(共28张PPT)
分子动理论的基本内容
人教版高中物理
选择性必修3
新知导入
如果我们把地球的大小与一个苹果相比，那就相当于将直径1cm的球与分子相比。可见，分子是及其微小的。
我们曾经研究过物体的运动，那么，构成物体的微小分子是怎么运动的呢？
新知讲解
一、物体是由大量分子组成的
这里所说的分子与化学中所说的分子有何不同?
化学中讲的分子是：保持物质的化学性质的最小微粒
物理中所说的分子指的是：做热运动时遵从相同规律的微粒，包括组成物质的原子、离子或分子。
新知讲解
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.
阿伏加德罗常数是联系微观世界和宏观世界的桥梁
新知讲解
二、分子热运动
演示实验：观察所出现的现象并回答以下问题
新知讲解
①什么是扩散现象？
②扩散现象产生的原因？
③影响扩散快慢的因素是什么？
温度
生产半导体器件时，需要在纯净的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
不同的物质能够彼此进入对方的现象
物质分子的永不停息的无规则运动
新知讲解
演示实验：用显微镜追踪炭粒的运动。阅读教材回答以下问题。
新知讲解
①什么是布朗运动？
②布朗运动是怎样产生的？
③布朗运动反映了谁的运动？
悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动。
大量液体分子不停地做无规则运动时，对悬浮在其中的微粒撞击作用不平衡。
布朗运动本身不是液体分子的无规则运动，但它间接地反映了液体分子永不停息地做无规则运动。
新知讲解
④追踪一粒炭粒，每隔一段时间记下它们的位置，用折线分别依次连接这些点，折线是否为炭粒的运动径迹？是否为水分子的运动径迹？
⑤布朗运动的快慢与哪些因素有关？
均不是
布朗运动的快慢与温度、颗粒大小有关。
新知讲解
在扩散现象中,温度越高，扩散得越快。观察布朗运动，温度越高，悬浮微粒的运动就越明显。
可见,分子的无规则运动与温度有关系，温度越高，这种运动越剧烈。因此，我们把分子这种永不停息的无规则运动叫作热运动(
thermal
motion)。温度是分子热运动剧烈程度的标志。
课堂练习
练习1、(多选)关于扩散现象和布朗运动，下列说法正确的是( )
A．扩散现象和布朗运动都是分子的无规则运动
B．扩散现象和布朗运动没有本质的区别
C．扩散现象宏观上可以停止，但微观上分子无规则运动依然存在
D．扩散现象和布朗运动都与温度有关
CD
扩散现象是由于分子的无规则热运动而导致的物质的群体迁移，当物质在某一能到达的空间内达到均匀分布时，这种宏观的迁移现象就结束了，但分子的无规则运动依然存在。布朗运动是由于分子对悬浮微粒的不均匀撞击所致，它不会停止，这两种现象都与温度有关，温度越高，现象越明显；布朗运动是液体分子无规则运动的反映。
新知讲解
知识归纳：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
影响
因素
现象
本质
联系
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
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
是液体或气体分子无规则运动的反映
是分子的运动
它们都直接或间接证实了分子的无规则运动
新知讲解
三、分子间的作用力
演示：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。它说明了什么问题?
分子间存在着空隙
新知讲解
水和酒精混合后的总体积变小不。这表明液体分子间存在着空隙。再如，压在一起的金块和铅块，各自的分子能扩散到对方的内部，这表明固体分子之间也存在着空隙。分子间有空隙，大量分子却能聚集在一起，这说明分子之间存在着相互作用力。
新知讲解
当用力拉伸物体时，物体内各部分之间要产胜反抗拉伸的作用力，此时分子间的作用力表现为引力。
当用力压缩物体时，物体各部分之间会产生反抗压缩的作用力，此时分子间的作用力表现为斥力。
分子之间的引力或斥力都跟分子间距离有关,那么,它们之间有怎样的关系呢?
新知讲解
4、分子间的引力和斥力随分子间距离的增大而减小。斥力变化的更快一些。
2、当r
=
r0时，F引＝F斥，分子力F＝0，处于平衡状态.
