2022-2023學(xué)年新教材高中物理第一章分子動理論1分子動理論的基本內(nèi)容課件新人教版選擇性必修第三冊

第一章分子動理論1．分子動理論的基本內(nèi)容課前預(yù)習(xí)反饋課內(nèi)互動探究課堂達(dá)標(biāo)檢測目標(biāo)體系構(gòu)建核心素養(yǎng)提升目標(biāo)體系構(gòu)建【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．知道物體是由大量分子組成的。2．通過實驗了解擴(kuò)散現(xiàn)象，觀察并能解釋布朗運動。知道擴(kuò)散現(xiàn)象在實際生活中的應(yīng)用。3．知道決定熱運動激烈程度的因素。4．知道分子間存在空隙、分子間的作用力的變化規(guī)律，了解分子間的作用力是電磁力。5．知道分子動理論的基本內(nèi)容?！舅季S脈絡(luò)】課前預(yù)習(xí)反饋

1．分子：把組成物體的________統(tǒng)稱為分子。2．1mol水中含有水分子的數(shù)量就達(dá)____________個。微粒知識點1物體是由大量分子組成的6.02×1023

1．?dāng)U散(1)擴(kuò)散：不同的物質(zhì)能夠彼此____________的現(xiàn)象。(2)產(chǎn)生原因：由物質(zhì)分子的______________產(chǎn)生的。(3)發(fā)生環(huán)境：物質(zhì)處于________、________和________時，都能發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象。(4)意義：證明了物質(zhì)分子永不停息地做______________。(5)規(guī)律：________越高，擴(kuò)散現(xiàn)象越明顯。進(jìn)入對方知識點2分子熱運動無規(guī)則運動固態(tài)液態(tài)氣態(tài)無規(guī)則運動溫度2．布朗運動(1)概念：把____________的這種__________運動叫作布朗運動。(2)產(chǎn)生的原因：大量液體(氣體)分子對懸浮微粒撞擊的__________造成的。(3)布朗運動的特點：永不停息、__________。(4)影響因素：微粒________，布朗運動越明顯，溫度________，布朗運動越激烈。(5)意義：布朗運動間接地反映了__________________運動的無規(guī)則性。懸浮微粒無規(guī)則不平衡無規(guī)則越小越高液體(氣體)分子3．熱運動(1)定義：分子永不停息的__________運動。(2)宏觀表現(xiàn)：________現(xiàn)象和布朗運動。(3)特點①永不停息；②運動__________；③溫度越高，分子的熱運動__________。無規(guī)則擴(kuò)散無規(guī)則越激烈1．分子間有空隙(1)氣體分子的空隙：氣體很容易被壓縮，說明氣體分子之間存在著很大的________。(2)液體分子間的空隙：水和酒精混合后總體積會________，說明液體分子間有________。(3)固體分子間的空隙：壓在一起的金片和鉛片，各自的分子能________到對方的內(nèi)部，說明固體分子間也存在著________?？障吨R點3分子間的作用力減小空隙擴(kuò)散空隙2．分子間作用力(1)當(dāng)用力拉伸物體時，物體內(nèi)各部分之間要產(chǎn)生反抗拉伸的作用力，此時分子間的作用力表現(xiàn)為________。(2)當(dāng)用力壓縮物體時，物體內(nèi)各部分之間會產(chǎn)生反抗壓縮的作用力，此時分子間的作用力表現(xiàn)為________。說明：分子間的作用力指的是分子間相互作用引力和斥力的合力。引力斥力1．內(nèi)容：物體是由____________組成的，分子在做____________的無規(guī)則運動，分子之間存在著______________。2．由于分子熱運動是__________的，對于任何一個分子都具有__________，但對大量分子的整體而言，表現(xiàn)出規(guī)律性。大量分子知識點4分子動理論永不停息相互作用力無規(guī)則偶然性思考辨析『判一判』(1)本書中所說的“分子”，包含了分子、原子、離子等多種含義。 (

