資源簡介

(共41張PPT)
暮春時節，金黃的油菜花鋪滿了原野。你有沒有想過，為什么能夠聞到這沁人心脾的香味呢
經過很長一段探索歷程之后，人們逐漸認識到，這種運動也是自然界中普遍存在的一種運動形式---熱運動。熱學就是研究物質熱運動規律及其應用的一門學科，是物理學的一個重要組成部分。
第1章 分子動理論
新課導入
如果我們把地球的大小與一個蘋果的大小相比，那就相當于將直徑為1cm的球與分子相比。可見，分子是極其微小的。我們曾經研究過物體的運動，那么，構成物體的微小分子會怎樣運動呢？
第1節 分子動理論的基本內容
1.分子
⑴定義：
研究化學性質：物質組成微粒，分子、原子、或者離子。
研究熱學運動性質和規律：分子、原子、或者離子這些微粒統稱為分子。
我國科學家用掃描隧道顯微鏡拍攝的石墨表面原子的排布圖，圖中的每個亮斑都是一個碳原子。
⑵分子模型：
球體
掃描隧道顯微鏡
石墨表面原子的排布圖
學習任務一 物體是由大量分子組成的
學習任務一
[物理觀念]
20世紀80年代，人類首次使用可放大上億倍的掃描隧道顯微鏡觀察到單個的分子或原子。
掃描隧道顯微鏡
石墨表面原子的排列圖
學習任務一
學習任務一 物體是由大量分子組成的
放大上億倍的蛋白質分子結構模型
利用納米技術把鐵原子排成“師”字
學習任務一
學習任務一 物體是由大量分子組成的
[物理觀念]
[鏈接教材]
學習任務一
學習任務一
學習任務一 物體是由大量分子組成的
⑵數值：
阿伏加德羅常數
1 mol的任何物質都含有相同的粒子數.
是微觀世界的一個重要常數，是聯系微觀物理量和宏觀物理量的橋梁．
⑶意義：
⑴定義：
NA＝6.02×1023mol－1
微觀 宏觀
NA
橋梁
標況下氣體摩爾體積VA=22.4L/mol
1mL=1cm3 1L=1dm3
m0—分子質量
V0—分子體積
d—分子直徑
V—物體體積
Vmol—摩爾體積
m—物體的質量
Mmol—摩爾質量
ρ—物體的密度
例1 [2023·天津一中月考] 水的摩爾質量為M=18 g/mol,水的密度為ρ=1.0×103 kg/m3,阿伏加德羅常數NA=6.0×1023 mol-1,則一個水分子的質量
為　　　　　　kg,一瓶600 mL的純凈水所含水分子的個數為　　　　　.
學習任務一
[解析]一個水分子的質量等于摩爾質量除以阿伏加德羅常數,即m=,代入數據解得m=3×10-26 kg,600 mL純凈水所含水分子數目為N=×NA,代入數據解得N=×6×1023個=2×1025個.
2×1025
【要點總結】
1.阿伏加德羅常數NA(橋梁和紐帶作用)
阿伏加德羅常數是宏觀世界和微觀世界之間的一座橋梁.如下圖.
其中密度ρ==,但要切記ρ=是沒有物理意義的,NA=只適用于固體和液體.
學習任務一
2.微觀量與宏觀量的關系
(1)分子質量:m0==.
(2)分子體積:V0==(適用于固體和液體).
(對于氣體,V0表示每個氣體分子所占空間的體積)
(3)物質所含的分子數:N=nNA=NA=NA.
學習任務一
[教材鏈接]閱讀教材“分子熱運動”相關內容,完成下列填空:
不同的物質能夠彼此　　　　　　的現象叫作擴散現象.擴散現象是由物質分子的　　　　　　　產生的.
學習任務二 擴散現象
學習任務二
進入對方
無規則運動
[科學探究]如圖所示,在兩個相同的玻璃杯中分別裝入質量相等的冷水和熱水,然后在兩杯水中同時滴入一滴墨水,一段時間后觀察到兩個杯子中的墨水呈如圖所示的擴散現象.該實驗表明擴散現象的快慢與　　　　有關,　　　　　　,擴散越快.