3、当r
>
r0时，F引
>
F斥，分子力表现为引力．
1、当r
<
r0时，F引
<
F斥，分子力表现为斥力．
课堂练习
练习2、分子间相互作用力由两部分F引和F斥组成，则
（
）
Ａ．F引和F斥同时存在；
Ｂ．F引和F斥都随分子间距增大而减小；
Ｃ．
F引和F斥都随分子间距增大而增大；
Ｄ．随分子间距增大，F斥减小，F引增大
。
AB
分子间的引力和斥力随分子间距离的增大而减小。斥力变化的更快一些。
新知讲解
四、分子动理论
分子动理论的基本内容:
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。
在热学研究中常常以这样的基本内容为出发点,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。
课堂练习
练习3、(多选)关于分子动理论，下述说法正确的是( )
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．分子间有相互作用的引力或斥力
D．分子动理论没有实验基础
AB
拓展提高
练习4、当氢气和氧气的质量和温度都相同时，下列说法中正确的是( )
A．两种气体分子的平均动能相等
B．氢气分子的平均速率大于氧气分子的平均速率
C．氢气分子的平均动能大于氧气分子的平均动能
D．两种气体分子热运动的总动能不相等
ABD
温度相同，两种气体分子的平均动能相等
因两种气体分子的质量不同，而分子的平均动能相等，所以分子质量大的(氧气)分子平均速率小
由于两种气体的摩尔质量不同，物质的量不同(质量相同)，分子数目就不等，故总动能不相等
课堂练习
练习5、下列关于热运动的说法正确的是( )
A．热运动是物体受热后所做的运动
B．0
℃的物体中的分子不做无规则运动
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
热运动是大量分子所做的无规则运动，不是单个分子的无规则运动。
分子的热运动永不停息，因此0
℃的物体中的分子仍在做无规则运动。
D
拓展提高
练习6、(多选)如图所示是做布朗运动的小颗粒的运动路线记录的放大图，以小颗粒在A点开始计时，每隔30
s记下小颗粒的一个位置，得到B、C、D、E、F、G等点，关于小颗粒在75
s末时的位置，以下叙述中正确的是( )
A．一定在CD连线的中点
B．一定不在CD连线的中点
C．可能在CD连线靠近C的位置
D．可能在CD连线上，但不一定是CD连线的中点
CD
记下颗粒的一个位置，其连线并不是小颗粒运动的轨迹
拓展提高
练习7、如图所示，设有一分子位于图中的坐标原点O处不动，另一分子可位于正x轴上不同位置处，图中纵坐标表示这两个分子间分子力的大小，两条曲线分别表示斥力或引力的大小随两分子间距离变化的关系，e为两曲线的交点，则下列说法正确的是( )
A．ab线表示引力，cd线表示斥力，e点的横坐标约为10－15
m
B．ab线表示斥力，cd线表示引力，e点的横坐标约为10－10
m
C．ab线表示引力，cd线表示斥力，e点的横坐标约为10－10
m
D．ab线表示斥力，cd线表示引力，e点的横坐标约为10－15
m
分子间斥力的大小随两分子间距离变化比引力快，所以图中曲线ab表示斥力，cd表示引力，e点引力和斥力平衡，分子间距为r0，数量级为10－10
m。
B
课堂总结
分子动理论
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
扩散
布朗运动
热运动
引力
斥力
板书设计
一、物体是由大量分子组成的
二、分子在做永不停息的无规则运动
三、分子之间存在着相互作用力
分子动理论
扩散现象
布朗运动
热运动
作业布置
课后练习和同步练习
谢谢
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人教版物理选择性必修3第1章第1节教学设计
课题
分子动理论的基本内容
单元
1
学科
物理
年级
高二
学习目标
物理观念：知道扩散、布朗运动、热运动及分子动理论的基本观点和相关的实验证据。科学思维：理解物体是由大量分子组成的，理解扩散现象与布朗运动的成因；培养学生分析问题和解决问题的能力；能用F?r图像解释分子力。科学探究：通过对布朗运动的探究，学会通过观察物理现象，揭示其本质，得出结论。科学态度与责任：学会坚持实事求是的态度，用实验方法探究问题，培养探索科学的兴趣。
重点
分子动理论的基本内容
难点
扩散、布朗运动、热运动的区别
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
如果我们把地球的大小与一个苹果相比，那就相当于将直径1cm的球与分子相比。可见，分子是及其微小的。我们曾经研究过物体的运动，那么，构成物体的微小分子是怎么运动的呢？
阅读课本
引入新课内容，让学生更好的了解分子的大小
讲授新课
一、物体是由大量分子组成的提出问题：这里所说的分子与化学中所说的分子有何不同?
