1.1 分子动理论的基本内容（第1课时）课件-2025-2026学年高二下学期物理鲁科版选择性必修第三册

该高中物理课件以分子动理论为核心，从宏观现象切入微观世界，通过显微镜观察、布朗运动实验和阿伏伽德罗常数计算等环节，层层递进地构建起“物质由大量分子组成”“分子永不停息做无规则运动”“热运动与温度关系”等关键概念，形成清晰的学习支架，帮助学生建立从现象到本质的认知路径。 其亮点在于融合科学思维与科学探究，突出模型建构（如小球模型估算分子直径）、科学推理（由布朗运动推断分子无规则运动）和证据意识（通过炭粒运动轨迹分析受力不平衡），并辅以视频演示和典例解析强化理解。例如，用扫描隧道显微镜操作原子的实例激发兴趣，结合水分子直径估算训练定量思维，既提升学生物理观念和科学素养，又为教师提供可直接使用的教学素材和活动设计范式。

第一章 分子动理论 1.1 分子动理论的基本观点（第1课时） 走进微观的世界 邮票中的列文虎克和他的显微镜 17世纪，荷兰生物学家列文虎克（A．Leeuwenhoek，1632-1723）用自制显微镜对准一滴雨水的时候，惊奇地发现有无数的微小生物游弋其中。他把这个发现报告给英国皇家学会，引起了轰动。 我们用肉眼可看到远在数百万光年以外的巨大星系， 却不一定能看清“近在眼前”的细小物体。 走进微观的世界 用扫描隧道显微镜移动原子构成“原子”二字 随着科学技术的进步，人们的视野已深入物质的内部。科学家甚至可利用扫描隧道显微镜来操纵单个原子，将其排列成各种文字。按照这个尺寸，可在一根大头针的针尖上写下一部《红楼梦》的全部内容。 微观的世界又有怎样的规律呢？ 一、物体是由大量分子组成的 化学中：保持物质化学性质的最小微粒叫分子． 热学中：构成物质的最小单元多种多样，如：原子、离子和分子等，统称为分子。 物体是由大量分子组成的。 广义的分子 物体由大量分子组成 分子的概念 要点一　物体是由大量分子组成的　阿伏伽德罗常数 【探究】 　一片叶子在放大不同倍数时的照片如图所示，想象一下组成物体的 分子小到什么程度？ 提示：很小很小，只有用电子显微镜才能看到。 目录 物理·选择性必修第三册（LK） 分子的大小 １、组成物体的分子很小 光学显微镜也无法观察 扫描隧道显微镜 石墨表面原子排布图 硅表面硅原子的排列 C SI 分子直径的数量级是10-10m 例如：水分子 4×10-10m 氢分子 2.3×10-10m 2、分子大小可能不一样，但直径数量级是一样的，都是10-10m。（个别大分子除外） 如果把分子放大到小指甲那么大，按这个比例放大手，手就可以握住整个地球。 小球模型 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）。则： 分子的直径 立方体模型 气体 立方体模型 气体分子间的平均距离 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： 阿伏加德罗常数NA 已知:1mol水的质量是0.018kg，求:水分子质量 通常分子质量的数量级在10－27Kg----10－25Kg之间 1cm3水中含有 个水分子？ 如:氧分子约5.3×10－26kg；氢分子约3.35×10－27kg 粗略估算分子质量 1、定义：1 mol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：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． 微观 宏观 NA 桥梁 阿伏加德罗常数 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 复习： 常用关系式 （V0为气体分子所占据空间的体积） 若是气体：V0是气体分子所占空间 ⑦物质 球体 立方体 ①分子 ②分子（适用于固体和液体） ③物体或 ④ (只适用于固体、液体) ⑤气体分子间的平均距离 ⑥固体、液体分子直径: 【典例1】　已知水的摩尔质量为18 g/mol、密度为1.0×103 kg/m3， 阿伏伽德罗常数为6.0×1023 mol－1，试估算：（计算结果均保留两位 有效数字）。 （1）1 200 mL水所含的水分子数目； 解析：水的质量 m＝ρV＝1.0×103×1.2×10－3 kg＝1.2 kg＝1.2×103 g 水分子数目 N＝n·NA＝NA 代入数据解得N＝4.0×1025个。 答案：见解析 目录 物理·选择性必修第三册（LK） （2）一个水分子的直径d。 解析：一个水分子的体积 V0＝＝ m3＝3.0×10－29 m3 将水分子看成是球形模型，则V0＝π＝πd3 所以d＝ 代入数据解得d≈4.0×10－10 m。 目录 物理·选择性必修第三册（LK） 二、组成物质的分子处于什么状态呢？ 气体液体的扩散现象 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。 （2）引起扩散的原因：是物质分子的无规则运动产生的。 气体和液体都可以发生扩散现象，固体之间可以发生扩散现象吗？ 想一想 固体扩散 酱油的色素分子扩散到蛋清中 扩散特点 ①物质处于气态、液液、固态都能够发生扩散现象。 ②温度越高，扩散现象越明显。 ③浓度大处向浓度小处扩散，且受“已进入对方”的分子浓度的限制，当进入对方的分子浓度较低时，扩散现象较为明显。 直接证明组成物质的分子在不停地运动着。 扩散意义： 扩散应用： 在纯净半导体材料中掺入其他元素。 酱油的色素分子扩散到蛋清中 演示实验 用显微镜观察炭粒的运动 取1滴用水稀释的碳素墨汁，滴在载玻片上，盖上盖玻片，放在高倍显微镜下观察小炭粒的运动情况。调节显微镜的放大倍数，如调节至400倍或1000倍，观察悬浊液中小炭粒的运动情况。目镜中观察的结果可以通过显示器呈现出来。 改变悬浊液的温度。重复上述操作，观察悬浊液中小炭粒的运动情况。 思考：扩散现象可以反映分子的无规则运动，还有其他什么现象也可以反映吗？ 实验视频 用显微镜观察炭粒的运动 改变悬浊液的温度。重复上述操作，观察悬浊液中小炭粒的运动情况。 看到的炭粒的运动有规律吗？ 运动快慢与炭粒的大小有关吗？ 无规则 运动快慢与颗粒大小有关 想一想 用显微镜观察炭粒的运动 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图中折线是否为炭粒的运动径迹？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 布朗运动的影响因素 颗粒的大小和温度 5 2 50 45 颗粒越小 每一瞬间受到液体 分子撞击的数目少 受力极易不平衡 颗粒越大 同时跟它撞击的分子数多 受力的平均效果互相平衡 质量大，惯性大 运动状态难改变 颗粒越大越明显还是越小越明显？ 影响因素—颗粒大小 布朗运动受什么因素的影响？ 布朗运动的影响因素 颗粒小 温度高 瞬间与微粒撞击的分子数越少 撞击作用的的不平衡性越明显 液体分子运动越激烈 布朗运动越明显 对布朗微粒撞击频率和强度越高 综上所述：颗粒越小，布朗运动越明显；温度越高，布朗运动越明显 布朗运动 悬浮在液体（或气体）中的微小颗粒永不停息地无规则运动。 ⑴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。 宏观颗粒 ⑵原因： 大量液体(或气体)分子对悬浮微粒撞击作用的不平衡性造成的。 间接地反映了液体(或气体)分子运动的无规则性。 ⑶意义： 布朗运动与扩散现象的区别与联系 布朗运动 扩散现象 区别 固体颗粒足够小，悬浮在气体或液体中. 两种不同物质相互接触，彼此进入对方. 温度高低，颗粒大小. 温度高低，物质的密度差，溶液的浓度差. 是液体或气体分子无规则运动的反映. 是物质分子的无规则运动. 联系 它们都(间接或直接)证明了分子在永不停息地做无规则运动 扩散现象是分子运动的直接证明；布朗运动间接证明了液体分子的无规则运动。 热运动 把分子永不停息地做无规则运动叫热运动。 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： ⑶说明 ⑵特点： 永不停息 无规则 不同温度下墨水的扩散 高温下的布朗运动 【典例2】　（多选）把墨汁用水稀释后取出一滴放在显微镜下观察，如图所示，下列说法中正确的是（　　） A. 在显微镜下既能看到水分子也能看到悬浮的小炭粒，且水分子不 停地撞击小炭粒 B. 小炭粒在不停地做无规则运动，这就是所说的布朗运动 C. 越小的炭粒，运动越明显 D. 在显微镜下看起来连成一片的液体，实际上就是由许许多多的静 止不动的水分子组成的 目录 物理·选择性必修第三册（LK） 分子永不停息地做无规则运动 扩散 分子动理论的基本观点 物体是由大量分子构成的 布朗运动 热运动 课堂总结 课堂小结 作者编号：43999 Lavf58.29.100 Lavf58.29.100 Lavf58.29.100 FormatFactory : www.pcfreetime.com $