新教材同步輔導(dǎo)2023年高中物理第一章分子動理論1.1分子動理論的基本內(nèi)容課件新人教版選擇性必修第三冊

第一章分子動理論學習目標1.通過問題情境探究,知道物體是由大量分子組成的,知道阿伏加德羅常數(shù),構(gòu)建分子的球形模型和小立方體模型,會進行相關(guān)的計算或估算,培養(yǎng)模型建構(gòu)能力和解決實際問題的能力.2.通過生活實例分析,了解擴散現(xiàn)象,觀察并能解釋布朗運動,理解布朗運動產(chǎn)生的原因和特點,知道擴散現(xiàn)象在實際中的應(yīng)用,知道決定熱運動劇烈程度的因素,培養(yǎng)知識建構(gòu)能力.3.通過生活實例分析,知道分子間存在著空隙和相互作用力,會通過圖像分析理解分子間的作用力與分子間距離的關(guān)系,了解分子間作用力是電磁力,知道分子動理論的內(nèi)容,培養(yǎng)模型建構(gòu)能力.1

分子動理論的基本內(nèi)容知識點一

物體是由大量分子組成的1.物體是由

組成的,在研究物質(zhì)的化學性質(zhì)時,我們認為組成物質(zhì)的微粒是

、

或者

.但是,在研究物體的熱運動性質(zhì)和規(guī)律時,不必區(qū)分它們在化學變化中所起的不同作用,而把組成物體的微粒統(tǒng)稱為

.2.1mol的任何物質(zhì)都含有

的粒子數(shù),這個數(shù)量用

表示,NA=

.

大量分子分子原子離子分子相同阿伏加德羅常數(shù)6.02×1023mol-1知識點二分子熱運動答案:不能,擴散現(xiàn)象是分子的運動,而小米和黃豆都不是分子.1.擴散現(xiàn)象.(1)概念:不同種物質(zhì)彼此

對方的現(xiàn)象.擴散現(xiàn)象直接說明了物質(zhì)分子永不停息地做

運動.(2)將1L小米與1L黃豆摻在一起,這種現(xiàn)象能否叫擴散?(3)應(yīng)用:擴散現(xiàn)象在科學技術(shù)中有很多應(yīng)用.例如,在生產(chǎn)半導(dǎo)體器件時,需要在純凈半導(dǎo)體材料中摻入其他元素.進入無規(guī)則2.布朗運動:是指懸浮在液體(或氣體)中的

的無規(guī)則運動.懸浮微粒的無規(guī)則運動雖然不是分子的運動,但是它

地反映了

或氣體分子的無規(guī)則運動.微粒越小,

越高,布朗運動越劇烈.3.熱運動就是

的無規(guī)則運動.分子熱運動的特點是永不停息且運動

;

越高,分子的熱運動越劇烈.微粒間接液體溫度分子無規(guī)則溫度1.分子間同時存在著相互作用的引力和

.分子間實際表現(xiàn)出的作用力是引力和斥力的

.知識點三分子間的作用力2.向A、B兩個量筒中分別倒入50mL的水和酒精(如圖甲),然后再將A量筒中的水倒入B量筒中,觀察到水和酒精混合后的總體積變小了(如圖乙).此現(xiàn)象說明了什么?大量的水分子能聚集在一起,說明了什么?斥力合力答案:說明液體分子之間存在著空隙.說明水分子間存在相互作用力.3.當用力壓縮固體或液體時,物體各部分之間會產(chǎn)生反抗壓縮的作用力,因此固體或液體不容易被壓縮.這說明什么?答案:說明分子間存在著相互作用的斥力.知識點四分子動理論1.內(nèi)容:物體是由大量分子