)(2)冷紅墨水和熱紅墨水都能發(fā)生擴(kuò)散，說明擴(kuò)散快慢與溫度無關(guān)。 (

)√

×

(3)若已知阿伏加德羅常數(shù)和銅的摩爾體積和密度，就可以估算出銅分子質(zhì)量。 (

)(4)微粒越小，溫度越高，布朗運動越激烈。 (

)(5)布朗運動和擴(kuò)散現(xiàn)象都是分子的熱運動。 (

)(6)水的體積很難被壓縮，這是分子間存在斥力的宏觀表現(xiàn)。(

)√

√

×

√

『選一選』下列四種現(xiàn)象中屬于擴(kuò)散現(xiàn)象的是 (

)①海綿狀塑料可以吸水②揉面團(tuán)時，加入小蘇打，小蘇打可以揉進(jìn)面團(tuán)內(nèi)③放一匙食糖于一杯開水中，水會變甜④把盛開的臘梅放入室內(nèi)，會滿室生香A．①②

B．③④C．①④

D．②③B

解析：海綿狀塑料吸水是水滴進(jìn)入塑料間隙，不是擴(kuò)散；小蘇打揉進(jìn)面團(tuán)，是機(jī)械外力作用的結(jié)果；食糖溶于開水中，臘梅香氣釋放是擴(kuò)散現(xiàn)象。故B正確。『想一想』我們都有這樣的體會，如果要把一張干燥的紙貼到黑板上，是一件很難的事，但如果用水把紙浸濕之后，就能很容易地貼在黑板上，請你根據(jù)學(xué)過的物理知識，分析其中的原因。答案：見解析解析：一張紙能不能貼穩(wěn)在黑板上，就是看能不能使分子間的距離達(dá)到10－10m數(shù)量級，干燥的紙，由于黑板與紙都凹凸不平，絕大多數(shù)分子間的距離大于10－9m(即r＞10r0)，分子力的作用十分微弱，可以忽略不計，因此，干燥的紙不能貼在黑板上；而當(dāng)紙浸濕后，由于水的流動性，有水分子填補(bǔ)凹凸不平的空隙，使紙有較多的部分與黑板間距離接近到10－10m數(shù)量級，分子力表現(xiàn)為引力，所以，將紙浸濕后很容易貼在黑板上。課內(nèi)互動探究探究阿伏加德羅常數(shù)情景導(dǎo)入(1)1mol的物質(zhì)內(nèi)含有多少個分子？用什么表示？(2)若某種物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M，摩爾體積為V，則一個分子的質(zhì)量為多大？假設(shè)分子緊密排列，一個分子的體積為多大？(已知阿伏加德羅常數(shù)為NA)(3)Vmol＝NAV0(V0為一個分子的體積，Vmol為摩爾體積)，對于任何物質(zhì)都成立嗎？1．分子的簡化模型：實際分子的結(jié)構(gòu)是很復(fù)雜的，且形狀各異。但如果我們只關(guān)心分子的大小，而不涉及分子內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和運動時，既可以把分子看成球形，也可以看成立方體。具體分析如下：(1)固體和液體分子模型：對于固體和液體，可認(rèn)為分子緊密排列，分子間沒有空隙，則VA＝NAV0(V0為一個分子的體積，VA為摩爾體積)。要點提煉2．阿伏加德羅常數(shù)的應(yīng)用(1)微觀量：分子質(zhì)量m0，分子體積V0，分子直徑d。(2)宏觀量：物質(zhì)的質(zhì)量M、體積V、密度ρ、摩爾質(zhì)量MA、摩爾體積VA。已知氧氣分子的質(zhì)量m＝5.3×10－26kg，標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣的密度ρ＝1.43kg/m3，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.02×1023mol－1，求：(1)氧氣的摩爾質(zhì)量；(2)標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣分子間的平均距離；(3)標(biāo)準(zhǔn)狀況下1cm3的氧氣中含有的氧分子數(shù)。(保留兩位有效數(shù)字)典例1典例剖析解題指導(dǎo)：答案：(1)3.2×10－2kg/mol

