内容正文:
§1 分子动理论的基本内容
高二物理(人教版2019)
选择性必修 第三册
第一章 分子动理论
DNA分子结构图
氯化钠晶体结构图
新课引入
学过的知识:
新课引入
感受与思考:
暮春时节的槐花,金秋八月的桂花。当在树下你走过时,为什么能够闻到沁人心脾的花香呢?
思考与讨论:
新课引入
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?
一、物体是由大量分子组成的
2.两种研究方向:
①研究化学性质:物质组成微粒是分子、原子、或者离子。
②研究热学运动性质和规律:不区分分子、原子、或者离子在化学变化中起的不同作用,这些微粒统称为分子。
新课讲授
1.物体是由大量分子组成的。
3.阿伏加德罗常数NA:1摩尔(mol)任何物质所含的微粒数叫做阿伏加德罗常数.
4.阿伏加德罗常数是联系微观世界和宏观世界的桥梁.
宏观量
物质的摩尔质量Mmol
物质的体积V
物质的摩尔体积Vmol
物质的密度ρ
物质的摩尔数n
物质的质量m
物质的体积V
物质的摩尔体积Vmol
微观量
单分子质量m0
单分子体积V0
分子的直径d
分子数N
新课讲授
5. 有关计算:
(1)已知物质的摩尔质量Mmol,可求出分子质量m0:
(其中,Vmol 为摩尔体积, 为物质的密度)
(2)已知物质的量(摩尔数)n,可求出物体所含分子的数目N.
(3)已知物质的摩尔体积Vmol ,可求出分子的体积 V0
新课讲授
扫描隧道显微镜
石墨表面原子排列图
一、物体是由大量分子组成的
新课讲授
6. 分子模型的建立
固体、液体
小球模型
d
d
d
d
气体
立方体模型
d
d
d
(d为分子直径,V0固液分子体积)
(d为分子间间距,V0气体分子所占空间体积)
新课讲授
二、分子热运动
新课讲授
气体扩散实验
新课讲授
液体扩散实验
新课讲授
固体扩散实验
酱油的色素分子扩散到蛋清中
(1)定义:不同的物质互相接触时,会发生彼此进入对方的现象,物理上把这种现象叫做扩散现象.
(2)固体、液体、气体都存在这样的现象。
(3)结论:一切物体的分子都在不停地做无规则的运动。
1.扩散现象
新课讲授
思考与讨论:
结合日常生活中的体验,说明一下扩散现象的快慢与温度有没有关系?
新课讲授
(4)扩散现象快慢与温度的关系
1827年,英国的一位植物学家布朗用显微镜观察植物的花粉微粒悬浮在静止水面上的形态时,却惊奇地发现这些花粉微粒都在不停地的运动中,布朗发现了花粉微粒在水中的这种运动后,人们对运动的产生原因进行了种种猜测。一颗小小的花粉颗粒,顿时掀起了一场轩然大波,面对植物学家的发现,当时的所有物理学家们显得束手无策,无法解释这一奇怪现象.整整过了半个世纪,直到1905年爱因斯坦和波兰物理学家佩兰发表了他们对布朗运动的理论研究结果,对布朗运动做出了理论上解释.
2.布朗运动
新课讲授
在显微镜下观察布朗运动
新课讲授
新课讲授
思考与讨论:
1.花粉微粒在显微镜下的运动有规律吗?
无规则运动
2.花粉微粒的大小对运动是否有影响?
与微粒大小有关,越小越明显。
三颗微粒每隔30秒位置的连线图
新课讲授
思考与讨论:
3.图中折线是否为花粉微粒的运动轨迹?
不是运动轨迹
4.这些折线反映了微粒的运动什么特点?
无规则的特点
5.你能预测微粒下一时刻的运动到的位置吗?
不能
(1)定义:悬浮微粒的无规则运动。
(2)布朗运动是颗粒运动,不是分子运动,但布朗颗粒的无规则性运动间接反映了(液体)分子无规则的运动。
新课讲授
2.布朗运动
(3)布朗运动的成因
新课讲授
新课讲授
思考与讨论:
为什么花粉微粒的运动是无规则的?为什么微粒越小,它的无规则运动越明显?
颗粒小
温度高
瞬间与微粒撞击的分子数越少
撞击作用的的不平衡性越明显
液体分子运动越激烈
布朗运动越明显
对布朗微粒撞击频率和强度越高
(3)影响布朗运动的因素
新课讲授
二、分子热运动
3.热运动:分子永不停息的无规则运动叫作热运动。
(1)分子的无规则运动与温度有关系,温度越高,这种运动越剧烈。
(2)温度是分子热运动剧烈程度的标志。
新课讲授
三、分子间的作用力
新课讲授
做一做:
通过实验,你最终看到什么现象?它说明了什么?
三、分子间的作用力
新课讲授
做一做:
通过实验,你最终看到什么现象?它说明了什么?
F
F斥
F引
0
r
纵轴表示分子间的作用力
正值表示F斥
横轴表示分子间的距离
负值表示F引
1.分子力——分子力和分子间距的变化图
新课讲授
F引
F引
F斥
F斥
r0
(1)当r=