(共33张PPT)
1.分子动理论的基本内容
第一章
2022
内容索引
01
02
03
自主预习 新知导学
合作探究 释疑解惑
课堂小结
04
随堂练习
课标定位
素养阐释
1.知道物体是由大量分子组成的。
2.理解扩散现象和布朗运动的特点和原因。
3.掌握分子间的作用力与分子间距离的关系。
4.知道分子动理论的内容。
1.形成物体是由大量分子组成的物理观念。
2.通过扩散现象和布朗运动的学习培养科学思维能力。
自主预习 新知导学
一、物体是由大量分子组成的
1.在研究物体的热运动性质和规律时,不必区分它们在化学变化中所起的不同作用,而把组成物体的微粒统称为 分子。
2.人们用肉眼无法直接看到分子,就是用高倍的光学显微镜也看不到,用能放大几亿倍的 扫描隧道 显微镜才能观察到物质表面原子的排列。
2.布朗运动:
(1)布朗运动:悬浮在液体(或气体)中 微粒 的无规则运动。
(2)产生原因:大量液体(或气体)分子对悬浮微粒撞击的 不平衡 。
(3)运动特点:运动轨迹无规则,运动永不停息。微粒 越小 ,布朗运动越明显;温度 越高 ,布朗运动越明显。
(4)意义:间接反映了液体(或气体)分子运动的无规则性。
(5)用显微镜观察放在水中的花粉,追踪几粒花粉,每隔30 s记下它们的位置,用折线分别依次连接这些点,如图所示。图示折线是否为花粉的运动径迹 是否为水分子的运动径迹
答案：不是花粉的运动径迹,更不是水分子
的运动径迹。花粉微粒的无规则运动,是大量
的液体分子撞击的平均效果的体现,其运动径
迹是没有规律的。题图画出每隔30 s观察到的
花粉微粒的位置,用直线依次连接起来,该图线
既不是花粉微粒的径迹,更不是水分子的径迹,
因为布朗运动不是液体分子的运动。
3.热运动:分子 永不停息 的 无规则 运动叫作热运动。温度是分子热运动剧烈程度的标志。
三、分子间的作用力
1.分子间有空隙。
气体很容易被 压缩 ;水和酒精混合后总体积会 变小 ;压在一起的金片和铅片,各自的分子能 扩散 到对方的内部,分别说明气体分子、液体分子和固体分子之间都存在空隙。
2.分子间的作用力。
(1)当用力拉伸物体时,分子间的作用力表现为 引力 。当用力压缩物体时,分子间的作用力表现为 斥力 。
(2)分子间作用力与分子间距离的关系:
当r当r=r0时,分子间的作用力F为 0 ,这个位置称为平衡位置;
当r>r0时,分子间的作用力F表现为 引力 。
(3)分子间的作用力是由原子内部带电粒子的 相互作用 引起的。
(4)玻璃杯被打碎后,为什么不能利用分子间的引力使其复原
答案：玻璃杯被打碎后不能再恢复原状是因为只有极少量的分子能够接近到分子力起作用的距离,绝大多数分子因为互相之间距离很大而没有分子力作用,所以不能吸引成为完整的玻璃杯。
四、分子动理论
1.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而建立的理论。
2.内容: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,分子之间存在着 相互作用力 。这就是分子动理论的基本内容。
【思考讨论】
1.判断下列说法的正误。
(1)热学中的分子和化学中的分子指的是同一概念。( )
(2)我们看到阳光下飞舞的微粒就是分子。( )
(3)布朗运动是指液体分子的无规则运动。( )
(4)扩散现象和布朗运动都与温度有关,它们都是热运动。( )
(5)高速运动的物体,其内部分子的热运动一定更激烈。( )
×
×
×
×
×
2.在一锅水中撒一点胡椒粉,加热时发现水中的胡椒粉在翻滚,由此说明温度越高,布朗运动越剧烈。这种说法对吗
答案：不对。首先,胡椒粉微粒太大,做布朗运动的微粒用肉眼是看不到的。其次,水中的胡椒粉在翻滚,是由水的对流引起的。这不是布朗运动,所以不能说明布朗运动的剧烈程度随温度的升高而变得剧烈。