(2)3.3×10－9m(3)2.7×1019對點訓(xùn)練D

探究分子熱運動情景導(dǎo)入暮春時節(jié)，金黃的油菜花鋪滿了原野，微風(fēng)拂過，飄來陣陣的花香。你有沒有想過，為什么離很遠(yuǎn)，人們就能夠聞到這沁人心脾的香味呢？提示：分子的熱運動1．對擴(kuò)散的理解(1)影響擴(kuò)散現(xiàn)象明顯程度的因素①物態(tài)Ⅰ．氣態(tài)物質(zhì)的擴(kuò)散最快、現(xiàn)象最顯著。Ⅱ．固態(tài)物質(zhì)的擴(kuò)散最慢，短時間內(nèi)現(xiàn)象非常不明顯。Ⅲ．液態(tài)物質(zhì)的擴(kuò)散現(xiàn)象明顯程度介于氣態(tài)與固態(tài)之間。②溫度：在兩種物質(zhì)一定的前提下，擴(kuò)散現(xiàn)象發(fā)生的顯著程度與物質(zhì)的溫度有關(guān)，溫度越高，擴(kuò)散現(xiàn)象越顯著。③濃度差：兩種物質(zhì)的濃度差越大，擴(kuò)散現(xiàn)象越顯著。要點提煉(2)分子運動的兩個特點①永不停息：不分季節(jié)，也不分白天和黑夜，分子每時每刻都在運動。②無規(guī)則：單個分子的運動無規(guī)則，但大量分子的運動又具有規(guī)律性，總體上分子由濃度大的地方向濃度小的地方運動。2．布朗運動(1)無規(guī)則性懸浮微粒受到液體分子在各個方向上撞擊的不平衡是形成布朗運動的原因。由于液體分子的運動是無規(guī)則的，使微粒受到較強(qiáng)撞擊的方向也不確定，所以布朗運動是無規(guī)則的。(2)影響因素①微粒越小，布朗運動越明顯：懸浮微粒越小，某時刻與它相撞的分子數(shù)越少，來自各方向的沖擊力越不平衡；另外微粒越小，其質(zhì)量也就越小，相同沖擊力下產(chǎn)生的加速度越大。因此，微粒越小，布朗運動越明顯。②溫度越高，布朗運動越激烈：溫度越高，液體分子的運動(平均)速率越大，對懸浮于其中的微粒的撞擊作用也越大，產(chǎn)生的加速度也越大，因此溫度越高，布朗運動越激烈。(3)實質(zhì)布朗運動不是分子的運動，而是懸浮微粒的運動。布朗運動的無規(guī)則性反映了液體分子運動的無規(guī)則性；布朗運動與溫度有關(guān)，表明液體分子運動的激烈程度與溫度有關(guān)。

(多選)如圖所示，一個裝有無色空氣的廣口瓶倒扣在裝有紅棕色二氧化氮氣體的廣口瓶上，中間用玻璃板隔開。當(dāng)抽去玻璃板后所發(fā)生的現(xiàn)象，(已知二氧化氮的密度比空氣密度大)典例2典例剖析下列說法正確的是 (

)A．過一段時間可以發(fā)現(xiàn)上面瓶中的氣體也變成了淡紅棕色B．二氧化氮由于密度較大，不會跑到上面的瓶中，所以上面瓶中不會出現(xiàn)淡紅棕色C．上面的空氣由于重力作用會到下面的瓶中，于是將下面瓶中的二氧化氮排出了一小部分，所以會發(fā)現(xiàn)上面瓶的瓶口處顯淡紅棕色，但在瓶底處不會出現(xiàn)淡紅棕色D．由于氣體分子在運動著，所以上面的空氣會到下面的瓶中，下面的二氧化氮也會自發(fā)地運動到上面的瓶中，所以最后上、下兩瓶氣體的顏色變得均勻一致AD

解題指導(dǎo)：組成物體的分子做永不停息的無規(guī)則運動，與溫度有關(guān)，與外界的作用無關(guān)。解析：逐項分析如下：選項診斷結(jié)論A氣體分子做無規(guī)則運動，過一段時間上下均勻分布，故呈淡紅棕色√B分子運動與密度無關(guān)×C分子的熱運動不是在重力的作用下進(jìn)行的×D分子的熱運動使上下氣體分布均勻√

