1.1 分子动理论的基本内容（教学课件）物理人教版选择性必修第三册

该高中物理课件聚焦分子动理论，通过油菜花香味、分子大小对比等生活实例导入，引导学生从扩散、布朗运动等宏观现象探究分子热运动、分子间作用力等微观本质，搭建“现象-本质-理论”的学习支架。 其亮点在于以科学探究（如显微镜观察炭粒运动实验）和科学思维（分子球体/立方体模型建构、阿伏伽德罗常数计算）为核心，结合实验观察、典例分析等学科特色教学方法，系统梳理重点，助力学生形成分子热运动等物理观念，提升科学探究与思维能力，也为教师教学提供清晰路径。

第一章 分子动理论 人教版（2019）选择性必修 第三册 1. 分子动理论的基本内容 目录 学习目标 重点难点 课堂导入 探究新知 课堂小结 课堂练习 布置作业 1 2 3 4 5 6 7 2 01 02 03 04 物理观念 建立“物质由大量分子组成、分子永不停息做无规则运动、分子间存在相互作用力”的分子动理论核心观念，理解阿伏伽德罗常数是联系宏观与微观的桥梁，明确布朗运动是分子无规则运动的间接反映。 科学思维 通过建立分子球模型、统计平均思想，分析分子大小的估算方法；运用类比、推理的思维，解释扩散现象、布朗运动与分子热运动的关联，理解分子间作用力随距离变化的规律。 科学探究 能通过扩散实验、布朗运动观察实验，探究分子无规则运动的特点；通过弹簧模型模拟等实验或模拟手段，探究分子间作用力的规律，培养从实验现象中提炼微观规律的能力。。 科学态度与责任 认识分子动理论是解释热现象的微观基础，联系生活中的扩散、物态变化等现象，体会微观理论对宏观现象的解释价值；激发探索物质微观结构与热现象规律的兴趣，培养严谨的科学探究态度。 学习目标 物体是由大量分子组成的 01 分子动理论 04 教学内容 分子热运动 02 分子间的作用力 03 教学重点 1 教学重点 2 教学难点 3 分子动理论的三个基本观点（物质由大量分子组成、分子做无规则运动、分子间有相互作用力）。 阿伏伽德罗常数的意义及相关微观量的估算方法 结合布朗运动、扩散现象分析分子无规则运动的特点，以及分子间作用力随距离的变化规律 重点难点 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？ 课堂导入——观察与思考 热学就是研究物质热运动规律及其应用的一门学科，是物理学的一个重要组成部分。 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？ 课堂导入——观察与思考 01 PART 01 第一部分 物体是由大量分子组成的 探究新知 8 探究新知——物体是由大量分子组成的 1. 分子：化学中讲的分子是：具有物质的化学性质的最小微粒；物理热学中所说的分子指的是：做热运动时遵从相同规律的微粒，包括组成物质的原子、离子或分子。 3.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. ⑶意义： ⑴定义： NA＝6.02×1023mol－1 2.分子的两种模型 固体和液体 气体 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. 探究新知——物体是由大量分子组成的 4.计算：宏观量与微观量的关系 物体所含分子数： 气体分子间距离（立方体模型）： 固体或液体分子的直径（球体模型）： 探究新知——物体是由大量分子组成的 探究新知——典例分析 【例1】 (多选)(2025·东北师范大学附中高二期中)设某固体物质的摩尔质量为M，密度为ρ，此种物质样品的质量为m，体积为V，分子总数为N，阿伏加德罗常数为NA，则下列能够表示一个分子质量的是 A. B. C. D. 【解析】单个分子的质量等于摩尔质量M与阿伏加德罗常数NA之比或物质质量m与分子个数N之比，故和均表示一个分子的质量，故A错误，B、C正确；表示该物质样品的体积，故表示一个分子体积，故D错误。 探究新知——典例分析 【例2】(来自教材)标准状态下氧气分子间的平均距离是多少？氧气的摩尔质量为3.2×10-2 kg/mol，1 mol气体处于标准状态时的体积为2.24×10-2 m3，阿伏加德罗常数NA=6×1023 mol-1。结果保留两位有效数字，且已知3.33≈36，3.43≈39。 【解析】每个氧气分子占有的体积V0== m3≈3.7×10-26 m3将每个氧气分子占有的空间看成立方体，立方体的边长即氧气分子间的平均距离，由a3=V0，得a== m≈3.3×10-9 m。 02 PART 02 第二部分 分子热运动 探究新知 14 探究新知——观察与思考 实验现象说明了什么？ 探究新知——扩散现象 (1)定义：不同物质相互接触时彼此进入对方的现象叫做扩散。固体、液体、气体都存在这样的现象。 1.扩散现象 硫酸铜和水的扩散 溴蒸气的扩散 酱油的色素分子扩散到蛋清中 探究新知——扩散现象 1.扩散现象 (2)原因：扩散现象不是外界作用引起的，也不是化学反应的结果，而是由于物质分子的无规则运动产生的。 直接证明组成物质的分子在不停地运动着。 （3）意义： （4）应用： 在纯净半导体材料中掺入其他元素。 探究新知——实验探究 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。 在显微镜下追踪一颗小炭粒的运动，每隔30 s把炭粒的位置记录下来，然后用线段把这些位置按时间顺序依次连接起来。 探究新知——实验探究 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？ 探究新知——布朗运动 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。 植物学家，布朗 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。 探究新知——布朗运动 (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。 (3)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。 (4)意义： 2.布朗运动： 探究新知——分子热运动 3.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 探究新知——典例分析 【例3】(多选)(2024·南宁市高二期末)人们常用84消毒液对一些场所的地面等进行消毒，84消毒液的主要成分是次氯酸钠，在喷洒过程中人们常闻到一些刺鼻的味道，下列说法正确的是 A.这是次氯酸钠分子扩散的结果 B.这是次氯酸钠分子做布朗运动的结果 C.如果场所温度降到0 ℃以下，就闻不到刺鼻的味道了 D.如果场所温度升高，能更快地闻到刺鼻的味道 探究新知——典例分析 【解析】84消毒液的主要成分是次氯酸钠，在喷洒过程中人们常闻到一些刺鼻的味道，这是次氯酸钠分子扩散的结果，故A正确，B错误； 如果场所温度降到0 ℃以下，次氯酸钠分子扩散不会消失，仍能闻到刺鼻的味道，故C错误； 如果场所温度升高，次氯酸钠分子扩散更快，能更快地闻到刺鼻的味道，故D正确。 探究新知——典例分析 【例4】(多选)(2024·太原市高二期末)把墨汁用水稀释后取出一滴放在显微镜下观察，每隔30 s记录一次炭粒的位置。将各位置按时间顺序依次连接得到如图，下列选项正确的是 A.炭粒不沿折线方向运动 B.显微镜下能看到水分子不停地撞击炭粒 C.炭粒不停地做无规则运动就是分子热运动 D.对比大小不同炭粒的运动情况，较小炭粒布朗运动更明显 探究新知——典例分析 【解析】图中只是每隔30 s记录一次炭粒的位置，而炭粒不沿折线方向运动，选项A正确； 显微镜下只能看到炭粒的无规则运动，不能看到水分子不停地撞击炭粒，选项B错误； 炭粒不停地做无规则运动是固体颗粒的运动，不是分子热运动，选项C错误； 对比大小不同炭粒的运动情况，较小炭粒受到水分子撞击越不平衡，则布朗运动更明显，选项D正确。 03 PART 02 第三部分 分子间的作用力 探究新知 27 探究新知——观察与思考 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？ 水 酒精 总体积变小 说明液体分子间存在着空隙 探究新知——观察与思考 探究新知——观察与思考 金铅块扩散 气体易压缩 总体积变小 固体和液体的分子间隙较小 气体分子的间隙大 分子之间存在着相互作用力 能聚集在一起 探究新知——观察与思考 探究新知——分子间作用力 （1）分子间的引力和斥力同时存在 分子间斥力表现：物体很难被压缩分子间有引力，分子却没有紧紧吸在一起而还有空隙. （2)分子间作用力的产生原因 原子内部带正、负电的粒子间的相互作用引起的。 分子间引力表现：物体很难被拉伸大量分子能聚在一起形成液体或固体而不离散成一群独立的单个分子. 1.分子间的作用力 探究新知——分子间作用力 2.分子间的作用力规律 （1）分子间引力和斥力同时存在，分子间引力和斥力都随着分子间距离的增大而减小，但变化快慢不同。 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 分子间作用力是带正电的原子核和带负电的电子的相互作用引起的。 探究新知——分子间作用力 2.分子间的作用力规律 （2） 当r =r0 时，F引＝F斥，分子力F分＝0，处于平衡状态。 当r＞r0时，随r 的增加，F引、F斥都减小，F斥＜F引，分子力（表现为引力）先增大后减小。 当r＜r0时，随 r 的减小，F引、F斥都增大，F斥＞F引，分子力（表现为斥力）增大。 当r＞10r0时，分子力等于0。 F o r r0 探究新知——分子间作用力 【例4】(多选)(2024·抚顺市高二期末)图中实线为分子力随两分子间距离的变化图像，虚线Ⅰ为分子间的斥力随两分子间距离的变化图像，虚线Ⅱ为分子间的引力随两分子间距离的变化图像，据此可知 A.分子间同时存在相互作用的引力和斥力 B.分子间的引力和斥力都随分子间距离的 增大而减小 C.当两分子间的距离为r0时，分子间的引 力和斥力都为零 D.当两分子间的距离小于r0时，分子力随分子间距离的增大而减小 探究新知——分子间作用力 【解析】根据分子间的引力和斥力随两分子间距离的变化图像，可知分子间同时存在相互作用的引力和斥力，分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，选项A、B正确； 当两分子间的距离为r0时，分子力表现为零，分子间的引力和斥力大小相等，但都不为零，选项C错误； 当两分子间的距离小于r0时，分子力随分子间距离的增大而减小，选项D正确。 04 PART 02 第四部分 分子动理论 探究新知 37 探究新知——分子动理论 1.基本内容： （1）物质是由大量分子组成的； （2）分子在做永不停息地无规则运动； （3）分子间存在着相互作用力。 2.分子动理论： 以基本内容为出发点，把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。 3.统计规律： 这种由大量偶然事件的整体所表现出来的规律，叫做统计规律。 课堂小结 分子动理论的基本内容(一) 阿伏加德罗常数 1. 阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023 mol－1 2.微观量与宏观量的桥梁 1.球体模型(固体、液体) 2.立方体模型(气体) 两种分子模型 课堂小结 分子动理论的基本内容（二) 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 分子热运动 分子动理论 分子间的作用力 (一)扩散 (二)布朗运动 直接说明分子在永不停息地做无规则运动 间接说明分子在永不停息地做无规则运动 (三)分子热运动 永不停息、无规则、温度越高越剧烈 1．r＜r0时，分子力表现为斥力 2．r>r0时，分子力表现为引力 3．分子之间存在着相互作用力 课堂练习 考点一　分子热运动 1.(多选)下列现象中属于扩散现象的是 A.樟脑球放在箱子里，过几天箱子里充满了樟脑的气味 B.一杯水中放入一勺白糖，过一会儿水变甜了 C.洒水车将水喷洒在路面上 D.铁件放在土表面，时间长了，接触部位铁件会有锈 课堂练习 【解析】樟脑球放在箱子里，过几天箱子里充满了樟脑的气味，是气体分子的运动，属于扩散现象，故A正确； 一杯水中放入一勺白糖，过一会儿水变甜了，是糖分子的运动，属于扩散现象，故B正确； 洒水车将水喷洒在路面上，是物体的机械运动，不是扩散，故C错误； 铁件放在土表面，时间长了，接触部位铁件会有锈，是化学反应，不是扩散，故D错误。 课堂练习 考点二　分子间的作用力 2.两分子间的作用力F与分子间距离r的关系图像如图所示，下列说法中正确的是 A.r<r1时，两分子间的引力为零 B.r1<r<r2时，两分子间的作用力随r的增大而逐渐增大 C.r=r2时，两分子间的引力最大 D.r>r2时，两分子间的引力随r的增大而增大，斥力为零 课堂练习 【解析】分子间同时存在引力和斥力，r<r1时，斥力大于引力，合力表现为斥力，故A错误； r1<r<r2时，两分子间的作用力随r的增大而逐渐增大，故B正确； 分子间同时存在引力和斥力，且均随着两分子间距离的减小而增大，r=r2时，两分子间的引力不是最大，故C错误； r>r2时，两分子间的引力随r的增大而减小，斥力不为零，故D错误。 课堂练习 考点二　分子间的作用力 3.当两个分子间的距离为r0时，正好处于平衡状态，下列关于分子间作用力与分子间距离的关系说法正确的是 A.当分子间的距离r<r0时，它们之间只有斥力作用 B.当分子间的距离r=r0时，分子不受力 C.当分子间的距离从0.5r0增大到10r0的过程中，分子间的引力和斥力都在 减小，且斥力比引力减小得快 D.当分子间的距离从0.5r0增大到10r0的过程中，分子间作用力的合力在逐 渐减小 课堂练习 【解析】分子间相互作用的引力和斥力是同时存在的，当r=r0时，F引=F斥，每个分子所受的合力为零，并非不受力；当r<r0时，F斥>F引，合力为斥力，并非只受斥力，故A、B错误； 当分子间的距离从0.5r0增大到10r0的过程中，分子间的引力和斥力都减小，而且斥力比引力减小得快，分子间作用力的合力先减小到零，之后先增大再减小，故C正确，D错误。 课堂练习 考点三　分子动理论 4.(2025·上海市黄浦区高二期末)下列关于分子动理论的一些说法，正确的是 A.布朗运动是指悬浮在液体中的微粒分子的无规则运动 B.悬浮微粒越小，布朗运动越不明显 C.给自行车车胎打气，最后气体很难被压缩，说明分子间存在斥力 D.分子间的距离r存在某一值r0，当r<r0时，斥力大于引力，当r>r0时，引 力大于斥力 课堂练习 【解析】布朗运动是指悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动，不是微粒分子的无规则运动，选项A错误； 悬浮微粒越小，液体分子对微粒的撞击越不平衡，则布朗运动越明显，选项B错误； 给自行车车胎打气，最后气体很难被压缩，主要是大气压作用的缘故，与分子间斥力无关，选项C错误； 分子间的距离r存在某一值r0，当r<r0时，斥力大于引力，分子力表现为斥力；当r>r0时，引力大于斥力，分子力表现为引力，选项D正确。 布置作业 1.认真阅读课本本节内容，并完成课后“练习与应用”； 2.完成分层作业。 谢谢聆听 鼎力物理制作，盗版必究 谢谢聆听 Lavf59.6.100 Lavf59.6.100 $