溫度
溫度越高
學習任務二 擴散現象
學習任務二
[實驗探究]
醬油的色素分子擴散到蛋清中
學習任務二 擴散現象
學習任務二
[物理觀念]固體也可以發生擴散現象
例2 (多選)[2023·太原五中月考] 關于擴散現象,下列說法正確的是 ( 　)
A.擴散現象是指相互接觸的物體彼此進入對方的現象
B.擴散現象只能在液體中進行
C.擴散現象說明分子在做永不停息的無規則運動且分子之間是有空隙的
D.擴散的快慢與溫度無關
學習任務二
AC
[解析]擴散現象指不同的物質相互接觸時,彼此進入對方的現象,故A正確;
固、液、氣體均可以發生擴散現象,故B錯誤;
擴散現象說明分子在做永不停息的無規則運動,也說明分子之間是有空隙的,故C正確;
溫度越高,分子運動越劇烈,則擴散進行得越快,故D錯誤.
【要點總結】
對擴散現象的理解:
(1)意義:直接證明組成物體的分子在不停地運動.
(2)影響因素:
①物態:氣態物質的擴散最快,現象最顯著;固態物質的擴散最慢,短時間內現象非常不明顯;液態物質的擴散現象明顯程度介于氣態與固態之間.
②溫度:在兩種物質一定的前提下,擴散現象發生的顯著程度與物質的溫度有關,溫度越高,擴散現象越顯著.
學習任務二
[科學探究]
學習任務三 布朗運動
學習任務三
用顯微鏡觀察炭粒的運動
取1滴用水稀釋的碳素墨汁，滴在載玻片上，蓋上蓋玻片，放在高倍顯微鏡下觀察小炭粒的運動情況。調節顯微鏡的放大倍數，如調節至400倍或1000倍，觀察懸濁液中小炭粒的運動情況。目鏡中觀察的結果可以通過顯示器呈現出來。
改變懸濁液的溫度。重復上述操作，觀察懸濁液中小炭粒的運動情況。
學習任務三 布朗運動
學習任務三
[實驗演示]
用顯微鏡觀察炭粒的運動
學習任務三 布朗運動
學習任務三
[實驗演示]
改變懸濁液的溫度。重復上述操作，觀察懸濁液中小炭粒的運動情況。
看到的炭粒的運動有規律嗎？
運動快慢與炭粒的大小有關嗎？
無規則
運動快慢與顆粒大小有關
每隔30s記下三顆微粒運動的位置，用折線分別依次連接這些點，如圖所示:
⑴圖中折線是否為炭粒的運動徑跡？是否為水分子的運動徑跡？
⑵能否預測炭粒下一時刻的位置？
想一想
顯微鏡下看到的微粒
布朗
學習任務三 布朗運動
學習任務三
2.布朗運動
懸浮在液體（或氣體）中的微小顆粒永不停息地無規則運動。
⑴特點
①布朗運動永不停息。
②微粒越小，布朗運動越明顯。
③在任何溫度下都會發生，溫度越高，布朗運動越明顯。
宏觀顆粒
⑵原因：
大量液體(或氣體)分子對懸浮微粒撞擊作用的不平衡性造成的。
間接地反映了液體(或氣體)分子運動的無規則性。
⑶意義：
布朗運動跟什么因素有關
？
布朗運動的影響因素：顆粒的大小和溫度
5
2
50
45
顆粒越小
每一瞬間受到液體
分子撞擊的數目少
受力極易不平衡
顆粒越大
同時跟它撞擊的分子數多
受力的平均效果互相平衡
質量大，慣性大
運動狀態難改變
顆粒越大越明顯還是越小越明顯？
影響因素—顆粒大小
布朗運動 擴散現象
區別 固體顆粒足夠小，懸浮在氣體或液體中. 兩種不同物質相互接觸，彼此進入對方.
溫度高低，顆粒大小. 溫度高低，物質的密度差，溶液的濃度差.
是液體或氣體分子無規則運動的反映. 是物質分子的無規則運動.
