新人教版选修3-3高中物理第七章 分子动理论教案

《分子的热运动》教学设计一、教材分析教材从分子的组成入手，先说明分子在做无规则运动，然后讲到扩散现象，接下来对布朗运动的分析，并对分子热运动进行讲解，对今后学习微观分子学打下良好的基础，在整个高中的物理3-3知识体系中占据着重要的地位，同时它也是高中阶段物理教学中非重点知识中的重点。

二、学情分析学生在初中已学过分子动理论的相关知识，对扩散现象的认识很到位。

对于高二的学生已经具备了一定的分析，概括，推理能力，学生在数学学习中，一题平时的生活经验中，已经接触到了一些统计学方面的知识。

对于目前学生存在一些困难：认为显微镜下的就是微观的，所以看到的就是分子的运动；理解布朗运动明显的原理有欠缺，常会出现相反的结论；看到的现象还需要经过思维去理解，尚要进行一定的训练。

因此，应该注意培养学生分析综合能力，理解推理能力，实验能力 本节课重点是通过对布朗运动的研究，使学生体验科学探究的过程、掌握物理探究的方法，比如放大法、转换法等，并能解决“25是指大气中直径小于或等于25微米的颗粒物，也称为可入肺颗粒物。

25被人吸入后会直接进入支气管，干扰肺部的气体交换，引发包括哮喘、支气管炎和心血管病等方面的疾病。

请问25”这一热门话题，贴近生活，联系实际，用物理知识解决实际问题。

二、放手让学生设计并演示实验，引发思维冲突认知心理学研究表明，人生来具有好奇心，但并不天生喜欢思考，除非体验到解决某一问题的愉悦感，才会喜欢思考。

我原先准备自己演示在冷、热水中滴品红这个实验，后来采用学生设计、学生演示、学生汇报结果这种方式，发现学生完成得很好。

在布朗运动实验中，请一名学生观察现象并告诉大家，一组学生上来点点、连线，学生完成得也很好。

这说明学生很乐意参与到其中来，思维打开了，所以后来也能提出很多高质量的问题。

三、组织探究活动和合作交流，呈现认识的多样性和思维的个性本节课重点是通过对布朗运动的研究，使学生体验科学探究的过程、掌握物理探究的方法，比如放大法、转换法等，并能解决“PM25细颗粒”等一些实际问题。

