(教用word)第1章 第1节 分子动理论的基本观点-【提分教练】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第三册(鲁科版2019)

第1节　分子动理论的基本观点 学业要求＋核心素养 1．认识分子动理论的基本观点，知道其实验依据。(物理观念) 2．知道阿伏伽德罗常数并能进行有关的计算。(科学思维) 3．认识布朗运动，理解布朗运动产生的原因及影响因素，了解分子的热运动。(物理观念) 4．掌握分子间相互作用力的特点及变化规律。(科学思维) 5．知道物体的内能，掌握分子力做功与物体内能改变的关系。(科学思维) 一、物体由大量分子组成 1．基础梳理 (1)物体是由大量分子(或原子)组成的。 (2)分子的大小 一般分子直径的数量级为10－10m。 (3)阿伏伽德罗常数 ①定义：1mol任何物质含有分子的数目都相同，且为常数。这个常数称为阿伏伽德罗常数，用NA表示。 ②数值：NA＝6.02×1023 mol－1。 ③意义：阿伏伽德罗常数是一个重要的基本常量，它是联系宏观量与微观量的桥梁。 2．尝试探究 以水分子为例，知道了分子的大小，不难估算阿伏伽德罗常数。 (1)一个水分子可看成什么几何模型？ 提示：一个水分子可看成球体，其体积V＝π，d为球的直径。 (2)已知每个水分子的直径是4×10－10m，每个水分子的体积约为多少？ 提示：V0＝π＝×3.14× m3＝3.3×10－29 m3。 (3)我们还知道水的摩尔体积是1.8×10－5m3/mol。如果水分子是一个挨一个排列的，那么1mol水所含的水分子数是多少？(保留一位有效数字) 提示：1 mol水中所含水分子的个数n＝ 个＝6×1023个。 (4)把你的估算结果与课本中的阿伏伽德罗常数相比较，体会阿伏伽德罗常数的意义。 提示：估算结果与课本上的NA＝6.02×1023 mol－1相近，阿伏伽德罗常数是联系宏观量和微观量的桥梁。 二、分子永不停息地做无规则运动 1．基础梳理 (1)扩散现象 ①定义：不同的物质相互接触而彼此进入对方的现象。 ②规律：温度越高，扩散越快。 (2)布朗运动 ①定义：悬浮在液体中的微粒所做的永不停息的无规则运动。 ②产生原因：微粒在液体中受到液体分子的撞击不平衡。 ③影响布朗运动的因素 a．颗粒大小：颗粒越小，布朗运动越明显。 b．温度高低：温度越高，布朗运动越剧烈。 ④意义：反映了分子在永不停息地做无规则运动。 (3)热运动 ①定义：分子的无规则运动。 ②影响因素：温度越高，分子的无规则运动越剧烈。 2．尝试探究 在一锅水中撒一点胡椒粉，加热时发现水中的胡椒粉在翻滚。这说明温度越高，布朗运动越剧烈。这种说法对吗？ 提示：不对。首先，胡椒粉不是布朗微粒，做布朗运动的微粒用肉眼是看不到的；其次，水中的胡椒粉在翻滚，这是由于水的对流引起的，并不是水分子撞击的结果。 三、分子间存在着相互作用力 1．基础梳理 (1)分子间的引力和斥力是同时存在的，实际表现出的分子力是引力和斥力的合力。 (2)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，但斥力比引力随距离变化得快。 2．尝试探究 如图甲所示，把两块纯净的铅压紧，它们会“粘”在一起，下面吊一个重物也不能把它们拉开。图乙为分子间作用力与距离的关系图像。 (1)图甲实验说明了什么？ 提示：分子间存在引力。 (2)分子间有斥力吗？哪些现象可以说明？ 提示：有，用力压缩物体，物体内会产生反抗压缩的弹力，这说明分子之间还存在着斥力。 (3)图乙为分子间作用力的关系图，试分析分子引力和斥力随分子间距离的变化关系。 提示：从题图乙中可以看出，分子引力和分子斥力都随分子间距离的增大而减小。 (4)我们研究的分子力指的是什么？ 提示：分子力指的是分子引力和分子斥力的合力。 四、物体的内能 1．基础梳理 (1)分子势能：由于分子间存在着相互作用力，分子具有由分子间的相对位置决定的势能。 (2)分子势能的决定因素 ①宏观上：与物体的体积有关。 ②微观上：与分子间的距离有关。 a．若r＞r0，当r增大时，分子势能增大。 b．若r＜r0，当r减小时，分子势能增大。 c．若r＝r0，分子势能最小。 (3)分子的动能 ①定义：分子由于做热运动所具有的动能。 ②平均动能：大量分子动能的平均值。 ③温度与平均动能的关系 a．温度升高，分子的平均动能增大；温度降低，分子的平均动能减小。 b．温度的微观本质：温度是物体内分子热运动平均动能的标志。 (4)物体的内能 物体的所有分子热运动的动能和分子势能的总和，称为物体的内能。 2．尝试探究 温度是分子平均动能的标志，体积影响分子势能的大小。关于内能，探究以下问题。 (1)为什么说任何物体在任何情况下都有内能？ 提示：由于组成物体的分子永不停息地做无规则运动，所以任何物体中的分子在任何情况下都具有动能；分子间有相互作用的引力和斥力，因此分子间还有分子势能。内能是物体中所有分子热运动的动能与分子势能的总和，所