1.1 分子动理论的基本观点 课件 (6)

课件68张PPT。共 68 页1第一章 分子动理论第一节
分子动理论的基本观点 课 标 解 读 (学生用书P1)
1.了解物体是由大量分子组成的,分子很小,了解利用油膜法测分子大小的实验.
2.了解阿伏伽德罗常数的意义.
3.理解分子在永不停息的做无规则运动,了解布朗运动,了解布朗运动产生的原因和意义.
4.了解分子之间的相互作用力的特点.共 68 页2阅读教材自主梳理 (学生用书P1)
1.物体由大量分子组成
(1)物体是由大量分子组成的,组成物体的分子很__________,除了一些有机物的大分子外,以米为单位,一般分子直径的数量级为__________.例如水分子的直径约为4×10-10 m,氢分子的直径约为__________ m,除有机大分子外,一般分子的质量都非常小,例如氧分子质量约5.3×10-26 kg,氢分子的质量约为3.35×10-27 kg,通常分子质量的数量级在______________~______________.共 68 页3小10-102.3×10-1010-2710-25 (2)阿伏伽德罗常数
分子很小,组成物质的分子数目很大.1 mol任何物质含有的分子数目都相同,为常数,叫做________________.用NA表示,通常取为NA=6.02×1023 mol-1.
阿伏伽德罗常数可以把物质的体积?质量这些__________________和分子的大小?分子质量这些__________________联系起来.共 68 页4阿伏伽德罗常数宏观量微观量 (3)用油膜法测油酸分子的大小
用油膜法可以粗略测量分子的大小,可把分子近似看成__________,这种分子模型为分子的小球模型,由于油酸分子对水分子有亲和力,把一滴油酸滴到平静的水面上,将展开一片油膜,油膜面积最大时,可近似认为是单分子__________.这样,只要测量出油滴的体积(V)和油膜的面积(S),就可以估算出分子的直径d=__________.共 68 页5小球油膜V/S2.分子永不停息的做无规则运动
(1)扩散现象
扩散现象是不同的物质彼此____________________的现象,气体?__________?__________都能发生扩散现象,由实验看出,温度越高,扩散的越快.扩散现象不是由外界宏观的物理现象(如对流?重力作用等)产生的,也不是化学反应的结果,而是由物质分子的__________产生的,扩散现象不会停止,分子运动也是永不停息的,温度高,扩散快,说明温度越高,分子运动越剧烈.共 68 页6进入对方中去液体固体运动 (2)布朗运动
a.布朗运动:悬浮在液体(或气体)中的固体小颗粒,做永不停息的__________运动,称为布朗运动.最初是由英国植物学家布朗在用显微镜观察悬浮在水中的花粉颗粒时发现的.当时认为可能是花粉颗粒具有某种活性,或是由外界因素(如振动或液体对流)引起的,后来发现只要是悬浮在液体中的固体颗粒足够小,都能观察到布朗运动.
b.布朗运动的特点:布朗运动的固体颗粒越__________,布朗运动越显著,__________越高,布朗运动越剧烈.布朗运动是__________的__________.共 68 页7无规则小温度永不停息无规则运动c.布朗运动产生的原因:布朗运动是由于悬浮在液体中的固体小颗粒受到液体分子的撞击引起的,如果颗粒__________,则在每时刻撞击颗粒的分子数目__________,各方向上撞击情况大致相同,颗粒仍处于平衡状态.无规则运动不明显,如果颗粒足够小,液体分子对颗粒的撞击出现不平衡,这时颗粒就沿撞击力大的方向运动,而不同时刻,颗粒在哪个方向上受到液体分子的撞击较强是完全偶然的,因而,颗粒的运动也是__________的.共 68 页8较大较多无规则 (3)分子的热运动
扩散现象和布朗运动都说明分子在永不停息的做________运动,并且,温度越高,扩散越________.温度越高,布朗运动越__________,都说明分子无规则运动的剧烈程度与__________有关,温度越高,分子运动越__________.因此,通常把分子的无规则运动叫热运动.共 68 页9无规则快剧烈温度剧烈3.分子间存在着相互作用力
(1)分子间同时存在着引力和斥力
a.固体和液体能保持一定的体积,固体能保持一定的形状,钢丝绳很难被拉断,这些都说明,组成物质的分子之间都存在着相互作用的__________力.
