选择性必修第三册1.1分子动理论的基本内容（共32张ppt)

(共32张PPT)
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
经过很长一段探索历程之后，人们逐渐认识到，这种运动也是自然界中普遍存在的一种运动形式1热运动。热学就是研究物质热运动规律及其应用的一门学科，是物理学的一个重要组成部分。
问题导入
如果我们把地球的大小与一个苹果的大小相比，那就相当于将直径为1cm的球与分子相比。可见，分子是极其微小的。
我们曾经研究过物体的运动，
那么，构成物体的微小分子会怎
样运动呢
道生一，一生二，二生三，三生万物 ，世界万物的都是由“道”组成。
中国古代的自然观，以老子为代表
古代的自然观
一、物体是由大量分子组成的
西方古代的自然观，以德谟克利特为代表
万物的本原是原子与虚空。原子是一种最后的不可再分的物质微粒。世界万物都是由在虚空中运动着的原子构成。
现代认识
实际上构成物质的单元是多种多样的，或是原子（如金属）或是离子（盐类）或是分子（如有机物）。
在热学中，由于原子、离子、分子这些微粒做热运动时遵从相同的规律，通常统称为分子。除了一些有机物质的大分子外，多数分子尺寸的数量级为10-10m。
化学中讲的分子是：具有各种物质的化学性质的最小微粒。
①研究化学性质：组成物质的微粒是分子、原子或者离子。
②研究热运动性质和规律：组成物体的微粒统称为分子。
亮斑是碳原子
分子结构
一、物体是由大量分子组成的
1. 分子的大小
扫描隧道显微镜（能放大几亿倍！)
组成物质的分子是很小的，不但用肉眼不能直接看到它们，就是用光学显微镜也看不到它们。那怎么才能看到分子呢
扫描隧道显微镜，1982年用此人类才观测到物质表面原子的排列。
扫描隧道显微镜下的硅片表面原子的图像
我国科学家在1993年首次利用超真空扫描隧道显微镜技术，在一块晶体硅的表面直接移动硅原子写下了”中国“ 两字。
2.分子的两种模型
球形模型：固体和液体可看成是由一个个紧挨着的球形分子排列而成的，忽略分子间的空隙。
d
d
d
d
在计算固液体分子大小时，作为一个近似的物理模型，一般可把分子看成是一小球。则：
分子的直径
立方体模型：气体分子间的空隙很大，把气体分成若干个小立方体，气体分子位于每个小立方体的中心，每个小立方体是位于中心的分子占有的活动空间，这时忽略气体分子的大小。
对气体可以把分子当作是一个小立方体，这个小立方体的边长可以看作相当于分子间的平均距离，即 。
气体分子间的
平均距离
例1： 将1cm3的油酸溶于酒精，制成200cm3的油酸酒精溶液. 该油酸酒精溶液50滴的体积为1cm3，现取1滴溶液滴在水面上，随着酒精溶于水，油酸在水面上形成单分子油膜，油膜面积为0.2m2，由此估算油酸分子的直径。
其中含油酸体积为：
油酸分子直径为：
1滴油酸酒精溶液的体积为：
典例精析
二、阿伏伽德罗常数
1. 阿伏加德罗常数NA：1摩尔（mol）任何物质所含的微粒数叫做阿伏加德罗常数.