聯系 布朗運動與擴散現象的區別與聯系
擴散現象是分子運動的直接證明；布朗運動間接證明了液體分子的無規則運動。
把分子永不停息地做無規則運動叫熱運動。
溫度越高，熱運動越激烈
①布朗運動是熱運動的宏觀體現，熱運動是布朗運動的微觀本質.
②布朗運動是熱運動的間接反映，擴散現象是熱運動的直接反映.
⑴定義：
⑶說明
⑵特點：
3.熱運動
永不停息
無規則
不同溫度下墨水的擴散
高溫下的布朗運動
例3 做布朗運動實驗得到某個觀測記錄如圖所示.圖中記錄的是 (　)
A.分子無規則運動的情況
B.某個微粒做布朗運動的軌跡
C.某個微粒做布朗運動的速度—時間圖線
D.按等時間間隔依次記錄的某個運動微粒
位置的連線
學習任務三
D
學習任務三
[解析]布朗運動是懸浮在液體中的固體微粒的無規則運動,而非分子的運動,A錯誤;
對于某個微粒而言,在不同時刻的速度大小和方向均是不確定的,所以無法確定其在某一個時刻的速度,無法描繪其速度—時間圖線,C錯誤;
圖示折線是按等時間間隔依次記錄的某個運動微粒位置的連線,D正確,B錯誤.
【要點總結】
1.顆粒越小,布朗運動越明顯;溫度越高,布朗運動越明顯.
2.教材圖1.1-4所示的微粒運動的位置連線不是固體微粒運動的軌跡.
3.布朗運動、擴散現象和分子熱運動的異同
學習任務三
學習任務三
布朗運動 擴散現象 分子熱運動
不同點 對象 　固體微小顆粒 　分子 　分子
產生條件 　固體微粒懸浮在液體或氣體中 　兩種不同物質相互接觸 　不需要條件,一切物質的分子都在永不停息地做無規則運動
影響因素 　溫度的高低和微粒的大小 　溫度的高低、物態形式、物質的濃度差 　溫度的高低
現象本質 　是液體或氣體分子無規則運動的間接反映 　是分子的運動 　是分子的運動
觀察方式 　光學顯微鏡 　有的裸眼可見 　電子顯微鏡或掃描隧道顯微鏡
相同點 　①無規則;②永不停息;③溫度越高則越劇烈 向A、B兩個量筒中分別倒入50ml的水和酒精，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。它說明了說明問題？
①說明液體分子間存在著空隙
學習任務四 分子間的作用力
學習任務四
[科學探究]
學習任務四 分子間的作用力
學習任務四
[科學探究]
拉伸物體需要用力.
引力作用
把兩塊純凈的鉛壓緊，
兩塊鉛就合在一起。
壓縮物體要用力
斥力作用
固體和液體的體
積很難被壓縮
②分子之間存在著相互作用的力。
[實驗演示]
學習任務四 分子間的作用力
學習任務四
[物理觀念]分子力隨分子間距的變化規律
0
F
r
r0
①當r=r0=10-10m時，分子力F分＝0，分子處于平衡狀態。
②當r＞r0時，分子力表現為引力。隨r 的增加，分子力先增大后減小。
③當r＜r0時，分子力表現為斥力。隨r的減小，分子力增大。
④當r＞10r0（10-9m）時，分子力等于0。
10r0
分子間作用力是帶正電的原子核和帶負電的電子的相互作用引起的。
學習任務四 分子間的作用力
學習任務四
例4 (多選)如圖所示,甲分子固定在坐標原點O,乙分子位于x軸上,甲分子對乙分子的作用力與兩分子間距離的關系如圖中曲線所示, F>0為斥力, F<0為引力, a、b、c、d為x軸上四個特定的位置.現把乙分子從a處由靜止釋放,則(　 )
A.乙分子從a到b做加速運動,由b到c做減速運動
B.乙分子由a到c做加速運動,到達c時速度最大
C.乙分子由a到b的過程中,兩分子間的作用力一直
做正功
D.乙分子由b到d的過程中,兩分子間的作用力先做正功后做負功
學習任務四
BCD
學習任務四
[解析] 從a到c,分子間的作用力表現為引力,從c到d,分子間的作用力表現為斥力,所以乙分子從a運動到c做加速運動,從c運動到d做減速運動,到達c時速度最大, A錯誤,B正確;
從a到b,兩分子間作用力做正功,C正確;
從b到c,兩分子間作用力做正功,從c到d,兩分子間作用力做負功,D正確.
【要點總結】
分子力與分子間距離變化的關系及分子力模型
學習任務四
F-r關系圖像 分子間 距離 分子力 分子力模型
r=r0 零
rr>r0 　表現為引力,分子力隨分子間距的增大先增大后減小
[鏈接教材] 閱讀教材“分子動理論”相關內容,完成下列填空:
1.分子動理論的基本內容:
(1) 物體是由　　　　　　組成的;
(2)分子在做　　　　　　的無規則運動;
(3)分子之間存在著　　　　　　　.
學習任務五 分子動理論
學習任務五
大量分子
永不停歇
相互作用力
2.從總體來看，大量分子的運動卻有一定的規律，這種規律叫做統計規律。
物體是由大量分子組成，這些分子沒有統一運動步調，對于單個的分子而言，分子運動方向和速率大小都具有偶然性，但是對于大量的分子卻表現出規律性。這種由大量偶然事件的整體表現出來的規律，叫做統計規律。如本章第3節我們將研究分子運動速率的分布規律（統計規律）。
例5 分子動理論較好地解釋了物質的宏觀熱力學性質,據此可判斷下列說法中錯誤的是 (　)
A.顯微鏡下觀察到墨水中的小炭粒在不停地做無規則運動,這反映了液體分子運動的無規則性
B.隨著分子間距離的增大,分子間的相互作用力一定先減小后增大
C.布朗運動的無規則性反映了液體分子運動的無規則性
D.在真空、高溫條件下,可以利用分子擴散向半導體材料中摻入其他元素
學習任務五
B
[解析]分子間的相互作用力隨分子間距離的變化而變化,若分子間距離r>r0,則隨著分子間距離增大,分子力可能先增大后減小,故選項B錯誤.
物質是由大量分子組成的
分子永不停息地做無規則的熱運動
分子之間存在著相互作用力
課堂小結
阿伏伽德羅常數
擴散現象
布朗運動
分子動理論的基本內容
課后習題
1.把銅塊中的銅分子看成球形，且它們緊密排列，試估算銅分子的直徑。銅的密度為8.9×103kg/m3，銅的摩爾質量為6.4×10-2kg/mol。
課后習題
2.標準狀態下氧氣分子間的平均距離是多少？氧氣的摩爾質量為3.2×10-2kg/mol，1mol氣體處于標準狀態時的體積為2.24×10-2m3。
課后習題
3.以下關于布朗運動的說法是否正確？說明理由。
（1）布朗運動就是分子的無規則運動。
（2）布朗運動證明，組成固體小顆粒的分子在做無規則運動。
（3）向一鍋水中撒一點胡椒粉，加熱時發現水中的胡椒粉在翻滾。這說明溫度越高布朗運動越劇烈。
（4）在顯微鏡下可以觀察到煤油中小粒灰塵的布朗運動，這說明煤油分子在做無規則運動。
課后習題
4.小張在顯微鏡下觀察水中懸浮的細微粉筆末的運動。他把小顆粒每隔一定時間的位置記錄在坐標紙上（圖1.1-8），于是得出結論：固體小顆粒的無規則運動證明水分子的運動是無規則的。小李不同意小張的結論，他認為：“小顆粒沿著筆直的折線運動，說明水分子在短時間內的運動是規則的，否則小顆粒怎么會沿直線運動？”對此，說說你的看法。
課后習題
5.請描述：當兩個分子間距離由r0逐漸增大，直至遠大于r0時，分子間的作用力表現為引力還是斥力？當兩個分子間距離由r0逐漸減小，分子間的作用力表現為引力還是斥力？

展開更多......

收起↑