的,分子在做

的無規(guī)則運動,分子之間存在著

.2.分子動理論的特點是什么?答案:分子動理論是大量分子的統(tǒng)計規(guī)律.微觀方面,各個分子的運動都是無規(guī)則的,帶有偶然性;宏觀方面,大量分子的運動有一定的規(guī)律,叫作統(tǒng)計規(guī)律.大量分子的運動受統(tǒng)計規(guī)律的支配.組成永不停息相互作用力小試身手判斷下列說法的正誤并和同學交流(正確的打“√”,錯誤的打“×”).1.1mol任何物質(zhì)都含有NA個粒子.()2.阿伏加德羅常數(shù)可以把微觀量與宏觀量聯(lián)系在一起.()3.紅墨水在冷水和熱水中都能發(fā)生擴散,說明擴散快慢與溫度無關(guān).()4.懸浮微粒的無規(guī)則運動是布朗運動.()5.微粒越小,溫度越高,布朗運動越劇烈.()6.布朗運動和擴散現(xiàn)象都是分子的熱運動.()7.水很難被壓縮,這是分子間存在斥力的宏觀表現(xiàn).()8.大量分子的集體行為遵循統(tǒng)計規(guī)律.()√√×√√×√√探究一物體是由大量分子組成的問題情境如圖甲所示,如果我們把地球的大小與一個蘋果的大小相比,那就相當于將直徑為1cm的球與分子相比.圖乙是我國科學家用掃描隧道顯微鏡拍攝的石墨表面的原子,掃描隧道顯微鏡能放大幾億倍,圖中每個亮斑都是一個碳原子.甲乙1.上面圖片信息可說明什么?答案:圖片信息說明分子是極其微小的.宏觀物體是由大量分子組成的.2.分子極其微小,其大小和形狀又是各異的，為研究問題方便，可把分子看作怎樣的模型?答案:(1)球體模型:固體和液體可看作由一個一個緊挨著的球形分子排列而成,忽略分子間空隙,如圖甲所示.甲(2)立方體模型:氣體分子間的空隙很大,把氣體分成若干個小立方體,氣體分子位于每個小立方體的中心,每個小立方體是每個分子平均占有的活動空間,忽略氣體分子的大小,如圖乙所示.乙3.石墨是由碳原子組成的,某塊石墨的密度為ρ,碳原子的摩爾質(zhì)量為M,已知阿伏加德羅常數(shù)為NA,求1m3石墨所含碳原子的個數(shù)N、一個碳原子的質(zhì)量m0和體積V0.

過程建構(gòu)1.阿伏加德羅常數(shù)的應(yīng)用.(1)宏觀量與微觀量:摩爾質(zhì)量M、摩爾體積Vm、物體的質(zhì)量m、物體的體積V、物體的密度ρ等都是宏觀量,單個分子的質(zhì)量m0、單個分子的體積V0等都是微觀量,宏觀量與微觀量都通過阿伏加德羅常數(shù)這個橋梁聯(lián)系起來.(2)微觀量與宏觀量的關(guān)系.

答案:C探究二分子熱運動問題情境(一)擴散現(xiàn)象.在墻角打開一瓶香水,很快整個房間都會彌漫著香氣.在一盆清水中滴一滴紅色墨水,過一段時間整盆水會變成均勻的紅色.把磨得光滑的鉛塊和金塊緊壓在一起,在室溫下放置5年后切開,可以看到它們互相滲入約1mm深.1.以上現(xiàn)象說明什么問題?它們屬于什么現(xiàn)象?答案:說明不同物質(zhì)的分子能夠彼此進入對方;它們屬于擴散現(xiàn)象.答案:氣態(tài)物質(zhì)的擴散現(xiàn)象最容易發(fā)生,液態(tài)物質(zhì)次之,固態(tài)物質(zhì)的擴散現(xiàn)象在常溫下短時間內(nèi)不明顯.在溫度高的環(huán)境中擴散快.說明溫度越高,擴散現(xiàn)象越顯著.

2.香水香氣的彌漫、紅墨水在清水中的擴散、鉛和金的互相滲入需要的時間不同說明什么?若這些現(xiàn)象在溫度高低不同的環(huán)境中進行又會怎樣?說明什么?(二)布朗運動.取1滴用水稀釋的墨汁,滴在載玻片上,蓋上蓋玻片,放在高倍顯微鏡下觀察小炭粒的運動情況,如圖所示.調(diào)節(jié)顯微鏡的放大倍數(shù),如調(diào)節(jié)至400倍或1000倍,觀察懸濁液中小炭粒的運動情況.目鏡中觀察的結(jié)果可以通過顯示器呈現(xiàn)出來.用顯微鏡觀察炭粒的運動3.如果在顯微鏡下追蹤一顆小炭粒的運動,每隔30s把炭粒的位置記錄下來,然后用線段把這些位置按時間順序依次連接起來,便可以得到一條類似于圖中某一顆微粒運動的位置連線.從圖中可看出小炭粒運動的特點是什么?在30s內(nèi),小炭粒的運動就是沿直線的嗎?三顆微粒運動位置的連線答案:小炭粒的運動是無規(guī)則的,也是極不規(guī)則的.不是,時間間隔越小,其連線越接近真實情況.4.小炭粒為什么會做這樣的運動?小炭粒變小運動情況又會怎樣?小炭粒的運動反映了什么?答案:小炭粒受到液體分子不平衡的撞擊作用,在某一瞬間,小炭粒在某個方向受到的撞擊作用較強;在下一瞬間,小炭粒受到另一方向的撞擊作用較強,這樣就引起了小炭粒的無規(guī)則運動.小炭粒越小,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就表現(xiàn)得越明顯,并且小炭粒越小,它的質(zhì)量越小,其運動狀態(tài)越容易被改變,因而無規(guī)則運動越明顯.這種運動反映了液體分子運動的無規(guī)則性.過程建構(gòu)1.擴散現(xiàn)象產(chǎn)生的原因.擴散現(xiàn)象是分子無規(guī)則運動的直接結(jié)果,是分子無規(guī)則運動的宏觀反映.2.布朗運動.(1)產(chǎn)生布朗運動的原因:懸浮微粒受到液體分子撞擊的不平衡.(2)影響布朗運動的因素.①懸浮的微粒越小,布朗運動越明顯.②溫度越高,布朗運動越明顯.3.布朗運動和熱運動的區(qū)別與聯(lián)系.(1)區(qū)別:布朗運動是懸浮微粒的運動,而懸浮微粒是很多分子組成的一個“集體”,雖然肉眼無法直接看到,但可以在顯微鏡下看到;熱運動是分子的運動,即使在顯微鏡下也看不到.(2)聯(lián)系:①都是永不停息的無規(guī)則運動;都是溫度越高,運動越劇烈.②周圍液體分子的熱運動是布朗運動產(chǎn)生的原因,布朗運動反映了液體分子運動的無規(guī)則性.【典例2】(多選)下列現(xiàn)象屬于擴散的是 (