2. 阿伏加德罗常数是联系微观世界和宏观世界的桥梁．
阿伏加德罗常数是联系微观物理量和宏观物理量的桥梁。它把摩尔质量Mmol、摩尔体积Vmol、物体的质量m、物体的体积V、物体的密度ρ等宏观量，跟单个分子的质量m0、单个分子的体积V0等微观量联系起来。
宏观量
微观量
宏观量
微观量
(2)阿伏加德罗常数公式NA= 只适用于固体、液体，对气体不成立，这是因为固体和液体分子排列比较紧密，分子间距可以忽略，但气体分子间距较大，分子间距不能忽略。
注意要点
(1)密度 ，但要切记对单个分子 是没有物理意义的。
3. 常用的重要关系式
(1)分子的质量m0=
(2)分子的体积V0 (适用于固体和液体)
(3)单位质量中所含有的分子数n
(4)单位体积中所含有的分子数n
(5)气体分子间的平均距离d(V0为气体分子所占据空间的体积)
(6)固体、液体分子直径d =
三、分子热运动
1.扩散现象
①定义：不同物质能够彼此进入对方的现象。
②成因：物质分子的无规则运动产生的。
气体：二氧化氮扩散
液体：硫酸铜扩散
固体：金铅块扩散
卤蛋
扩散现象在科学技术中的应用
生产半导体器件
演 示
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。
2. 布朗运动
显微镜下看到的微粒
三颗微粒运动位置的连线
布朗
①定义：悬浮于液体（或气体）中的微粒的无规则运动
②特点：微粒越小，运动就越明显
注意：这不是碳粒的运动轨迹
③成因：由于液体分子向各个方向撞击微粒的不平衡造成的
液体分子沿个方向对微粒的撞击
类比
踢足球
踢地球
④布朗运动间接反映了液体分子的无规则运动
3.热运动
①分子永不停息的无规则运动叫作热运动
不同温度下墨水的扩散
高温下的布朗运动
②温度是分子热运动剧烈程度的标志
③扩散现象直接证明分子做热运动，布朗运动间接证明分子做热运动
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？
做一做
水
酒精
总体积变小
说明液体分子间存在着空隙
金铅块扩散
气体易压缩
总体积变小
①组成物质的分子之间存在间隙
固体和液体的分子间隙较小
气体分子的间隙大
②分子之间存在着相互作用力
能聚集在一起
四、分子间的作用力
弹簧
物体被拉伸，分子间隙增大从而产生引力来抵抗拉力
物体被压缩，分子间隙减少从而产生斥力来抵抗压力
①分子间的引力和斥力同时存在
②分子之间的引力或斥力都跟分子间距离有关
F
o
r
r0
当r=r0,分子间的作用力F为0，这个位置称为平衡位置
当r当r>r0,分子间的作用力F表现为引力
分子间作用力是带正电的原子核和带负电的电子的相互作用引起的。
五、分子动理论
热学性质
分子之间存在着相互作用力
物体是由大量分子组成的
分子在做永不停息的无规则运动
热学规律：对于大量分子有统计规律，对单个分子无意义。
分子动理论：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。
例1. 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
课堂练习
例2：下列词语或陈述中，与分子热运动有关的是( )
A. 酒香不怕巷子深
B. 天光云影共徘徊
C. 花香扑鼻
D. 隔墙花影动，疑是玉人来
AC
课堂练习
例3：清晨，草叶上的露珠是由空气的水汽凝结成的水珠。这一物理过程中，水分子间的（ ）
A. 引力消失，斥力增大
B. 斥力消失，引力增大
C. 引力、斥力都减小
D. 引力、斥力都增大
D
课堂练习
例4：以下关于布朗运动的说法是否正确 说明理由。
(1) 布朗运动就是分子的无规则运动。
(2) 布朗运动证明，组成固体小颗粒的分子在做无规则运动。正确
(3) 向一锅水中撒一点胡椒粉，加热时发现水中的胡椒粉在翻滚。这说明温度越高布朗运动越剧烈。
(4) 在显微镜下可以观察到煤油中小粒灰尘的布朗运动，这说明煤油分子在做无规则运动。
(1) 错，布朗运动是悬浮于液体（或气体）中的微粒的无规则运动，间接反应了分子的无规则运动。
(2) 正确
(3) 错，因为胡椒粉颗粒的运动是水的对流造成的，不是布朗运动。且要用显微镜观察。
(4) 正确
课堂练习
课堂小结
1. 物体是由大量分子组成的
2. 扩散现象：不同物质能够彼此进入对方的现象。
3.布朗运动：悬浮于液体（或气体）中的微粒的无规则运动
成因：物质分子的无规则运动产生的。
成因：由于液体分子向各个方向撞击微粒的不平衡造成的
4.分子永不停息的无规则运动叫作热运动
5.组成物质的分子之间存在间隙
6.分子之间存在着相互作用力，且引力和斥力同时存在
7.分子之间的引力或斥力都跟分子间距离有关
8.分子动理论：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