新教材同步辅导2023年高中物理第一章分子动理论1.1分子动理论的基本内容课件新人教版选择性必修第三册

第一章分子动理论学习目标1.通过问题情境探究,知道物体是由大量分子组成的,知道阿伏加德罗常数,构建分子的球形模型和小立方体模型,会进行相关的计算或估算,培养模型建构能力和解决实际问题的能力.2.通过生活实例分析,了解扩散现象,观察并能解释布朗运动,理解布朗运动产生的原因和特点,知道扩散现象在实际中的应用,知道决定热运动剧烈程度的因素,培养知识建构能力.3.通过生活实例分析,知道分子间存在着空隙和相互作用力,会通过图像分析理解分子间的作用力与分子间距离的关系,了解分子间作用力是电磁力,知道分子动理论的内容,培养模型建构能力.1

分子动理论的基本内容知识点一

物体是由大量分子组成的1.物体是由

组成的,在研究物质的化学性质时,我们认为组成物质的微粒是

、

或者

.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

.2.1mol的任何物质都含有

的粒子数,这个数量用

表示,NA=

.

大量分子分子原子离子分子相同阿伏加德罗常数6.02×1023mol-1知识点二分子热运动答案:不能,扩散现象是分子的运动,而小米和黄豆都不是分子.1.扩散现象.(1)概念:不同种物质彼此

对方的现象.扩散现象直接说明了物质分子永不停息地做

运动.(2)将1L小米与1L黄豆掺在一起,这种现象能否叫扩散?(3)应用:扩散现象在科学技术中有很多应用.例如,在生产半导体器件时,需要在纯净半导体材料中掺入其他元素.进入无规则2.布朗运动:是指悬浮在液体(或气体)中的

的无规则运动.悬浮微粒的无规则运动虽然不是分子的运动,但是它

地反映了

或气体分子的无规则运动.微粒越小,

越高,布朗运动越剧烈.3.热运动就是

的无规则运动.分子热运动的特点是永不停息且运动

;

越高,分子的热运动越剧烈.微粒间接液体温度分子无规则温度1.分子间同时存在着相互作用的引力和

.分子间实际表现出的作用力是引力和斥力的

.知识点三分子间的作用力2.向A、B两个量筒中分别倒入50mL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?斥力合力答案:说明液体分子之间存在着空隙.说明水分子间存在相互作用力.3.当用力压缩固体或液体时,物体各部分之间会产生反抗压缩的作用力,因此固体或液体不容易被压缩.这说明什么?答案:说明分子间存在着相互作用的斥力.知识点四分子动理论1.内容:物体是由大量分子

的,分子在做

的无规则运动,分子之间存在着

.2.分子动理论的特点是什么?答案:分子动理论是大量分子的统计规律.微观方面,各个分子的运动都是无规则的,带有偶然性;宏观方面,大量分子的运动有一定的规律,叫作统计规律.大量分子的运动受统计规律的支配.组成永不停息相互作用力小试身手判断下列说法的正误并和同学交流(正确的打“√”,错误的打“×”).1.1mol任何物质都含有NA个粒子.()2.阿伏加德罗常数可以把微观量与宏观量联系在一起.()3.红墨水在冷水和热水中都能发生扩散,说明扩散快慢与温度无关.()4.悬浮微粒的无规则运动是布朗运动.()5.微粒越小,温度越高,布朗运动越剧烈.()6.布朗运动和扩散现象都是分子的热运动.()7.水很难被压缩,这是分子间存在斥力的宏观表现.()8.大量分子的集体行为遵循统计规律.()√√×√√×√√探究一物体是由大量分子组成的问题情境如图甲所示,如果我们把地球的大小与一个苹果的大小相比,那就相当于将直径为1cm的球与分子相比.图乙是我国科学家用扫描隧道显微镜拍摄的石墨表面的原子,扫描隧道显微镜能放大几亿倍,图中每个亮斑都是一个碳原子.甲乙1.上面图片信息可说明什么?答案:图片信息说明分子是极其微小的.宏观物体是由大量分子组成的.2.分子极其微小,其大小和形状又是各异的，为研究问题方便，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.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1m3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.

答案:C探究二分子热运动问题情境(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1mm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;它们属于扩散现象.答案:气态物质的扩散现象最容易发生,液态物质次之,固态物质的扩散现象在常温下短时间内不明显.在温度高的环境中扩散快.说明温度越高,扩散现象越显著.