b.固体和液体都很难被压缩,说明物质内部分子之间存在着__________力.共 68 页10引斥共 68 页11(2)分子间的作用力与分子间距离的关系
a.分子力随分子间距离的变化规律
分子间的引力和斥力都随分子间距离r的增大而__________,随分子间距离的减小而__________,但__________力比__________力变化的快.如图所示,是分子力随分子间距变化图线.减小增大斥引b.分子力
分子间既存在着引力又存在着斥力,引力和斥力的合力是分子间作用力.当r=r0时,_____________________此时分子力为_____;当rr0时,_______________,分子力表现为_____力;当r>10r0时,分子间的作用力变得很微弱,可忽略不计.一般来说,r0的数量级为__________.固体?液体分子间距离与r0接近.__________比__________分子间距离略小,气体分子间距离更大,约为10-9 m,所以,气体分子之间的作用力很小,可忽略不计.共 68 页12引力和斥力相互平衡零斥力大于引力斥引力大于斥力引10-10固体液体 (3)分子热运动的形式
不同的物质形态,分子之间的相互作用力不同,固体分子在分子间作用力的作用下,只能在______________自由振动,振动范围约为______________ m,频率约为______________赫兹.液体分子间作用力比固体小,所以液体分子边振动边自由移动.这就是固体有一定的体积和形状,液体只能有一定的体积,没有一定的形状的原因.共 68 页13平衡位置10-111013气体分子间的相互作用力______________可忽略不计,因此气体分子的运动是自由运动,我们周围的空气分子,在常温下,热运动速率达500 m/s,分子运动是无规则的运动,并发生着频繁碰撞,每个分子与其它分子的碰撞达每秒50亿次,因此气体能够______________整个盛装气体的容器.共 68 页14非常微弱充满重 点 阐 释 (学生用书P2) 1.固体?液体?气体分子大小的计算(1)分子模型小球模型:可以把单个分子看作一个小球,分子体积为小球的体积 ,R为分子半径,很多情况下使用这个模型.共 68 页15立方体模型:把单个分子看作一个小立方体,若分子体积为V,则分子线度 不同的物质形态其分子排布不同,对固体?液体而言,可认为分子是紧密排列的,如果物体体积为V0,分子数为n,则分子体积为 气体分子间距离较大,常是分子线度的十倍?百倍,常把分子平均占据的空间视为立方体,而据此估算分子间的平均距离.气体分子平均占据体积为V,气体体积为V0,分子数为n,则分子间平均距离共 68 页16(2)对计算分子大小的认识
实际物质的分子的结构是很复杂的,不同物质的分子的大小?体积?内部结构都不相同,所以欲求分子的大小,必须建立理想化模型——小球模型或立方体模型.在计算固体或液体分子大小时,由于建立的模型不同,得到的结果也不同,但数量级都是10-10m.共 68 页172.阿伏伽德罗常数的意义和应用
1 mol的任何物质含有的分子数目都相同,为常数,这个常数就是阿伏伽德罗常数,用NA表示,NA=6.02×1023 mol-1,这个常数是十分巨大的,这也就具体的说明了物体是由大量分子组成的,阿伏伽德罗常数NA是连接宏观世界和微观世界的桥梁,如作为宏观量的摩尔质量M?摩尔体积V?密度ρ和作为微观量的分子直径d?分子质量m?每个分子的体积V0,是通过阿伏伽德罗常数联系起来的.有下面一些关系式:共 68 页18共 68 页19共 68 页203.对扩散现象和布朗运动的理解
(1)扩散现象
扩散现象是指当两种物质相接触时,物质分子可以彼此进入对方的现象.例如:香水的香味可以传得较远,墨水能够不断的扩散到清水中,这些都是扩散现象.对扩散现象应认清下面几个方面.