第七章分子动理论目录物体是由大量分子组成的------------------------------------------------------------------------ 1 考点一：用油膜法估测分子的大小--------------------------------------------------------------- 1 考点二：分子的大小--------------------------------------------------------------------------- 4 考点三：阿伏加德罗常数----------------------------------------------------------------------- 5 分子热运动------------------------------------------------------------------------------------ 9 考点一、扩散现象----------------------------------------------------------------------------- 9 考点二、布朗运动---------------------------------------------------------------------------- 11 考点三、热运动------------------------------------------------------------------------------ 14 分子间的作用力------------------------------------------------------------------------------- 16 考点一、分子间的作用力---------------------------------------------------------------------- 17 考点二、分子动理论-------------------------------------------------------------------------- 22 温度和温标----------------------------------------------------------------------------------- 25 考点一、状态参量与平衡态-------------------------------------------------------------------- 25 考点二、热平衡与温度------------------------------------------------------------------------ 26 考点三、温度计与温标------------------------------------------------------------------------ 28 内能----------------------------------------------------------------------------------------- 33 考点一、分子动能---------------------------------------------------------------------------- 33 考点二、分子势能---------------------------------------------------------------------------- 36 考点三、内能-------------------------------------------------------------------------------- 39 专题提升------------------------------------------------------------------------------------- 42第七章分子动理论物体是由大量分子组成的[目标定位] 1.知道物体是由大量分子组成的及分子的大小.2.能够用单分子油膜法估算出油酸分子的大小.3.知道阿伏加德罗常数，会用这个常数进行相关的计算或估算．考点一：用油膜法估测分子的大小1．理想化：把很小的一滴油酸滴在水面上，水面上会形成一块油酸薄膜，薄膜是由单层的油酸分子组成的． 2．模型化：在估测油酸分子大小的数量级时，可以把它简化为球形，认为油膜的厚度就是油酸分子的直径． 3．需要解决的两个问题：一是获得很小的一小滴油酸并测出其体积；二是测量这滴油酸在水面上形成的油膜面积． 4．油膜法测分子的大小 (1)实验原理把一滴油酸(事先测出其体积V )滴在水面上，在水面上形成油酸薄膜，认为是单分子层，且把分子看成球形．油膜的厚度就是油酸分子的直径d ，测出油膜面积S ，则分子直径d ＝VS. 油膜法估测分子直径分三个过程：获得一滴油酸酒精溶液，并由配制浓度求出其中所含纯油酸的体积V .用数格子法不足半个的舍去，多于半个的算一个，即“四舍五入”法求出油膜面积S .由公式d ＝V S计算结果.其中V 和S 的单位均采用国际单位制中的单位，即体积V 的单位是m 3，面积S 的单位是m 2.例1 在做“用油膜法估测分子的大小”实验中，油酸酒精溶液的浓度为每104mL 溶液中有纯油酸6 mL ，用注射器测得1 mL 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2所示，坐标纸中正方形小方格的边长为20 mm ，则：图2(1)油膜的面积是多少？