)A.琪琪剛進家門就聞到媽媽做飯的香味B.琪琪把白色的衣服和藍色的衣服用清水泡了一晚上,白色衣服被染上了藍色C.琪琪看見爸爸調(diào)制的不同顏色分層的雞尾酒,放置一天后都混在一起變成一種顏色了D.琪琪看見雪融化后,與泥土混合成了泥水答案:

ABC解析:琪琪剛進家門就聞到媽媽做飯的香味,是由于帶有香味的分子擴散到了空氣中,屬于擴散現(xiàn)象;琪琪把白色的衣服和藍色的衣服用清水泡了一晚上,白色衣服被染上了藍色,這是藍色衣服上的染料分子擴散的結(jié)果,屬于擴散;琪琪看見爸爸調(diào)制的不同顏色分層的雞尾酒,放置一天后都混在一起變成一種顏色了,這屬于擴散;琪琪看見雪融化后,與泥土混合成了泥水,這屬于物質(zhì)的混合,不屬于擴散.選項A、B、C正確.【典例3】(多選)關(guān)于布朗運動,下列說法正確的是(

)A.布朗運動是由液體分子從各個方向?qū)腋∥⒘Ｗ矒糇饔?/p>

的不平衡引起的B.微粒做布朗運動,充分說明了微粒內(nèi)部分子是不停地做無規(guī)則運動的C.布朗運動是無規(guī)則的,因此它說明了液體分子的運動是無規(guī)則的D.布朗運動的無規(guī)則性,是由于外界條件不斷地無規(guī)律變化而引起的解析:布朗運動是懸浮在液體或氣體中的微粒的運動,它不是分子的運動;布朗運動的無規(guī)則性是由液體或氣體分子的撞擊引起的;布朗運動間接反映了液體或氣體分子運動的無規(guī)則性;布朗運動不是由微粒內(nèi)部的分子無規(guī)則運動引起的,也不是由外界條件變化引起的,故選項B、D錯誤,選項A、C正確.答案:AC【典例4】(多選)關(guān)于擴散現(xiàn)象、布朗運動和分子熱運動,下列說法正確的是 (

