信息•课程名称：鲁科版选修3《分子动理论的基本观点》•作者：鲁科版编写组•适用对象：高中物理选修3学生二、教材内容概述《分子动理论的基本观点》是高中物理选修3课程中的一部分。

该章节主要介绍了分子动理论的基本观点，包括分子运动的特性、分子的热运动、分子运动与物质性质之间的关系等内容。

三、教学目标本节课的教学目标主要包括以下几个方面：1.了解分子动理论的基本概念和基本观点；2.掌握分子运动的特性及其与物质性质之间的关系；3.能够运用分子动理论解释一些具体的现象和问题；4.培养学生的思维能力和实验观察能力。

四、教学重点与难点本节课的教学重点与难点主要包括以下几个方面：•分子动理论的基本观点及其关键概念的理解；•物质的性质与分子运动之间的关系的掌握；•运用分子动理论解释具体现象和问题的能力培养。

五、教学准备为了保证教学质量，我们需要做好以下准备工作：1.教师教材：熟悉教材内容，提前准备教案；2.学生教材：确保学生拿到鲁科版选修3教材，并熟悉相关章节；3.教具准备：准备投影仪、黑板、粉笔等教学工具；4.实验材料：准备相关实验用具，如温度计、烧杯等。

六、教学过程1. 导入首先，我会通过提问的方式对学生进行导入。

例如，我会提问：“你们大家有没有想过物质由什么构成的？”“你们是否知道分子动理论？”等问题。

通过导入的方式激发学生思考，引发他们对分子动理论的兴趣。

2. 概念讲解接下来，我将对分子动理论的基本概念进行详细讲解，包括分子的定义、分子运动的基本特性等内容。

我会使用图示、实例等方式让学生更加直观地理解相关概念。

3. 实验演示为了让学生更加深入地理解分子动理论，我将进行相关实验演示。

例如，我可以通过在黑板上画出分子在不同温度下的运动状态，引导学生观察分子的热运动现象。

通过实验的方式，学生可以亲眼看到实验现象，进一步理解分子运动的特性。

4. 问题探究在学生对分子动理论有了初步了解之后，我将引导学生进行问题探究。

1.1 分子动理论地基本观点<第一课时）物体由大量分子组成地一、教学目标1．在物理知识方面地要求：<1）知道一般分子直径和质量地数量级；<2）知道阿伏伽德罗常数地含义，记住这个常数地数值和单位；<3）知道用单分子油膜方法估算分子地直径.2．培养学生在物理学中地估算能力，会通过阿伏伽德罗常数估算固体和液体分子地质量、分子地体积<或直径）、分子数等微观量.3．渗透物理学方法地教育.运用理想化方法，建立物质分子是球形体地模型，是为了简化计算，突出主要因素地理想化方法.二、重点、难点分析1．重点有两个，其一是使学生理解和学会用单分子油膜法估算分子大小<直径）地方法；其二是运用阿伏伽德罗常数估算微观量<分子地体积、直径、分子数等）地方法.2．尽管今天科学技术已经达到很高地水平，但是在物理课上还不能给学生展现出分子地真实形状和分子地外观.这给讲授分子地知识带来一定地困难，也更突出了运用估算方法和建立理想模型方法研究固体、液体分子地体积、直径、分子数地重要意义.三、教具1．幻灯投影片或课件：水面上单分子油膜地示意图；离子显微镜下看到钨原子分布地图样.2．演示实验：演示单分子油膜：油酸酒精溶液<1∶200），滴管，直径约20cm圆形水槽，烧杯，画有方格线地透明塑料板.四、主要教学过程[导入]古代人类对物质地组成地思考：①公元前5世纪，古希腊哲学家留基波和他地学生地争论：把一块金子切成两半，接着把其中一块金子再切成两半，这样继续下去，能分割到什么程度.要么这种分割能够永远继续下去；要么有一个限度，不能进一步分割了.也就是说，物质要么是连续地，可以无限分割下去；要么物质是由不可分地粒子构成地.在他们看来，第一种说法是荒谬地，因此，他们地结论是：物质是由小得不被察觉地“a-tomos”粒子<即原子）构成.②我国古代地一种说法：“一尺之椎，日取其半，万世不竭”——古代，人们对物质组成地认识更多地是体现了一种哲学思想.而在今天，我们则更多地建立在严密地实验基础上.[利用多媒体，逐张播放一片树叶被不断放大地图片]放大6倍时，可以看到清晰地叶脉；放大20000倍时，可以看到它是由细胞所组成地；放大到50000000倍时，就可以看到他地分子结构了[提议学生想象] 一张光盘、一片陶瓷或一块布片不断放大地情景[展示图片] 扫瞄隧道显微镜下地硅片表面原子地图像[总结][板书] 物体是由大量分子所组成地[新课教学][过渡]上面分析知道：分子地体积是极其微小地,用肉眼和光学显微镜都不能看到;放大到几十亿倍地扫描隧道显微镜才能看到.既然分子小得看不见，那怎样能知道分子地大小呢？怎样测量呢？1．分子地大小.<1）单分子油膜法是最粗略地说明分子大小地一种方法.将一滴体积已知地小油滴, 滴在水面上, 在重力作用下尽可能地散开形成一层极薄地油膜, 此时油膜可看成单分子油膜,油膜地厚度看成是油酸分子地直径, 所以只要再测定出这层油膜地面积, 就可求出油分子直径地大小.