資源簡介

(共35張PPT)
1.1分子動理論的基本內(nèi)容
本節(jié)目標(biāo)
1
了解分子間有間隙
2
學(xué)會分析分子間引力和斥力隨距離的變化
3
掌握分子力隨距離變化的規(guī)律
情景引入
年級考試的成績統(tǒng)計 → 統(tǒng)計規(guī)律
考試時，得高分的人數(shù)和低分的人數(shù)占總?cè)藬?shù)的比例相對較少，均分的人數(shù)相對較多。
道生一，一生二，二生三，三生萬物 ，世界萬物的都是由“道”組成。
中國古代的自然觀，以老子為代表
古代的自然觀
一、物體是由大量分子組成的
西方古代的自然觀，以德謨克利特為代表
萬物的本原是原子與虛空。原子是一種最后的不可再分的物質(zhì)微粒。世界萬物都是由在虛空中運動著的原子構(gòu)成。
①研究化學(xué)性質(zhì)：組成物質(zhì)的微粒是分子、原子或者離子。
②研究熱運動性質(zhì)和規(guī)律：組成物體的微粒統(tǒng)稱為分子。
亮斑是碳原子
分子結(jié)構(gòu)
一、物體是由大量分子組成的
1. 分子的大小
掃描隧道顯微鏡（能放大幾億倍！)
組成物質(zhì)的分子是很小的，不但用肉眼不能直接看到它們，就是用光學(xué)顯微鏡也看不到它們。那怎么才能看到分子呢
掃描隧道顯微鏡，1982年用此人類才觀測到物質(zhì)表面原子的排列。
掃描隧道顯微鏡下的硅片表面原子的圖像
我國科學(xué)家在1993年首次利用超真空掃描隧道顯微鏡技術(shù)，在一塊晶體硅的表面直接移動硅原子寫下了”中國“ 兩字。
2.分子的兩種模型
球形模型：固體和液體可看成是由一個個緊挨著的球形分子排列而成的，忽略分子間的空隙。
d
d
d
d
在計算固液體分子大小時，作為一個近似的物理模型，一般可把分子看成是一小球。則：
分子的直徑
立方體模型：氣體分子間的空隙很大，把氣體分成若干個小立方體，氣體分子位于每個小立方體的中心，每個小立方體是位于中心的分子占有的活動空間，這時忽略氣體分子的大小。
對氣體可以把分子當(dāng)作是一個小立方體，這個小立方體的邊長可以看作相當(dāng)于分子間的平均距離，即 。
氣體分子間的
平均距離
現(xiàn)代認識
實際上構(gòu)成物質(zhì)的單元是多種多樣的，或是原子（如金屬）或是離子（鹽類）或是分子（如有機物）。
在熱學(xué)中，由于原子、離子、分子這些微粒做熱運動時遵從相同的規(guī)律，通常統(tǒng)稱為分子。除了一些有機物質(zhì)的大分子外，多數(shù)分子尺寸的數(shù)量級為10-10m。
化學(xué)中講的分子是：具有各種物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)的最小微粒。
二、分子熱運動
1.擴散：不同物質(zhì)相互接觸時彼此進入對方的現(xiàn)象叫做擴散。
固體、液體、氣體都存在這樣的現(xiàn)象。
二、分子熱運動
1.擴散：不同物質(zhì)相互接觸時彼此進入對方的現(xiàn)象叫做擴散。
固體、液體、氣體都存在這樣的現(xiàn)象。
2.布朗運動：懸浮微粒的無規(guī)則運動叫作布朗運動。
1827年，英國的一位植物學(xué)家布朗用顯微鏡觀察植物的花粉微粒懸浮在靜止水面上的形態(tài)時，卻驚奇地發(fā)現(xiàn)這些花粉微粒都在不停地的運動中，布朗發(fā)現(xiàn)了花粉微粒在水中的這種運動后，人們對運動的產(chǎn)生原因進行了種種猜測。一顆小小的花粉顆粒，頓時掀起了一場軒然大波，面對植物學(xué)家的發(fā)現(xiàn)，當(dāng)時的所有物理學(xué)家們顯得束手無策，無法解釋這一奇怪現(xiàn)象。整整過了半個世紀(jì)，直到1905年愛因斯坦和波蘭物理學(xué)家佩蘭發(fā)表了他們對布朗運動的理論研究結(jié)果，對布朗運動做出了理論上解釋。
二、分子熱運動
三顆微粒每隔30秒位置的連線圖
現(xiàn)象：微粒在做無規(guī)則運動。
二、分子熱運動