)A.擴散現(xiàn)象是由于外界的物理作用或化學作用而產(chǎn)生的B.擴散現(xiàn)象只能在氣體或液體中發(fā)生,在固體中不能發(fā)生C.在其他條件相同的情況下,溫度越高擴散得越快D.布朗運動是用肉眼直接觀察到的E.有生命的微粒比無生命的微粒布朗運動明顯F.微粒越小,越不容易觀察,所以布朗運動越不明顯G.任何物體中分子的運動都是永不停息的H.溫度越高,分子的熱運動越劇烈解析:擴散現(xiàn)象是由于分子的無規(guī)則運動而產(chǎn)生的,并不是因為外界的物理作用或化學反應(yīng)而產(chǎn)生的;溫度越高擴散得越快;固體、液體和氣體均能發(fā)生擴散現(xiàn)象,故選項A、B錯誤,選項C正確.布朗運動是懸浮微粒的無規(guī)則運動,無法用肉眼直接觀察到;微粒越小,布朗運動越明顯,布朗運動與微粒有無生命無關(guān),故選項D、E、F錯誤.所有物體中的分子都在永不停息地做無規(guī)則運動,故選項G正確.分子熱運動的劇烈程度與溫度有關(guān),溫度越高,分子的熱運動越劇烈,故選項H正確.答案:CGH探究三分子間的作用力問題情境1.如圖所示,把一塊洗凈的玻璃板吊在彈簧測力計下面,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)比玻璃板的重力要大一些,為什么?答案:因為分子間存在著相互作用的引力.2.分子間的作用力與分子間的距離的關(guān)系如圖所示.(1)當兩個分子間的距離為r0時,試分析分子間作用力的特點.答案:當兩個分子間的距離為r0時,分子間的作用力為0.(2)當兩個分子間的距離小于r0時,試分析分子間作用力的特點.答案:當兩個分子間的距離小于r0時,分子間的作用力表現(xiàn)為斥力;距離越小,分子間作用力越大.(3)當兩個分子間的距離大于r0時,試分析分子間作用力的特點.答案:當兩個分子間的距離大于r0時,分子間的作用力表現(xiàn)為引力.隨著距離的增大,分子間的作用力先增大后減小.過程建構(gòu)1.分子之間可以發(fā)生相互作用的距離很短,當分子之間的距離超過分子直徑的10倍,即1nm的數(shù)量級時,可以認為分子間的作用力為0,所以氣體分子間的作用力可忽略不計.2.分子間的作用力是由原子內(nèi)部帶電粒子的相互作用引起的,分子間的作用力是電磁力.3.分子間的作用力與分子間距離變化的關(guān)系.(1)分子間距離r=r0(平衡距離)時,分子間的作用力為0,所以分子間距離等于r0的位置叫平衡位置.(2)當r<r0時,分子間的作用力F表現(xiàn)為斥力.(3)當r>r0時,分子間的作用力F表現(xiàn)為引力.當r≥10r0時,可認為分子間的作用力F=0.(4)當r<r0時,分子間的作用力隨分子間距離的增大而減小;當r>r0時,分子間的作用力隨分子間距離的增大先增大后減小.【典例5】(多選)甲分子固定在坐標原點O,乙分子位于r軸上,甲、乙兩分子間的作用力與分子間距離的關(guān)系圖像如圖所示.現(xiàn)把乙分子從r3處由靜止釋放,則 (

)A.乙分子從r3到r1一直加速B.乙分子從r3到r2過程中受到引力,從r2到r1過程中受到斥力C.乙分子從r3到r1過程中,分子間的作用力先增大后減小D.乙分子從r3到距離甲最近的過程中,兩分子間的作用力先減小后增大解析:乙分子從r3到r1一直受甲分子的引力作用,且分子間作用力先增大后減小,故乙分子一直做加速運動,選項A、C正確,選項B錯誤.乙分子從r3到距離甲最近的過程中,兩分子間的作用力先增大后減小再增大,選項D錯誤.答案:AC課堂評價

答案:ACD

2.(多選)下列現(xiàn)象屬于分子熱運動的是 (

)A.酒香不怕巷子深B.踏花歸去馬蹄香C.拂墻花影動,疑是玉人來D.風沙刮地塞云愁解析:酒香在空氣中傳播、馬蹄上的花香在空氣中傳播都屬于擴散現(xiàn)象,是由分子無規(guī)則運動引起的,選項A、B正確.影子是由光的直線傳播形成的,與分子熱運動無關(guān),選項C錯誤.風沙刮地是宏觀物體所做的運動,不是分子熱運動,選項D錯誤.答案:AB3.小張在顯微鏡下觀察水中懸浮的花粉顆粒的運動情況.從A點開始,他把某一?；ǚ垲w粒每隔20s的位置記錄在坐標紙上,依次得到B、C、D等點,然后把這些點連成下圖所示的折線.關(guān)于花粉顆粒的運動,下列說法正確的是(

)A.該折線圖是花粉顆粒的運動軌跡B.花粉顆粒的無規(guī)則運動反映了水分子的無規(guī)則運動C.經(jīng)過B點后10s,花粉顆粒應(yīng)該在BC的中點處D.花粉顆粒由B到C的平均速度大于由C到D的平均速度答案:B解析:花粉顆粒的運動是布朗運動,是無規(guī)則的,經(jīng)過B點后10s,無法確定花粉顆粒的準確位置,該折線圖不是花粉顆粒的運動軌跡,選項A、C錯誤.花粉顆粒因受到水分子的碰撞而做無規(guī)則運動,所以花粉顆粒的無規(guī)則運動反映了水分子的無規(guī)則運動,選項B正確.任意兩點之間的時間間隔是相等的,因此位移越大說明平均速度越大,花粉顆粒由B到C的平均速度小于由C到D的平均速度,選項D錯誤.4.(多選)關(guān)于分子間的作用力,下列說法正確的是(

)A.分子間的作用力是萬有引力的表現(xiàn)B.分子間的作用力