[介绍演示]如果油在水面上尽可能地散开，可认为在水面上形成单分子油膜，可以通过幻灯观察到，并且利用已制好地方格透明胶片盖在水面上，用于测定油膜面积.如图1所示.当然，这个实验要做些简化处理：(1>把分子看成一个个小球;(2>油分子一个紧挨一个整齐排列;(3>认为油膜厚度等于分子直径.[提问]已知一滴油地体积V和水面上油膜面积S，那么这种油分子地直径是多少？[学生回答]d=V/S[FLASH课件模拟演示] 油膜法测分子直径[在此基础上，进一步指出]①介绍数量级这个数学名词，一些数据太大，或很小，为了书写方便，习惯上用科学记数法写成10地乘方数，如3×10-10m.我们把10地乘方数叫做数量级，那么1×10-10m和9×10-10m，数量级都是10-10m.②如果分子直径为d，油滴体积是V，油膜面积为S，则d=V/S，根据估算得出分子直径地数量级为10-10m.<2）利用扫描隧道显微镜测定分子地直径.<3）物理学中还有其他不同方法来测量分子地大小，用不同方法测量出分子地大小并不完全相同，但是数量级是相同地.测量结果表明，一般分子直径地数量级是10-10m.例如水分子直径是4×10-10m，氢分子直径是2.3×10-10m.<4）指出认为分子是小球形是一种近似模型，是简化地处理问题，实际分子结构很复杂，但通过估算分子大小地数量级，对分子地大小有了较深入地认识.2．阿伏伽德罗常数[向学生提问]在化学课上学过地阿伏伽德罗常数是什么意义？数值是多少？明确1mol物质中含有地微粒数<包括原子数、分子数、离子数……）都相同.此数叫阿伏伽德罗常数，可用符号N A表示此常数，N A=6.02×1023个/mol，粗略计算可用N A=6×1023个/mol.<阿伏伽德罗常数是一个基本常数，科学工作者不断用各种方法测量它，以期得到它精确地数值.）[再问学生]摩尔质量、摩尔体积地意义.[例题分析]下列叙述中正确地是：<1）1cm3地氧气中所含有地氧分子数为6.02×1023个<2）1克氧气中所含有地氧分子数为6×1023个；<3）1升氧气中含氧分子数是6×1023个；<4）1摩氧气中所含有地氧分子数是6×10233．微观物理量地估算若已知阿伏伽德罗常数，可对液体、固体地分子大小进行估算.事先我们假定近似地认为液体和固体地分子是一个挨一个排列地<气体不能这样假设）.[例题分析]水地分子量18，水地密度为103kg/m3,阿伏加德罗常数为NA=6.02×1023个/ mol，则：<1）水地摩尔质量M=__________<2）水地摩尔体积V=__________<3）一个水分子地质量m0 =_____________<4）一个水分子地体积V0 =_____________<5）将水分子看作球体，分子直径d=_______________<6）10g水中含有地分子数目N=___________________[归纳总结] 以上计算分子地数量、分子地直径，都需要借助于阿伏伽德罗常数.因此可以说，阿伏伽德罗常数是联系微观世界和宏观世界地桥梁.它把摩尔质量、摩尔体积等这些宏观量与分子质量、分子体积<直径）等这些微观量联系起来.阿伏伽德罗常数是自然科学地一个重要常数.现在测定它地精确值是N A=6.022045×1023/mol.<三）课堂练习1、已知氢气地摩尔质量是2×10-3kg/mol,水地摩尔质量是1.8×10-2kg/mol,计算1个氢分子和水分子地质量.2、若已知铁地原子量是56,铁地密度是7.8×103kg／m3,试求质量是1g地铁块中铁原子地数目(取1位有效数字>及一个铁原子地体积.<四）课堂小结1．物体是由体积很小地分子组成地.这一结论有坚实地实验基础.单分子油膜实验等实验是上述结论地有力依据.分子直径大约有10-10M地数量级.2．阿伏伽德罗常数是物理学中地一个重要常数，它地意义和常数数值应该记住.3．学会计算微观世界地物理量<如分子数目、分子质量、分子直径等）地一般方法.由于微观量是不能直接测量地，人们可以测定宏观物理量，用阿伏伽德罗常数作为桥梁，间接计算出微观量来.如分子质量m，可通过物质摩尔质量M和阿伏伽德罗常数N A，得到m=M/N A.通过物质摩尔质量M、密度ρ、阿伏伽德罗常数N A，计算出分子直径<五）说明由于课堂内时间限制，单分子油膜法测定分子直径地实验不可能在课堂上完成全过程.在课堂上通过课件地演示，让学生看到油膜散开现象和油膜面积地测量方法.五、教后记1、本课采用多媒体教学手段，通过丰富地图片地比较和展示，让学生对分子地大小有一个感性地认识；同时用FLASH课件演示油膜法测分子直径地实验操作过程和分析方法，形象生动，有助于学生地理解和掌握；2、在分析分子直径地过程中还应用比喻地手法加以强调突出；3、对阿夫加德罗常数地理解，则注重从具体例题入手.先以例题分析N A地含义和用途，再由学生当堂练习，在实践中掌握应用N A分析问题地基本思路.申明：所有资料为本人收集整理，仅限个人学习使用，勿做商业用途.。