合作探究 释疑解惑
知识点一
物体是由大量分子组成的 分子热运动
【问题引领】
1.据有人推算,如果10亿人来数一滴水中的水分子,每人每分钟数100个,日夜不停,需要数3万年才能数完。这一数据说明了什么 能得出怎样的推断
2.“酱油在蛋清中的扩散”说明了什么
3.观察“小炭粒的布朗运动”的实验现象,想一想布朗运动的现象和实质之间的关系。
提示：1.说明一滴水中的水分子的数量十分庞大。能得出物体是由大量分子组成的结论。
2.扩散现象直接说明组成物体的分子在不停地运动着。
3.布朗运动是小颗粒的无规则运动,是分子无规则运动的反映。
【归纳提升】
1.在化学中,分子是构成物质并保持物质化学性质的最小微粒,除分子外还有原子和离子,但在热学中,统称为分子。
2.扩散现象的影响因素:
温度:温度越高,扩散现象越显著。
3.扩散现象的特点:
(1)永不停息;(2)无规则。
4.影响布朗运动的因素:
(1)悬浮的微粒越小,布朗运动越明显。
(2)温度越高,布朗运动越激烈。
5.布朗运动的特点:
(1)永不停息;(2)无规则。
【例题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.液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的
解析：温度越高,扩散进行得越快,故A正确。扩散现象是由物质分子无规则运动产生的,不是化学反应,故B错误,C正确。液体中的扩散现象不是由于液体的对流形成的,是液体分子无规则运动产生的,故D错误。
AC
【变式训练1】 (多选)下列关于布朗运动的说法正确的是( )
A.布朗运动是液体分子的无规则运动
B.液体温度越高,悬浮微粒越小,布朗运动越明显
C.布朗运动是由于液体各部分的温度不同而引起的
D.布朗运动是由于液体分子从各个方向对悬浮微粒撞击作用的不平衡而引起的
解析：布朗运动的研究对象是固体小颗粒,而不是液体分子,故A选项错误。影响布朗运动的因素是温度和微粒大小,温度越高、微粒越小,布朗运动就越明显,故B选项正确。布朗运动是由于固体小颗粒受液体分子的碰撞作用的不平衡而引起的,不是由于液体各部分的温度不同而引起的,故C选项错误,D选项正确。
BD
【问题引领】
知识点二
分子间作用力 分子动理论
人们常说“破镜难重圆”,也就是说镜子被打碎之后很难再恢复原样,请思考以下问题:
(1)在打碎之前,玻璃分子靠什么结合在一起
(2)打碎之后的玻璃片再靠在一起时,分子之间还有作用力吗
提示：(1)分子间作用力。(2)基本没有。
【归纳提升】
1.分子力:在任何情况下,分子间总是同时存在着引力和斥力,而实际表现出来的是分子力,分子力是分子引力和斥力的合力。
2.分子力与分子间距离变化的关系(如图所示)
(1)平衡位置:分子间距离r=r0时,引力与斥力大小相等,分子力为0,这个位置称为平衡位置。
(2)分子间的引力和斥力随分子间距离r的变化关系:分子间的引力和斥力都随分子间距离r的增大而减小,但斥力减小得更快。
3.分子动理论的主要内容有三点:
(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。
画龙点睛 分子力的宏观表现
(1)当外力欲使物体拉伸时,组成物体的大量分子间将表现为引力;
(2)当外力欲使物体压缩时,组成物体的大量分子间将表现为斥力。
【典型例题】
【例题2】 (多选)在通常情况下,固体分子间的平均距离为r0,分子间作用力为零,由此可以判定,在通常情况下( )
A.固体膨胀时,分子间距增大,分子力表现为引力
B.固体膨胀时,分子间距增大,分子力表现为斥力
C.固体收缩时,分子间距减小,分子力表现为引力
