1.1 分子动理论的基本观点（word教参）-【优化探究】2021-2022学年新教材高中物理选择性必修第三册配套教参（鲁科版）

第1节　分子动理论的基本观点 [学科素养与目标要求] 物理观念：1.知道物体是由大量分子组成的，知道阿伏伽德罗常数及其意义。 2．了解扩散现象和布朗运动，知道什么是分子的热运动。 3．知道分子间同时存在着引力和斥力，知道分子间的作用力随分子间距离的变化规律。 4．知道温度是分子平均动能的标志，明确分子势能与分子间距离的关系，理解内能的概念及其决定因素。 科学思维：1.会用阿伏伽德罗常数进行有关计算和估算。 2．理解扩散现象和布朗运动产生的原因。 3．能根据分子力与分子间距离的关系图像判断分子引力、分子斥力、分子力的变化，并会利用该关系解释有关现象。 4．通过分析分子力做功情况，判断分子势能的变化情况，从而确定分子势能与分子间距离的关系。 一、物体由大量分子组成 1．分子的大小 一般分子大小的数量级是10－10 m。 2．阿伏伽德罗常数 (1)定义：1 mol任何物质所含有的粒子数。 (2)大小：在通常情况下取NA＝6.02×1023 mol－1，在粗略计算中可以取NA＝6.0×1023 mol－1。 (3)意义：阿伏伽德罗常数是一个重要的常量。它把摩尔质量、摩尔体积这些宏观物理量与分子质量、分子大小等微观物理量联系起来，即阿伏伽德罗常数NA是联系宏观量与微观量的桥梁。 二、分子永不停息地做无规则运动 1．扩散 (1)定义：不同物质能够彼此进入对方的现象。 (2)扩散与温度有关，温度越高，扩散越快。 2．布朗运动 (1)定义：悬浮在液体(或气体)中的固体微粒永不停息的无规则运动。 (2)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。 3．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。 4．特点 (1)永不停息。 (2)运动无规则。 (3)温度越高，分子的热运动越剧烈。 三、分子间存在着相互作用力 1．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)分子间作用力与分子间距离变化的关系，如图所示。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)分子间作用力与分子间距离的关系。 ①当r＝r0时，f引＝f斥，此时分子所受合力为零。 ②当r＜r0时，f引＜f斥，作用力的合力表现为斥力。 ③当r＞r0时，f引＞f斥，作用力的合力表现为引力。 ④当r＞10r0(即大于10－9 m)时，分子间的作用力变得很微弱，可忽略不计。 2．分子动理论 (1)物体是由大量分子组成的。 (2)分子在做永不停息的无规则运动。 (3)分子之间存在着相互作用力。 四、物体的内能 1．分子势能 (1)分子势能：由分子间的相对位置决定的势能。 (2)决定因素 ①宏观上：分子势能的大小与物体的体积有关。 ②微观上：分子势能与分子之间的距离有关。 2．分子动能 (1)分子动能：由于分子永不停息地做无规则运动而具有的能量。 (2)分子的平均动能：所有分子热运动动能的平均值。 (3)温度是物体分子热运动的平均动能大小的唯一标志。 3．内能 (1)定义：物体的所有分子热运动的动能和分子势能的总和。 (2)物体的内能与物体的质量、温度、体积有关，同时受物态变化的影响。 [基础知能小试] 1．判断下列说法的正误。 (1)阿伏伽德罗常数所表示的是1 g物质内所含的分子数。(×) (2)只有在气体和液体中才能发生扩散现象。(×) (3)阳光从狭缝中射入教室，透过阳光看到飞舞的尘埃，这些尘埃颗粒的运动就是布朗运动。(×) (4)分子间距离较小时只存在斥力，距离较大时只存在引力。(×) (5)温度高的物体内能大。(×) 2．(1)1千克10 ℃的水比10千克2 ℃的铁的分子的平均动能________。 (2)质量和体积一定的气体，温度高时气体的内能________。 答案：(1)大　(2)大 要点一　阿伏伽德罗常数 [探究导入]　(1)1 mol的物质内含有多少个分子？用什么表示？ (2)若某种物质的摩尔质量为M，摩尔体积为V，则一个分子的质量为多大？假设分子紧密排列，一个分子的体积为多大？(已知阿伏伽德罗常数为NA) (3)Vmol＝NAV0(V0为一个分子的体积，Vmol为摩尔体积)，对于任何物质都成立吗？ 提示：(1)6.02×1023个　NA　(2)　 (3)Vmol＝NAV0仅适用于固体和液体，不适用于气体。 1．NA的桥梁和纽带作用 阿伏伽德罗常数是联系宏观世界和微观世界的一座桥梁。它把摩尔质量Mmol、摩尔体积Vmol、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m0、单个分子的体积V0等微观量联系起来，如图所示。 其中密度ρ＝＝，但要切记对单个分子ρ＝是没有物理意义的。 2．常