第1章 第1节 分子动理论的基本观点（课件）-【学而思·PPT课件分层练习】2025-2026学年高二物理选择性必修第三册（鲁科版）

该高中物理课件系统涵盖分子动理论核心知识点，包括物体由大量分子组成、分子热运动、分子间相互作用力及物体内能，通过生活现象（如扩散）导入，搭建从宏观现象到微观本质的学习支架，梳理前后知识逻辑脉络。 其亮点在于运用模型建构（球形/立方体分子模型）和科学推理（分子力与距离关系分析），结合表格对比（布朗运动与扩散区别）及知识辨析强化物理观念。帮助学生建立微观认知，教师可借助结构化内容提升教学效率。

第1节　分子动理论的基本观点 知识 清单破 知识点 1 知识点 1 物体由大量分子组成 1.分子的认识 (1)分子定义:物理学研究中,当探讨分子、原子或离子等微观粒子的热运动时,通常将它们统 称为分子。 (2)分子的大小:一般分子直径的数量级为10-10m。 2.阿伏伽德罗常数 (1)定义:1 mol任何物质含有相同的粒子数,这个数量称为阿伏伽德罗常数,用NA表示。 (2)数值:NA=6.02×1023mol-1。 (3)意义:阿伏伽德罗常数是一个重要的基本常量,它可将宏观量与微观量联系起来。 第1章　分子动理论与气体实验定律 高中同步 1.扩散现象 (1)定义:不同种物质能够彼此进入对方的现象叫作扩散。 (2)普遍性:气体、液体和固体都能够发生扩散现象。 (3)规律:温度越高,扩散越快。 2.布朗运动 (1)定义:人们把微粒永不停息的无规则运动称为布朗运动。 (2)产生原因:微粒在液体中受到液体分子的撞击引起的。 (3)物理意义:反映了液体分子在永不停息地做无规则运动。 知识点 1 知识点 2 分子永不停息地做无规则运动 第1章　分子动理论与气体实验定律 高中同步 3.热运动 (1)定义:分子的无规则运动。 (2)影响因素:温度越高,分子的无规则运动越剧烈。 第1章　分子动理论与气体实验定律 高中同步 　分子力大小变化规律 (1)分子的平衡位置:当分子间的距离为r0时,分子所受的引力与斥力相互平衡,分子间作用力 为零,通常把这个位置称为分子的平衡位置。 (2)变化规律:当分子间的距离小于r0时,作用力表现为斥力;当分子间的距离大于r0时,作用力 表现为引力;当分子间的距离超过10r0时,作用力可忽略不计。 知识点 1 知识点 3 分子间存在着相互作用力 第1章　分子动理论与气体实验定律 高中同步 1.分子势能:由于分子间存在相互作用力,分子具有由它们的相对位置决定的势能。 2.分子势能的决定因素 (1)微观上:与分子间的距离有关。 ①若r<r0,分子间作用力表现为斥力,当r减小时,必须克服分子间斥力做功,分子势能随分子间 距离的减小而增大。 ②若r>r0,分子间作用力表现为引力,当r增大时,必须克服分子间引力做功,分子势能随分子间 距离的增大而增大。 ③若r=r0,分子间作用力为零,分子势能最小。 (2)宏观上:与物体的体积等因素有关。 3.分子动能:分子由于做热运动而具有的动能。 知识点 1 知识点 4 物体的内能 第1章　分子动理论与气体实验定律 高中同步 4.分子热运动的平均动能:大量分子动能的平均值。 5.温度与分子热运动的平均动能的关系 (1)温度的微观本质:温度是物体内分子热运动的平均动能的标志。 (2)温度越高,分子热运动的平均动能越大。 6.物体的内能 (1)定义:物体的所有分子热运动的动能和分子势能的总和。 (2)普遍性:物体中的分子永不停息地做无规则运动,分子间有相互作用力,所以任何物体都具 有内能。 (3)相关因素:①物体含有的分子数目与物体的质量有关。 ②分子热运动的平均动能与温度有关。 ③分子势能与体积有关。 所以,物体的内能与物体的质量、温度和体积有关。 第1章　分子动理论与气体实验定律 高中同步 1.布朗运动的剧烈程度跟温度有关,布朗运动也叫热运动。  (　    ) 布朗运动是小颗粒的运动,热运动是分子的运动。 2.当分子间距离为r0时,它们之间既无引力也无斥力。  (　    ) 分子间的引力和斥力同时存在,当分子间距离为r0时,它们之间的引力和斥力大小相等。 3.当物体被压缩时,分子间的斥力增大,引力减小。  (　    ) 当物体被压缩时,分子间的引力和斥力都增大,只是斥力增大得快。 4.分子势能与重力势能类似,可以取负值。  (　    ) 知识辨析 判断正误，正确的画“ √” ，错误的画“ ✕” 。 ✕ ✕ ✕ √ 第1章　分子动理论与气体实验定律 高中同步 疑难 情境破 疑难1 分子大小的估算方法 讲解分析 1.两种分子模型 (1)球形分子模型:对于固体和液体,其分子间距离比较小,在估算分子大小及分子的个数时,可 以认为分子是紧密排列的,分子间的距离等于分子的直径。如图所示,其分子直径d= 。   (2)立方体分子模型:对于气体,其分子间距离比较大,是分子直径的数十倍甚至上百倍,此时可 把分子平均占据的空间视为立方体,立方体的边长即分子间的平均距离。如图所示,其 分子间的距离d= 。 第1章　分子动理论与气体实验定律 高中同步   2.常用的重要关系式 (1)分子的质量:m0= 。 (2)分子的体积:V0= = (适用于固体和液体)。注意:对于气体分子, 只表示每个分子 所占据的空间。 (3)质量为m的物体中所含有的分子数:n= 。 (4)体积为V的物体中所含有的分子数:n= 。 第1章　分子动理论与气体实验定律 高中同步 疑难2 布朗运动 讲解分析 1.布朗运动与扩散现象的区别与联系 布朗运动 扩散现象   研究对象不同 固体微粒的运动 物质分子的运动 产生原因不同 液体(或气体)分子对微粒撞击作用的不平衡产生的 分子的无规则运动产生的 发生条件不同 在液体或气体中发生 在固体、液体和气体中都能发生 影响因素不同 温度和微粒大小 温度、物态及两种物质的浓度差 联系 ①都是温度越高,现象越明显 ②都能反映分子不停地做无规则运动 第1章　分子动理论与气体实验定律 高中同步 2.布朗运动与热运动的区别与联系 布朗运动 热运动   研究对象 固体微粒 分子 观察难易程度 可以在显微镜下看到,肉眼看不到 在光学显微镜下看不到 相同点 ①无规则;②永不停息;③温度越高,运动越剧烈 联系 周围液体(或气体)分子的热运动是布朗运动产生的原因,布朗运动反映了分子的热运动 第1章　分子动理论与气体实验定律 高中同步 疑难3 对分子间相互作用力的理解 讲解分析 (1)分子间的引力和斥力是同时存在的,实际表现出的分子间作用力是引力和斥力的合力。 (2)分子间作用力与分子间距离的关系 第1章　分子动理论与气体实验定律 高中同步 ①当r=r0时,F引=F斥,分子间的作用力为0; ②当r>r0时,F引>F斥,分子间的作用力表现为引力; ③当r<r0时,F引<F斥,分子间的作用力表现为斥力。 第1章　分子动理论与气体实验定律 高中同步 分子间距离 分子间引力与斥力的 关系 分子间的作用力 弹簧小球模型 r=r0 f引=f斥 为零   l=l0,f=0 r<r0 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 表现为斥力   l<l0,f向外 10r0>r>r0 随r的增大,f引、f斥都减小,f斥比f引减小得快,f斥<f引 表现为引力   l>l0,f向里 r>10r0 分子间的作用力变得很微弱,可忽略不计 为零 — 第1章　分子动理论与气体实验定律 高中同步 导师点睛    ①r=r0时,分子间的作用力等于零,并不是分子间无引力和斥力,而是此时引力与 斥力大小相等。 ②r=r0时,即分子处于平衡位置时,并不是静止不动,而是在平衡位置附近振动。 第1章　分子动理论与气体实验定律 高中同步 疑难4 对物体内能的理解 第1章　分子动理论与气体实验定律 高中同步 讲解分析 1.温度与分子平均动能 (1)温度的微观含义 温度是分子平均动能的标志,因不同的分子具有的速率一般不同,且不同时刻同一分子的速 率一般也不相同,故研究单个分子的动能无意义。温度是物体内大量分子热运动的集体表 现。只要温度相同,分子的平均动能就相同,但分子平均速率不一定相同。 (2)分子热运动的平均动能 ①分子的平均动能永远不可能为零,因为分子无规则运动是永不停息的。 ②平均动能与平均速率的关系可简单地理解为:Ek= mv2,m为该物质分子的质量。(通常提到 的分子速率一般是指分子的平均速率,研究单个分子的速率无意义) ③分子的动能与宏观物体的运动无关,也就是分子热运动的平均动能与宏观物体运动的动能 第1章　分子动理论与气体实验定律 高中同步 无关。 2.影响分子势能大小的因素   如图所示,随着分子间距离的变化,分子间作用力做功,分子势能发生变化,分子势能的变化微 观上决定于分子间的距离,宏观上与物体的体积有关。 第1章　分子动理论与气体实验定律 高中同步 导师点睛    分子势能图像问题的两点提醒 ①分子势能图像的最低点(分子势能最小值)对应的距离是分子平衡距离r0,而分子力图像的 最低点对应的距离大于r0; ②分子势能图像与r轴的交点对应的距离小于r0,分子力图像与r轴的交点对应的距离是分子 平衡距离r0。 3.物体的内能 (1)内能的决定因素 ①宏观因素:物体内能的大小由物体的质量、温度和体积三个因素决定,同时也受物态变化 的影响。 ②微观因素:物体内能的大小由物体所含的分子总数、分子热运动的平均动能和分子间的距 离三个因素决定。 第1章　分子动理论与气体实验定律 高中同步 (2)物态变化对内能的影响:一些物质在物态发生变化时温度不变(如冰熔化成水、水在沸腾 时变为水蒸气),此过程中分子的平均动能不变,由于分子间的距离变化,分子势能变化,所以 物体的内能变化。 第1章　分子动理论与气体实验定律 高中同步 $