2022-2023年粤教版(2019)新教材高中物理选择性必修3 第1章分子动理论单元复习课课件

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分子动理论单元复习课高二—粤教版—物理—选择性必修三第一章实验证据分子动理论物质是由大量分子组成的分子永不停息地做无规则热运动分子间存在相互作用力油膜法估测分子的大小扩散现象布朗运动分子间作用力与分子间距离有关实验证据分子动理论物质是由大量分子组成的分子永不停息地做无规则热运动分子间存在相互作用力油膜法估测分子的大小扩散现象布朗运动分子间作用力与分子间距离有关油膜法估测分子的大小油膜法估测分子的大小——借助宏观量来研究微观量的一种方法解：油膜法估测分子的大小—— 实验原理及数据处理例1:在做“用油膜法估测油酸分子的大小实验”时，每103mL油酸酒精溶液中有纯油酸1mL.用注射器测得58滴这样的溶液为1mL.把1滴这样的溶液滴入盛水的浅盘里，等油膜形状稳定后，把玻璃板盖在浅盘上并描画出油膜的轮廓，如图.图中正方形小方格的边长为1cm.试估算油酸分子的大小.  分子的大小直径数量级：10-10 m误差来源：（1）油酸酒精溶液的实际浓度和理论值间存在偏差；（2）1滴油酸酒精溶液的实际体积和理论值之间存在偏差；（3）油酸在水面上的实际分布情况和理想中的“均匀单分子油膜层”间存在偏差；（4）采用“不足半格舍去，多于半格算一个”计算得到的油膜面积和油膜实际面积间存在偏差.油膜法估测分子的大小例2.某同学在做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验时，出现了一些操作失误.请分析下列操作分别会导致实验测得的油酸分子直径偏大还是偏小？（1）在计算油膜面积时，把不完整方格的油膜都按完整方格处理.（2）水面上的痱子粉撒得较多，油膜没有充分展开.（3）将油酸酒精溶液的体积直接作为纯油酸体积计算.（4）在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小一些.（5）在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了另一个注射器把溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的粗.油膜法估测分子的大小——数据处理例2.某同学在做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验时，出现了一些操作失误.请分析下列操作分别会导致实验测得的油酸分子直径偏大还是偏小？（1）在计算油膜面积时，把不完整方格的油膜都按完整方格处理.油膜法估测分子的大小——数据处理油膜法估测分子的大小——数据处理例2.某同学在做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验时，出现了一些操作失误.请分析下列操作分别会导致实验测得的油酸分子直径偏大还是偏小？（1）在计算油膜面积时，把不完整方格的油膜都按完整方格处理.（2）水面上的痱子粉撒得较多，油膜没有充分展开.例2.某同学在做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验时，出现了一些操作失误.请分析下列操作分别会导致实验测得的油酸分子直径偏大还是偏小？（3）将油酸酒精溶液的体积直接作为纯油酸体积计算.油膜法估测分子的大小    ——数据处理例2.某同学在做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验时，出现了一些操作失误.请分析下列操作分别会导致实验测得的油酸分子直径偏大还是偏小？（3）将油酸酒精溶液的体积直接作为纯油酸体积计算.（4）在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小一些.油膜法估测分子的大小    ——数据处理例2.某同学在做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验时，出现了一些操作失误.请分析下列操作分别会导致实验测得的油酸分子直径偏大还是偏小？（5）在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了另一个注射器把溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的粗.油膜法估测分子的大小    ——数据处理—— 联系宏观物理量和微观物理量的桥梁宏观量与微观量的转换：   两种分子模型  分子动理论物质是由大量分子组成的分子永不停息地做无规则热运动分子间存在相互作用力油膜法估测分子的大小扩散现象布朗运动（直接反映）（间接反映）扩散现象实验证据分子间作用力与分子间距离有关扩散现象答：否。分子运动永不停息.两广口瓶中气体颜色没明显变化，是由于“进”“出”每个广口瓶的二氧化氮气体分子数大致相等，达到了动态平衡.（2）某同学认为是上方气体密度大，重力作用而下沉，所以才发生扩散现象。