a.物质处于固态?液态和气态都能发生扩散现象,只是气态物质扩散现象最显著,常温下,固态物质扩散缓慢.共 68 页21b.两种物质接触,扩散的快慢程度与温度有关,温度越高物质扩散的越快,观察到的扩散现象越显著.这表明温度越高,分子运动越剧烈.
c.扩散的快慢还与进入到对方物质中的分子浓度有关,当进入到对方物质中的分子浓度较高时,扩散就会变的缓慢,扩散现象具有方向性.扩散的过程可以在有限时间内完成.共 68 页22 (2)布朗运动
人们把悬浮在液体或气体中固体微粒永不停息的无规则运动,称为布朗运动.对布朗运动的理解应注意下面几个方面.
a.布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体微粒的运动,不是分子的运动,但是布朗运动证实了周围液体或气体分子的运动.共 68 页23b.固体微粒的运动是无规则的,对于某个固体微粒,在不同时刻的位置和运动方向都是不同的.而同一时刻不同微粒运动也不相同.因此,课本图中是每隔30 s微粒位置的连线,并不是微粒运动的轨迹.
c.布朗运动是永不停息的;任何固体颗粒悬浮在液体中,只要颗粒足够小,在任何温度下都会做布朗运动.共 68 页24d.悬浮在液体中的固体颗粒越小,布朗运动越显著;温度越高,布朗运动越剧烈.原因是固体颗粒越小,液体分子对它的撞击的不平衡性越大,同时颗粒小,运动状态容易改变,所以布朗运动越显著;温度越高,液体分子运动剧烈,液体分子对固体颗粒的撞击力大,撞击越不平衡,所以布朗运动越剧烈.共 68 页254.对分子热运动的认识
分子的无规则运动叫做热运动.对分子热运动应理解如下几点:
(1)构成物质的分子运动是永不停息的,在任何温度下,任何状态下,分子总是做着无规则运动,永远不会停息.
(2)分子热运动是指大量分子的运动,单个分子的运动没有意义.共 68 页26(3)大量分子的热运动是无规则的,因为大量分子在运动过程中发生着频繁的碰撞,而分子每碰撞1次,速度的大小和方向都发生变化,如在标准状况下,一个空气分子与其它空气分子的碰撞达65亿次之多.所以大量分子的运动是十分杂乱和无规则的.
(4)分子热运动的剧烈程度与温度有关,温度越高,分子热运动越剧烈.可以由温度越高,扩散越快的扩散现象和温度越高,布朗运动越剧烈这两种现象来证明.共 68 页27 5.分子动理论的主要内容
(1)物体是由大量分子组成的,分子之间有空隙.
(2)分子在永不停息地做无规则运动,温度越高,分子运动越剧烈.
(3)分子之间存在着相互作用的引力和斥力,合力是分子力,分子力与分子间距离有关.共 68 页28典 例 剖 析 (学生用书P4) 共 68 页29题型一 阿伏伽德罗常数的应用
例1:已知汞的摩尔质量为200.5×10-3 kg/mol,密度为13.6×103 kg/m3,则一个汞原子的体积是多少?体积为1 cm3的汞中有多少个汞原子?
解析:由汞的摩尔质量和汞的密度,可计算出汞的摩尔体积,然后除以阿伏加德罗常数就可以得出汞原子的体积.1 cm3除以一个汞原子的体积就可求出1 cm3的汞中含有的汞原子数.共 68 页30共 68 页31答案:2.4×10-29m3 4.1×1022个规律技巧:(1)在估算分子的大小或推算阿伏伽德罗常数时,要建立分子的理想模型——小球模型,固体?液体可略去分子间隙,认为分子间紧密排列.
(2)利用宏观量(物体的质量?体积或摩尔质量?摩尔体积)求微观量(分子质量?分子体积)时起桥梁作用的是阿伏伽德罗常数,并且在计算过程中,常利用密度建立摩尔质量和摩尔体积的联系,所以在计算过程中要熟练掌握各种关系式,并把计算结果与分子质量的数量级(10-26 kg)?分子直径的数量级(10-10 m)相比较,确定计算结果是否正确. 共 68 页32变式训练1:水的相对分子量是18,水的密度是ρ=1.0×103 kg/m3,阿伏伽德罗常数NA=6.02×1023 mol-1,求:
(1)水分子的质量;
(2)水分子的直径;
(3)100 g水中所含的水分子数.(取两位有效数字)共 68 页33共 68 页34共 68 页35答案:(1)3.0×10-26 kg (2)3.9×10-10 m
(3)3.4×1024个题型二 对布朗运动的理解
例2:关于布朗运动,下列说法正确的是( )
A.布朗运动是液体分子的无规则运动
B.悬浮在液体中的固体颗粒越大,布朗运动越显著
C.温度越高,布朗运动越剧烈
D.布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的分子的运动共 68 页36解析:布朗运动的固体颗粒越小,布朗运动越显著,温度越高,布朗运动越剧烈,布朗运动既不是液体分子的运动,也不是固体颗粒内分子的运动,但布朗运动却反应了液体分子的无规则运动,选项C正确.
答案:C共 68 页37规律技巧:悬浮在液体中的固体颗粒越小,周围液体分子对它撞击的不平衡性就越显著,且颗粒越小,运动状态容易改变,所以颗粒越小布朗运动越显著.温度高时,液体分子热运动剧烈,对颗粒撞击的不平衡性越大,布朗运动越剧烈. 共 68 页38变式训练2:如图所示是用显微镜观察到的悬浮在水中的一花粉颗粒的布朗运动路线,以微粒在A点开始计时,每隔30 s记下一位置,得到B?C?D?E?F?G各点,则在第75 s末时微粒所在位置一定在CD连线的中点,对吗?共 68 页39解析:图中每个拐点记录的是微粒每隔一段时间(30 s)的位置,两位置的直线是人为画上的,不是粒子的运动轨迹,在这30 s内,微粒都做无规则运动,轨迹非常复杂,因此微粒在75 s的位置由题目条件是无法知道的,它可能在CD连线的中点,也可能不是.
答案:不对共 68 页40题型三 理解分子力的概念和分子力随分子间距的变化关系
例3:当两个分子间的距离为r0时,正好处于平衡状态,下列关于分子间作用力与分子间距离的关系的说法正确的是( )
A.当分子间的距离rB.当分子间的距离r=r0时,分子处于平衡状态,不受力
C.当分子间的距离从0.5 r0增大到10 r0的过程中,分子间的引力和斥力都在减小,且斥力比引力减小得快
D.当分子间的距离从0.5 r0增大到10 r0的过程中,分子间相互作用力的合力在逐渐减小共 68 页41解析:分子间相互作用的引力和斥力是同时存在的,当r=r0时,F引=F斥,每个分子所受的合力为零,并非不受力;当rF引,合力为斥力,并非只受斥力,故A?B错误.当分子间的距离从0.5 r0增大到10 r0的过程中,分子间的引力和斥力都减小,而且斥力比引力减小得快,分子间作用力的合力先减小到零,再增大再减小到零,故C正确,D错误.
答案:C共 68 页42规律技巧:明确分子力与分子距离的关系,即r>r0分子力表现为引力;rA.分子力总是对乙分子做正功
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力做正功
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共 68 页44解析:由于分子间距大于r0时,分子力表现为引力,因此分子乙从远处运动到距分子甲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处继续移近甲时要克服分子力做功.如图所示共 68 页45答案:D课内针对性训练 (学生用书P5) 共 68 页461.液体中悬浮的固体微粒越小,布朗运动越明显,这是因为微粒小时( )
A.质量小,沿着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冲力不平衡的机会大共 68 页47解析:液体中悬浮的固体微粒越小,受各个方向液体分子撞击的冲力不平衡的机会大,同时微粒小,运动状态也容易改变,所以布朗运动越明显,选项D正确,选项ABC错.
