1. 分子动理论的基本内容（导学案）物理人教版选择性必修第三册

第1节 分子动理论的基本内容 物理观念：知道物体是由大量分子组成的，扩散和布朗运动都是分子在做永不停息的无规则运动的有力证据，知道决定热运动激烈程度的因素。知道分子间存在空隙、分子间的作用力的变化规律，了解分子间的作用力是电磁力。知道分子动理论的基本内容 科学思维：通过模型建构，把分子看成小球来处理，建立分子的理想化模型。应用实验证据，通过推理、分析，描述分子动理论的观点。观察大量气体分子的运动速率分布规律的图像，通过科学推理、论证，对分子热运动进行微观解释 科学探究：通过用测量宏观量的方法测量微观粒子的大小，提高证据意识。通过观察气态、液态、固态物质的实例了解扩散现象。通过显微镜观察炭粒的运动，认识布朗运动。通过实验建立“分子间有空隙”的观念 科学态度与责任：通过了解科学家布朗对布朗运动的研究和贡献，培养正确的科学态度和科学精神 1.分子动理论的基本观点及相关实验证据，培养学生的物质观念(重点)。 2.根据扩散和布朗运动现象，使学生形成“分子在做永不停息的无规则运动”的观念，分子间的作用力(难点)。 【自主预习】 第1节 分子动理论的基本内容 一、物体是由大量分子组成的 1.物体是由大量分子组成的。 2.阿伏加德罗常数：NA＝6.02×1023mol－1。 3.两种分子模型 (1)球体模型：分子直径d＝＝(V0为分子体积)。 (2)立方体模型：气体分子间的平均距离d＝＝(V0为每个气体分子所占据空间的体积)。 二、分子热运动 1.扩散现象：不同种物质能够彼此进入对方的现象。 2.布朗运动：悬浮在液体(或气体)中固体微粒的无规则运动。 3.热运动：分子永不停息的无规则运动。 三、分子间的作用力 1.分子间有空隙 2.分子间的作用力 四、分子动理论 1.分子动理论的定义 2.分子动理论的基本内容 物体是由大量分子组成的，分子在做永不停息的无规则运动，分子之间存在着相互作用力。 思考与讨论1 一、物体是由大量分子组成的 1.查阅资料，了解地球的半径是多少？苹果半径是多少？ 答案 地球的平均半径为6371km，其数量级为106m。苹果半径的数量级是10-²m。 2.查阅资料，了解分子的两种模型分别是什么？ 答案 (1)球体模型 (2)立方体模型 例1．把铜块中的铜分子看成球形，且它们紧密排列，试估算铜分子的直径。铜的密度为8.9×103kg/m3，铜的摩尔质量为 6.4×10-2kg/mol 答案 固体或液体分子的直径（球体模型）： 例2．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 2.24×10-2m3 答案 气体分子间距离（立方体模型）： 思考与讨论2 二、分子热运动 1.物体处于固态、液态、气态时是否都能发生扩散现象？ 答案 是，物体处于固态、液态、气态时都能发生扩散。煤的分子进入墙内是固体的扩散，酱油中的色素分子进入鸡蛋、硫酸铜溶液在水中扩散是液体的扩散，溴蒸气的扩散是气体的扩散。 2.扩散现象发生的显著程度与物质的温度是否有关？ 答案 有关。两种物质一定的情况下，温度越高，扩散现象越明显。 例3．以下关于布朗运动的说法是否正确？说明理由。 （1）布朗运动就是分子的无规则运动。 （2）布朗运动证明，组成固体小颗粒的分子在做无规则运动。 （3）向一锅水中撒一点胡椒粉，加热时发现水中的胡椒粉在翻滚。这说明温度越高布朗运动越剧烈。 （4）在显微镜下可以观察到煤油中小粒灰尘的布朗运动，这说明煤油分子在做无规则运动。 答案 （1） 错，布朗运动是悬浮于液体（或气体）中的微粒的无规则运动，间接反映了分子的无规则运动。 （2）正确 （3）错，因为胡椒粉颗粒的运动是水的对流造成的，不是布朗运动。且要用显微镜观察。 （4）正确 例4．小张在显微镜下观察水中悬浮的细微粉笔末的运动。他把小颗粒每隔一定时间的位置记录在坐标纸上（图），于是得出结论 ：固体小颗粒的无规则运动证明水分子的运动是无规则的。小李不同意小张的结论，他认为：“小颗粒沿着笔直的折线运动，说明水分子在短时间内的运动是规则的，否则小颗粒怎么会沿直线运动？”对此，说说你的看法。 思考与讨论3 三、分子间的作用力 1.观看视频。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。它说明了什么问题？ 