2.香水香气的弥漫、红墨水在清水中的扩散、铅和金的互相渗入需要的时间不同说明什么?若这些现象在温度高低不同的环境中进行又会怎样?说明什么?(二)布朗运动.取1滴用水稀释的墨汁,滴在载玻片上,盖上盖玻片,放在高倍显微镜下观察小炭粒的运动情况,如图所示.调节显微镜的放大倍数,如调节至400倍或1000倍,观察悬浊液中小炭粒的运动情况.目镜中观察的结果可以通过显示器呈现出来.用显微镜观察炭粒的运动3.如果在显微镜下追踪一颗小炭粒的运动,每隔30s把炭粒的位置记录下来,然后用线段把这些位置按时间顺序依次连接起来,便可以得到一条类似于图中某一颗微粒运动的位置连线.从图中可看出小炭粒运动的特点是什么?在30s内,小炭粒的运动就是沿直线的吗?三颗微粒运动位置的连线答案:小炭粒的运动是无规则的,也是极不规则的.不是,时间间隔越小,其连线越接近真实情况.4.小炭粒为什么会做这样的运动?小炭粒变小运动情况又会怎样?小炭粒的运动反映了什么?答案:小炭粒受到液体分子不平衡的撞击作用,在某一瞬间,小炭粒在某个方向受到的撞击作用较强;在下一瞬间,小炭粒受到另一方向的撞击作用较强,这样就引起了小炭粒的无规则运动.小炭粒越小,在某一瞬间跟它相撞的液体分子数越少,撞击作用的不平衡性就表现得越明显,并且小炭粒越小,它的质量越小,其运动状态越容易被改变,因而无规则运动越明显.这种运动反映了液体分子运动的无规则性.过程建构1.扩散现象产生的原因.扩散现象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.2.布朗运动.(1)产生布朗运动的原因:悬浮微粒受到液体分子撞击的不平衡.(2)影响布朗运动的因素.①悬浮的微粒越小,布朗运动越明显.②温度越高,布朗运动越明显.3.布朗运动和热运动的区别与联系.(1)区别:布朗运动是悬浮微粒的运动,而悬浮微粒是很多分子组成的一个“集体”,虽然肉眼无法直接看到,但可以在显微镜下看到;热运动是分子的运动,即使在显微镜下也看不到.(2)联系:①都是永不停息的无规则运动;都是温度越高,运动越剧烈.②周围液体分子的热运动是布朗运动产生的原因,布朗运动反映了液体分子运动的无规则性.【典例2】(多选)下列现象属于扩散的是 (

)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变成一种颜色了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,是由于带有香味的分子扩散到了空气中,属于扩散现象;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,这是蓝色衣服上的染料分子扩散的结果,属于扩散;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变成一种颜色了,这属于扩散;琪琪看见雪融化后,与泥土混合成了泥水,这属于物质的混合,不属于扩散.选项A、B、C正确.【典例3】(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,是由于外界条件不断地无规律变化而引起的解析:布朗运动是悬浮在液体或气体中的微粒的运动,它不是分子的运动;布朗运动的无规则性是由液体或气体分子的撞击引起的;布朗运动间接反映了液体或气体分子运动的无规则性;布朗运动不是由微粒内部的分子无规则运动引起的,也不是由外界条件变化引起的,故选项B、D错误,选项A、C正确.答案:AC【典例4】(多选)关于扩散现象、布朗运动和分子热运动,下列说法正确的是 (