答案:D共 68 页48共 68 页49答案:AC3.关于分子间的作用力,下列说法中正确的是( )
A.当分子间的距离为r0时,它们之间既没有引力,也没有斥力
B.分子间的引力和斥力都随它们之间距离的增大而减小
C.分子间的距离小于r0时,分子间只有斥力而没有引力
D.分子间的平衡距离r0可以看做分子直径的大小,其数量级为10-10 m共 68 页50解析:分子间的引力和斥力是同时存在的,在分子间距离为r0时,引力?斥力相平衡,分子力为零.分子间的引力?斥力都将随分子间距离的增大而减小,只是斥力比引力变化的快一些.选项AC错,选项BD正确.
答案:BD共 68 页51课外梯度练习(学生用书P5)共 68 页52A组 基础知识 强化训练共 68 页531.“破镜难圆”的原因是( )
A.玻璃分子间的斥力比引力大
B.玻璃分子间不存在着分子力的作用
C.整块玻璃内部分子间的引力大于斥力,两块玻璃片之间,引力和斥力相平衡,分子力为零
D.分子之间的距离必须接近到一定程度,才有分子力的作用,而接触的两片玻璃间,绝大多数分子间没有接近到这个程度,也就没有足够的分子力使碎玻璃再接合在一起
答案:D共 68 页542.从下列提供的各组物理量中可以算出氢气密度的是( )
A.氢气的摩尔质量和阿伏伽德罗常数
B.氢气分子的体积和氢气分子的质量
C.氢气的摩尔质量和氢气的摩尔体积
D.氢气分子的质量和氢气的摩尔体积及阿伏伽德罗常数
答案:CD共 68 页553.下列关于分子数量的说法正确的是( )
A.2 g氢气和2 g氧气都分别含有6.02×1023个分子
B.2 mol的任何物质中所含的分子数大约都是12.04×1023个
C.体积相同的固体和液体相比较,固体中分子多
D.体积相同的物体含有的分子数相同
答案:B共 68 页564.下列现象中能说明分子间有空隙的是( )
A.水和酒精混合后体积变小
B.高压密闭的钢筒中,油从筒壁渗出
C.气体能被压缩
D.雪能被压缩
答案:ABC共 68 页575.最近发现纳米材料具有很多的优越性,有很广阔的应用前景.已知1 nm(纳米)=10-9m,边长为1 nm的立方体可容纳的液态氢分子(其直径约为10-10m)的个数最接近下面的哪一个数值( )
A.102 B.103
C.106 D.109
答案:B共 68 页586.如图所示,把一块洗净的玻璃板吊在橡皮筋下端,使玻璃板水平接触水面,若使玻璃板离开水面,所用向上的提拉力应( )A.大于玻璃板的重力B.小于玻璃板的重力C.等于玻璃板的重力D.等于玻璃板的重力减去水的浮力共 68 页59答案:A7.下面所列举的现象,哪些说明分子是不断运动着的( )
A.通过用鼻子闻气味的方法鉴别物质
B.汽车开过后,公路上尘土飞扬
C.洒在地上的水,过一段时间就干了
D.用显微镜观察到的,悬浮在水中的小碳粒的无规则运动共 68 页60解析:用鼻子闻到的气味,是物质分子运动到了鼻腔引起的嗅觉;洒在地面上的水一会就干了,说明水分子跑到空气中去了,是分子运动的结果;显微镜观察到的碳粒的布朗运动,是液体分子的无规则运动对碳粒撞击不平衡引起的,所以选项ACD正确.
答案:ACD共 68 页61B组 知识能力 提高训练共 68 页62共 68 页63共 68 页64答案:ABD9.一滴水的体积约为0.1 cm3,这一滴水中含有水分子的个数最接近以下哪一个值(阿伏伽德罗常数NA=6×1023 mol-1,水的摩尔体积为V=18 cm3/mol)( )
A.6×1023个 B.3×1021个
C.6×1019个 D.3×1017个共 68 页65共 68 页66答案:B10.已知空气的摩尔质量是M=29×10-3kg/mol,则空气中气体分子的平均质量多大?成年人做一次深呼吸,约吸入450 cm3的空气,则做一次深呼吸所吸入的空气质量是多少?所吸入的气体分子数量是多少?(按标准状况估算)共 68 页67共 68 页68答案:5.8×10-4kg 1.2×1022个