(2020·山西省長治、運城、大同、朔州、陽泉五地市高三上學(xué)期期末聯(lián)考)小張在顯微鏡下觀察水中懸浮的細(xì)微粉筆末的運動，從A點開始，他把小顆粒每隔20s的位置記錄在坐標(biāo)紙上，依次得到B、C、D等點，把點連線形成如圖所示折線圖，則關(guān)于該粉筆末的運動，典例3典例剖析下列說法正確的是 (

)A．該折線圖是粉筆末的運動軌跡B．粉筆末的無規(guī)則運動反映了水分子的無規(guī)則運動C．經(jīng)過B點后10s，粉筆末應(yīng)該在BC的中點處D．粉筆末由B到C的平均速度小于由C到D的平均速度E．若改變水的溫度，再記錄一張圖，則僅從圖上不能確定記錄哪一張圖時的溫度高解題指導(dǎo)：(1)布朗運動不是分子的無規(guī)則運動，它是液體分子無規(guī)則運動的反映。(2)布朗運動示意圖是不同時刻的小顆粒位置的連線并非其運動軌跡。BDE

解析：該折線圖不是粉筆末的實際運動軌跡，只是20秒初末粉筆末的位置關(guān)系，故A錯；粉筆末受到水分子的碰撞，做無規(guī)則運動，所以粉筆末的無規(guī)則運動反映了水分子的無規(guī)則運動，故B正確；由于運動的無規(guī)則性，所以經(jīng)過B點后10s，我們不知道粉筆末在哪個位置，故C錯誤；任意兩點之間的時間間隔是相等的，所以位移越大，則平均速度就越大，故粉筆末由B到C的平均速度小于由C到D的平均速度，故D正確；由于運動的無規(guī)則性，所以我們無法僅從圖上就確定哪一張圖的溫度高，故E正確；綜上所述本題答案是BDE。2．(2021·河北省張家口市一中高二上學(xué)期期中)關(guān)于布朗運動，下列說法正確的是 (

)A．布朗運動是無規(guī)則的，反映了大量液體分子的運動也是無規(guī)則的B．微粒做布朗運動，充分說明了微粒內(nèi)部分子在不停地做無規(guī)則運動C．布朗運動是由于懸浮微粒受周邊其他微粒撞擊的不平衡性引起的D．懸浮微粒越大，在相同時間內(nèi)撞擊它的分子數(shù)越多，布朗運動越劇烈對點訓(xùn)練A

解析：布朗運動是無規(guī)則的，是由外界條件無規(guī)律的不斷變化引起的，因此它說明了液體分子的運動是無規(guī)則的，故A正確；布朗運動是液體分子做無規(guī)則運動的反映，不是微粒內(nèi)部分子不停地做無規(guī)則運動的反應(yīng)，故B錯誤；布朗運動是由于懸浮微粒受周邊液體分子撞擊的不平衡性引起的，故C錯誤；布朗運動形成的原因是由于液體分子對懸浮微粒無規(guī)則撞擊引起的，懸浮顆粒越小，溫度越高，顆粒的受力越不均衡，布朗運動就越明顯。故D錯誤。所以A正確，B、C、D錯誤。探究分子間的作用力情景導(dǎo)入蹦極是近幾年來新興的一項非常刺激的戶外休閑活動，它能讓人體驗最驚險、最刺激的感覺，就好比是向死亡之神的挑戰(zhàn)。蹦極所用的繩索具有很大的彈性，那么你知道這種繩索的彈性來源于什么嗎？提示：來源于分子之間的相互作用力。1．分子力：在任何情況下，分子間總是同時存在著引力和斥力，而實際表現(xiàn)出來的分子力是分子引力和斥力的合力。2．分子力與分子間距離變化的關(guān)系(1)平衡位置：分子間距離r＝r0時，引力與斥力大小相等，分子力為零。平衡位置即分子間距離等于r0(數(shù)量級為10－10m)的位置。要點提煉(2)分子力與分子間距離變化的關(guān)系及分子力模型。(1)分子間的引力F引和斥力F斥都隨距離r的增大(或減小)而減小(或增大)，但斥力減少(或增大)得更快，它們都是單調(diào)減函數(shù)，而分子力(合力)并不是單調(diào)變化的。(2)當(dāng)分子間距離r＞10r0時，分子力變得很微弱，可認(rèn)為F＝0。(3)分子力是由原子內(nèi)部的帶電微粒的相互作用引起的。特別提醒