答案 总体积变小。说明液体分子间存在着空隙。 2.你能列举哪些分子间存在空隙的证据？ 答案 气体、液体、固体之间的扩散现象说明分子间有空隙。 例如压在一起的金块和铅块，各自的分子能扩散到对方内部，说明分子间有空隙。 3.分子间有空隙，为什么大量的分子还能聚在一起？ 答案 说明分子间存在相互作用的引力。 4.固体、液体难以被压缩，你觉得这是为什么？ 答案 说明分子间存在相互作用的斥力。 例5．请描述 ：当两个分子间距离由r0逐渐增大，直至远大于r0时，分子间的作用力表现为引力还是斥力？当两个分子间距离由r0逐渐减小，分子间的作用力表现为引力还是斥力？ 思考与讨论4 四、分子动理论 查阅资料，简述分子动理论基本内容。 答案 物体是由大量分子组成的，分子在做永不停息的无规则运动，分子之间存在着相互作用力。 1.关于构成物质的分子，下列说法正确的是(　　) A.一般物质分子直径的大小约为10-8 m B.密度大的物质，分子的质量一定大 C.质量相同的氢气和氧气，氧气含有的分子数多 D.标准状况下1 mol气体所含的分子数为6.02×1023个 答案　D 解析　一般物质分子直径数量级约为10-10 m，故A项错误；密度等于摩尔质量除以摩尔体积，同种物质的摩尔质量相同，如果状态不同，摩尔体积就不同，物质的密度就不同，但是分子质量是相同的，所以密度大的物质，分子质量不一定大，故B项错误；因为氢气相对分子质量小，所以质量相同的氢气和氧气，氢气含有的分子数更多，故C项错误；标准状况下1 mol气体所含的分子数为6.02×1023个，故D项正确。 2.仅利用下列某一组数据，可以计算出阿伏加德罗常数的是(　　) A.水的密度和水的摩尔质量 B.水分子的体积和水分子的质量 C.水的摩尔质量和水分子的体积 D.水的摩尔质量和水分子的质量 答案　D 解析　由NA==知(其中m0、V0是一个水分子的质量和体积)，D正确，A、B、C错误。 3.(多选)我国研制出了一种超轻气凝胶，它刷新了目前世界上最轻的固体材料的纪录，弹性和吸油能力令人惊喜，这种被称为“全碳气凝胶”的固态材料密度仅是空气密度的。设气凝胶的密度为ρ(单位为kg/m3)，摩尔质量为M(单位为kg/mol)，阿伏加德罗常数为NA，则下列说法正确的是(　　) A.a千克气凝胶所含的分子数N=NA B.气凝胶的摩尔体积Vmol= C.每个气凝胶分子的直径d= D.每个气凝胶分子的体积V0= 答案　ABD 解析　a千克气凝胶的摩尔数为n=，则a千克气凝胶所含有的分子数为N=nNA=NA，故A正确；气凝胶的摩尔体积为Vmol=，故B正确；1 mol气凝胶中包含NA个分子，故每个气凝胶分子的体积为V0=，故D正确；设每个气凝胶分子的直径为d，则有V0=πd3，联立可得d=，故C错误。 4.已知在标准状况下，1 mol氢气的体积为22.4 L，阿伏加德罗常数NA=6.02×1023 mol-1，氢气分子间距约为(　　) A.10-9 m B.10-10 m C.10-11 m D.10-8 m 答案　A 解析　在标准状况下，1 mol氢气的体积为22.4 L，则每个氢气分子占据的空间体积V0== m3≈3.72×10-26 m3。按立方体估算，则每个氢气分子占据空间体积的边长L== m≈3.3×10-9 m，故A正确。 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第1节 分子动理论的基本内容 物理观念：知道物体是由大量分子组成的，扩散和布朗运动都是分子在做永不停息的无规则运动的有力证据，知道决定热运动激烈程度的因素。知道分子间存在空隙、分子间的作用力的变化规律，了解分子间的作用力是电磁力。知道分子动理论的基本内容 科学思维：通过模型建构，把分子看成小球来处理，建立分子的理想化模型。应用实验证据，通过推理、分析，描述分子动理论的观点。观察大量气体分子的运动速率分布规律的图像，通过科学推理、论证，对分子热运动进行微观解释 科学探究：通过用测量宏观量的方法测量微观粒子的大小，提高证据意识。通过观察气态、液态、固态物质的实例了解扩散现象。通过显微镜观察炭粒的运动，认识布朗运动。通过实验建立“分子间有空隙”的观念 科学态度与责任：通过了解科学家布朗对布朗运动的研究和贡献，培养正确的科学态度和科学精神 1.分子动理论的基本观点及相关实验证据，培养学生的物质观念(重点)。 