1.1 分子动理论的基本内容-【正禾一本通】2023-2024学年新教材高二物理选择性必修3同步课堂高效讲义教师用书(人教版）

第1节 分子动理论的基本内容 课标要求 核心素养 1.了解分子动理论的基本观点及相关的实验证据。 2．通过实验，了解扩散现象。观察并能解释布朗运动 1.物理观念：了解分子动理论的基本观念，能解释布朗运动和扩散现象。了解涉及分子力的相互作用观念。 2．科学思维：通过分子模型的建构，体会物理模型在科学研究中的意义。体会阿伏加德罗常数在联系宏观量与微观量中的应用。 3．科学探究：通过实验观察炭粒的运动。 4．科学态度与责任：应用分子动理论解释生活中一些现象 　高效导学第一步　预习新知，落实必备知识 一、物体是由大量分子组成的 1．分子：物体是由大量分子组成的，在研究物体的热运动性质和规律时，把组成物体的分子、原子或者离子统称为热学上的分子。 2．阿伏加德罗常数 (1)定义：1 mol的任何物质都含有相同的粒子数，这个数量用阿伏加德罗常数表示。 (2)数值：阿伏加德罗常数通常取NA＝6.02×1023 mol－1。 二、分子热运动 1．扩散现象 (1)定义：不同物质能够彼此进入对方的现象。 (2)产生原因：扩散现象不是外界作用引起的，而是由分子无规则运动产生的，是分子无规则运动的宏观反映。 (3)意义：证明了物质分子永不停息地做无规则运动。 (4)应用：在生产半导体器件时，在高温条件下通过分子的扩散，在纯净半导体材料中掺入其他元素。 2．布朗运动 (1)概念：悬浮在液体(或气体)中的微粒的不停的无规则运动。 (2)产生的原因：大量液体或气体分子对悬浮微粒撞击作用的不平衡造成的。 (3)影响因素：微粒越小，温度越高，布朗运动越明显。 (4)意义：悬浮微粒的无规则运动不是分子的运动，但是它间接地反映了液体或气体分子的无规则运动。 3．分子的热运动 (1)定义：分子永不停息的无规则运动。 (2)影响因素：温度越高，分子热运动越剧烈。 三、分子间的作用力 1．分子间有空隙 (1)气体很容易被压缩，说明气体分子之间存在着很大的空隙。 (2)水和酒精混合后总体积会变小，说明液体分子之间存在着空隙。 (3)压在一起的金片和铅片，各自的分子能扩散到对方的内部，说明固体分子之间也存在着空隙。 2．分子间的作用力 (1)分子间同时存在着相互作用的引力和斥力。 (2)分子间的作用力与分子间距离的关系： 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。 四、分子动理论 1．内容：物体是由大量分子组成的，分子在做永不停息的无规则运动，分子之间存在着相互作用力。 2．统计规律：由大量偶然事件的整体所表现出来的规律。 (1)微观方面：单个分子的运动是无规则的，具有偶然性。 (2)宏观方面：大量分子的运动表现出规律性，受统计规律的支配。 【概念辨析·试身手】 (1)无论是无机物的分子，还是有机物的分子，其分子大小的数量级都是10－10 m。(×) (2)17 g氨气所含电子数目为阿伏加德罗常数的10倍。(√) (3)扩散现象和布朗运动都与温度有关，它们都叫热运动。(×) (4)气体总是很容易充满容器，这是分子间存在斥力的宏观表现。(×) (5)用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，这是分子间存在引力的宏观表现。(√) (6)液体中悬浮的微粒越大，布朗运动越明显。(×) 　高效导学第二步　课堂探究，培优关键能力 要点一 | 分子大小的估算 【要点培优】 1．阿伏加德罗常数在估算中的桥梁和纽带作用 阿伏加德罗常数是宏观世界和微观世界之间的一座桥梁，它把摩尔质量Mmol、摩尔体积Vmol、物质的质量m、物质的体积V、物质的密度ρ等宏观量，跟单个分子的质量m0、单个分子的体积V0等微观量联系起来。下图将这种关系呈现得淋漓尽致。 其中密度ρ＝＝，但要切记对单个分子ρ＝是没有物理意义的，NA＝只适用于固体和液体。 2．微观量和宏观量的关系 (1)分子的质量：m0＝。 (2)分子的体积：V0＝＝(适用于固体和液体，对于气体，V0为每个气体分子所占据空间的体积) (3)物质所含的分子数：N＝nNA＝NA＝NA 3．两种分子模型 项目 球体 立方体 意义 对于固体和液体，分子间距离比较小，可以认为分子是一个个紧挨着排列的，通常把分子看成球体模型，分子间的距离等于分子的直径 对于气体，分子间距离比较大，是分子直径的数十倍甚至上百倍，此时把气体分子平均占据的空间视为正方体模型，正方体的边长即为分子间的平均距离 图例 公式 说明 由V0＝πr3和d＝2r得：d＝(式中r、d分别表示分子的半径和直径，V0表示一个固体或液体分子的体积) 由V0＝d3得：d＝(式中d表示分子间的平均距离，V0表示一个气体分子平均所占的空间体积) 【素养培优】 如图所示为某购物