内容正文:
高中物理选择性必修第三册 第一章:分子动理论
第1节 分子动理论的基本内容
引入新课:
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?
古希腊学者德谟克利特早就对此作出了解释,他认为这是由于花的原子飘到了人们鼻子里。
一、物体是由大量分子组成的
1.分子:原子、离子和分子等,热学中统称为分子。
化学性质:构成物质的微粒,有分子、原子、或者离子。
石墨表面原子的排布图
扫瞄隧道显微镜下的硅片
表面原子的图像
一、物体是由大量分子组成的
(1)概念:1 mol的任何物质都含有相同的粒子数.
(2)数值:
阿伏加德罗常数是联系宏观世界和微观世界的桥梁.
宏观量
物质的摩尔质量Mmol
物质的体积V
物质的摩尔体积Vmol
物质的密度 ρ
物质的质量m
微观量
物质的摩尔数 n
单分子质量m0
单分子体积V0
分子的直径 d
分子数 N
2.阿伏伽德罗常数
标况下气体摩尔体积Vmol=22.4L/mol
1mL=1cm3 1L=1dm3
(3)有关计算:
②分子质量m0:
④ 物体所含分子的数目N:
③ 分子所占空间的体积 V0:
①密度公式:
=
NA NA
一、物体是由大量分子组成的
(1)固体、液体分子
小球模型
d
d
d
d
3.固体(液体)和气体分子模型
在计算固体和液体分子大小时,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:
固体和液体
3.固体(液体)和气体分子模型
一、物体是由大量分子组成的
分子的直径
(2)气体分子
立方体模型
每个气体分子所占空间的体积
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:
d
d
d
3.固体(液体)和气体分子模型
一、物体是由大量分子组成的
气体分子间的平均距离
4.特别提醒
(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。由于建立的模型不同,得出的结果稍有不同,但分子直径的数量级都是10-10m,一般分子的质量的数量级为10-26kg
(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
气体的扩散
二、分子热运动
1.扩散
液体的扩散
1.扩散
二、分子热运动
固体的扩散
1.扩散
二、分子热运动
金块
酱油的色素分子扩散到蛋清中
(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。
(3)特点:
①物质处于气态、液态、固态都能够发生扩散现象。
②温度越高,扩散现象越明显。
(4)意义:直接证明组成物质的分子在不停地运动着。
(5)应用:在纯净半导体材料中掺入其他元素。
二、分子热运动
1.扩散
1、(多选)关于扩散现象,下列说法正确的是( )
A、温度越高,扩散进行得越快
B、扩散现象是不同物质间的一种化学反应
C、扩散现象是由物质分子无规则运动产生的
D、扩散现象在气体、液体和固体中都能发生
E、液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的
ACD
1827年,英国的一位植物学家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都在不停地的运动中.
二、分子热运动
2.布朗运动
二、分子热运动
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。
二、分子热运动
思考与讨论:
(1)炭粒在显微镜下的运动有规律吗?
无规则运动
(2)炭粒的大小对运动是否有影响?
与微粒大小有关,越小越明显。
二、分子热运动
二、分子热运动
三颗微粒每隔30秒位置的连线图
思考与讨论:
(3)图中折线是否为炭粒的运动轨迹?
不是运动轨迹
(4)这些折线反映了微粒的运动什么特点?
无规则的特点
(5)你能预测微粒下一时刻的运动到的位置吗?
不能
布朗运动的剧烈程度和什么因素有关呢?
微粒越小
受力越不平衡
质量小,运动状态越容易改变
布朗运动越剧烈
二、分子热运动
2.布朗运动
温度越高
液体分子运动越剧烈
对微粒撞击频率和力度越大
布朗运动越剧烈
(1)定义:悬浮在液体(或气体)中的微颗永不停息的无规则运动。
(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。
(4)意义:间接地反映了液体(或气体)分子运动的无规则性。
二、分子热运动
2.布朗运动
微粒:指微小的颗粒(不是分子)如灰尘、小炭粒、花粉等等
二、分子热运动
布朗运动和扩散现象的区别
产生条件 影响快慢 因素 现象的本质
扩散现象 物质(气液固)的相互接触 温度的大小 分子的运动
布朗运动 微粒在液体(气体)中悬浮 温度和微粒的大小 微粒的运动
分子永不停息的无规则运动叫作热运动。
分子的无规则运动与温度有关系,
温度越高,这种运动越剧烈。
温度是分子热运动剧烈程度的标志。
二、分子热运动
3.热运动
(1)定义:
(2)特点:
扩散现象和布朗运动都不是热运动,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。
布朗运动与热运动的区别与联系
布朗运动 热运动
不同点 研究对象 悬浮于液体(或气体)中的微粒 分子
观察难易程度 可以在显微镜下看到,肉眼看不到 在显微镜下看不到
相同点 (1)无规则;(2)永不停息;(3)温度越高越激烈
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,
布朗运动间接反映了分子的热运动
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
二、分子热运动
2.关于布朗运动和扩散现象,下列说法中正确的是( )
A.布朗运动和扩散现象都能在气体、液体、固体中发生
B.布朗运动和扩散现象都是分子运动
C.布朗运动和扩散现象都是温度越高越明显
D.布朗运动和扩散现象都可以用肉眼直接观察
C
既然分子在不停的做无规则的热运动,说明分子之间有空隙。那么固体和液体中的分子为什么不会飞散开,而总是聚合在一起,保持一定的体积呢?
压缩物体要用力,
分子间作用力表现为斥力。
分子间引力和斥力是同时存在的!
分子间作用力表现为引力。
拉伸物体需要用力,
三、分子间的作用力
分子是由原子组成的,原子内部有带正电的原子核和带负电的电子.两原子的电子与电子间,原子核与原子核间存在斥力;两原子中的电子与原子核间存在引力,故分子间作用力是电子、原子核间的库仑力(电磁力)的总体体现.
而库仑力的大小与电荷间距有关,显然,分子间作用力跟分子间的距离有关.
三、分子间的作用力
1.分子间作用力的产生原因
三、分子间的作用力
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
r0
F斥
F引
①分子间的引力和斥力都随分子间的距离增大而减小, 但斥力比引力变化更快 。
②分子间的引力和斥力同时存在,
实际表现出来的分子力是分子引力和斥力的合力(分子力)。
2.分子间的作用力F与分子间距离r的关系
2.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,引力斥力都很微弱,分子力可忽略不计,即分子力几乎为零。
1.1分子动理论的基本内容 2020-2021学年【新教材】人教版(2019)高中物理选择性必修三课件
1.1分子动理论的基本内容 2020-2021学年【新教材】人教版(2019)高中物理选择性必修三课件
三、分子间的作用力
(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;
(3)分子之间存在着相互作用力。(斥力和引力)
1.基本内容:
3.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
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。
四、分子动理论
3.(多选)关于分子动理论,下列说法中正确的是( )
A.扩散现象与温度无关,不属于分子热运动
B.水仙花飘香,表明分子在不停地做无规则运动
C.悬浮在液体中的颗粒越小,布朗运动越明显
D.固体很难被压扁是因为其内部的分子间没有空隙
BC
Lavf58.29.100
Lavf58.28.100
新课标初中物理九年级视频资源(分子间的作用力)
人民教育出版社
Lavf58.29.100
人民教育出版社(版权所有 不得转载)
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