(2)每一滴油酸酒精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 (1)2.32×10－2m 2(2)1.2×10－11m 3(3)5.2×10－10m解析 (1)油膜轮廓包围的方格数约58个，则油膜的面积S ＝58×(20×10－3)2m 2＝2.32×10－2m 2. (2)每滴溶液中含纯油酸的体积V ＝150×6104 mL＝1.2×10－5mL ＝1.2×10－11m 3(3)油酸分子的直径d ＝V S ＝1.2×10－112.32×10－2m≈5.2×10－10m.题组一 用油膜法估测分子的大小1.在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，以下给出的是可能的操作步骤，把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在横线上________，并请补充实验步骤D 的计算式．A ．将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长1 cm 的正方形为单位，计算出轮廓内正方形的个数n .B ．将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定．C ．用浅盘装入约2 cm 深的水，然后将痱子粉均匀地撒在水面上．D ．用测量的物理量估算出油酸分子的直径d ＝______.E ．用滴管将事先配好的体积浓度为0.05%的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒，记下滴入的溶液体积V 0与滴数N .F ．将玻璃板放在浅盘上，用笔将薄膜的外围形状描画在玻璃板上． 答案 ECBFAD5V 0Nn解析 根据实验步骤可知合理的顺序为ECBFAD. 一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为V 0N×0.05%，S ＝n ×10－4 m 2所以分子的直径d ＝V 0NS×0.05%＝5V 0Nn2.(多选)某同学在用油膜法估测分子的大小的实验中，计算结果明显偏大，可能是由于( ) A ．油酸未完全散开 B ．油酸中含有大量的酒精C ．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格D ．求每滴体积时，1 mL 的溶液的滴数多记了10滴 答案 AC解析 油酸分子直径d ＝V S.计算结果明显偏大，可能是V 取大了或S 取小了，油酸未完全散开，所测S 偏小，d 偏大，A 正确；油酸中含有大量的酒精，不影响结果，B 错；若计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，使S 变小，d 变大，C 正确；若求每滴体积时，1 mL 的溶液的滴数多记了10滴，使V 变小，d 变小，D 不正确． 3.某种油剂的密度为8×102kg/m 3，取这种油剂0.8 g 滴在水面上，最后形成油膜的最大面积约为( ) A ．10－10m 2 B ．104 m2C ．1010 cm 2D ．104 cm 2答案 B解析 由d ＝V S ，得S ＝V d ＝m ρd ＝8×10－48×102×10－10 m 2＝104 m 2.4.某同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验前，查阅数据手册得知：油酸的摩尔质量M ＝0.283 kg·mol －1，密度ρ＝0.895×103kg·m －3.若100滴油酸的体积为 1 mL ，则1滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是________m 2.(取N A ＝6.02×1023 mol －1，球的体积V 与直径D 的关系为V ＝16πD 3，结果保留两位有效数字)答案 10解析 一个油酸分子的体积V ＝M ρN A ，又V ＝16πD 3，得分子直径D ＝ 36MπρN A最大面积S ＝V D D，解得S ＝10 m 2. 考点二：分子的大小1．分子的简化模型：为了研究问题方便，把具有复杂内部结构的分子看做球体或立方体． (1)球体模型对固体和液体，分子间距比较小，可以认为分子是一个一个紧挨着的球． 设分子的体积为V ，由V ＝43π⎝ ⎛⎭⎪⎫d 23，可得分子直径d ＝36V π. (2)立方体模型图3由于气体分子间距比较大，是分子直径的10倍以上，此时常把分子占据的空间视为立方体，认为分子处于立方体的中心(如图3所示)，从而计算出气体分子间的平均距离为a ＝3V .2．分子的大小：用不同方法测量时结果有差异，但数量级是一致的．大多数分子大小的数量级是10－10_m.3．观察方法：用肉眼和高倍的光学显微镜都无法看到，可以用扫描隧道显微镜观察到．例2 下列说法中正确的是( ) A ．物体是由大量分子组成的B ．无论是无机物质的分子，还是有机物质的大分子，其分子大小的数量级都是10－10mC ．本节中所说的“分子”，只包含化学中的分子，不包括原子和离子D ．分子的质量是很小的，其数量级为10－10kg答案 A解析 物体是由大量分子组成的，故A 正确．一些有机物质的大分子大小的数量级超过10－10m ，故B 错误．本节中把化学中的分子、原子、离子统称为分子，故C 错误．分子质量的数量级一般为10－26kg ，故D 错误．题组二 分子大小的估算1.(多选)关于分子，下列说法中正确的是( )A ．把分子看做球形是对分子的简化模型，实际上，分子的形状并不真的都是球形B ．所有分子的直径都相同C ．不同分子的直径一般不同，但数量级基本一致D ．测定分子大小的方法有很多种，油膜法只是其中一种方法 答案 ACD解析 把分子看做球形是将实际问题的理想化，A 正确；不同分子直径大小不同，但数量级除有机物的大分子外，一般都是10－10m ，B 错误，C 正确；油膜法只是常见的测量分子大小的一种方法，选项D 正确．2.纳米材料具有很多优越性，有着广阔的应用前景．边长为1 nm 的立方体，可容纳液态氢分子(其直径约为10－10m)的个数最接近于( )A ．