第1章 分子动理论 章末素养提升-（课件PPT+Word教案）【步步高】2024-2025学年高二物理选择性必修第三册教师用书（粤教版2019）

DIYIZHANG 第一章 章末素养提升 1 再现 素养知识 物理 观念 分子动理 论的基本 内容 (1)物体是由大量分子组成的 (2)分子在做永不停息的无规则运动，即_______ ①两种宏观表现：______、___________ ②运动特点：永不停息、无规则、温度越高越______ (3)分子之间存在着相互作用力 ①r<r0时，分子间的作用力表现为斥力 ②r=r0时，分子间的作用力为0，这个位置为_________ ③r>r0时，分子间的作用力表现为引力 热运动 布朗运动 扩散 剧烈 平衡位置 物理 观念 分子运动速 率分布图像 (1)特点：“________、_______” (2)温度越高，分子的平均速率_______ 科学 思维 阿伏伽德 罗常数 (1)定义：1 mol的任何物质都含有______的分子(或原子)数目，这个数目被称为阿伏伽德罗常数 (2)大小：NA=____________ mol-1 (3)NA=(其中NA=只适用于固体和液体) 中间多 两头少 越大 相同 6.02×1023 科学 思维 两种分 子模型 (1)球体模型d= (2)立方体模型d= 科学 探究 1.实验：用油膜法估测油酸分子的大小 2.用统计的方法对大量粒子组成的宏观系统的物理性质及宏观规律作出微观解释 科学态度 与责任 通过分子动理论等相关内容的学习，认识科学、技术、社会、环境协调发展的重要性。逐渐形成探索自然的内在动力 　关于分子运动的规律，下列说法正确的是 A.如果气体温度升高，则每个分子的运动速率都将增大 B.气体总是很容易充满整个容器，这是分子间存在斥力的宏观表现 C.悬浮在水中的花粉颗粒做布朗运动，不能反映花粉颗粒内分子热运动 的规律 D.将某气体密闭于正方体容器中，则在相同的时间内与容器内部各面相 撞的分子数目必严格相等 例1 √ 提能 综合训练 如果气体温度升高，则气体分子的平均动能增大，但并非每个分子的运动速率都将增大，选项A错误； 气体分子间距离很大，分子力表现为引力但近似为零，气体很容易充满容器是由于分子热运动的结果，选项B错误； 悬浮在水中的花粉颗粒做布朗运动，只能反映水分子的热运动，不能反映花粉颗粒内分子热运动的规律，选项C正确； 将某气体密闭于正方体容器中，在相同的时间内与容器内部各面相撞的分子数目不严格相等，选项D错误。 总结提升 1.分子动理论： (1)一切物体是由大量分子组成； (2)分子在做永不停息的无规则运动，温度越高，分子运动越剧烈，扩散现象、布朗运动越明显； (3)分子间存在引力和斥力，引力和斥力都随距离的增加而减小，但斥力减小得更快。 2.分子运动的规律是统计规律，只适用于大量分子而不适用于少量个别分子。 　(多选)(2023·佛山市高二月考)如图所示，是分子间相互作用力与分子间距离的关系，其中两虚线分别表示分子间斥力和引力与分子间距离的关系，实线表示分子间作用力(斥力和引力的合力)与分子间距离的关系，由图可知，下列说法中正确的是 A.分子间距离为r0时，分子间没有相互作用 B.分子间距离大于r0时，分子间的引力总是大于斥力 C.分子间距离增大时，分子间作用力可能先减小后增 大再减小 D.分子间距离大于r0时，增大分子间距离，分子间作用力总是做负功 例2 √ √ √ 分子之间的斥力和引力是同时存在的，分子间距离 为r0时，分子间的引力与斥力大小相等，A错误； 由题图中实线知：当r>r0 时，分子之间的距离减小 时，分子间的引力总是大于斥力，分子力表现为引 力，B正确； 分子间距离增大时，当r<r0 时，分子之间的距离增大时，分子力减小，当r>r0时，分子之间的距离增大时，分子力先增大后减小，C正确； 分子间距离大于r0时，分子力表现为引力，增大分子间距离，分子间作用力总是做负功，D正确。 　某地某天的气温变化趋势如图甲所示，细颗粒物(PM2.5)的污染程度为中度，出现了大范围的雾霾。在11：00和14：00的空气分子速率分布曲线如图乙所示，横坐标v表示分子速率，纵坐标表示单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比。下列说法正确的是 例3 A.