D.固体收缩时,分子间距减小,分子力表现为斥力
解析：在通常情况下,固体分子间的平均距离为r0,固体膨胀时,分子间距大于r0,分子力表现为引力;固体收缩时,分子间距小于r0,分子力表现为斥力,故A、D正确,B、C错误。
AD
科学思维 分子力的作用是有范围的,当rr0时,分子力表现为引力。固体、液体的体积难以改变,往往是分子力的宏观表现;而对于气体,一般情况下分子力很小,甚至可忽略。
【变式训练2】 关于分子动理论,下列说法不正确的是( )
A.物体是由大量分子组成的
B.分子永不停息地做无规则运动
C.分子间只有相互作用的引力
D.分子动理论是在一定实验基础上提出的
解析：由分子动理论可知A、B对。分子间有相互作用的引力和斥力,C错。分子动理论是在扩散现象、布朗运动等实验基础上提出的,D对。
C
课堂小结
随堂练习
1.(扩散现象)把萝卜腌成咸菜通常需要几天,而把萝卜炒熟,使之具有相同的咸味只需几分钟。造成这种差别的主要原因是( )
A.盐的分子太小了,很容易进入萝卜中
B.盐分子间有相互作用的斥力
C.萝卜分子间有空隙,易扩散
D.炒菜时温度高,分子热运动剧烈
解析：分子无规则热运动的剧烈程度与温度有关,温度越高热运动越剧烈,故选D。
D
2.(分子热运动)(多选)下列事例属于分子不停地做无规则运动的是( )
A.秋风吹拂,树叶纷纷落下
B.在箱子里放几块樟脑丸,过些日子一开箱就能闻到樟脑丸的气味
C.烟囱里冒出的黑烟在空中飘荡
D.把胡椒粉末放入菜汤中,最后胡椒粉末会沉在汤碗底,而我们喝汤时却尝到了胡椒的味道
解析：树叶、黑烟(颗粒)都是由分子组成的物体,它们的运动都不能反映分子不停地做无规则运动,A、C错误,B、D正确。
BD
3.(布朗运动)液体中悬浮的固体颗粒越小,布朗运动越明显,这是因为颗粒小时( )
A.质量小,沿某一方向运动的机会大
B.被碰的机会小,自由运动的可能性大
C.受液体分子阻碍的机会小,容易运动
D.受各个方向液体分子撞击的力不平衡的机会大
解析：布朗运动是悬浮颗粒受液体分子撞击的不平衡造成的,颗粒越小,同一时刻来自不同方向撞击的分子数就越少,撞击效果就越不平衡,颗粒质量越小,运动状态也越容易改变。
D
本 课 结 束1.分子动理论的基本内容
课后训练 巩固提升
基础巩固
1.物体内分子运动的快慢与温度有关,在0 ℃时物体内的分子的运动状态是( )
A.仍然是运动的
B.处于静止状态
C.处于相对静止状态
D.大部分分子处于静止状态
答案：A
解析：分子的运动虽然受温度影响,但永不停息,A正确,B、C、D错误。
2.(多选)下列词语或陈述句中,描述分子热运动的是( )
A.酒香不怕巷子深
B.花香扑鼻
C.影动疑是玉人来
D.遥知不是雪,为有暗香来
答案：ABD
解析：“影动疑是玉人来”是光现象,不是分子热运动,故C错。A、B、D都是自然界中的扩散现象,故正确答案：为A、B、D。
3.下列现象不能说明分子间存在分子力的是( )
A.两铅块能被压合在一起
B.钢绳不易被拉断
C.水不容易被压缩
D.空气容易被压缩
答案：D
解析：A、B选项说明分子间存在引力,C选项说明分子间存在斥力,D选项说明气体分子间距大,故答案：为D。
4.以下关于分子间作用力的说法,正确的是( )
A.分子间既存在引力也存在斥力
B.液体难以被压缩表明液体中分子力总是引力
C.气体分子之间总没有分子力的作用
D.扩散现象表明分子间不存在引力
答案：A
解析：分子间同时存在着引力和斥力,B、D错误,A正确。气体分子间可发生碰撞,产生相互作用力,故C错误。
5.A、B两杯水,水中均有微粒在做布朗运动,经显微镜观察后,发现A杯中微粒的布朗运动比B杯中微粒的布朗运动剧烈,则下列判断正确的是( )
A.A杯中的水温高于B杯中的水温
