1.1 分子动理论的基本内容 培优教学课件-2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

1.分子动理论的基本内容 第一章 分子动理论 人教版选择性必修第三册 导入新课 当一缕花香悄然漫入鼻尖，当一滴墨色在水中晕染出诗意的轨迹，你是否想过这些静默的奇迹背后，是无数微小粒子永不停息的独舞？在看似静止的钢铁中，在澄澈如镜的水面下，亿万分子正以超越想象的速度跃动、碰撞，用无形笔触书写着物质世界的根本法则。 学习目标 物理观念 认识物体是由大量分子组成的，感知分子的微小和大量。 科学思维 知道扩散现象和布朗运动，能用物质观念和运动与相互作用观念解释布朗运动的成因及影响因素。 科学探究 通过宏观实验推理出分子间存在空隙和相互作用力，并理解分子间的作用力与分子间距离的关系。 科学态度 与责任 学会建构微粒结构的物理模型，激发探索物质微观结构与分子热现象规律的兴趣，培养严谨的科学探究态度。 重点难点 重点 1.物质由大量分子组成，分子在永不停息地做无规则运动。 2.阿伏伽德罗常数的意义及相关微观量的估算方法。 难点 1.微粒结构模型的建构和布朗运动的微观解释。 1. 物体是由大量分子组成的 2. 分子热运动 3. 分子间的作用力 4. 课堂总结 5. 练习与应用 学习内容 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 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.分子 ⑴定义：分子、原子、或者离子这些微粒统称为分子。 我国科学家用扫描隧道显微镜拍摄的石墨表面原子的排布图，图中的每个亮斑都是一个碳原子。 ⑵分子模型： 球体 石墨表面原子的排布图 扫描隧道显微镜 扫瞄隧道显微镜下的硅片表面原子的图像 （3）分子大小的数量级：一般来说，分子直径大小的数量级通常是10-10m。 硅晶体表面原子排列 分子 乒乓球 一、物体是由大量分子组成的 一片叶子 放大6倍 放大700倍 放大4000倍 放大20000倍 放大50000000倍 树叶分子的直观体验 一、物体是由大量分子组成的 （4）分子模型的建立 ①固体、液体 小球模型 d d d d 因为固体和液体分子之间排列较紧密，分子间的缝隙较小，一般将固体、液体分子当成球体。设固体或液体分子的体积为V0，分子的直径为d，摩尔体积为Vm ，则有 一、物体是由大量分子组成的 ②气体 立方体模型 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： 注意： ①不论把分子看成球体还是看成立方体,都只是一种简化的模型，是一种近似的处理方法。分子直径的数量级都是10-10m 。 ②分子体积V0的意义: 对于固体和液体指分子的体积，对于气体则指每个分子所占据空间的体积。 一、物体是由大量分子组成的 ⑵数值：NA＝6.02×1023mol－1 ⑴定义：1摩尔（mol）任何物质所含的微粒数叫做阿伏加德罗常数. 1 mol不同物质的质量在数值上等于该种物质的相对原子质量 分子的体积 （只适用于固体、液体） 4.阿伏加德罗常数NA ⑶意义：是联系微观物理量和宏观物理量的桥梁 微观 NA 桥梁 宏观 一、物体是由大量分子组成的 宏观量与微观量 宏观量 物质的摩尔质量Mmol 物质的密度ρ 物质的摩尔数n 物质的质量m 物质的体积V 物质的摩尔体积Vmol 微观量 单分子质量m0 分子的直径d 分子数N 分子体积V0 一、物体是由大量分子组成的 例1.若某种物质的摩尔质量为M，质量为m，摩尔体积为Vmol，体积为V，密度为ρ，假设分子紧密排列，请总结微观量与宏观量的关系(已知阿伏加德罗常数为NA)。 (1)分子质量：m0＝____＝______。 (2)分子体积：V0＝____＝______。 (3)物质所含的分子数：N＝ ＝_____＝______。 (4)ρ＝___＝_____。 nNA 一、物体是由大量分子组成的 二、分子热运动 第1节 分子动理论的基本内容 二、分子热运动 1. 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现象 （3）特点： ①物质处于气态、液液、固态都能够发生扩散现象。 ②浓度大处向浓度小处扩散，当进入对方的分子浓度较低时，扩散现象较为明显。 ③温度越高，扩散现象越明显。 （2）形成原因：由物质分子的无规则运动 （4）意义：直接证明一切组成物质的分子都在不停地运动 （5）应用：在纯净半导体材料中掺入其他元素。 二、分子热运动 气体的扩散 液体的扩散 二、分子热运动 讨论：扩散现象在气体、液体可以发生，那么在固体中也可以发生吗？ 扩散现象在气体、液体和固体中都能发生。 二、分子热运动 除了扩散现象，还有哪些事实能够证明分子做无规则运动？ 植物学家，布朗 下面我们做一个类似的实验。 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。 二、分子热运动 演示：用显微镜观察炭粒的运动 二、分子热运动 影响布朗运动的因素 较低温度下的布朗运动 较高温度下的布朗运动 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 二、分子热运动 2.布朗运动：悬浮在液体（或气体）中的微小颗粒（宏观颗粒）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。 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。 ⑶意义： 间接地反映了液体(或气体)分子运动的无规则性。 注意：布朗运动是颗粒运动，不是分子运动，而颗粒的运动是液体分子无规则运动撞击颗粒造成的。 