物理人教版（2019）选择性必修第三册1.1 分子动理论的基本内容（共27张ppt）

(共27张PPT)
人教社2019版高中物理选择性必修三
1.分子动理论的基本内容
第一章 分子动理论
核心素养
物理观念
1.知道物体是由大量分子组成的,知道阿伏加德罗常数及其关联公式,会用它进行有关分子的计算或估算。
2.了解扩散现象及布朗运动,理解扩散现象及布朗运动产生的原因和特点。
3.知道什么是分子的热运动,理解分子热运动的特点及与温度的关系。
4.通过实验知道分子间存在着空隙和相互作用力。
5.通过图像知道分子力与分子间距离的关系。
6.明确分子动理论的内容及意义。
科学思维
1.通过分子模型的建构，体会物理模型在科学研究中的意义。理解阿伏伽德罗常数在联系宏观量和微观量的桥梁作用。
2.体会并感受分子动理论在生活和实际问题方面的意义和应用。
1.分子动理论的基本内容
课前诊测
问题1:物质是由什么组成的？
问题2:组成物质的分子动不动？怎样运动？
分子在做无规则运动
问题3:请举例说明分子在做无规则运动？
物质是由大量的分子组成的
一滴红钢笔水在热水中会迅速散开等等。
1.分子动理论的基本内容
一、物体是由大量分子组成的
情境探究
《乌鸦喝水》是《伊索寓言》中一个寓言故事。通过讲述一只乌鸦克服困难喝水的故事 。
你知道一只口渴的乌鸦喝一口水,大约喝掉多少个水分子吗
要点提示估测乌鸦喝一口水的质量,根据质量与摩尔质量的关系,计算出摩尔数,再根据1 mol任何物质的微粒数是6.02×1023 mol-1,可计算出乌鸦喝一口水喝掉的水分子个数。
1.分子动理论的基本内容
阿伏加德罗常数
摩尔质量
分子质量
摩尔体积分子体积
知识归纳：
1.分子的量
(1)分子的微观量:分子质量m0,分子体积(或气体分子所占的空间)V0,
分子直径(或气体分子间的平均距离)d。
(2)分子的宏观量:物质的质量m、体积V、密度ρ、
摩尔质量Mmol、摩尔体积Vmol。
(3)各量之关联公式
如图所示：
（4）物体所含
起纽带作用
一.物体是由大量分子组成的
2、两种分子模型
1）.球体模型（适用于固、液）
认为固体和液体的分子球形排列而成如图甲所示.
分子直径：
2）.立方体模型（适用于固、液、气）
认为气体分子平均占有的活动空间为小立方体，每个气体分子位于每个小立方体的中心，如图乙所示.
分子平均间距：d＝ (V0为每个气体分子所占据空间的体积).
一.物体是由大量分子组成的
探究五
随堂检测
例1 水的分子量是18 g·mol-1,水的密度ρ=1.0×103 kg/m3,阿伏加德罗常数NA=6.02×1023 mol-1,结果均保留两位有效数字,则:
(1)水的摩尔质量Mmol =　　　　 g·mol-1或　　　 kg·mol-1,
水的摩尔体积Vmol=　　　 m3·mol-1。
(2)水分子的质量m0=　　　　　 kg,
水分子的体积V'=　　　　 m3。
(3)36 g水中所含水分子个数N=　　　个。
(4)1cm3水中所含水分子个数N'=　　 个。
典例精析
Mmol =分子量
18
1.8×10-2
1.8×10-5
3.3×1022
3.0×10-26
　3.0×10-29　
1.2×1024
变式训练1(多选)阿伏加德罗常数是NA mol-1,铜的摩尔质量是μ kg/mol,铜的密度是ρ kg/m3,以下表达式仅考虑数值,不考虑单位,则下列说法正确的是(　　 )
ABC
Mmol = μ
答案ABC
变式训练1
二、分子热运动------扩散现象
情境探究
“墙角数枝梅,凌寒独自开。遥知不是雪,为有暗香来。”是北宋诗人王安石的一首脍炙人口的诗歌,仿佛把我们也带入了一个梅香扑鼻的世界。为什么王安石没有靠近梅树,却能闻到梅花的香味呢
要点提示梅香扑鼻正是分子热运动(扩散现象)最直接的证据,盛开梅花的香气在空中不断地扩散,不需靠近,就能闻到梅花的香气。
1.分子动理论的基本内容
知识归纳：
1.扩散现象是指不同物质的分子彼此进入对方的现象.
2.扩散现象的影响因素
(1)物态:正常情况下，气态物质的扩散现象最容易发生,液态物质次之,固态物质不明显。
(2)温度:温度越高,扩散现象越显著。
(3)浓度差:扩散现象发生的快慢程度还受到分子浓度的影响,当浓度差大时,扩散现象较为显著。
3.扩散现象的特点
(1)永不停息;(2)无规则；（3）两种物质的扩散是同时进行的.
二、分子热运动------扩散现象
例2 如图所示,上、下两个广口瓶中分别装有密度较小的H2和密度较大的N2,中间用玻璃板隔开,抽去玻璃板后(　　)
A.N2向上方扩散,H2不会向下方扩散
B.N2不会向上方扩散,H2向下方扩散
C.N2和H2将同时向上和向下扩散
D.当两种气体分布均匀后,N2分子就不会由下向上运动了
解析扩散现象是指不同物质的分子彼此进入对方的现象,两种物质的扩散是同时进行的。所以,抽去玻璃板后,N2和H2将同时向上和向下扩散。故选项C正确,选项A、B错误。当两种气体分布均匀后,分子仍在做热运动,故选项D错误。答案C
典例精析
1.对扩散现象的三点认识
(1)存在两种不同的物质。
(2)以单个分子为单位彼此进入对方。
(3)固体、液体、气体之间都可以进行。
2.扩散是分子的无规则运动引起的,除温度外与重力等外界其他因素无关。
规律方法
变式训练2(多选)下列是小明吃砂锅粥时碰到的现象,
属于扩散现象的是(　　)
A.米粒在水中上下翻滚
B.粥熟时,香味四处飘散
C.盐块放入水中,水变味道
D.滴加香油时,周围可闻到香油气味
解析米粒在水中翻滚是米粒的运动,不是分子运动,不属于扩散现象;香味四处飘散,是分子扩散到空气中的结果,是扩散现象;盐块放入水中,水变味道,是因为盐分子运动到水中,是扩散现象;添加香油时,香油分子运动到空气中,使周围可闻到香油气味,是扩散现象,B、C、D正确。
答案BCD
情境探究
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
要点提示花粉的无规则运动,是大量液体分子撞击效果的体现,其运动径迹是没有规律的。此图画出每隔30 s观察到的花粉粒的位置,用折线依次连接起来,该图线不是花粉粒的径迹,更不是水分子的径迹,花粉的这种运动称之为布朗运动。
二、分子热运动----布朗运动
1.分子动理论的基本内容
知识归纳
1.布朗运动和扩散现象的比较
比较对象 布朗运动 扩散现象
产生 条件 固体微粒足够小,悬浮在液体或气体中 两种不同物质相互接触
影响 因素 温度的高低和微粒的大小 温度的高低、物态形式、物质的浓度差
现象 本质 是液体或气体分子无规则运动的反映 是分子的运动
联系 它们都直接或间接证实了分子的无规则运动
二、分子热运动----布朗运动
2.布朗运动和热运动的比较
比较对象 布朗运动 热运动
不 同 点 研究对象 悬浮于液体中的微粒 分子
观察难 易程度 可以在显微镜下看到,肉眼看不到 一般显微镜下看不到
相同点 ①无规则;②永不停息;③温度越高越激烈
联系 周围液体(气体)分子的热运动是布朗运动产生的原因,布朗运动反映了分子的热运动
例3 (2020北京昌平二模)某同学在显微镜下观察水中悬浮的花粉微粒的运动。他把花粉微粒每隔一定时间的位置记录在坐标纸上,如图所示。该图反映了(　　)
A.液体分子的运动轨迹
B.花粉微粒的运动轨迹
C.每隔一定时间花粉微粒的位置
D.每隔一定时间液体分子的位置
典例精析
解析图中的折线是每隔一定时间花粉微粒位置的连线,既不是花粉微粒的运动轨迹,也不是分子的运动轨迹。
答案C
解析图中的折线是每隔一定时间花粉微粒位置的连线,既不是花粉微粒的运动轨迹,也不是分子的运动轨迹。微粒做布朗运动,它在任意一段时间内的运动都是无规则的,题中观察到的各点,只是某一时刻微粒所在的位置,在两个位置所对应的时间间隔内微粒并不一定沿直线运动。故选C。
答案C
典例精析例3
处理布朗运动问题的三个关键点
1.运动物体:悬浮固体小颗粒(显微镜下才可看到)。布朗运动是悬浮的固体微粒的运动,不是单个分子的运动。
2.产生原因:是由固体小颗粒周围的液体(或气体)分子的无规则运动的撞击不平衡引起的。
3.运动实质:是液体分子永不停息地做无规则运动的间接反映。
规律方法
变式训练3(2020湖北模拟)气溶胶微粒是悬浮在大气中的肉眼不可见的微小颗粒,下列说法正确的是(　　)
A.温度升高,气溶胶微粒运动会减慢
B.气溶胶微粒在空气中的无规则运动可以看作布朗运动
C.气溶胶微粒受到的空气分子作用力的合力始终为零
D.气溶胶微粒越大,运动越明显
解析温度升高,空气分子运动加剧,对气溶胶微粒碰撞加剧,气溶胶微粒运动会加快,故A错误;题中信息提示气溶胶是“微小颗粒”,在空气中受到空气分子撞击做无规则运动,符合布朗运动条件,故B正确,D错误;气溶胶微粒受到的各方向空气分子作用力不平衡,因而做无规则运动,故合力不一定为零,故C错误。
答案B
知识归纳
一、物体是由大量分子组成的
2.两种分子模型
①球体模型：分子直径
②立方体模型：分子间距
1.分子的量的计算（微观量、宏观量）
(V0为每个分子所占据空间的体积).
（固体、液体、气体）
（固体、液体）
二、分子热运动
1.扩散现象：
2.布朗运动：
布朗运动是悬浮的固体微粒的运动，不是单个分子的运动。
是由固体小颗粒周围的无规则运动的液体(或气体)分子对其撞击的不平衡引起的。是对液体分子永不停息地做无规则运动的间接反映。
是指不同物质的分子彼此进入对方的现象. 是分子的无规则运动引起的，是永不停息、同时进行的。扩散现象受物质物态、温度、浓度的影响，固体、液体、气体间均可发生。
3.分子热运动：是分子永不停息的无规则运动。分子热运动剧烈程度只与温度有关。
1.分子动理论的基本内容
知识架构
1.分子动理论的基本内容
分子
斥力
分子
引力
1.仅利用下列某一组数据,可以计算出阿伏加德罗常数的是(　　)
A.水的密度和水的摩尔质量
B.水分子的体积和水分子的质量
C.水的摩尔质量和水分子的体积
D.水的摩尔质量和水分子的质量
解析知道水的密度和水的摩尔质量可以求出其摩尔体积,不能计算出阿伏加德罗常数,故A错误;知道水分子的体积和水分子的质量,不能求出阿伏加德罗常数,故B错误;知道水的摩尔质量和水分子的体积,不知道密度,不能求出阿伏加德罗常数,选项C错误;用水的摩尔质量除以水分子的质量可以求解阿伏加德罗常数,故D正确。
答案D
课堂演练
2.下列关于热运动的说法中,正确的是(　　)
A.分子热运动只包括扩散现象和布朗运动
B.分子热运动是物体被加热后的分子运动
C.分子热运动是分子做永不停息的规则运动
D.分子热运动是分子做永不停息的无规则运动
解析分子热运动是指分子做永不停息的无规则运动,无论物体被加热、不被加热,其分子都在进行着热运动,故A、B、C错误,D正确。
答案D
课堂演练
3.(多选)对以下物理现象的分析正确的是(　　)
①从窗外射来的阳光中,可以看到空气中的微粒在上下飞舞　②上升的水蒸气的运动　③用显微镜观察悬浮在水中的小炭粒,小炭粒不停地做无规则运动　④向一杯清水中滴入几滴红墨水,红墨水向周围扩散
A.①②③属于布朗运动 B.④属于扩散现象
C.只有③属于布朗运动 D.③④属于布朗运动
解析扩散现象是指不同物质分子彼此进入对方的现象,而布朗运动是指悬浮微粒的无规则运动。观察布朗运动必须在高倍显微镜下,肉眼可以看到的颗粒不属于做布朗运动的微粒。由以上分析可判断B、C选项正确。
答案BC
课堂演练
谢谢观看
同学们再见