1.1 分子动理论的基本内容 课件-2024-2025学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册

1.1 分子动理论的基本内容 思考与讨论：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 分子： 研究热学运动性质和规律时，不区分分子、原子、离子等在化学变化中所起的不同作用，而把组成物体的微粒统称为分子。 石墨表面原子 分子数量： （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 （3）意义：微观世界的重要常数，联系微观物理量和宏观物理量的桥梁 阿伏加德罗常数 NA 分子热运动 扩散现象 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 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 罗伯特·布朗（Robert Brown， 1773－1858 观察与记录 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 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。 布朗运动 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 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，温度是分子热运动剧烈程度的标志。 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 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 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。它说明了说明问题？ ②当时，F引＝F斥，分子力F分＝0，分子处于平衡状态。 ③当r＞r0时，F斥＜F引，分子力表现为引力。随r 的增加，分子力先增大后减小。 ①当r＜r0时，F斥＞F引，分子力表现为斥力。随r 的减小，分子力增大。 ④当（10-9m）时，分子力等于0。 分子力随分子间距的变化规律 分子动理论 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。这样建立的理论叫作分子动理论。 基本内容： 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 (1)阳光从狭缝中射入教室，透过阳光看到飞舞的尘埃，这些尘埃颗粒的运动就是布朗运动。(　　) (2)将沙子倒入石块中，沙子要进入石块的空隙属于扩散现象。(　　) (3)只有在气体和液体中才能发生扩散现象。(　　) (4)布朗运动和扩散现象都是分子的热运动。(　　) × × × × 微判断 微探究：人们常说“破镜难重圆”，也就是说镜子被打碎之后很难再恢复原样,请思考以下问题: (1)在打碎之前，玻璃分子靠什么结合在一起? (2)打碎之后的玻璃片再靠在一起时，分子之间还有作用力吗? 提示:(1)分子间作用力。(2)基本没有。 “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，仿佛把我们带入了一个梅香扑鼻的世界。为什么诗人没有靠近梅树，却能闻到梅花的香味呢? 提示：梅香扑鼻正是分子热运动最直接的证据，盛开梅花的香气在空气中不断地扩散，不需靠近，就能闻到梅花的香气。 类型一：固体、液体分子大小的计算 【例1】 浙江大学高分子系课题组制备出了一种超轻气凝胶，它刷新了目前世界上最轻材料的记录，弹性和吸油能力令人惊喜。这种固态材料密度仅有空气密度的，设气凝胶的密度为ρ(单位为kg/m3)，摩尔质量为M(单位为kg/mol)，阿伏加德罗常数为NA，则下列说法不正确的是(　　) 答案:D 类型二:气体分子间平均距离的计算 【例2】拒绝烟草，洁身自好，是一个中学生时刻要提醒自己的行为准则。燃烧一支烟产生的烟气中含一氧化碳和二氧化碳，假设最终进入空气中的一氧化碳约为84 mg。一个人在一个空间约为30 m3的房间内，吸了一支烟，烟气在房间中均匀分布，试估算：(一氧化碳的相对原子质量为28 g/mol，阿伏加德罗常数NA=6.02×1023 mol-1，人正常呼吸一次吸入气体的体积约为300 cm3) (1)房间空气中一氧化碳分子的平均距离(结果可用根号表示); (2)一个不吸烟者进入此房间，呼吸一次吸入的一氧化碳分子数(结果保留两位有效数字)。 （1）2.6×10-7 m （2）1.8×1016个 【例3】如图，一个装有无色空气的广口瓶倒扣在装有红棕色二氧化氮气体的广口瓶上(已知二氧化氮的密度比空气密度大)，中间用玻璃板隔开，当抽去玻璃板后所发生的现象，下列说法正确的是( ) A. 过一段时间可以发现上面瓶中的气体也变成了淡红棕色 B. 由于二氧化氮密度较大，不会跑到上面的瓶中， 所以上面瓶不会出现淡红棕色 C.由于下面二氧化氮的摩尔质量大于上面空气的平均摩尔质量, 二氧化氮不会跑到上面的瓶中，所以上面瓶不会出现淡红棕色 D.上面的空气由于重力作用会下降到下面的瓶中，于是将下面瓶中的二氧化氮排出了一小部分，所以会发现上面瓶中的瓶口处显淡红棕色，但在瓶底处不会出现淡红棕色 答案:A 【例4】图甲是观察布朗运动的实验装置的示意图。图乙是用高倍显微镜观察悬浮在液体中的小炭粒的运动情况。选三个小炭粒，每隔30s记录一次它们的位置，然后用线段把这些位置按时间顺序连接起来得到它们的位置连线图如图丙。 甲 乙 显微镜下看到的炭粒 丙显微镜下看到的三颗小炭粒运动位置的连线 下列说法正确的是(　　) A. 该实验用显微镜观察到的是液体分子的无规则运动 B. 该实验用显微镜观察到的是小炭粒分子的无规则运动 C. 图丙所示的位置连线图就是该小炭粒实际的运动轨迹 D. 小炭粒越小,液体的温度越高,观察到的布朗运动就越明显 答案:D 【例5】 关于分子间相互作用力的下列说法正确的是(　) A. 当分子间的距离r=r0时，分子力为零，说明此时分子间 既不存在引力，也不存在斥力 B. 分子力随分子间距离的变化而变化，当r>r0时，随着距离的增大， 分子间的引力和斥力都增大，但引力比斥力增大得快，故分子力表现为引力 C. 当分子间的距离r=10-9 m时，分子间的作用力可以忽略不计 D. 当分子间的距离r<r0时，随着距离的减小，分子间的引力和斥力都减小，但斥力比引 力减小得快，故分子力表现为引力 答案:C 1.关于分子动理论，下列说法不正确的是(　) A. 物质是由大量分子组成的 B. 分子是组成物质的最小微粒 C. 分子永不停息地做无规则热运动 D. 分子间有相互作用的引力和斥力 答案:B 2.关于分子动理论，下列说法正确的是(　) A. 布朗运动就是液体分子的无规则运动 B. 扩散现象是由物质分子的无规则运动产生的 C. 当r=r0时，分子间的引力和斥力均为0 D. 当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力均增大 答案:B 3.(多选)已知某气体的摩尔体积为22.4 L/mol，摩尔质量为18 g/mol，阿伏加德罗常数为6.02×1023 mol-1，由以上数据可以估算出这种气体(　　) A. 每个分子的质量 B. 每个分子的体积 C. 每个分子占据的空间 D. 分子之间的平均距离 答案:ACD 4.右图描绘的是一颗悬浮微粒受到周围液体分子撞击的情景。关于布朗运动，下列说法正确的是(　) A. 布朗运动就是液体分子的无规则运动 B. 液体温度越低，布朗运动越剧烈 C. 悬浮微粒越大，液体分子撞击作用的不平衡性表现得越明显 D. 悬浮微粒做布朗运动，是液体分子的撞击造成的 答案:D 5.两分子间的作用力F与分子间距r的关系图线如图，下列说法正确的是(　) A.时，两分子间的引力为零 B.时，两分子间的作用力随r的增大 而逐渐增大 C.时，两分子间的引力最大 D.时，两分子间的引力随r的增大而增大，斥力为零 答案:B Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 A.a千克气凝胶所含分子数为N=NA B.气凝胶的摩尔体积为Vmol= C.每个气凝胶分子的体积为V0= D.每个气凝胶分子的直径为d= $$