思考：為什么花粉微粒的運動是無規(guī)則的？
（2）不同瞬間、不同方向的撞擊作用的強弱不同→無規(guī)則性運動
（1）撞擊力不平衡→運動狀態(tài)改變
二、分子熱運動
思考：為什么微粒越小，布朗運動越明顯？
顆粒小，瞬間與微粒撞擊的分子數(shù)越少，撞擊作用的的不平衡性越明顯，布朗運動越明顯。
二、分子熱運動
思考：為什么溫度高，布朗運動越明顯？
溫度高，液體分子運動越激烈，對布朗微粒撞擊頻率和強度越高，布朗運動越明顯。
思考：某學(xué)習(xí)興趣小組在學(xué)習(xí)完布朗運動后，對分子的運動有了很多新的認識，他們在交流學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生了不少新的觀點，你對他們的部分觀點有著怎樣的理解？
觀點1：布朗運動是布朗微粒內(nèi)部分子的無規(guī)則運動。
觀點2：布朗運動是液體分子的無規(guī)則運動。
觀點3：布朗運動反映了布朗微粒內(nèi)部分子的無規(guī)則運動。
觀點4：布朗運動反映了液體分子的無規(guī)則運動。
布朗運動是顆粒運動，不是分子運動，但布朗顆粒的無規(guī)則性運動間接反映了（液體）分子無規(guī)則的運動。
二、分子熱運動
1.擴散：不同物質(zhì)相互接觸時彼此進入對方的現(xiàn)象叫做擴散。
固體、液體、氣體都存在這樣的現(xiàn)象。
2.布朗運動：懸浮微粒的無規(guī)則運動叫作布朗運動。
3.熱運動：分子永不停息的無規(guī)則運動叫作熱運動。
溫度是分子熱運動劇烈程度的標(biāo)志。
分子的無規(guī)則運動與溫度有關(guān)系，溫度越高，這種運動越劇烈。
三、分子間的作用力
氣體很容易被壓縮，說明氣體分子之間存在著很大的空隙。固體或液體不容易被壓縮，那么，分子之間還會有空隙嗎？
做一做：向 A、B 兩個量筒中分別倒入 50 mL的水和酒精（圖 1.1-6 甲），然后再將 A量筒中的水倒入 B 量筒中，觀察混合后液體的體積（圖 1.1-6 乙）。它說明了什么問題？
分子間的作用力
水和酒精混合后的總體積變小了。這表明液體分子間存在著空隙。
再如，壓在一起的金塊和鉛塊，各自的分子能擴散到對方的內(nèi)部，這表明固體分子之間也存在著空隙。
分子間有空隙，大量分子卻能聚集在一起，這說明分子之間存在著相互作用力。
分子間的作用力
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)為引力
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)為斥力
分子之間的引力或斥力都跟分子間距離有關(guān)，那么，它們之間有怎樣的關(guān)系呢？
分子間的作用力
研究表明，分子間的作用力F跟分子間距離r的關(guān)系如圖1.1-7所示
當(dāng)r < r0 時，分子間的作用力F 表現(xiàn)為斥力；
當(dāng)r＝r0 時，分子間的作用力F為0，這個位置稱為平衡位置；
當(dāng)r > r0 時，分子間的作用力F 表現(xiàn)為引力。
那么，分子間為什么有相互作用力呢？
我們知道，分子是由原子組成的。原子內(nèi)部有帶正電的原子核和帶負電的電子。分子間的作用力就是由這些帶電粒子的相互作用引起的。
四、分子動理論
我們已經(jīng)知道：物體是由大量分子組成的，分子在做永不停息的無規(guī)則運動，分子之間存在著相互作用力。這就是分子動理論的基本內(nèi)容。
在熱學(xué)研究中常常以這樣的基本內(nèi)容為出發(fā)點，把物質(zhì)的熱學(xué)性質(zhì)和規(guī)律看作微觀粒子熱運動的宏觀表現(xiàn)。這樣建立的理論叫作分子動理論
由于分子熱運動是無規(guī)則的，所以，對于任何一個分子而言，在每一時刻沿什么方向運動，以及運動的速率等都具有偶然性；但是對于大量分子的整體而言，它們的運動卻表現(xiàn)出規(guī)律性。在本章第3節(jié)我們將研究分子運動速率的分布規(guī)律。