102个 B ．103个 C ．106个 D ．109个 答案 B解析 1 nm ＝10－9m ，则边长为1 nm 的立方体的体积V ＝(10－9)3m 3＝10－27m 3.将液态氢分子看做边长为10－10m 的小立方体，则每个氢分子的体积V 0＝(10－10)3m 3＝10－30m 3，所以可容纳的液态氢分子的个数N ＝VV 0＝103(个)．3.已知在标准状况下，1 mol 氢气的体积为22.4 L ，氢气分子间距约为( ) A ．10－9m B ．10－10m C ．10－11m D ．10－8m答案 A解析 在标准状况下，1 mol 氢气的体积为22.4 L ，则每个氢气分子占据的体积V 0＝V N A ＝22.4×10－36.02×1023m 3≈3.72×10－26m 3.按立方体估算，占据体积的边长：L ＝3V 0＝33.72×10－26 m ≈3.3×10－9m ．故选A.考点三：阿伏加德罗常数1．定义：1 mol 的任何物质所含有的粒子数．2．大小：在通常情况下取N A ＝6.02×1023mol －1，在粗略计算中可以取N A ＝6.0×1023mol －1. 3．应用(1)N A 的桥梁和纽带作用阿伏加德罗常数是联系宏观世界和微观世界之间的一座桥梁．它把摩尔质量M mol 、摩尔体积V mol 、物体的质量m 、物体的体积V 、物体的密度ρ等宏观量，跟单个分子的质量m 0、单个分子的体积V 0等微观量联系起来，如图4所示．图4其中密度ρ＝m V ＝M mol V mol ，但要切记对单个分子ρ＝m 0V 0是没有物理意义的． (2)常用的重要关系式 ①分子的质量：m 0＝M molN A. ②分子的体积：V 0＝V mol N A ＝M mol ρN A (适用于固体和液体)．注意：对于气体分子V molN A只表示每个分子所占据的空间． ③质量为m 的物体中所含有的分子数：n ＝mN AM mol.④体积为V 的物体中所含有的分子数：n ＝VN AV mol. 深度思考V mol ＝N A V 0(V 0为一个分子的体积，V mol 为摩尔体积)，对于任何物质都成立吗？答案 V mol ＝N A V 0仅适用于固体和液体，不适用于气体．(1)对于固体和液体，可认为分子紧密排列，分子间没有空隙，则V mol ＝N A V 0.(2)对于气体来说，分子间的距离远大于分子的直径．V 0应为每个气体分子占有的空间体积而不是每个气体分子的实际体积．对于涉及微观量和宏观量的计算时，一定注意用阿伏加德罗常数这个桥梁联系起来，即N A ＝V V 0＝Mm 0，V 、M 分别为摩尔体积和摩尔质量，V 0、m 0分别为单个分子的体积分子平均占有空间和质量.例3 阿伏加德罗常数是N A mol －1，铜的摩尔质量是μ kg/mol ，铜的密度是ρ kg/m 3，则下列说法不正确的是( ) A ．1 m 3铜中所含的原子数为ρN A μ B ．一个铜原子的质量是μN AC ．一个铜原子所占的体积是μρN AD ．1 kg 铜所含有的原子数目是ρN A 答案 D解析 1 m 3铜所含有的原子数为n ＝m μ·N A ＝ρ·V ′μ·N A ＝ρN A μ，A 正确．一个铜原子的质量为m 0＝μN A，B 正确．一个铜原子所占的体积为V 0＝V mol N A ＝μρN A ，C 正确.1 kg 铜所含原子数目为n ＝1μ·N A ＝N Aμ，D 错误． 例4 已知氧气分子的质量m ＝5.3×10－26kg ，标准状况下氧气的密度ρ＝1.43 kg/m 3，阿伏加德罗常数N A ＝6.02×1023mol －1，求： (1)氧气的摩尔质量；(2)标准状况下氧气分子间的平均距离；(3)标准状况下1 cm 3的氧气中含有的氧分子数．(保留两位有效数字) 答案 (1)3.2×10－2kg/mol (2)3.3×10－9m (3)2.7×1019个解析 (1)氧气的摩尔质量为M ＝N A m ＝6.02×1023×5.3×10－26kg/mol ≈3.2×10－2kg/mol.(2)标准状况下氧气的摩尔体积V ＝M ρ，所以每个氧气分子所占空间V 0＝V N A ＝MρN A.而每个氧气分子占有的体积可以看成是棱长为a 的立方体，即V 0＝a 3，则a 3＝M ρN A ，a ＝ 3M ρN A ＝ 3 3.2×10－21.43×6.02×1023 m ≈3.3×10－9m.(3)1 cm 3氧气的质量为m ′＝ρV ′＝1.43×1×10－6 kg ＝1.43×10－6 kg则1 cm 3氧气中含有的氧分子个数N ＝m ′m ＝1.43×10－65.3×10－26个≈2.7×1019个.题组三阿伏加德罗常数的应用1.．从下列数据组可以算出阿伏加德罗常数的是( ) A．水的密度和水的摩尔质量B．水的摩尔质量和水分子的体积C．水分子的体积和水分子的质量D．水分子的质量和水的摩尔质量答案 D解析阿伏加德罗常数是指1 mol任何物质所含的粒子数，对固体和液体，阿伏加德罗常数N A＝摩尔质量M分子质量m0，或N A＝摩尔体积V分子体积V0.因此，正确的选项是D.2．N A代表阿伏加德罗常数，下列说法正确的是( )A．在同温同压时，相同体积的任何气体单质所含的原子数目相同B．2 g氢气所含原子数目为N AC．在常温常压下，11.2 L氮气所含的原子数目为N AD．17 g氨气所含电子数目为10N A答案 D解析由于构成单质分子的原子数目不同，所以同温同压下，同体积单质气体所含原子数目不一定相同，A错；2 g 氢气所含原子数目为2N A，B错；只有在标准状况下，11.2 L氮气所含的原子数目才为N A，而常温常压下，原子数目不能确定，C错；17 g氨气即1 mol氨气，其所含电子数目为(7＋3)N A，即10N A，D正确．3．2008年北京奥运会上，美丽的“水立方”游泳馆简直成了破世界纪录的摇篮，但“水立方”同时也是公认的耗水大户，因此，“水立方”专门设计了雨水回收系统，平均每年可以回收雨水10 500 m3，相当于100户居民一年的用水量，请你根据上述数据估算一户居民一天的平均用水量与下面哪个水分子数目最接近(设水分子的摩尔质量M ＝1.8×10－2 kg/mol)( )A．3×1031个B．3×1028个C．9×1027个D．9×1030个答案 C解析每户居民一天所用水的体积V＝10 500100×365m3≈0.29 m3，该体积所包含的水分子数目n＝ρVMN A≈9.7×1027个，最接近C选项．4．某种物质的摩尔质量为M(kg/mol)，密度为ρ(kg/m3)，若用N A表示阿伏加德罗常数，则：(1)每个分子的质量是________ kg；(2)1 m3的这种物质中包含的分子数目是________；(3)1 mol的这种物质的体积是________ m3；(4)平均每个物质分子所占有的空间是________ m3.答案(1)MN A (2)ρN AM(3)Mρ(4)MρN A解析(1)每个物质分子的质量等于摩尔质量与阿伏加德罗常数的比值，即m0＝MN A .(2)1 m 3的物质中含有的分子的物质的量为n ＝1M ρ＝ρM ，故1 m 3的物质中含有的分子数为n ·N A ＝ρN A M.(3)1 mol 物质的体积，即摩尔体积V mol ＝Mρ.(4)平均每个物质分子所占有的空间是摩尔体积与阿伏加德罗常数的比值，即V 0＝V mol N A ＝M ρN A. 5．在“用油膜法估测分子的大小”实验中所用的油酸酒精溶液的浓度为1 000 mL 溶液中有纯油酸0.6 mL ，用注射器测得1 mL 上述溶液为80滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，测得油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图1所示，图中每一小方格的边长为1 cm ，试求：图1(1)油酸薄膜的面积是________cm 2；(2)实验测出油酸分子的直径是________m ；(结果保留两位有效数字) (3)实验中为什么要让油膜尽可能散开？ 答案 (1)114(113～115都对) (2)6.6×10－10(3)这样做的目的是让油膜在水面上形成单分子油膜解析 (1)舍去不足半格的，多于半格的算一格，数一下共有114(113～115)个； 一个小方格的面积S 0＝L 2＝1 cm 2， 所以面积S ＝114×1 cm 2＝114 cm 2. (2)一滴纯油酸的体积V ＝0.61 000×180mL ＝7.5×10－12 m 3油酸分子直径d ＝V S ＝7.5×10－12114×10－4 m ≈6.6×10－10m. (3)让油膜尽可能散开，是为了让油膜在水面上形成单分子油膜．6．1 mol 铜的质量为63.5 g ，铜的密度为8.9×103kg/m 3，试估算一个铜原子的质量和体积．(已知N A ＝6×1023mol－1)答案 1.06×10－25kg 1.19×10－29m 3解析 铜的摩尔质量M ＝63.5 g/mol ＝6.35×10－2 kg/mol ，1 mol 铜有N A ＝6×1023个原子，一个原子的质量为：m 0＝MN A≈1.06×10－25 kg铜的摩尔体积为：V mol ＝Mρ＝6.35×10－28.9×103 m 3/mol ≈7.13×10－6 m 3/mol所以，一个铜原子的体积：V 0＝V mol N A ＝7.13×10－66×1023m 3≈1.19×10－29 m 3.分子热运动[目标定位] 1.知道扩散现象、布朗运动以及热运动的定义.2.理解布朗运动产生的原因和特点.3.知道什么是热运动及决定热运动激烈程度的因素． 考点一、扩散现象1．定义：不同物质能够彼此进入对方的现象．（说明分子间存在空隙）2．产生原因：扩散现象不是外界作用引起的，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反映． 3．发生环境：物质处于固态、液态和气态时，都能发生扩散现象． 4．影响因素(1)浓度差：总是从浓度大向浓度小处扩散，两边浓度相同时，保持动态平衡；(2)物态：气态扩散最显著，液态次之，固态最慢；(3)温度：在两种物质一定的前提下，温度越高，扩散现象越显著．5．特点：(1)永不停息；(2)无规则性．6．意义：证明了物质分子永不停息地做无规则运动．7．应用举例：在高温条件下通过分子的扩散，在纯净半导体材料中掺入其他元素．例1 (多选)如图1所示，一个装有无色空气的广口瓶倒扣在装有红棕色二氧化氮气体的广口瓶上，中间用玻璃板隔开，当抽去玻璃板后所发生的现象(已知二氧化氮的密度比空气的密度大)，下列说法正确的是( )图1A ．过一段时间可以发现上面瓶中的气体变成了淡红棕色B ．二氧化氮由于密度较大，不会跑到上面的瓶中，所以上面瓶不会出现淡红棕色C ．上面的空气由于重力作用会到下面的瓶中，于是将下面瓶中的二氧化氮排出了一小部分，所以会发现上面瓶中的瓶口处显淡红棕色，但在瓶底处不会出现淡红棕色D ．由于气体分子在运动着，所以上面的空气会运动到下面的瓶中，下面的二氧化氮也会自发地运动到上面的瓶中，所以最后上下两瓶气体的颜色变得均匀一致 答案 AD解析 由于扩散现象，上面的空气分子与下面的二氧化氮分子会彼此进入对方，直到最后混合均匀，颜色变得一致，应选A、D.题组一扩散与分子热运动1.(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．扩散现象在气体、液体和固体中都能发生E．液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的答案ACD解析根据分子动理论，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C正确，B错误；扩散现象在气体、液体和固体中都能发生，故D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E错误．2．通常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，那么造成这种差别的主要原因是( )A．加热后盐分子变小了，很容易进入萝卜中B．炒菜时萝卜翻动地快，盐和萝卜接触多C．加热后萝卜分子间空隙变大，易扩散D．炒菜时温度高，分子热运动激烈答案 D解析在扩散现象中，温度越高，扩散得越快．在腌萝卜时，是盐分子在常温下的扩散现象，炒菜时，是盐分子在高温下的扩散现象，因此，炒菜时萝卜咸得快，腌菜时萝卜咸得慢，A、B、C是错误的．故正确选项为D.3．在长期放着煤的墙角处，地面和墙角有相当厚的一层染上黑色，这说明( )A．分子是在不停地运动B．煤是由大量分子组成的C．分子间没有空隙D．分子运动有时会停止答案 A解析煤分子不停地运动，进入地面和墙角，正确选项为A.4．(多选)扩散现象说明了( )A．物体是由大量分子组成的B．物质内部分子间存在着相互作用力C．分子间存在着空隙D．分子在做无规则的运动答案CD解析扩散现象是一种物质的分子进入另一种物质内部的现象，因而说明了分子间存在着空隙；而物质混合达到均匀，则表明分子的运动是无规则的．故正确答案为 C、D.考点二、布朗运动1．定义：悬浮在液体(或气体)中的固体微粒的不停的无规则运动．它首先是由英国植物学家布朗在1827年用显微镜观察悬浮在水中的花粉微粒时发现的．2．研究对象：悬浮在液体或气体中的固体小颗粒，不是固体颗粒中的单个分子，也不是液体分子．3．产生的原因：大量液体或气体分子对悬浮微粒撞击的不平衡造成的．4．运动特点：(1)永不停息；(2)无规则．5．影响因素：微粒的大小和温度的高低．(1)固体颗粒越小，布朗运动越显著；(2)温度越高，布朗运动越剧烈．6．意义：悬浮微粒的无规则运动不是分子的运动，但是它间接地反映了液体或气体分子的无规则运动．深度思考如图2甲、乙为观察“小炭粒的布朗运动”的实验图，图丙为每隔30 s炭粒的运动位置连线图．根据实验探究以下问题：图2(1)小炭粒的运动是由外界因素引起的吗？(2)图丙中描绘出的曲线是小炭粒的运动轨迹吗？答案(1)不是．(2)不是运动轨迹，是每隔30 s小炭粒运动位置的连线．例2(多选)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小颗粒的无规则运动，是由液体或气体分子对微小颗粒的撞击作用的不平衡产生的，故A正确；布朗运动是指悬浮在液体或气体中的微小颗粒的运动，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．例3如图3所示，是关于布朗运动的实验，下列说法正确的是( )图3A．图中记录的是分子无规则运动的情况B．图中记录的是微粒做布朗运动的轨迹C．实验中可以看到，微粒越大，布朗运动越明显D．实验中可以看到，温度越高，布朗运动越剧烈答案 D解析图中记录的是每隔若干时间(如30 s)微粒位置的连线，不是微粒运动的轨迹，也不是分子的无规则运动，而是微粒的无规则运动，故选项A、B错；微粒做布朗运动的根本原因是：各个方向的液体或气体分子对它的碰撞不平衡，因此，微粒越小、温度越高，液体或气体分子对它的碰撞越不平衡，布朗运动越剧烈，故选项D正确，C错误．题组二布朗运动与热运动1．关于布朗运动，下列说法中正确的是( )A．说明了悬浮颗粒做无规则运动的剧烈程度与温度无关B．布朗运动是组成固体微粒的分子无规则运动的反映C．布朗运动是液体或气体分子无规则运动的反映D．观察时间越长，布朗运动越显著答案 C解析布朗运动是固体颗粒的无规则运动，其剧烈程度与温度和颗粒大小有关，与时间无关，选项C正确，A、B、D错误．2．(多选)关于布朗运动的剧烈程度，下列说法中正确的是( )A．固体微粒越大，瞬间与固体微粒相碰撞的液体分子数目越多，布朗运动越显著B．固体微粒越小，瞬间与固体微粒相碰撞的液体分子数目越少，布朗运动越显著C．液体的温度越高，单位时间内与固体微粒相碰撞的液体分子数目越多，布朗运动越显著D．液体的温度越高，单位时间内与固体微粒相碰撞的液体分子数目越少，布朗运动越显著答案BC3．某同学做布朗运动实验，得到某个观测记录如图1所示，关于该记录下列说法正确的是( )图1A．图中记录的是某个液体分子做无规则运动的情况B．图中记录的是某个布朗微粒的运动轨迹C．图中记录的是某个微粒做布朗运动的速度—时间图线D．图中记录的是按等时间间隔依次记录的某个布朗微粒位置的连线答案 D解析微粒在周围液体分子无规则碰撞作用下做布朗运动，轨迹是无规则的，实际操作中不易描绘出微粒的实际轨迹．而按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置连线的无规则，也能充分反映微粒布朗运动的无规则性，本实验记录的正是某一微粒位置的连线，故选D.4．(多选)把墨汁用水稀释后取出一滴放在显微镜下观察，如图2所示，下列说法中正确的是( )图2A．在显微镜下既能看到水分子也能看到悬浮的小炭粒，且水分子不停地撞击炭粒B．小炭粒在不停地做无规则运动，这就是所说的布朗运动C．越小的炭粒，运动越明显D．在显微镜下看起来连成一片的液体，实际上是由许许多多的静止不动的水分子组成的答案BC解析在光学显微镜下，只能看到悬浮的小炭粒，看不到水分子，故A错；在显微镜下看到小炭粒不停地做无规则运动，这就是布朗运动，且看到的炭粒越小，运动越明显，故B、C正确，D显然是错误的．考点三、热运动1．定义：分子永不停息的无规则运动．2．宏观表现：布朗运动和扩散现象．3．特点(1)永不停息；(2)运动无规则；(3)温度越高，分子的热运动越激烈．4．对热运动的理解(1)所谓分子的“无规则运动”，是指由于分子之间的相互碰撞，每个分子的运动速度无论是方向还是大小都在不断地变化．(2)热运动是对大量分子而言的，对个别分子无意义．(3)分子热运动的剧烈程度虽然受到温度影响，温度高运动快，温度低运动慢，但分子的运动永远不会停息．5．布朗运动与扩散现象的区别与联系。