)A.扩散现象是由于外界的物理作用或化学作用而产生的B.扩散现象只能在气体或液体中发生,在固体中不能发生C.在其他条件相同的情况下,温度越高扩散得越快D.布朗运动是用肉眼直接观察到的E.有生命的微粒比无生命的微粒布朗运动明显F.微粒越小,越不容易观察,所以布朗运动越不明显G.任何物体中分子的运动都是永不停息的H.温度越高,分子的热运动越剧烈解析:扩散现象是由于分子的无规则运动而产生的,并不是因为外界的物理作用或化学反应而产生的;温度越高扩散得越快;固体、液体和气体均能发生扩散现象,故选项A、B错误,选项C正确.布朗运动是悬浮微粒的无规则运动,无法用肉眼直接观察到;微粒越小,布朗运动越明显,布朗运动与微粒有无生命无关,故选项D、E、F错误.所有物体中的分子都在永不停息地做无规则运动,故选项G正确.分子热运动的剧烈程度与温度有关,温度越高,分子的热运动越剧烈,故选项H正确.答案:CGH探究三分子间的作用力问题情境1.如图所示,把一块洗净的玻璃板吊在弹簧测力计下面,使玻璃板水平地接触水面.若想使玻璃板离开水面,在拉出玻璃板时,弹簧测力计的示数比玻璃板的重力要大一些,为什么?答案:因为分子间存在着相互作用的引力.2.分子间的作用力与分子间的距离的关系如图所示.(1)当两个分子间的距离为r0时,试分析分子间作用力的特点.答案:当两个分子间的距离为r0时,分子间的作用力为0.(2)当两个分子间的距离小于r0时,试分析分子间作用力的特点.答案:当两个分子间的距离小于r0时,分子间的作用力表现为斥力;距离越小,分子间作用力越大.(3)当两个分子间的距离大于r0时,试分析分子间作用力的特点.答案:当两个分子间的距离大于r0时,分子间的作用力表现为引力.随着距离的增大,分子间的作用力先增大后减小.过程建构1.分子之间可以发生相互作用的距离很短,当分子之间的距离超过分子直径的10倍,即1nm的数量级时,可以认为分子间的作用力为0,所以气体分子间的作用力可忽略不计.2.分子间的作用力是由原子内部带电粒子的相互作用引起的,分子间的作用力是电磁力.3.分子间的作用力与分子间距离变化的关系.(1)分子间距离r=r0(平衡距离)时,分子间的作用力为0,所以分子间距离等于r0的位置叫平衡位置.(2)当r<r0时,分子间的作用力F表现为斥力.(3)当r>r0时,分子间的作用力F表现为引力.当r≥10r0时,可认为分子间的作用力F=0.(4)当r<r0时,分子间的作用力随分子间距离的增大而减小;当r>r0时,分子间的作用力随分子间距离的增大先增大后减小.【典例5】(多选)甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于r轴上,甲、乙两分子间的作用力与分子间距离的关系图像如图所示.现把乙分子从r3处由静止释放,则 (

)A.乙分子从r3到r1一直加速B.乙分子从r3到r2过程中受到引力,从r2到r1过程中受到斥力C.乙分子从r3到r1过程中,分子间的作用力先增大后减小D.乙分子从r3到距离甲最近的过程中,两分子间的作用力先减小后增大解析:乙分子从r3到r1一直受甲分子的引力作用,且分子间作用力先增大后减小,故乙分子一直做加速运动,选项A、C正确,选项B错误.乙分子从r3到距离甲最近的过程中,两分子间的作用力先增大后减小再增大,选项D错误.答案:AC课堂评价

答案:ACD

2.(多选)下列现象属于分子热运动的是 (

)A.酒香不怕巷子深B.踏花归去马蹄香C.拂墙花影动,疑是玉人来D.风沙刮地塞云愁解析:酒香在空气中传播、马蹄上的花香在空气中传播都属于扩散现象,是由分子无规则运动引起的,选项A、B正确.影子是由光的直线传播形成的,与分子热运动无关,选项C错误.风沙刮地是宏观物体所做的运动,不是分子热运动,选项D错误.答案:AB3.小张在显微镜下观察水中悬浮的花粉颗粒的运动情况.从A点开始,他把某一粒花粉颗粒每隔20s的位置记录在坐标纸上,依次得到B、C、D等点,然后把这些点连成下图所示的折线.关于花粉颗粒的运动,下列说法正确的是(

)A.该折线图是花粉颗粒的运动轨迹B.花粉颗粒的无规则运动反映了水分子的无规则运动C.经过B点后10s,花粉颗粒应该在BC的中点处D.花粉颗粒由B到C的平均速度大于由C到D的平均速度答案:B解析:花粉颗粒的运动是布朗运动,是无规则的,经过B点后10s,无法确定花粉颗粒的准确位置,该折线图不是花粉颗粒的运动轨迹,选项A、C错误.花粉颗粒因受到水分子的碰撞而做无规则运动,所以花粉颗粒的无规则运动反映了水分子的无规则运动,选项B正确.任意两点之间的时间间隔是相等的,因此位移越大说明平均速度越大,花粉颗粒由B到C的平均速度小于由C到D的平均速度,选项D错误.4.(多选)关于分子间的作用力,下列说法正确的是(

)A.分子间的作用力是万有引力的表现B.分子间的作用力