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

分子动理论的基本内容 高中物理选择性必修第三册 暮春时节，金黄的油菜花铺满了原野。你有没有想过，为什么能够闻到这沁人心脾的香味呢? 古希腊学者德谟克利特早就对此作出了解释，他认为这是由于花的原子飘到了人们鼻子里。 这些“花的原子”究竟是怎么运动的?物质究竟是由什么组成的呢？ 问题 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1 cm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？ 一、物体是由大量分子组成的 石墨表面原子的排布图 ⑴定义： 研究化学性质：保持物质化学性质的最小微粒。 研究热学运动性质和规律： 分子、原子、或者离子这些微粒统称为分子。 我国科学家用扫描隧道显微镜拍摄的石墨表面原子的排布图，图中的每个亮斑都是一个碳原子。 1.分子 固体、液体 小球模型 d d d d 在计算固体和液体分子大小时，看成一个近似的物理模型，一般可把分子看成是一个小球，小球紧密排列在一起（忽略小球间的空隙）。 2.小球模型 气体 立方体模型 d d d 立方体模型：在计算气体分子大小时，把每个分子和其占有的空间当作一个小立方体， 气体分子位于每个立方体的中心，这个小立方体的边长等于分子间的平均距离.即： 3.立方体模型 ⑵数值： 1 mol的任何物质都含有相同的粒子数. 是微观世界的一个重要常数，是联系微观物理量和宏观物理量的桥梁． ⑶意义： ⑴定义： NA＝6.02×1023mol－1 微观 宏观 NA 桥梁 标况下气体摩尔体积 Vmol = 22.4 L/mol 1mL=1cm3 1L=1dm3 4.阿伏加德罗常数 4.有关计算： （1）已知物质的摩尔质量Mmol，可求出分子质量m0： （其中，Vmol 为摩尔体积,  为物质的密度） （2）已知物质的量（摩尔数）n，可求出物体所含分子的数目N． （3）已知物质的摩尔体积Vmol ，可求出分子的体积 V0 (只适用于固体、液体) 铁的密度 、摩尔质量 ，阿伏加德罗常数 。可将铁原子视为球体，试估算（保留一位有效数字）： （1）10g铁含有铁原子数； （2）铁原子的直径大小。 （1）10g铁含有铁原子数为 （2）铁的体积为 单个铁原子的体积为 由球体体积公式可得 （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。 （2）引起扩散的原因： 1. 扩散现象 二、分子热运动 是物质分子的无规则运动产生的。 酱油的色素分子扩散到蛋清中 液体扩散现象 物质由看不见的微小粒子构成，构成物质的微小粒子在不断的运动。 演 示 （1）有什么现象出现？ 红墨水在热水中快速散开，在冷水中扩散较慢。 （2）说明影响扩散快慢的因素是什么？ 温度 生产半导体器件时，需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，这就是在高温条件下通过分子的扩散来完成的。 五年后 彼此扩散一毫米 金块 扩散应用： 在纯净半导体材料中掺入其他元素。 固体扩散现象 2.布朗运动 （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。 无规则 永不停息 温度越高越剧烈 微粒越小，布朗运动越显著 （2）特点 （3）布朗运动间接地反映了液体(或气体)分子运动的无规则性。 注意：不是颗粒分子 用显微镜观察微粒的运动 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，如图所示: ⑴图中折线是否为微粒的运动径迹？是否为水分子的运动径迹？ ⑵能否预测炭粒下一时刻的位置？ 想一想 显微镜下看到的微粒 布朗 比较对象 布朗运动 扩散现象 产生 条件 影响 因素 现象 本质 联系 固体微粒足够小，悬浮在液体或气体中 两种不同物质相互接触 温度的高低和微粒的大小 温度的高低、物态形式、物质的浓度差 是液体或气体分子无规则运动的反映 是分子的运动 它们都直接或间接证实了分子的无规则运动 【例题】关于布朗运动和扩散现象，下列说法中正确的是（ ） A.布朗运动和扩散现象都能在气体、液体、固体中发生 B.布朗运动和扩散现象都是分子运动 C.布朗运动和扩散现象都是温度越高越明显 D.布朗运动和扩散现象都可以用肉眼直接观察 C 温度越高，热运动越激烈 ①布朗运动是热运动的宏观体现，热运动是布朗运动的微观本质. ②布朗运动是热运动的间接反映，扩散现象是热运动的直接反映. ⑴定义：把分子永不停息地做无规则运动叫热运动。 ⑵特点： 永不停息 无规则 3.热运动 布朗运动不是热运动 热运动对个别分子无意义 热运动与宏观物体的速度无关 做一做 向A、B两个量筒中分别倒入50ml的水和50ml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。它说明了什么问题？ 水 酒精 总体积变小 说明液体分子间存在着空隙 三、分子间的作用力 拉伸物体需要用力. 引力作用 把两块纯净的铅压紧， 两块铅就合在一起。 压缩物体要用力 斥力作用 固体和液体的体 积很难被压缩 综上所述： 分子间引力和斥力是同时存在的！ 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 分子间引力和斥力随分子间距的变化曲线 r0 F斥 F引 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 ②引力F引和斥力F斥都随分子间的距离 r 增大而减小 ③分子斥力F斥随分子间的距离 r 增大变化快一些 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 F引 F引 F斥 F斥 r < r0 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. １０r0 分子的大小与数量 了解分子的尺寸和数量级 对比图 展示地球、苹果、1cm小球与分子的尺寸对比，突出分子之小。 动态比例尺标注 用动态比例尺直观呈现各物体尺寸差异。 阿伏伽德罗常数 介绍公式 ，体现分子数量庞大。 数据可视化图表 用图表展示摩尔质量与原子数的关系，加深理解。 单位换算 说明阿伏伽德罗常数在微观粒子计数中的应用。 四、分子动理论 1.物体是有大量分子组成。 2.分子在做永不停息的无规则热运动。 3.分子间存在着相互作用的引力和斥力。 从总体来看，大量分子的运动却有一定的规律，这种规律叫做统计规律。 玻璃打碎后，不能把它们再拼在一起，其原因是（ ） A、玻璃分子间的斥力比引力大 B、玻璃分子间不存在分子力的作用 C、一块玻璃内部分子间的引力大于斥力；而两块碎玻璃之间，分子引力和斥力大小相等合力为零 D、两块碎玻璃之间绝大多数玻璃分子间距离太大，分子引力和斥力都可忽略，总的分子作用力为零 谢谢观看 报告人名称 20xx.xx.xx Lavf59.6.100 新课标初中物理九年级视频资源（分子间的作用力） 人民教育出版社 Lavf58.29.100 人民教育出版社（版权所有　不得转载） $$