内容正文:
核心素养&课标解读
物理观念
能认识物质由分子组成、分子间存在相互作用力、分子永不停息做无规则的热运动、物体的内能
科学思维
(1)分子模型的构建与分子直径的估算
(2)分子力与分子距离的变化图像
科学态度
与责任
具有从宏观的内能和微观的分子动理论两个方面讨论热现象的好奇心和求知欲
分子动理论的基本内容
1.物体是由大量分子组成的,多数分子大小的数量级为10-10 m.
阿伏加德罗常数:1 mol的任何物质都含有相同的粒子数,即NA=6.02×1023 mol-1.
2.分子热运动
(1)扩散
①定义:不同种物质能够彼此进入对方,这类现象叫作扩散.
②实质:扩散现象并不是外界作用引起的,也不是化学反应的结果,而是由于分子的无规则运动产生的物质迁移现象.温度越高,扩散现象越明显.
(2)布朗运动
①定义:悬浮在液体中的微粒的无规则运动;
②特点:颗粒越小,运动越明显;温度越高,运动越剧烈.
布朗运动反映了液体分子运动的无规则性.
(3)热运动
①概念:分子永不停息的无规则运动叫作热运动;
②特点:温度是分子热运动剧烈程度的标志.
3.分子间的作用力
(1)当r<r0时,分子间的作用力F表现为斥力.
(2)当r=r0时,分子间的作用力F为0,这个位置称为平衡位置.
(3)当r>r0时,分子间的作用力F表现为引力.
固体、液体的分子是紧密排列的,分子的间隙可以忽略不计;而气体分子的距离很大.
分子运动速率分布规律
1.气体分子运动的特点
分子的运动杂乱无章,在某一时刻,向着任何一个方向运动的分子都有,而且向各个方向运动的气体分子数目几乎相等.
2.分子运动速率分布图像
呈“中间多、两头少”的分布.
3.气体压强的微观解释
气体对容器的压强是大量气体分子不断撞击器壁的结果.
分子动能和分子势能
1.分子动能
(1)定义:做热运动的分子具有动能,这就是分子动能.
(2)平均动能
所有分子的动能的平均值.这个平均值叫作分子热运动的平均动能.
(3)物体温度升高时,分子热运动的平均动能增加,所以物体的温度是它的分子热运动的平均动能的标志.
2.分子势能
(1)概念:分子间存在着相互作用力,分子间的作用力所做的功与路径无关,分子组成的系统具有分子势能.
(2)大小:分子势能的大小是由分子间的相对位置决定的.
3.物体的内能
(1)概念:物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和,是状态量.
(2)对于给定的物体,其内能大小由物体的温度和体积决定.
生活实践·判一判
判断正误
(1)室内扫地时,在阳光照射下看见灰尘飞扬,这是布朗运动.( × )
(2)在箱子里放几块樟脑丸,过些日子一开箱就能闻到樟脑的气味,是分子做无规则运动的体现.( √ )
(3)烟囱里冒出的黑烟在空中飘荡是布朗运动现象.( × )
(4) 水的温度升高,每一个水分子的运动速率都会增大.( × )
(5)水凝结成冰后,水分子的热运动停止.( × )
教材深耕·练一练
[人教版选择性必修第三册P3〈演示〉改编]如图所示,用光学显微镜观察一滴充分稀释的碳素墨汁,调节好合适的放大倍数后,显示屏上会跟踪显示一个炭粒的运动,发现炭粒做无规则运动.则
(1)炭粒的无规则运动是炭粒分子做无规则运动的结果( × )
(2)炭粒的无规则运动是液体分子撞击不平衡的结果( √ )
(3)炭粒体积越大,其无规则运动的现象越明显( × )
(4)墨汁温度越高,炭粒无规则运动现象越明显( √ )
(5)这个装置无法直接观察到液体分子无规则运动( √ )
易混易错·辨一辨
1.两个分子由距离很远(r>10-9 m)逐渐靠拢到很难再靠近的过程中,分子间作用力的大小将( )
A.先减小后增大 B.先增大后减小
C.先增大后减小再增大 D.先减小后增大再减小
C 解析:根据分子间相互作用力的特点,两个分子由距离很远逐渐靠拢到很难再靠近的过程中,分子间作用力先增大后减小再增大,故C正确.
2.(多选)对于气体分子的运动,下列说法正确的是( )
A.一定温度下气体分子的碰撞十分频繁,同一时刻,气体分子沿各个方向运动的概率相等
B.一定温度下气体分子的速率一般不相等,但速率很大和速率很小的分子数目相对较少
C.一定温度下,气体分子做杂乱无章的运动,可能会出现某一时刻所有分子都朝同一方向运动的情况
D.一定温度下的气体,当温度升高时,其中某10个分子的平均速率可能减小
ABD 解析:一定温度下气体分子碰撞十分频繁,单个分子运动杂乱无章,但大量分子的运动遵从统计规律,速率大和速率小的分子数目相对较少,向各个方向运动的分子数目相等,故C错,A、B对;温度升高时,大量分子的平均速率增大,但少量(如10个)分子的平均速率有可能减小,故D对.
3.