(多選)如圖所示，甲分子固定在坐標(biāo)原點O，乙分子位于r軸上，甲、乙兩分子間作用力與分子間距離關(guān)系圖像如圖?，F(xiàn)把乙分子從r3處由靜止釋放，則

(

)典例3典例剖析A．乙分子從r3到r1一直加速B．乙分子從r3到r2過程中呈現(xiàn)引力，從r2到r1過程中呈現(xiàn)斥力C．乙分子從r3到r1過程中，兩分子間的分子力先增大后減小D．乙分子從r3到距離甲最近的位置過程中，兩分子間的分子力先減小后增大AC

解題指導(dǎo)：解答本題應(yīng)把握以下三點：①平衡位置時，引力等于斥力。②引力、斥力隨距離增大單調(diào)減小。③斥力比引力變化快。解析：乙分子從r3到r1一直受甲分子的引力作用，且分子間作用力先增大后減小，故乙分子做加速運動，A、C正確。乙分子從r3到距離甲最近的位置過程中，兩分子間的分子力先增大后減小再增大，D錯誤。3．(多選)(2021·山東省青州市高三模擬)關(guān)于分子間距與分子力的下列說法中，正確的是 (

)A．水和酒精混合后的體積小于原來的體積之和，說明分子間存在引力B．實際上水很難被壓縮，這是由于水分子間距稍微變小時，分子間的作用就表現(xiàn)為斥力C．一般情況下，當(dāng)分子間距r<r0(平衡距離)時，分子力表現(xiàn)為斥力；當(dāng)r＝r0時，分子力為零；當(dāng)r＞r0時，分子力為引力D．彈簧被拉伸或被壓縮時表現(xiàn)的彈力，就是分子引力和斥力的對應(yīng)表現(xiàn)對點訓(xùn)練BC

解析：水和酒精混合后體積減小，說明分子間有空隙，A錯誤；水很難被壓縮，說明分子力表現(xiàn)為斥力，B正確；由分子力與分子間距離的關(guān)系可知C正確；彈簧的彈力是分子間作用力的宏觀矢量合力，但不能彈力就是分子作用力的引力和斥力表現(xiàn)，D錯誤。CD

解析：當(dāng)r＝r0時，引力和斥力同時存在，只是合力為零，A錯；當(dāng)r＞r0時，分子間的引力和斥力都隨距離的增大而減小，但斥力比引力減小的快，當(dāng)r≥10－9m時，分子力可忽略不計，B錯誤，C、D正確。核心素養(yǎng)提升有關(guān)分子微觀量的估算阿伏加德羅常數(shù)NA是一個重要常數(shù)，是聯(lián)系微觀物理量和宏觀物理量的橋梁，常用于微觀量的計算。估算法是解答物理問題的一種常用方法，不要求精確求解，但要求合理的近似。其特點是：(1)建立必要的理想模型(如把分子看成球體或立方體)；(2)尋找估算依據(jù)，建立估算式；(3)對數(shù)值進(jìn)行合理近似(如π≈3，π2≈10重力加速度g取10m/s2等)

一個房間的地面面積是15m2，高3m。已知空氣的平均摩爾質(zhì)量是M0＝2.9×10－2kg/mol。通常用空氣濕度(有相對濕度、絕對濕度)表示空氣中含有的水蒸氣的情況，若房間內(nèi)所有水蒸氣凝結(jié)成水后的體積為V水＝103cm3，已知水的密度為ρ＝1.0×103kg/m3，水的摩爾質(zhì)量M＝1.8×10－2kg/mol。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(1)求房間內(nèi)空氣的質(zhì)量。(標(biāo)準(zhǔn)狀況下求解)(2)求房間中有多少個水分子？(3)估算一個水分子的直徑是多大？(水分子可視為球體模型)案例答案：(1)58kg

(2)3.3×1025個(3)3.9×10－10m課堂達(dá)標(biāo)檢測1．(多選)(2021·上海市建平中學(xué)高二下學(xué)期期中)關(guān)于分子動理論，下列說法