1.1 分子动理论的基本内容 -【物理优课PPT】高中物理选择性必修第三册同步PPT课件（人教版2019）

授课老师：布朗 新课程标准 通过实验，了解分子动理论的基本观点及相关的实验证据。 1 了解扩散现象。 2 通过实验，观察并能够解释布朗运动。 3 素养目标 物理观念：分子概念、布朗运动、扩散现象、分子动理论。 1 科学思维：利用阿伏加德罗常数进行宏观和微观之间的估算，固体、液体和气体分子模型的建立。 2 科学探究：通过研究布朗运动，寻找分子热运动的规律。 3 通过研究扩散实验、布朗运动，培养学生实事求精神。 4 情景引入 暮春时节，金黄的油菜花铺满了原野。你有没有想过，为什么能够闻到这沁人心脾的香味呢? 经过很长一段探索历程之后，人们逐渐认识到，这种运动也是自然界中普遍存在的一种运动形式热运动。热学就是研究物质热运动规律及其应用的一门学科，是物理学的一个重要组成部分。 情景引入 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。可见，分子是极其微小的。 我们曾经研究过物体的运动，那么，构成物体的微小分子会怎样运动呢？ 分子 1cm球 一、物体是由大量分子组成的 研究化学性质：物质组成微粒，分子、原子、或者离子。 分子 1 ⑴ 定义：研究热学运动性质和规律：分子、原子、或者离子这些微粒统称为分子。 我国科学家用扫描隧道显微镜拍摄的石墨表面原子的排布图，图中的每个亮斑都是一个碳原子。 ⑵ 分子模型： 扫描隧道显微镜 石墨表面原子的排布图 球 体 宏观量 一、物体是由大量分子组成的 阿伏加德罗常数 2 ⑴ 定义：1 mol的任何物质都含有相同的粒子数; ⑵ 数值：NA＝6.02×1023mol－1 ⑶ 意义：是微观世界的一个重要常数，是联系微观物理量和宏观物理量的桥梁。 计算：宏观量与微观量的关系 3 微观量 V0 分子体积 d 分子直径 m0 分子质量 V 物体体积 Vmol 摩尔体积 m 物体质量 Mmol 摩尔质量 ρ 物体密度 … … 一、物体是由大量分子组成的 1mol物质的体积： 分子质量： 分子平均占有的体积： 固体或液体分子的直径（球体模型）： 球 体 气体分子间距离（立方体模型）： 物体所含分子数： 二、分子热运动 阿伏加德罗常数 1 ⑴ 定义：不同物质相互接触时能够彼此进入对方的现象。 ⑵ 特点： ① 物质处于气态、液液、固态都能够发生扩散现象。 ② 温度越高，扩散现象越明显。 ③ 浓度大处向浓度小处扩散，且受“已进入对方”的分子浓度的限制，当进入对方的分子浓度较低时，扩散现象较为明显。 ⑶原因：分子无规则运动产生的。 ⑷意义：直接证明组成物质的分子在不停地运动着。 ⑸应用：在纯净半导体材料中掺入其他元素。 酱油的色素分子扩散到蛋清中 二、分子热运动 用显微镜观察炭粒的运动 取1滴用水稀释的碳素墨汁，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。 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。 观察布朗运动的实验装置 二、分子热运动 用显微镜观察炭粒的运动 无规则 看到的炭粒的运动有规律吗？ 运动快慢与颗粒大小有关 运动快慢与炭粒的大小有关吗？ 改变悬浊液的温度。重复上述操作，观察悬浊液中小炭粒的运动情况。 取1滴用水稀释的碳素墨汁，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。 二、分子热运动 用显微镜观察炭粒的运动 每隔30s记下三颗微粒运动的位置，用折线分别依次连接这些点，如图所示: 思 考 ⑴ 图中折线是否为炭粒的运动径迹？是否为水分子的运动径迹？ ⑵ 能否预测炭粒下一时刻的位置？ 二、分子热运动 布朗运动 2 ⑵ 特点： ① 布朗运动永不停息 ② 微粒越小，布朗运动越明显 ③ 在任何温度下都会发生，温度越高，布朗运动越明显 悬浮在液体（或气体）中的微小颗粒永不停息地无规则运动。 宏观颗粒 ⑴ 定义： 显微镜下看到的微粒 二、分子热运动 布朗运动 2 ⑶ 原因： 大量液体(或气体)分子对悬浮微粒撞击作用的不平衡性造成的。 ⑷ 意义： 间接地反映了液体(或气体)分子运动的无规则性。 微粒 液体分子 类比 二、分子热运动 热运动 3 ⑴ 定义： 把分子永不停息地做无规则运动叫热运动。 ⑶ 说明： ① 布朗运动是热运动的宏观体现，热运动是布朗运动的微观本质 ② 布朗运动是热运动的间接反映，扩散现象是热运动的直接反映 ⑵ 特点： 永不停息 无规则 温度越高，热运动越激烈 不同温度下墨水的扩散 高温下的 布朗运动 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 A 水 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 B 酒精 二、分子热运动 热运动 3 向A、B两个量筒中分别倒入50ml的水和酒精，然后再将