2.根据扩散和布朗运动现象，使学生形成“分子在做永不停息的无规则运动”的观念，分子间的作用力(难点)。 【自主预习】 第1节 分子动理论的基本内容 一、物体是由大量分子组成的 1.物体是由 组成的。 2.阿伏加德罗常数：NA＝ mol－1。 3.两种分子模型 (1)球体模型：分子直径d＝ ＝ (V0为分子体积)。 (2)立方体模型：气体分子间的平均距离d＝ ＝ (V0为每个气体分子所占据空间的体积)。 二、分子热运动 1.扩散现象：不同种物质能够彼此 的现象。 2.布朗运动：悬浮在液体(或气体)中固体微粒的 运动。 3.热运动：分子永不停息的 运动。 三、分子间的作用力 1.分子间有空隙 2.分子间的作用力 四、分子动理论 1.分子动理论的定义 2.分子动理论的基本内容 物体是由 组成的，分子在做 的无规则运动，分子之间存在着 。 思考与讨论1 一、物体是由大量分子组成的 1.查阅资料，了解地球的半径是多少？苹果半径是多少？ 2.查阅资料，了解分子的两种模型分别是什么？ 例1．把铜块中的铜分子看成球形，且它们紧密排列，试估算铜分子的直径。铜的密度为8.9×103kg/m3，铜的摩尔质量为 6.4×10-2kg/mol 例2．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 2.24×10-2m3 思考与讨论2 二、分子热运动 1.物体处于固态、液态、气态时是否都能发生扩散现象？ 2.扩散现象发生的显著程度与物质的温度是否有关？ 例3．以下关于布朗运动的说法是否正确？说明理由。 （1）布朗运动就是分子的无规则运动。 （2）布朗运动证明，组成固体小颗粒的分子在做无规则运动。 （3）向一锅水中撒一点胡椒粉，加热时发现水中的胡椒粉在翻滚。这说明温度越高布朗运动越剧烈。 （4）在显微镜下可以观察到煤油中小粒灰尘的布朗运动，这说明煤油分子在做无规则运动。 例4．小张在显微镜下观察水中悬浮的细微粉笔末的运动。他把小颗粒每隔一定时间的位置记录在坐标纸上（图），于是得出结论 ：固体小颗粒的无规则运动证明水分子的运动是无规则的。小李不同意小张的结论，他认为：“小颗粒沿着笔直的折线运动，说明水分子在短时间内的运动是规则的，否则小颗粒怎么会沿直线运动？”对此，说说你的看法。 思考与讨论3 三、分子间的作用力 1.观看视频。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。它说明了什么问题？ 2.你能列举哪些分子间存在空隙的证据？ 3.分子间有空隙，为什么大量的分子还能聚在一起？ 4.固体、液体难以被压缩，你觉得这是为什么？ 例5．请描述 ：当两个分子间距离由r0逐渐增大，直至远大于r0时，分子间的作用力表现为引力还是斥力？当两个分子间距离由r0逐渐减小，分子间的作用力表现为引力还是斥力？ 思考与讨论4 四、分子动理论 查阅资料，简述分子动理论基本内容。 1.关于构成物质的分子，下列说法正确的是(　　) A.一般物质分子直径的大小约为10-8 m B.密度大的物质，分子的质量一定大 C.质量相同的氢气和氧气，氧气含有的分子数多 D.标准状况下1 mol气体所含的分子数为6.02×1023个 2.仅利用下列某一组数据，可以计算出阿伏加德罗常数的是(　　) A.水的密度和水的摩尔质量 B.水分子的体积和水分子的质量 C.水的摩尔质量和水分子的体积 D.水的摩尔质量和水分子的质量 3.(多选)我国研制出了一种超轻气凝胶，它刷新了目前世界上最轻的固体材料的纪录，弹性和吸油能力令人惊喜，这种被称为“全碳气凝胶”的固态材料密度仅是空气密度的。设气凝胶的密度为ρ(单位为kg/m3)，摩尔质量为M(单位为kg/mol)，阿伏加德罗常数为NA，则下列说法正确的是(　　) A.a千克气凝胶所含的分子数N=NA B.气凝胶的摩尔体积Vmol= C.每个气凝胶分子的直径d= D.每个气凝胶分子的体积V0= 4.已知在标准状况下，1 mol氢气的体积为22.4 L，阿伏加德罗常数NA=6.02×1023 mol-1，氢气分子间距约为(　　) A.10-9 m B.10-10 m C.10-11 m D.10-8 m 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $