选择性必修第三册 第一章分子动理论第1节分子的动理论的基本内容课件(共30张PPT)

(共30张PPT)
第
节
1
分子的动理论的基本内容
高中物理 选择性必修第三册
第一章
1. 知道物体是由大量分子组成的。
2.通过实验了解扩散现象，观察并能解释布朗运动。知道扩散现象在实际中的应用。
3.知道决定热运动激烈程度的因素。
4.知道分子间存在空隙、分子间的作用力的变化规律，了解分子间的作用力是电磁力。
5.知道分子动理论的内容。
学习目标
引入
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1 cm 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？
一、 物体是由大量分子组成的
1.分子
在研究物体的热运动性质和规律时，把组成物体的微粒统称为分子。
1）定义：
2）分子的两种模型
固体和液体
气体
2)数值：NA＝6.02×1023mol－1。
2.阿伏加德罗常数
1 mol的任何物质都含有相同的粒子数.
是微观世界的一个重要常数，是联系微观物理量和宏观物理量的桥梁．
3)意义：
1)定义：
4.计算：宏观量与微观量的关系
微观量
m0—分子质量
V0—分子体积
d—分子直径
V—物体体积
Vmol—摩尔体积
m—物体的质量
Mmol—摩尔质量
ρ—物体的密度
宏观量
分子质量：
分子平均占有的体积体积：
1mol物质的体积：
物体所含分子数：
气体分子间距离（立方体模型）：
固体或液体分子的直径（球体模型）：
二、分子热运动
定义：不同物质能够彼此进入对方的现象。
引起扩散的原因：是物质分子的无规则运动产生的。
思考与猜想：气体和液体都可以发生扩散现象，固体之间可以发生扩散现象吗？
1.布朗运动
扩散现象在气体、液体、固体都能发生。
长年堆放煤炭的墙壁，墙壁内部含有煤炭分子 ；将金片和铅片压在一起，金和铅会互相扩散。
铅块
金块
实验前
金块
铅块
叠放在一起
金块
铅块
五年后
实验三：
将红墨水分别滴入热水和冷水中，会出现什么现象？
现象：
墨水在热水中扩散远比在冷水中速度要快。
结论：
在两种物质一定的情况下，扩散现象发生的显著程度与物质的温度有关，温度越高，扩散现象越明显。
实验探究
温度越高，扩散现象越明显。
扩散现象在科学技术中有很多应用。生产半导体器件时，需要在纯净半导体材料中掺入其他元素，这就是在高温条件下通过分子的扩散来完成的。
扩散现象是物质分子永不停息地做无规则运动的证明，是分子无规则运动的宏观反映。
2.布朗运动
实验装置
在显微镜下追踪一个小炭粒的运动，每隔30s把炭粒的位置记录下来，然后用直线把这些位置接时间顺序依次连接起来，就得到类似图所示的微粒运动的位置连线。可以看出，微粒的运动是无规则的。
实际上，就是在短短的30s内，微粒的运动也是极不规则的。
把墨汁用水稀释后取出一滴放在高倍显微镜下观察，可以看到悬浮在液体中的小炭粒在不停地做无规则运动。
当时布朗观察的是悬浮在水中的花粉。他起初认为，花粉的运动不是外界因素引起的而是花粉自发的运动。
布朗用当时保存了上百年的植物标本，取其微粒进行实验，他还用了一些没有生命的无机物粉末进行实验。
结果是，不管哪一种微粒只要足够小，就会发生这种运动；微粒越小，运动就越明显。这说明微小颗粒的运动不是命现象。
布朗运动是怎样产生的？
在某一瞬间，微粒在某个方向受到的撞击作用较强；在下一瞬间，微粒受到另一方向的撞击作用较强，这样，就引起了微粒的无规则运动。
布朗运动的影响因素：颗粒的大小和温度
颗粒越大
同时撞击它的分子数多
受力平均效果相互平衡
颗粒越小
同时撞击它的分子数少
受力平均效果极易不相互平衡
1、布朗运动：悬浮在液体(气体）中的微粒永不停息的无规则运动。
微粒：指微小的颗粒（不是分子）如灰尘、小炭粒、花粉等等
2、特点：微粒越小，运动就越明显。
3、原因：大量液体分子永不停息的无规则运动，颗 粒受到分子撞击的不平衡性。
4、影响布朗运动的因素：温度和颗粒的大小
我们无法直接看见分子的无规则运动。悬浮微粒的无规则运动并不是分子的运动，但是微粒运动的无规则性，间接地反映了液体分子运动的无规则性。
布朗运动和扩散现象的区别
产生条件 影响快慢因素 现象的本质
扩散现象 物质（气液固）的相互接触 温度的大小 分子的运动
布朗运动 微粒在液体（气体）中悬浮 温度和微粒的大小 微粒的运动
扩散现象是分子运动的直接证明；布朗运动间接证明了液体分子的无规则运动。
3.热运动
在扩散现象中，我们会发现，温度越高，扩散得越快。观察布朗运动时也会发现，温度越高，悬浮微粒的运动就越明显。这些事实表明，分子的无规则运动与温度有关系，温度越高，这种运动越激烈。因此，我们把分子永不停息的无规则运动叫做热运动。
①无规则性
②永不停息
扩散现象和布朗运动都不是热运动，扩散现象是分子运动的直接证明；布朗运动间接证明了液体分子的无规则运动。
三、分子间的作用力
1.分子间存在相互作用的引力
(如：压紧的铅块结合在一起，它们不易被拉开)
2.分子间存在相互作用的斥力
（如：固体和液体很难被压缩）.
3.分子间的引力和斥力同时存在，实际表现出来的分子力是分子引力和斥力的合力（分子力）．
（一）分子力
F
0
r
（二）分子力及引力和斥力的大小跟分子间距离的关系
纵轴表示分子间的作用力
正值表示F斥
横轴表示分子间的距离
负值表示F引
1.分子力随分子间距的变化图
r0
0
F
F斥
F引
F分
r
2、分子力随分子间距的变化规律.
F引
F引
F斥
F斥
r0
（1）当r=r0(10-10m)时，F引＝F斥，分子力F分＝0，
处于平衡状态.
(２)当r＞r0时，随r 的增加，F引、F斥都减小，F斥比F引减小得快，F斥＜F引，分子力表现为引力．
F引
F引
F斥
F斥
r＞r0
（4）当r＞10r0（10-9m）时，分子力等于0.
F斥
F引
r0
F分
r
F
总结:（随r逐渐减小）
F引、F斥都增大, F分(表现为引力)先增大到某一值然后减小到零, F分再反向增大(表现为斥力).
（3）当r＜r0时，随r的减小，F引、F斥都增大，F斥比F引增大得快，F斥＞F引，分子力（表现为斥力）增大.
F引
F引
F斥
F斥
r＜r0
１０r0
四 分子动理论
1）物质是由大量分子组成的；
2）分子在做永不停息地无规则运动；
3）分子间存在着相互作用力。
1.基本内容：
3.统计规律：
这种由大量偶然事件的整体所表现出来的规律，叫做统计规律。
单个分子的运动无规律
大量分子整体运动有规律
2.分子动理论：
以基本内容为出发点，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。这样建立的理论叫作分子动理论。
本课小结
一.物体是由大量分子组成的
二.分子热运动
分子间的作用力随距离r的变化
四.分子动理论
1.内容
2.遵循统计规律
阿伏伽德罗常数
三.分子间的作用力
布朗运动与扩散原因
当堂检测
1.已知水的摩尔质量为18 g/mol、密度为1.0×103 kg/m3，取阿伏加德罗常数为6.0×1023 mol-1，试估算（计算结果均保留一位有效数字）：
（1）1 200 mL水所含的水分子数目N。
（2）一个水分子的直径d。

2.［多选］下列有关扩散现象与布朗运动的叙述中，正确的是（　　）
A.扩散现象与布朗运动都能说明分子在做永不停息的无规则运动
B.扩散现象与布朗运动没有本质的区别
C.扩散现象在固体和固体之间是不能发生的
D.扩散现象与布朗运动的剧烈程度都与温度有关
【解析】A对，B错：扩散现象与布朗运动都能说明分子在做永不停息的无规则运动，但两者本质不同，扩散是物质分子的运动，布朗运动是宏观颗粒的运动。
C错：扩散现象在气体、液体和固体之间都可发生。
D对：两种运动随温度的升高而加剧，所以都与温度有关。
AD
3.做布朗运动实验时得到的观测记录如图所示。图中记录的是 （　　）
A.分子无规则运动的情况
B.某个微粒做布朗运动的轨迹
C.某个微粒做布朗运动的速度—时间图线
D.按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线
解析：A错：布朗运动是悬浮在液体中的固体小微粒的无规则运动，而非分子的运动。
B、C错，D对：图中每个拐点记录的是微粒每隔一段时间所处的位置，而每段时间内微粒做的也是无规则运动，而不是直线运动。
D
4.下列关于热运动的说法中，正确的是（　　）
A.布朗运动和扩散现象均是分子的热运动
B.热运动是温度高的物体中的分子的无规则运动
C.热运动是单个分子的永不停息的无规则运动
D.热运动是大量分子的永不停息的无规则运动
【解析】A错：布朗运动是固体微粒的无规则运动；扩散现象为分子的热运动。
B错：物体中的分子在温度高和温度低时都做热运动，只不过温度越高，热运动越剧烈。
C错，D对：热运动是大量分子永不停息的无规则运动，对单个分子的运动分析是没有意义的。
D
5.［多选］下列现象中能说明分子间存在相互作用力的是（　　）
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
【解析】　A、B、C对：两铅块能被压合在一起、钢绳不易被拉断说明分子之间存在引力；而水不容易被压缩是因为水分子间距小，轻微压缩就会使分子间表现为斥力。
D错：空气容易被压缩是因为分子间距大，不能说明分子间存在相互作用力。
ABC
6.若两分子间距离为r0时，分子间的作用力为零， 则关于分子间的作用力的说法中正确的是（　　）
A.当分子间的距离为r0时，分子间的作用力为零，也就是说分子间既无引力又无斥力
B.分子间距离大于r0，分子间距离变小时，分子间的作用力一定增大
C.分子间距离小于r0，分子间距离变小时，分子间斥力变大，引力变小
D.在分子间的作用力作用范围内，不管r>r0，还是r【解析】A错：分子引力、斥力同时存在，当r等于r0时，分子间的作用力为零。
B错：当r大于r0时，分子间的作用力表现为引力，从无穷远减小至r0的过程中，分子间的作用力先增大后减小。
C错：不管r>r0，还是rD对：在分子间的作用力作用范围内，不管r>r0，还是rD
谢 谢！