二、分子热运动 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：把分子永不停息地做无规则运动叫热运动。 ⑵特点： 永不停息 无规则 3.热运动 布朗运动不是热运动 热运动对个别分子无意义 热运动与宏观物体的速度无关 二、分子热运动 扩散现象 布朗运动 热运动 主体 分子 固体微小颗粒 分子 区别 是分子的运动，发生在固体、液体、气体任何两种物质之间 是比分子大得多的颗粒的运动，只能在液体、气体中发生，不能在固体中发生 是分子的运动，不能通过光学显微镜直接观察到 共同点 （1）都是无规则运动 （2）都随温度的升高而更加剧烈 联系 扩散现象、布朗运动都反映了分子做无规则的热运动，都是分子热运动的宏观表现 扩散现象、布朗运动与热运动的比较 二、分子热运动 例2.(多选)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 D 三、分子间作用力 第1节 分子动理论的基本内容 三、分子间作用力 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？ 总体积变小 说明液体分子间存在着空隙 气体很容易被压缩，说明气体分子之间存在很大的空隙。固体和液体不容易被压缩，那么分子之间还会有空隙吗？ 三、分子间作用力 ①气体很容易被压缩 气体分子之间存在着很大的空隙 ②水和酒精混合后总体积会减小 液体分子之间存在着空隙 ③压在一起的金片和铅片 固体分子之间也存在着空隙 金块 铅块 三、分子间作用力 1.分子间的作用力：引力和斥力 两块纯净的铅压合在一起 物体不易被拉断 气体液体有一定的体积 三、分子间作用力 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 2.分子间引力和斥力随分子间距的变化曲线 r0 F斥 F引 ②引力F引和斥力F斥都随分子间的距离 r 增大而减小 实际表现出来的分子力是分子引力和斥力的合力（分子力） ①引力F引和斥力F斥同时存在 ③分子斥力F斥随分子间的距离 r 增大变化快一些 三、分子间作用力 3.分子间的作用力F与分子间距离r的关系 r0数量级10-10m (1)r=r0 ，F=0，平衡位置。 (2)r<r0，F力表现为斥力，随r的增大而减小。 (3)r>r0，F表现为引力，随r的增大先增大后减小。 (4)r≥10r0时，分子力几乎为零。 分子间作用力的产生原因：是由原子内部带正、负电的粒子间的相互作用引起的。 0 F F斥 F引 F分 r r0 三、分子间作用力 （1）基本内容： ⑴ 物体是由大量分子组成的； ⑵ 分子在做永不停息的无规则运动； ⑶ 分子之间存在着相互作用力。 （2）统计规律： 单个分子的运动无规律；大量分子整体运动有规律。 分子无时不刻在做无规则的热运动，对于某一个分子而言，在某时刻其运动状态具有偶然性，但从总体来看，大量分子的运动却有一定的规律，这种规律叫做统计规律。 4.分子动理论 三、分子间作用力 例3.玻璃打碎后，不能把它们再拼在一起，其原因是（ ） A、玻璃分子间的斥力比引力大 B、玻璃分子间不存在分子力的作用 C、一块玻璃内部分子间的引力大于斥力；而两块碎玻璃之间，分子引力和斥力大小相等合力为零 D、两块碎玻璃之间绝大多数玻璃分子间距离太大，分子引力和斥力都可忽略，总的分子作用力为零 D 四、课堂总结 第1节 分子动理论的基本内容 四、课堂总结 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 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 五、练习与应用 第1节 分子动理论的基本内容 五、练习与应用 1.把萝卜腌成咸菜通常需要几天,而把萝卜炒熟,使之具有相同的咸味只需几分钟。造成这种差别的主要原因是(　　) A.盐的分子太小了,很容易进入萝卜中 B.盐分子间有相互作用的斥力 C.萝卜分子间有空隙,易扩散 D.炒菜时温度高,分子热运动剧烈 D 五、练习与应用 2.(多选)下列事例属于分子不停地做无规则运动的是(　　 ) A.秋风吹拂,树叶纷纷落下 B.在箱子里放几块樟脑丸,过些日子一开箱就能闻到樟脑丸的气味 C.烟囱里冒出的黑烟在空中飘荡 D.把胡椒粉末放入菜汤中,最后胡椒粉末会沉在汤碗底,而我们喝汤时却尝到了胡椒的味道 BD 五、练习与应用 3．分子间存在着相互作用的引力和斥力，分子间实际表现出的作用力是引力与斥力的合力。图甲是分子引力、分子斥力随分子间距离r的变化图像，图乙是实际分子力F随分子间距离r的变化图像（斥力以正值表示，引力以负值表示）。将两分子从相距r=r2处由静止释放，仅考虑这两个分子间的作用力，下列说法正确的是（ ） A . 从r=r2到r=r1，分子间引力、斥力都在增大 B. 从r=r2到r=r0，分子势能先减小后增大 C . 当r<r0时，分子间的作用力表现为斥力 D. 从r=r2到r=r0，分子间的作用力一直做正功 ACD 五、练习与应用 4.壁虎每只脚底部长着数百万根极细的刚毛，每根刚毛末端又有400至1 000根更细的分支，这种精细结构使得刚毛与物体表面分子间的距离足够近．壁虎能贴在光滑的天花板上不掉下来的原因是(　　) A．大气压将壁虎压在天花板上 B．空气浮力克服了壁虎的重力 C．天花板分子对刚毛的分子引力克服壁虎的重力 D．天花板对刚毛的分子引力大于刚毛对天花板的分子引力 C    NA NA     Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.7.33 Lavf58.29.100 Lavf58.28.100 Lavf58.12.100 Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.3.70 $