化学中讲的分子是：保持物质的化学性质的最小微粒。物理中所说的分子指的是：做热运动时遵从相同规律的微粒，包括组成物质的原子、离子或分子。
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.阿伏加德罗常数是联系微观世界和宏观世界的桥梁二、分子热运动演示实验1：打开香水瓶演示实验2：将红墨水滴在冷水和热水里。问题①：什么是扩散现象？不同的物质能够彼此进入对方的现象问题②：扩散现象产生的原因？物质分子的永不停息的无规则运动问题③：影响扩散快慢的因素是什么？温度。生产半导体器件时，需要在纯净的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演示实验3：用显微镜追踪炭粒的运动。问题①：什么是布朗运动？悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动。问题②：布朗运动是怎样产生的？大量液体分子不停地做无规则运动时，对悬浮在其中的微粒撞击作用不平衡。问题③：布朗运动反映了谁的运动？布朗运动本身不是液体分子的无规则运动，但它间接地反映了液体分子永不停息地做无规则运动。
问题④：追踪一粒炭粒，每隔一段时间记下它们的位置，用折线分别依次连接这些点，折线是否为炭粒的运动径迹？是否为水分子的运动径迹？均不是。问题⑤：布朗运动的快慢与哪些因素有关？布朗运动的快慢与温度、颗粒大小有关。总结：在扩散现象中,温度越高，扩散得越快。观察布朗运动，温度越高，悬浮微粒的运动就越明显。可见,分子的无规则运动与温度有关系，温度越高，这种运动越剧烈。因此，我们把分子这种永不停息的无规则运动叫作热运动(
thermal
motion)。温度是分子热运动剧烈程度的标志。课堂练习1、(多选)关于扩散现象和布朗运动，下列说法正确的是( )A．扩散现象和布朗运动都是分子的无规则运动B．扩散现象和布朗运动没有本质的区别C．扩散现象宏观上可以停止，但微观上分子无规则运动依然存在D．扩散现象和布朗运动都与温度有关解析：扩散现象是由于分子的无规则热运动而导致的物质的群体迁移，当物质在某一能到达的空间内达到均匀分布时，这种宏观的迁移现象就结束了，但分子的无规则运动依然存在。布朗运动是由于分子对悬浮微粒的不均匀撞击所致，它不会停止，这两种现象都与温度有关，温度越高，现象越明显；布朗运动是液体分子无规则运动的反映。答案：CD知识归纳：布朗运动和扩散现象的比较
三、分子间的作用力演示：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。它说明了什么问题?分子间存在着空隙水和酒精混合后的总体积变小不。这表明液体分子间存在着空隙。再如，压在一起的金块和铅块，各自的分子能扩散到对方的内部，这表明固体分子之间也存在着空隙。分子间有空隙，大量分子却能聚集在一起，这说明分子之间存在着相互作用力。当用力拉伸物体时，物体内各部分之间要产胜反抗拉伸的作用力，此时分子间的作用力表现为引力。当用力压缩物体时，物体各部分之间会产生反抗压缩的作用力，此时分子间的作用力表现为斥力。思考：分子之间的引力或斥力都跟分子间距离有关,那么,它们之间有怎样的关系呢?1、当r
<
r0时，F引
<
F斥，分子力表现为斥力．2、当r
=
r0时，F引＝F斥，分子力F＝0，处于平衡状态.3、当r
>
r0时，F引
>
F斥，分子力表现为引力．4、分子间的引力和斥力随分子间距离的增大而减小。斥力变化的更快一些。课堂练习2、分子间相互作用力由两部分F引和F斥组成，则
（
）Ａ．F引和F斥同时存在；Ｂ．F引和F斥都随分子间距增大而减小；Ｃ．F引和F斥都随分子间距增大而增大；Ｄ．随分子间距增大，F斥减小，F引增大
。解析：分子间的引力和斥力随分子间距离的增大而减小。斥力变化的更快一些。答案：AB四、分子动理论分子动理论的基本内容: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。在热学研究中常常以这样的基本内容为出发点,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。课堂练习3、(多选)关于分子动理论，下述说法正确的是( )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．分子间有相互作用的引力或斥力D．分子动理论没有实验基础答案：D
思考物理中所说的分子与化学中分子的区别。观察所出现的现象并回答以下问题。阅读教材、回答问题。观察所出现的现象并回答以下问题。加深学生对新知识点的理解，强化记忆。总结布朗运动与扩散现象的区别和联系。观察实验现象，总结结论。思考分子间作用力与分子间距离的关系。根据分子间作用力与分子间距离的关系图像，分析当分子间距离当r
<
r0时、当r
=
r0时、当r
>
r0时，分子间的作用力分别是那种类型。加强对前面的知识点的理解。
理解物理中只研究分子的运动和力的性质，有别于化学中的分子。通过实验现象让学生更直观的感受分子的运动。提高学生的课堂参与度。通过实验让学生体会布朗运动指的并不是分子的运动，而是液体中悬浮的微粒的运动。对学生的回答进行点评总结，帮助学生更好的理解本节课的重难点。更好的认识扩散现象和布朗运动更直观的展示分子间有空隙。引出分子间的作用力。提高学生对问题的分析能力，锻炼学生的科学思维。
拓展提高
课堂练习4、当氢气和氧气的质量和温度都相同时，下列说法中正确的是( )A．两种气体分子的平均动能相等B．氢气分子的平均速率大于氧气分子的平均速率C．氢气分子的平均动能大于氧气分子的平均动能D．两种气体分子热运动的总动能不相等解析：温度相同，两种气体分子的平均动能相等。因两种气体分子的质量不同，而分子的平均动能相等，所以分子质量大的(氧气)分子平均速率小。由于两种气体的摩尔质量不同，物质的量不同(质量相同)，分子数目就不等，故总动能不相等。答案：ABD课堂练习5、下列关于热运动的说法正确的是( )A．热运动是物体受热后所做的运动B．0
℃的物体中的分子不做无规则运动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：分子的热运动永不停息，因此0
℃的物体中的分子仍在做无规则运动。热运动是大量分子所做的无规则运动，不是单个分子的无规则运动。答案：D课堂练习6、(多选)如图所示是做布朗运动的小颗粒的运动路线记录的放大图，以小颗粒在A点开始计时，每隔30
s记下小颗粒的一个位置，得到B、C、D、E、F、G等点，关于小颗粒在75
s末时的位置，以下叙述中正确的是( )A．一定在CD连线的中点B．一定不在CD连线的中点C．可能在CD连线靠近C的位置D．可能在CD连线上，但不一定是CD连线的中点解析：记下颗粒的一个位置，其连线并不是小颗粒运动的轨迹，所以粒子的具体位置无法确定。答案：CD课堂练习7、如图所示，设有一分子位于图中的坐标原点O处不动，另一分子可位于正x轴上不同位置处，图中纵坐标表示这两个分子间分子力的大小，两条曲线分别表示斥力或引力的大小随两分子间距离变化的关系，e为两曲线的交点，则下列说法正确的是( )A．ab线表示引力，cd线表示斥力，e点的横坐标约为10－15
mB．ab线表示斥力，cd线表示引力，e点的横坐标约为10－10
mC．ab线表示引力，cd线表示斥力，e点的横坐标约为10－10
mD．ab线表示斥力，cd线表示引力，e点的横坐标约为10－15
m解析：分子间斥力的大小随两分子间距离变化比引力快，所以图中曲线ab表示斥力，cd表示引力，e点引力和斥力平衡，分子间距为r0，数量级为10－10
m。答案：B
完成拓展提高练习。
巩固知识点，加强理解和记忆。
课堂小结
一、物体是由大量分子组成的二、分子在做永不停息的无规则运动扩散现象：不同的物质能够彼此进入对方的现象布朗运动：悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动。热运动：分子这种永不停息的无规则运动叫作热运动。三、分子之间存在着相互作用力
学生总结本节课知识点
帮助学生形成知识框架，便于理解记忆。
板书
分子动理论的基本内容一、物体是由大量分子组成的二、分子在做永不停息的无规则运动三、分子之间存在着相互作用力
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精品试卷·第
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