分子动理论第一节物体是由大量分子组成的教学设计时间：2019年4月[理念指导]《基础教育课程改革纲要（试行）》中明确指出“改变课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状，倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，培养学生搜集和处理信息的能力，获取新知识的能力，分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。

”探究式教学是一种建立在现代教育思想基础之上的拥有全新教育理念的全新教学模式，它充分体现了新课改对教学模式的要求。

探究式教学以提出问题、分析问题、解决问题为主线，注重以人为本，强调学生主动参与学习的全过程，使学生的思维始终处于积极地探究过程之中，激发学生的灵感，开拓思维能力，塑造创新的潜质，它不仅重视知识的掌握，更重视过程的体验和情感态度的养成。

本节课我采用指导学生学习，当堂训练的模式。

我首先采用视频引入，给学生展示一个微观世界，体会到组成物体的分子很多很小。

然后采用以下步骤进行教学：1、提出分子模型——球模型，给学生2分钟的时间思考并尝试测量实物球直径的方法，探究测量分子直径的方法。

2、自学指导。

教师设置问题，让学生在问题下有目的的学习，并且教师要指导学习方法，告诉学生自学的时间，完成课堂探究第一个问题，理解并能简述实验原理。

3、用小球模拟油酸滴入水中成膜的过程，设置问题，让学生自学。

思考并理解解决问题的方案的原理。

体会放大法在物理中的运用。

4、演示实验过程，设置问题，思考如何快速计算面积。

5、分组实验，处理实验数据。

6、当堂训练。

教师根据学生掌握情况，马上进行知识检测。

规范解题过程。

师：科学家运用先进的仪器，可以进行精密的测量，得到分子直径的数量级为们没有这样的仪器，我们有什么办法估测吗？这就是本节课所要学习的内容。

师：同学们再来看，分子的结构虽然不同。

但我们把它们简化为一种模型——球模型。

（二）课堂探究师：每组都要这样一份器材，给同学们两分钟的时间，思考并尝试测量实物小球直径的方法。

（2分钟）师：哪位同学说说你们组测量小球直径的方法？晏英翔：用直尺直接测量，还可以用绳子绕一圈，测量绳子的长度，在求解直径。

选修3-3 第七章分子动理论1、物体由大量分子组成油膜法估算分子大小；多数分子大小的数量级为10-10阿伏伽德罗常数N A=6.0 1023mol-12、分子的热运动扩散、布朗运动、热运动3、分子间的作用力4、温度和温标：T=t+273.15℃5、内能分子动能分子势能沙场点兵（不定项选择）1、（2014北京）下列说法正确的是( )A、物体温度降低,其分子热运动的平均动能B、物体温度升高，其分子热运动的平均动能增大C、物体温度降低，其内能一定增大D、物体温度不变，其内能一定不变2、（2013北京）下列说法正确的是（）A、液体中悬浮微粒的无规则运动称为布朗运动B、液体分子的无规则运动称为布朗运动C、物体从外界吸收热量，其内能一定增加D、物体对外界做功，其内能一定减少3、（2013福建）下列四幅图中，能正确反映分子间作用力f与分子势能E p随分子间距离r变化关系的图线是（）4、（2010全国）如图为两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线，下列说法正确的是（）A．当r大于r1时，分子间的作用力表现为引力B．当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力C．当r等于r2时，分子间的作用力为零D．在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功5、两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0.相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近.若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是（）A.在r>r0阶段，F做正功，分子动能增加，势能减小B.在r<r0阶段，F做负功，分子动能减小，势能也减小C.在r=r0时，分子势能最小，动能最大D.在r=r0时，分子势能为零E.分子动能和势能之和在整个过程中不变6、（2012广东）清晨草叶上的露珠是由空气中的水汽凝结成的水珠，这一物理过程中，分子间的（）A、引力消失,斥力增大B、斥力消失,引力增大C 、引力、斥力都减小D 、引力、斥力都增大7、（2012四川）物体由大量分子组成,下列说法正确的是（）A. 分子热运动越剧烈，物体内每个分子的动作越大B. 分子间引力总是随着分子间的距离减小而减小C. 物体的内能跟物体的温度和体积有关D. 只有外界对物体做功才能增加物体的内能8、（2011广东）如图所示，两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来，下面的铅柱不脱落，主要原因是（）A．铅分子做无规则热运动B．铅柱受到大气压力作用C．铅柱间存在万有引力作用D．铅柱间存在分子引力作用9、（2012全国）关于布朗运动的说法，下列说法正确的是（）A、布朗运动是液体分子的无规则运动B、液体温度越高，悬浮颗粒越小，布朗运动运动越激烈C、布朗运动是由液体各个部分的温度不同而引起的D、布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮颗粒撞击作用的不平衡引起的10、（2013全国）两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近。

【教学目的】1.1 物质是由大量分子组成的1.了解物质是由大量分子组成。

了解分子虽小但是可认识的,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。

通过测量分子的直径和质量，教给学生研究物理问题的方法。

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。

培养学生在物理学中的估算能力4、体会通过测量宏观量来研究微观量的思想方法【教学重点、难点】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）的方法；其二是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。

课时安排：1课时【课前准备】教学设备：平板玻璃、量筒、塑料尺、水槽、透明方格纸、滑石粉、一次性针筒（5ml）、一小袋小白菜菜籽、洗洁精酒精溶液（1∶200）、长玻璃管、红墨水、酒精学生：预习本节内容【教学过程】引言：前七章学习了有关力学方面知识，认识了力和运动一些规律。

从第八章开始学习有关热学方面知识。

初中也学过一些热现象，对其本质也用分子动理论去认识，但很不够。

这一章要进一步学习分子动理论的知识，并讨论热现象的本质及包括热能在内的能量转化和守恒定律。

自古以来，人们就不断地探索物质组成的秘密。

两千多年以前，古希腊的著名思想家谟克得特说过，万物都是由极小的微粒构成的，并把这种微粒叫做原子。

这种古代的原子学说虽然没有实验根据，却包含着原子理论的萌芽。

科学技术发展到今天，原子的存在早已不是猜想，而被实验所证实。

请大家回忆一下初中学过的分子动理论基本内容有几点？（答：物质是由大量分子组成的、分子不停地做无规则运动、分子之间有相互作用力。

）提问：什么是分子？（答：组成物质的最小微粒叫分子）教师：分子是很小的，教师引导学生观察课本的彩图2，让学生明确可用扫描隧道显微镜来观察分子并测量其大小，而光学显微镜则不行。

学生：观看课本插图，比较光学显微镜和扫描隧道显微镜的放大倍数。

分子的热运动教案3篇分子的热运动教案篇1教学目标（1）知道什么是热运动，知道分子热运动剧烈程度与温度有关（2）知道布朗运动和扩散现象，并能简单解释其原因教学建议教材分析分析一：本节教材内容特点是先实验（扩散现象和布朗运动两个实验现象），后得出结论（分子的无规则运动），并根据现象说明热运动与温度有关，因此做好演示实验是关键。

分析二：由于液体或空气分子在热运动过程中对悬浮于其中的颗粒的碰撞的不平衡性，使这些颗粒受力不平衡而开始运动，这就是布朗运动。

由于分子运动的无规则性，造成布朗运动的不规则性。

另外，温度越高，分子热运动越快，对颗粒的撞击更强，布朗运动更显著。

分析三：温度越高，分子无规则运动平均速度越快，这是一个宏观统计结果，而对于具体某个分子，温度与其运动速度并不一定存在这一关系，也许温度升高，这个分子的运动速度相反可能在降低。

教法建议建议一：做好演示实验是关键，扩散现象实验和布朗运动实验都需要认真做。

在做观察布朗运动的实验过程中，用稀释的墨汁做悬浊液，过稀时液体中的微粒太少，过浓时亮度变暗，而且微粒连在一起，不便观察，可以多试几次。

墨汁也可以不放在载片玻璃的凹槽中而只简单地滴一滴在载片玻璃上，盖上盖玻璃就可以。

显微镜的放大率在40倍左右最合适。

建议二：在实验的基础上，推出分子在不停地热运动后，要注意再用热运动的观点解释造成该实验现象的原因，以便巩固、加深学生的认识。

建议三：有关布朗运动和扩散运动的实验除做好演示实验外，若有条件，最好能用计算机模拟一下该运动的微观机制，这样有利于学生对该实验现象的理解。

教学设计方案教学重点：知道分子不停地无规则热运动，知道布朗运动和扩散运动教学难点：布朗运动和扩散运动的微观解释一、扩散运动1、演示实验空气与二氧化氮气体间的扩散现象2、概念：扩散现象3、扩散现象的微观解释：分子的无规则热运动4、计算机演示扩散过程5、对比实验：红墨水在热水和冷水中的扩散快慢。

