第1章 第1节 分子动理论的基本观点-【金版新学案】2023-2024学年新教材高二物理选择性必修第三册同步课堂高效讲义教师用书（鲁科版2019）

第1节　分子动理论的基本观点 【核心素养目标】 物理观念 通过对概念及课本中关键词句，图片细节的观察、分析、理解，学会研读教材，培养严谨的思维习惯。 科学思维 在对所设情景及实验的观察、分析中培养善于观察、勤于思考、勇于探索的良好习惯。 科学探究 能观察布朗运动的实验及成因的分析、推理，体会并归纳其中的科学研究方法。 科学态度与责任 通过科学家们对布朗运动成因的研究历程的介绍，培养相应的科学精神。 一、物体由大量分子组成 1．分子的大小 一般分子直径的数量级为10－10m。水分子的直径约为4×10－10 m。 2．阿伏伽德罗常数 (1)定义：1 mol任何物质都含有相同的粒子数，这个数量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，通过它可将物体的体积、质量等宏观量与分子的大小、质量等微观量联系起来。 二、分子永不停息地做无规则运动 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)普遍性：气体、液体和固体都能够发生扩散现象。 (3)规律：扩散快慢与温度有关，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引起的。 (3)影响布朗运动的因素 ①微粒大小：微粒越小，布朗运动越明显。 ②温度高低：温度越高，布朗运动越剧烈。 (4)意义：反映了液体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，分子的运动越剧烈。 三、分子间存在着相互作用力 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。 学生用书第2页 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的快。 3．分子力与分子间距离的关系 (1)当r<r0时，f引<f斥，分子力表现为斥力。 (2)当r＝r0时，f引＝f斥，分子力为零。 (3)当r>r0时，f引>f斥，分子力表现为引力。 (4)当r>10r0时，f引→0，f斥→0，分子力为零。 四、物体的内能 1．分子势能 (1)定义：分子具有由它们的相对位置决定的势能。 (2)分子势能的决定因素 ①分子间作用力做正功，分子势能减小；分子间作用力做负功，分子势能增大。 ②微观上与分子间的距离有关 a．若r>r0，当r增大时，分子势能增加。 b．若r<r0，当r减小时，分子势能增加。 c．若r＝r0，分子势能最小。 ③宏观上与物体的体积等因素有关。 2．分子的动能 (1)分子动能：做热运动的分子所具有的动能。 (2)分子平均动能：大量分子动能的平均值。 (3)温度与分子平均动能的关系： ①温度升高，分子热运动的平均动能增大；温度降低，分子热运动的平均动能减小。 ②分子热运动的平均动能与物体的热力学温度成正比。 ③温度的微观本质：温度是物体内分子热运动的平均动能的标志。 3．物体的内能 (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)普遍性：组成物体的分子永不停息地做无规则运动，分子间有相互作用力，所以任何物体都具有内能。 (3)相关因素 ①物体含有的分子数目与物体的质量有关。 ②分子热运动的平均动能与温度有关。 ③分子势能与体积有关。 所以，物体的内能与物体的质量、温度和体积有关。 1．判断正误 (1)1 mol任何物质都含有NA个粒子。(　√　) (2)阿伏伽德罗常数可以把微观量和宏观量联系在一起。(　√　) (3)微粒越小，温度越高，布朗运动越剧烈。(　√　) (4)布朗运动和扩散现象都是分子的热运动。(　×　) (5)固体和液体很难被压缩，说明固体和液体分子间只有斥力没有引力。(　×　) (6)分子间的引力随距离的增大而增大，斥力随距离的增大而减小。(　×　) (7)分子势能总是随分子间距离的增大而减小。(　×　) (8)物体温度升高时，物体每个分子的动能都增加。(　×　) 2．链接实景 “墙角数枝梅，凌寒独自开。遥知不是雪，为有暗香来。”是北宋诗人王安石的一首脍炙人口的诗歌，把我们也仿佛带入了一个梅香扑鼻的冰雪世界。为什么王安石没有靠近梅树，却能闻到梅花的香味呢？ 提示：　梅香扑鼻正是分子运动(扩散现象)最直接的证据，盛开的梅花的香气在空中不断扩散，不需靠近，就能闻到梅花的香气。 学生用书第3页 知识点一　分子模型和微观量的估算 我们知道1 mol水中大约含有6.0×1023个水分子，如果动用全世界60亿人来数这些分子，每人每秒数一个，300万年也数不完。这个数据是怎么估算出来的呢？ 提示：　利用阿伏伽德罗常数来计算。 1．阿伏伽德罗常数的桥梁和纽带作用 (