细颗粒物在大气中的移动是由于细颗粒物分子的热运动 B.图乙中实线表示11：00时的空气分子速率分布曲线 C.细颗粒物的无规则运动在11：00时比14：00时更剧烈 D.单位时间内空气分子对细颗粒物的平均撞击次数在14：00时比12：00时多 √ 细颗粒物在大气中的移动是由于空气分子的热运动与气流的作用，A错误； 由题图乙可知实线对应的速率大的分子占的比例较大，对应的气体温度较高，所以题图乙中实线表示14：00时的空气分子速率分布曲线，B错误； 温度越高，细颗粒物的无规则运动越剧烈，所以细颗粒物的无规则运动在14：00时比11：00时更剧烈，C错误； 14：00时的气温高于12：00时的气温，空气分子的平均动能较大，单位时间内空气分子对细颗粒物的平均撞击次数较多，D正确。 总结提升 1.气体分子速率的分布规律是大量气体分子遵从的统计规律，个别分子的运动不具有规律。 2.气体分子的速率各不相同，但整体遵守速率分布规律，即“中间多、两头少”的分布规律，当温度升高时，速率大的分子数增大，速率小的分子数减小，分子的平均速率增大。 3.对一定质量的封闭气体，在不同温度下，其分子运动速率分布图线与横轴所围的面积都等于1。 　(多选)如图，石墨烯是由碳原子按六边形晶格整齐排布而成的碳单质，结构非常稳定。已知单层石墨烯的厚度约为0.33 nm，每个六边形的面积约为5.2×10-20 m2，碳原子的摩尔质量为12 g/mol，阿伏伽德罗常数取6.0×1023 mol-1。对质量为10 g的单层石墨烯，下列说法正确的是 A.包含有5.0×1022个碳原子 B.包含有5.0×1023个碳原子 C.所占有的空间体积约为4.3×10-6 m3 D.所占有的空间体积约为8.6×10-6 m3 例4 √ √ 质量为10 g的单层石墨烯的物质的量为n= mol= mol，则包含有碳原子的个数为N=nNA=5.0×1023个，故A错误，B正确； 因为每个六边形中含有6个碳原子，每个碳原子被3个六边形所共用，所以质量为10 g的单层石墨烯占有的空间体积约为V=NSd≈4.3×10-6 m3，故C正确，D错误。 总结提升 微观量计算有两条主线：一条主线是体积，即每个分子体积(或每个分子所占体积)V0=；另一条主线是质量，即每个分子质量m=，分子个数N=nNA(n为物质的量)。 BENKEJIESHU 本课结束 $$ 章末素养提升 物理 观念 分子动理论 的基本内容 (1)物体是由大量分子组成的 (2)分子在做永不停息的无规则运动，即热运动 ①两种宏观表现：扩散、布朗运动 ②运动特点：永不停息、无规则、温度越高越剧烈 (3)分子之间存在着相互作用力 ①r<r0时，分子间的作用力表现为斥力 ②r=r0时，分子间的作用力为0，这个位置为平衡位置 ③r>r0时，分子间的作用力表现为引力 分子运动速 率分布图像 (1)特点：“中间多、两头少” (2)温度越高，分子的平均速率越大 科学 思维 阿伏伽德 罗常数 (1)定义：1 mol的任何物质都含有相同的分子(或原子)数目，这个数目被称为阿伏伽德罗常数 (2)大小：NA=6.02×1023 mol-1 (3)NA==(其中NA=只适用于固体和液体) 两种分 子模型 (1)球体模型 d= (2)立方体模型 d= 科学 探究 1.实验：用油膜法估测油酸分子的大小 2.用统计的方法对大量粒子组成的宏观系统的物理性质及宏观规律作出微观解释 科学态度 与责任 通过分子动理论等相关内容的学习，认识科学、技术、社会、环境协调发展的重要性。逐渐形成探索自然的内在动力 例1　关于分子运动的规律，下列说法正确的是 (　　) A.如果气体温度升高，则每个分子的运动速率都将增大 B.气体总是很容易充满整个容器，这是分子间存在斥力的宏观表现 C.悬浮在水中的花粉颗粒做布朗运动，不能反映花粉颗粒内分子热运动的规律 D.将某气体密闭于正方体容器中，则在相同的时间内与容器内部各面相撞的分子数目必严格相等 答案　C 解析　如果气体温度升高，则气体分子的平均动能增大，但并非每个分子的运动速率都将增大，选项A错误；气体分子间距离很大，分子力表现为引力但近似为零，气体很容易充满容器是由于分子热运动的结果，选项B错误；悬浮在水中的花粉颗粒做布朗运动，只能反映水分子的热运动，不能反映花粉颗粒内分子热运动的规律，选项C正确；将某气体密闭于正方体容器中，在相同的时间内与容器内部各面相撞的分子数目不严格相等，选项D错误。 1.分子动理论： (1)一切物体是由大量分子组成； (2)分子在做永不停息的无规则运动，温度越高，分子运动越剧烈，扩散现象、布朗运动越明显； (3)分子间存在引力和斥力，引力和斥力都随距离的增加而减小，但斥力减小得更快。 2.分子运动的规律是统计规律，只适用于大量分子而不适用于少量个别分子。 例2　(多选)(2023·佛山市高二月考)如图所示，是分子间相互作用力与分子间距离的关系，其中两虚线分别表示分子间斥力和引力与分子间距离的关系，实线表示分子间作用力(斥力和引力的合力)与分子间距离的关系，由图可知，下列说法中正确的是 (　　) A.分子间距离为r0时，分子间没有相互作用 B.分子间距离大于r0时，分子间的引力总是大于斥力 C.分子间距离增大时，分子间作用力可能先减小后增大再减小 D.分子间距离大于r0时，增大分子间距离，分子间作用力总是做负功 答案　BCD 解析　分子之间的斥力和引力是同时存在的，分子间距离为r0时，分子间的引力与斥力大小相等，A错误；由题图中实线知：当r>r0 时，分子之间的距离减小时，分子间的引力总是大于斥力，分子力表现为引力，B正确；分子间距离增大时，当r<r0 时，分子之间的距离增大时，分子力减小，当r>r0时，分子之间的距离增大时，分子力先增大后减小，C正确；分子间距离大于r0时，分子力表现为引力，增大分子间距离，分子间作用力总是做负功，D正确。 例3　某地某天的气温变化趋势如图甲所示，细颗粒物(PM2.5)的污染程度为中度，出现了大范围的雾霾。在11：00和14：00的空气分子速率分布曲线如图乙所示，横坐标v表示分子速率，纵坐标表示单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比。下列说法正确的是 (　　) A.细颗粒物在大气中的移动是由于细颗粒物分子的热运动 B.图乙中实线表示11：00时的空气分子速率分布曲线 C.细颗粒物的无规则运动在11：00时比14：00时更剧烈 D.单位时间内空气分子对细颗粒物的平均撞击次数在14：00时比12：00时多 答案　D 解析　细颗粒物在大气中的移动是由于空气分子的热运动与气流的作用，A错误；由题图乙可知实线对应的速率大的分子占的比例较大，对应的气体温度较高，所以题图乙中实线表示14：00时的空气分子速率分布曲线，B错误；温度越高，细颗粒物的无规则运动越剧烈，所以细颗粒物的无规则运动在14：00时比11：00时更剧烈，C错误；14：00时的气温高于12：00时的气温，空气分子的平均动能较大，单位时间内空气分子对细颗粒物的平均撞击次数较多，D正确。 1.气体分子速率的分布规律是大量气体分子遵从的统计规律，个别分子的运动不具有规律。 2.气体分子的速率各不相同，但整体遵守速率分布规律，即“中间多、两头少”的分布规律，当温度升高时，速率大的分子数增大，速率小的分子数减小，分子的平均速率增大。 3.对一定质量的封闭气体，在不同温度下，其分子运动速率分布图线与横轴所围的面积都等于1。 例4　(多选)如图，石墨烯是由碳原子按六边形晶格整齐排布而成的碳单质，结构非常稳定。已知单层石墨烯的厚度约为0.33 nm，每个六边形的面积约为5.2×10-20 m2，碳原子的摩尔质量为12 g/mol，阿伏伽德罗常数取6.0×1023 mol-1。对质量为10 g的单层石墨烯，下列说法正确的是 (　　) A.包含有5.0×1022个碳原子 B.包含有5.0×1023个碳原子 C.所占有的空间体积约为4.3×10-6 m3 D.所占有的空间体积约为8.6×10-6 m3 答案　BC 解析　质量为10 g的单层石墨烯的物质的量为n== mol= mol，则包含有碳原子的个数为N=nNA=5.0×1023个，故A错误，B正确；因为每个六边形中含有6个碳原子，每个碳原子被3个六边形所共用，所以质量为10 g的单层石墨烯占有的空间体积约为V=NSd≈4.3×10-6 m3，故C正确，D错误。 微观量计算有两条主线：一条主线是体积，即每个分子体积(或每个分子所占体积)V0=；另一条主线是质量，即每个分子质量m=，分子个数N=nNA(n为物质的量)。 学科网（北京）股份有限公司 $$