B.A杯中的水温等于B杯中的水温
C.A杯中的水温低于B杯中的水温
D.条件不足,无法判断两杯水温的高低
答案：D
解析：布朗运动的剧烈程度,跟液体的温度和微粒的大小两个因素都有关,因此根据布朗运动的剧烈程度不能判断哪杯水的温度高,故D对。
6.“花气袭人知骤暖,鹊声穿树喜新晴。”这是南宋诗人陆游《村居书喜》中的两句诗,描写春季天暖、鸟语花香的山村美景。对于前一句,从物理学的角度可以理解为花朵分泌出的芳香分子运动速度加快,说明当时周边的气温突然 ,
属于 现象。
答案：升高 扩散
解析：诗句中“花气袭人”说明发生了扩散现象,而造成扩散加快的直接原因是“骤暖”,即气温突然升高。从物理学的角度看就是当周围气温升高时,花香扩散加剧。
能力提升
1.分子的热运动是指( )
A.扩散运动
B.热胀冷缩
C.布朗运动
D.物体分子的无规则运动
答案：D
解析：分子的热运动是指分子的无规则运动,扩散现象和布朗运动仅是分子热运动的两个实例;热胀冷缩现象只能说明温度发生变化时,分子间距离发生变化。故只有D正确。
2.(多选)下列说法正确的是( )
A.水的体积很难被压缩,这是分子间存在斥力的宏观表现
B.气体总是很容易充满容器,这是分子间存在斥力的宏观表现
C.两个相同的半球壳吻合接触,中间抽成真空(马德堡半球),很难拉开,这是分子间存在引力的宏观表现
D.用力拉铁棒的两端,铁棒没有断,这是分子间存在引力的宏观表现
答案：AD
解析：水是液体、铁棒是固体,正常情况下它们分子之间的距离都为r0,分子间的引力和斥力恰好平衡。当水被压缩时,分子间距离由r0略微减小,分子间斥力大于引力,分子力表现为斥力,其效果是水的体积很难被压缩。当用力拉铁棒两端时,铁棒发生很小的形变,分子间距离由r0略微增大,分子间引力大于斥力,分子力表现为引力,其效果为铁棒没有断,所以选项A、D正确。气体分子由于永不停息地做无规则运动,能够到达容器内的任何空间,所以很容易就充满容器,由于气体分子间距离远大于r0,分子间几乎无作用力,所以B错误。抽成真空的马德堡半球,之所以很难拉开,是由于球外大气压力对球的作用,所以C错误。
3.分子甲和乙距离较远,设甲固定不动,乙分子逐渐向甲分子靠近,直到不能再近的这一过程中( )
A.分子力总是对乙做正功
B.乙分子总是克服分子力做功
C.先是乙分子克服分子力做功,然后分子力对乙分子做正功
D.先是分子力对乙分子做正功,然后乙分子克服分子力做功
答案：D
解析：由于开始时分子间距大于r0,分子力表现为引力,因此分子乙从远处移到距分子甲r0处的过程中,分子力做正功;由于分子间距离小于r0时,分子力表现为斥力,因此分子乙从距分子甲r0处继续向甲移近时要克服分子力做功。故正确答案：为D。
4.如图所示,把一块洁净的玻璃板吊在橡皮筋下端,使玻璃板水平接触水面。
如果你想使玻璃板离开水面,必须用比玻璃板重力 的拉力向上拉橡皮筋,原因是水分子和玻璃的分子间存在 作用。
答案：大 引力
解析：玻璃板接触水面,水分子与玻璃的分子间存在相互作用力,将玻璃板向上提时,分子间表现为引力,故此时向上的拉力比玻璃板的重力大。
5.有甲、乙两个分子,甲分子固定不动,乙分子由无穷远处向甲靠近,直到不能再靠近为止,此过程中:
(1)若不考虑其他作用力,则整个过程中乙分子的加速度怎么变化
(2)不考虑其他作用力,乙分子的动能怎么变化
答案：(1)由于乙分子只受分子力作用,根据牛顿第二定律,乙分子的加速度与它所受的分子力成正比,也就是乙的加速度的变化与分子力的变化一致,即在整个过程中,乙分子的加速度大小是先增大后减小再增大,加速度的方向先是沿甲、乙连线指向甲,后是沿甲、乙连线指向乙。
(2)根据动能定理,乙分子的动能变化量等于合力即分子力对乙分子所做的功,由于分子力对乙分子先做正功后做负功,所以乙分子的动能先增大后减小。
