1.1 分子动理论的基本内容（课件）-2024-2025学年高二物理同步精讲练（人教版2019选择性必修第三册）

第一章：分子动理论 高中物理选择性必修第三册 制作：陈庆威 微观世界的生命律动 01. 当一缕花香悄然漫入鼻尖，当一滴墨色在水中晕染出诗意的轨迹，你是否想过这些静默的奇迹背后，是无数微小粒子永不停息的独舞？在看似静止的钢铁中，在澄澈如镜的水面下，亿万分子正以超越想象的速度跃动、碰撞，用无形笔触书写着物质世界的根本法则。 解码物质世界的微观交响 02. 本章将揭开物质最深邃的密码：从花粉颗粒的“布朗之舞”，到分子间引力的牵绊与斥力的对抗，我们将探寻“分子动理论”的三大基石——物质由大量微粒构成、微粒永不停息地无规则运动、微粒间存在复杂相互作用。这些原理如同交响乐的谱线，将微观粒子的混沌运动编织成宏观世界的秩序。当你透过实验与推演凝视这个活跃的微观宇宙，便会发现：每一粒尘埃都承载着星辰般的壮阔，每一寸寂静都暗藏永恒的沸腾。 新课引入 03. 热学这一门科学起源于人类对于热与冷现象的本质的追求……（这）可能是人类最初对自然法则的追求之一。 ——王竹溪 第一章：第1节 分子动理论的基本内容 高中物理选择性必修第三册 制作：陈庆威 目录 CONTENT 高中物理选择性必修第三册 物质的组成 分子热运动 分子间的作用力 分子动理论 问题？ 00. 高中物理选择性必修第三册 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？ 物质是由大量分子组成的 第一部分 分子及简化模型 01. 高中物理选择性必修第三册 1. 分子 研究热学运动性质和规律时，将分子、原子、离子等微粒统称为分子。 2. 分子的简化模型① 固体、液体的单个分子 → 球体模型 d d d d 小球紧密排列在一起，忽略小球间的空隙 分子直径 分子体积 高中物理选择性必修第三册 分子及简化模型 02. 2. 分子的简化模型② 单个气体分子和其占有的空间 → 立方体模型 气体分子位于每个立方体的中心，立方体的边长等于分子间的平均距离 气体分子间的平均距离 分子体积 d d d 阿伏伽德罗常数 03. 高中物理选择性必修第三册 3. 阿伏加德罗常数 NA （1）定义：1mol的任何物质都含有相同的粒子数 （2）数值：NA＝6.02×1023mol-1 微观 宏观 NA 桥梁 宏观量 微观量 宏观量 微观量 分子热运动 第二部分 扩散现象 01. 高中物理选择性必修第三册 1.定义：不同物质相互接触时能够彼此进入对方的现象，叫做扩散现象。 2.产生原因：物质分子的无规则运动 3.意义：直接证明组成物质的分子在不停运动 说明：气态、液液、固态的物质都能发生扩散现象。 铅块 金块 实验前 金块 铅块 叠放在一起 金块 铅块 五年后 高中物理选择性必修第三册 扩散现象 02. 4.特点： ① 温度越高，扩散现象越明显。 ②浓度大处向浓度小处扩散，且受“已进入对方”的分子浓度限制，当进入对方的分子浓度较低时，扩散现象较为明显。 5.应用：在纯净半导体材料中掺入其他元素。 电子显微镜下的横向扩散金属氧化物半导体 高中物理选择性必修第三册 布朗运动 03. 1827年，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在不停地作无规则运动。 显微镜下的微粒 下面我们看一个演示实验。 观察与记录 05. 高中物理选择性必修第三册 每隔30s记下三颗微粒运动的位置，用折线分别依次连接这些点 是否为炭粒的运动径迹？ 是否为水分子的运动径迹？ 能否预测下一时刻的位置？ 高中物理选择性必修第三册 1.定义：悬浮在液体（或气体）中的微小颗粒永不停息地无规则运动。 2.特点： ① 布朗运动永不停息。 ② 微粒越小，布朗运动越明显。 ③ 在任何温度下都会发生，温度越高，布朗运动越明显。 06. 布朗运动 较高温度下的布朗运动 高中物理选择性必修第三册 07. 布朗运动 颗粒越大：瞬间与微粒撞击的液体分子数目越多，受力越易平衡 质量越大，惯性越大，运动状态越难改变 颗粒越小：瞬间与微粒撞击的液体分子数目越少，受力越不易平衡 质量越小，惯性越小，运动状态越易改变 5.影响因素：① 颗粒大小 ② 温度 3.产生原因：大量液体（或气体）分子对悬浮微粒撞击作用的不平衡 4.意义：间接反映液体（或气体）分子运动的无规则性 热运动 08. 高中物理选择性必修第三册 1.定义：分子永不停息地做无规则运动，称作热运动。 2.特点：温度越高，热运动越剧烈 布朗运动 热运动 扩散现象 宏观体现 微观本质 间接反映 直接 反映 问题与思考 09. 高中物理选择性必修第三册 气体很容易被压缩，说明气体分子之间存在着很大的空隙。固体或液体不容易被压缩，那么，分子之间还会有空隙吗？ 分子间 的作用力 第三部分 做一做 01. 高中物理选择性必修第三册 向A、B两个量筒中分别倒入50ml的水和酒精，然后再将A量筒中的水倒入B量筒中，观察混合后液体的体积，会发生什么现象？ 总体积变小，说明液体分子间存在空隙 分子间存在作用力 02. 高中物理选择性必修第三册 金铅块扩散 气体易压缩 总体积变小 分子间有空隙，大量分子却能聚集在一起，这说明分子之间存在着相互作用力。 高中物理选择性必修第二册 当用力拉伸物体时，物体内各部分之间要产生反抗拉伸的作用力，此时分子间的作用力表现为引力。 当用力压缩物体时，物体各部分之间会产生反抗压缩的作用力，此时分子间的作用力表现为斥力。 分子之间的引力或斥力都跟分子间距离有关，那么，它们之间有怎样的关系呢？ 分子间的作用力 03. 高中物理选择性必修第三册 F 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 r0 F斥 F引 2.引力F引和斥力F斥都随分子间的距离 r 增大而减小 实际表现出来的分子力是分子引力和斥力的合力（分子力）。 1.引力F引和斥力F斥同时存在 3.分子斥力F斥随分子间的距离 r 增大变化快一些 分子间的作用力 04. 高中物理选择性必修第三册 分子间的作用力 05. r0 0 F F斥 F引 F分 r F引 F引 F斥 F斥 r0 ①当r=r0(10-10m)时，F引＝F斥，分子力F分＝0，处于平衡状态. ②当r＞r0时，随r 的增加，F引、F斥都减小，F斥比F引减小得快，F斥＜F引，分子力表现为引力． F引 F引 F斥 F斥 r＞r0 高中物理选择性必修第三册 分子间的作用力 06. ④当r＞10r0（10-9m）时，分子力等于0. F斥 F引 r0 F分 r F 总结:随r逐渐减小F引、F斥都增大, F分(表现为引力)先增大到某一值然后减小到零, F分再反向增大(表现为斥力). ③当r＜r0时，随r的减小，F引、F斥都增大，F斥比F引增大得快，F斥＞F引，分子力（表现为斥力）增大. F引 F引 F斥 F斥 r＜r0 １０r0 分子动理论 第四部分 分子动理论 01. 高中物理选择性必修第三册 1.物体是由大量分子组成的 2.分子在永不停息地做无规则热运动 3.分子之间存在相互作用力 分子动理论：将物质的热学性质和规律看作微观粒子热运动的宏观表现。 统计规律 02. 高中物理选择性必修第三册 总体来看，大量分子的运动都有一定规律。 物体由大量分子组成，这些分子没有统一的运动步调，对于单个的分子而言，分子的运动方向和速率大小具有偶然性，但对于大量分子，则表现出规律性。这种由大量偶然事件的整体表现出来的规律，叫做统计规律。 总结提升 第四部分 课堂小结 高中物理选择性必修第三册 分子热运动 物质的组成 分子间相互作用力 研究热学运动性质和规律时，将分子、原子、离子等微粒统称为分子。 不同物质相互接触时能够彼此进入对方的现象，叫做扩散现象。 r0 0 F F斥 F引 F分 r 例题1 例题精选 01. 【参考答案】D 高中物理选择性必修第三册 浙江大学高分子系某课题组制备出了一种超轻的固体气凝胶，它刷新了目前世界上最轻的固体材料的记录。设气凝胶的密度为（单位为），摩尔质量为M（单位为kg/mol），阿伏加德罗常数为，则（    ） A．a千克气凝胶所含分子数为 B．气凝胶的摩尔体积为 C．每个气凝胶分子的体积为 D．每个气凝胶分子的直径为 解析 例题解析 02. 高中物理选择性必修第三册 【解析】A．a千克气凝胶所含有的分子数为故A错误； B．气凝胶的摩尔体积为故B错误； C．气凝胶中包含个分子，故每个气凝胶分子的体积为 故C错误： D．设每个气凝胶分子的直径为D，则有 解得每个气凝胶分子的直径为故D正确。故选D。 例题2 例题精选 03. 【参考答案】AC 高中物理选择性必修第三册 （多选）如图是关于扩散现象的三幅图片，下列说法正确的是（　　） A．图甲中墨汁和水彼此进入对方，温度越高，扩散越快，说明扩散快慢与温度有关 B．图乙中液溴变成溴蒸气，说明扩散现象只能在同种物质的不同状态之间发生 C．图丙说明扩散现象能在固体之间发生 D．三图所示的扩散现象使人们直接看到了分子的运动 解析 例题解析 04. 高中物理选择性必修第三册 【解析】 A．题图甲中墨汁和水彼此进入对方，温度越高扩散越快，说明扩散快慢与温度有关，故A正确； BC．不同物质之间，由于分子的热运动，总存在着扩散现象，只是快慢不同（受温度、物体形态等因素影响），扩散现象存在于液体、气体、固体之间，故B错误，C正确； D．扩散现象表明分子处于永不停息的无规则运动状态，但分子太小，肉眼不可直接观察到分子的运动，故D错误。故选AC。 例题3 例题精选 05. 【参考答案】C 高中物理选择性必修第三册 甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于r轴上，甲、乙两分子间作用力与分子间距离的关系图像如图中曲线所示，，分子间作用力表现为斥力；，分子间作用力表现为引力．a、b、c、d为r轴上四个特定的位置，现把乙分子从a处由静止释放，则（　　） A．乙分子从a运动到b的过程中，分子间作用力表现为斥力 B．乙分子从a运动到c的过程中，两分子间的作用力先减小后增大 C．乙分子从a运动到c的过程中，一直加速 D．乙分子从a运动到b的过程中加速，从b运动到c的过程中减速 解析 例题解析 06. 高中物理选择性必修第三册 【解析】 A．乙分子从运动到的过程中，由题图可知，，分子间作用力表现为引力，故A错误； BCD．乙分子从运动到的过程中，由题图可知， 两分子间的作用力先增大后减小，且一直表现为引力， 则乙分子一直做加速运动，故BD错误，C正确。 故选C。 THANKS cqw (c) - Lavf58.28.100 Lavf59.6.100 $$