利用圖解法分析與分子力相關(guān)問題
在分析分子間的作用力時，可設(shè)分子甲在O點，分子乙在r軸上移，這樣，物理情景和物理過程相對清楚一些，如圖所示。
名師指點
利用圖解法分析與分子力相關(guān)問題
分析解答相關(guān)問題的基本方法：
(1)解答與分子力相關(guān)的試題時，首先應(yīng)認真審題，確定題目要求分析判斷的是分子間的相互作用力即合力還是分子間相互作用的引力和斥力，否則很容易出錯。
(2)根據(jù)圖象和分子力、分子間的引力和分子間的斥力隨分子間距離的變化規(guī)律進行判斷。
名師指點
利用圖解法分析與分子力相關(guān)問題

名師指點
分子的熱運動是無規(guī)則的，但不是無規(guī)律的，大量分子的熱運動遵循統(tǒng)計規(guī)律
提醒
1.僅利用下列某一組數(shù)據(jù),可以計算出阿伏加德羅常數(shù)的是(　　)
A.水的密度和水的摩爾質(zhì)量
B.水分子的體積和水分子的質(zhì)量
C.水的摩爾質(zhì)量和水分子的體積
D.水的摩爾質(zhì)量和水分子的質(zhì)量
解析知道水的密度和水的摩爾質(zhì)量可以求出其摩爾體積,不能計算出阿伏加德羅常數(shù),故A錯誤;知道水分子的體積和水分子的質(zhì)量,不能求出阿伏加德羅常數(shù),故B錯誤;知道水的摩爾質(zhì)量和水分子的體積,不知道密度,不能求出阿伏加德羅常數(shù),選項C錯誤;用水的摩爾質(zhì)量除以水分子的質(zhì)量可以求解阿伏加德羅常數(shù),故D正確。
答案D
課堂演練
2.下列關(guān)于熱運動的說法中,正確的是(　　)
A.分子熱運動只包括擴散現(xiàn)象和布朗運動
B.分子熱運動是物體被加熱后的分子運動
C.分子熱運動是分子做永不停息的規(guī)則運動
D.分子熱運動是分子做永不停息的無規(guī)則運動
解析分子熱運動是指分子做永不停息的無規(guī)則運動,無論物體被加熱、不被加熱,其分子都在進行著熱運動,故A、B、C錯誤,D正確。
答案D
課堂演練
3、關(guān)于分子動理論，下列說法正確的是( )
A.擴散現(xiàn)象說明分子間存在斥力
B.當(dāng)分子間的距離減小時，分子間的引力減小而斥力增大
C.產(chǎn)生布朗運動的原因是液體分子永不停息地做無規(guī)則運動
D.磁鐵可以吸引鐵屑，這一事實說明分子間存在引力
答案：C
解析：擴散現(xiàn)象說明分子在做無規(guī)則運動以及分子之間有間隙，故A錯誤；當(dāng)分子間的距離減小時，分子間的引力和斥力都增大，故B錯誤；布朗運動是固體小顆粒受到不同方向的液體分子無規(guī)則運動產(chǎn)生的撞擊作用的不平衡性引起的，間接證明了液體分子永不停息地做無規(guī)則運動，故C正確；磁鐵可以吸引鐵屑，并非是分子力的作用，故D錯誤。
分子間存在相互作用的引力和斥力
①分子間引力和斥力同時存在，且都隨分子間距離的增大而減小，但斥力變化快，實際表現(xiàn)出的分子力是分子引力和分子斥力的合力
②分子力的表現(xiàn)及變化，注意兩個距離，即平衡距離r0（約10－10m）與10r0。
（a）當(dāng)分子間距離r =r0時，引力等于斥力，分子力為零。
（b）當(dāng)分子間距離r＜r0時，斥力大于引力，分子力表現(xiàn)為斥力。當(dāng)分子間距離由r0減小時，分子力不斷增大
（c）當(dāng)分子間距離r＞r0時，引力大于斥力，分子力表現(xiàn)為引力。當(dāng)分子間距離由r0增大時，分子力先增大后減小
課堂小結(jié)
分子動理論：物體是由大量分子組成的，分子在做永不停息的無規(guī)則運動，分子之間存在著引力和斥力。
統(tǒng)計規(guī)律：由大量的偶然事件的整體所表現(xiàn)出來的規(guī)律，叫做統(tǒng)計規(guī)律。
課堂小結(jié)

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