1.1分子动理论的基本内容课件—2020-2021学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册（24张PPT）

1.1.1 分子动理论的基本内容
一、物体是由大量分子组成的
两千多年前，古希腊的著名思想家德谟克利特说：万物都是由极小的微粒组成的。科学技术发展到现在，这种猜想已被证实。
思考：物理热学中所说的分子与化学中所说的分子有何不同?
我们在初中已经学过，物体是由大量分子组成的。
思考：物理热学中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：具有物质的化学性质的最小微粒。
物理热学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。
1 mol水中含有水分子的数量达6.02×1023 个，这足以表明，组成物体的分子是大量的。
1 mol的任何物质都含有相同的粒子数，这个数量用阿伏加德罗常数表示，即 NA＝ 6.02×1023 mol-1。
组成物质的分子是很小的，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。
讨论：那怎么才能看到分子呢？
1982年，人们研制了能放大几亿倍的扫描隧道显微镜，才观察到物质表面原子的排列。
扫描隧道显微镜拍摄的石墨表面原子排布图
图中的每个亮斑都是一个碳原子
一片叶子
放大6倍
放大700倍
放大4000倍
放大20000倍
放大50000000倍
例1.关于分子,下列说法中正确的是(　　)
A.固体分子的形状是球形
B.气体分子的形状是立方体
C.固体分子是球形的,就像乒乓球一样有弹性,只不过分子非常小
D.把分子看作小球,是分子的简化模型,实际上,分子的形状并不真的都是球形
D
变式训练：
关于分子，下列说法中正确的是（多选）（　　）
A．分子看作球是对分子的简化模型，实际上分子的形状并不真的都是小球
B．所有分子的直径都相同
C．物质的量相同的物体含有相同的分子数
D．体积相同的物体含有相同的分子数
AC
技法点拨：
分子看作球是对分子的简化模型，大多数分子的直径数量级相同，但不是所有分子的直径都相同。
二、分子热运动
思考：为什么王安石没有靠近梅树,却能闻到梅花的香味呢?
“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。
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。
不同物质相互接触时彼此进入对方的现象叫做扩散。
扩散现象不是外界作用引起的，也不是化学反应的结果，而是由于物质分子的无规则运动产生的。
讨论：扩散现象在气体、液体可以发生，那么在固体中也可以发生吗？
扩散现象在气体、液体和固体中都能发生。
除了扩散现象，还有哪些事实能够证明分子做无规则运动？
植物学家，布朗
1827年，布朗用显微镜观察植物的花粉微粒悬浮在静止水面上的形态时，却惊奇地发现这些花粉微粒在不停地作无规则运动。
下面我们做一个类似的实验。
演示：用显微镜观察炭粒的运动
取1滴用水稀释的碳素墨汁，滴在载玻片上，盖上盖玻片，放在高倍显微镜下观察小炭粒的运动情况。
调节显微镜的放大倍数，如调节至400倍或1000倍，观察悬浊液中小炭粒的运动情况。目镜中观察的结果可以通过显示器呈现出来。
在显微镜下追踪一颗小炭粒的运动，每隔30 s把炭粒的位置记录下来，然后用线段把这些位置按时间顺序依次连接起来。
不是
讨论：图中的连线是不是小炭粒运动的实际路线？
微粒的运动是无规则的。实际上，就是在30s内，微粒的运动也是极不规则的。
当时布朗观察的是悬浮在水中的花粉微粒。他起初认为，微粒的运动不是外界因素引起的，而是其自发的运动。
是不是因为植物有生命才产生了这样的运动？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。这说明微粒的运动不是生命现象。
后人把悬浮微粒的这种无规则运动叫作布朗运动。
思考：为什么悬浮在水中的花粉微粒的运动是无规则的？
一颗微粒受到液体分子撞击的情景
液体是由许许多多分子组成的，液体分子不停地做无规则运动，不断地撞击微粒。
在某一瞬间，微粒在某个方向受到的撞击作用强，致使微粒运动。
在下一瞬间，微粒在另一方向受到的撞击作用强，致使微粒又向其它方向运动。
这样，就引起了微粒的无规则运动。
思考：为什么微粒越小，它的无规则运动越明显？
颗粒越小
每一瞬间受到液体分子撞击的数目少
受力极易不平衡
颗粒越大
同时跟它撞击的分子数多
质量大，惯性大
受力的平均效果互相平衡
运动状态难改变
另外微粒越小，其质量也就越小，相同冲击力下产生的加速度越大，因此微粒越小，布朗运动越明显。
思考：布朗运动的明显程度还跟什么因素有关？
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。
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。
温度是分子热运动剧烈程度的标志。
例2.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
C
变式训练：
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
B
技法点拨：
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。
再见