结论：温度越高，分子运动越剧烈，扩散越快6、列举日常生活中的扩散现象：如香水味等二、布朗运动1、学生观察布朗运动现象2、微观解释布朗运动：分子撞击不平衡3、观察布朗运动与温度高低、颗粒大小关系：温度越高，布朗运动越显著；颗粒越小，布朗运动越显著。

第七章 分子动理论教学目标：1．知识目标通过例题的讲解，使学生对本章的基本概念和基本规律有进一步地理解，并能熟练应用本章知识分析解决物理问题。

2．能力目标在熟练掌握基本概念、基本规律的基础上，能够分析和解决一些实际问题。

3．物理方法教育目标通过复习，培养学生归纳知识和进一步运用知识的能力，学习一定的研究问题的科学方法。

复习重点：对物理概念的深刻含义、对物理概念的综合性运用教学方法：复习提问，讲练结合，学案导学教具投影片，学案教学过程一、本章知识点概括（一）分子动理论的基本内容［学生活动］讨论总结分子动理论中学过的知识点。

［教师］用多媒体逐条画出显示学生总结的内容：1．物质是由大量分子组成的（1）分子体积很小，它的直径的数量级是10-10 m. 油膜法测分子直径：SV d ，V 是油酸体积，S 是水面上形成的单分子油膜的面积。

（2）分子质量很小：一般分子质量的数量级为10-26 kg（3）伏加德罗常数：1 mol 的任何物质含有的微粒数相同，这个数的测量值N=6.02×1023 mol-1。

2．分子的热运动（1）扩散现象：相互接触的物体的分子互相进入对方的现象，温度越高，扩散越快。

（2）布朗运动：在显微镜下看到的悬浮在液体中的花粉颗粒的永不停息的无规则运动。

颗粒越小，运动越明显，温度越高，运动越激烈。

3．分子间的相互作用力（1）分子间同时存在相互作用的引力和斥力，通常所说的分子力为分子间引力和斥力的合力。

（2）特点：分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大则减小，随分子间距离的减小而增大，但斥力比引力变化得快。

r=r时，F引=F斥，F=0r＜r时，F引＜F斥，分子力F为斥力r＞r时，F引＞F斥，分子力F为引力r＞10r时，F引=F斥=0，F=0［投影］例 1 分子间的相互作用力既有斥力f斥，又有引力f引，下列说法正确的是（）A．分子间的距离越小，f引越小，f斥越大B．分子间的距离越小，f引越大，f斥越大C．当分子间距离由r0逐渐增大的过程中，分子力先增大后减小D．当分子间距离由r0逐渐减小的过程中，分子力逐渐增大［学生活动］解答本例题［教师分析］分子之间的相互作用力与分子之间的距离关系如下图所示：由图可知分子间距离的变化与分子力的变化的关系为：分子间的f引和f斥均随分子间的距离减小而增大。

《分子的大小》说课稿尊敬的各位评委老师：大家好！今天我说课的题目是《分子的大小》。

下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程、板书设计以及教学反思这几个方面来展开我的说课。

一、教材分析《分子的大小》是高中物理选修 3-3 第七章《分子动理论》中的重要内容。

分子动理论是研究物质热现象和热性质的重要理论基础，而分子的大小则是理解分子动理论的关键之一。

这部分内容不仅能够帮助学生深入理解微观世界的物质结构和性质，还为后续学习气体的性质、热力学定律等知识奠定了基础。

教材通过实验和理论推导，引导学生逐步认识分子的大小，培养学生的科学思维和探究能力。

二、学情分析学生在初中阶段已经对物质的构成有了初步的了解，知道物质是由分子、原子等微粒组成的。

但对于分子的大小，学生缺乏直观的认识和定量的理解。

在学习能力方面，高中生已经具备了一定的逻辑思维能力和抽象思维能力，但对于微观世界的想象和理解仍存在一定的困难。

因此，在教学过程中，需要通过实验、多媒体等手段，帮助学生建立起微观世界的模型，降低学习难度。

三、教学目标1、知识与技能目标（1）了解用油膜法估测分子大小的实验原理和方法。

（2）知道分子直径的数量级，理解阿伏伽德罗常数的含义及其应用。

2、过程与方法目标（1）通过实验探究，培养学生的观察能力、动手能力和分析处理数据的能力。

（2）通过对实验原理的分析和推理，培养学生的逻辑思维能力和科学探究方法。

3、情感态度与价值观目标（1）让学生感受微观世界的奇妙，激发学生对科学的兴趣和探索精神。

（2）培养学生严谨的科学态度和实事求是的精神。

四、教学重难点1、教学重点（1）用油膜法估测分子的大小。

（2）理解阿伏伽德罗常数的含义及其应用。

2、教学难点（1）实验中如何形成单分子油膜以及对实验数据的处理。

（2）对阿伏伽德罗常数的理解和应用。

五、教法与学法1、教法（1）讲授法：讲解分子大小的相关概念和知识，使学生建立起基本的理论框架。