这种说法正确吗？请思考：（1）最后两广口瓶中气体颜色不再变化，是否代表扩散现象已停止？答：否。扩散现象并不是外界作用引起的.我们可将上下两个广口瓶互换或者平放，扩散现象仍可发生，这也说明分子热运动不是沿单一方向的，.扩散现象例5.下列各种现象，能否说明分子在不停地在运动？（1）海绵吸水.（2）汽车疾驰飞过，落叶飞扬.（3）将香水瓶盖打开后能闻到香味.（4）大雾天，空气悬浮着许多小水珠.（5）堆煤的墙角，一段时间后墙体变黑.（6）在一杯水中放一勺盐，过一段时间后，整杯水会变咸.×√××√√宏观的机械运动宏观的机械运动宏观的机械运动分子动理论物质是由大量分子组成的分子永不停息地做无规则热运动分子间存在相互作用力油膜法估测分子的大小扩散现象布朗运动（直接反映）（间接反映）布朗运动实验证据分子间作用力与分子间距离有关（1）成因：液体分子永不停息地做无规则运动，频繁撞击悬浮在液体中的小颗粒，且小颗粒受力不平衡.布朗运动（2）微粒越小,布朗运动越明显;温度越高,布朗运动越剧烈.请思考：（1）在光学显微镜下看到的水中悬浮小炭粒的运动，是否就是水分子或者小炭粒中的碳分子的运动？答：否。在光学显微镜下不能看到水分子和小炭粒中的碳分子，布朗运动是小炭粒（碳分子团）的运动，不是碳分子的运动，它间接地证实了水分子的无规则运动.布朗运动（2）图中折线是否说明小炭粒在极短时间内沿着笔直的折线运动？答：否。图中折线并不是小炭粒的运动轨迹，而是间隔一定时间小炭粒所在位置的连线，即使在这段时间内，小炭粒的运动也是极不规则的，绝不是折线运动的.例6.以下关于布朗运动的说法是否正确？说明理由.（1）布朗运动就是分子的无规则运动.（2）布朗运动证明，组成固体小颗粒的分子在做无规则运动.（3）向一锅水中撒一点胡椒粉，加热时发现水中的胡椒粉在翻滚.这说明温度越高布朗运动越剧烈.（4）肉眼观察到的空气中尘埃的运动是不是布朗运动.（5）在显微镜下可以观察到煤油中小粒灰尘的布朗运动，这说明煤油分子在做无规则运动.×√×××液体对流空气对流布朗运动布朗运动是固体微粒的运动气体分子运动的统计规律 尽管分子做无规则运动，速率有大有小，但大量分子的速率是按一定规律分布的. 研究表明，在一定温度下，不同速率范围内气体分子数在总分子数中所占比值是确定的.中间多、两头少气体分子运动的统计规律1.中间多、两头少.2.温度升高，中间速率区域向速率大的方向偏移.气体分子速率分布特点：3.温度升高，速率小的分子数减小，速率大的分子数增加，分子的平均速率（平均动能）增大.气体分子运动的统计规律例7.(多选)氧气分子在0℃和100℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线.下列正确的是___.A.温度升高，每个分子的速率都在增大B.图中虚线对应于氧气分子在0℃时的情形 C.图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目D.100 ℃时氧气分子速率出现在0~400 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比0 ℃时要小×√×√BD分子动理论物质是由大量分子组成的分子永不停息地做无规则热运动分子间存在相互作用力油膜法估测分子的大小扩散现象布朗运动（直接反映）（间接反映）实验证据分子间作用力与分子间距离有关分子间作用力与分子间距离有关分子间存在相互作用力压紧的铅块结合在一起不易被拉开电焊机将钢梁断面熔化可以将钢梁连接起来电烙铁将锡丝熔化可以在电路板上固定电子元器件分子间存在相互作用的引力分子间存在相互作用的斥力如：固体和液体很难被压缩. 分子间作用力与分子间距离关系引力和斥力同时存在,都随距离的增大而减小，斥力变化更快.  分子间作用力与分子间距离关系分子动理论本章知识小结物质是由大量分子组成的分子永不停息地做无规则热运动分子间存在相互作用力分子的大小和分子模型油膜法估测分子的大小扩散现象和布朗运动气体分子的速率分布图像阿伏伽德罗常数分子间作用力与分子间距离关系1.在“用油膜法估测分子的大小”实验中，一滴油滴的体积非常小，但采用累积法可以测出油滴的体积.请借鉴这个思路，思考以下两个问题.（1）现需要在一个烧杯中倒入0.01g食盐供以后做实验用，但现有的电子秤最小只能称1g的质量，怎么办？（2） 有一小捆粗细均匀的细铁丝，要较精确地测量细铁丝的横截面积，你认为应该怎样测量？答：将5g的食盐制成500g食盐溶液，然后再取出其中的1g的食盐溶液滴入烧杯，对烧杯加热，将溶液蒸干，即可得到0.01g的食盐.法二：取适当长度细铁丝浸没在量筒的水中，测出量筒中水面前后的读数变化，即为铁丝的体积，再测出该细铁丝长度.用细铁丝的体积除以长度，即可求得细铁丝横截面积. 3.有同学说分子间的作用力像弹簧的弹力，“压，分子力就向外推；拉，分子力就往回拉”.试分析分子力和弹力变化规律的异同.答：相同点：都有一个平衡位置；从平衡位置开始，压缩时受斥力，增大时受引力（拉力）.不同点：（1）平衡位置的意义不同，分子力中引力和斥力同时存在，平衡位置时二者相等，而弹力的拉力和斥力并非同时存在，弹簧处于原长时没有弹力；（2）分子力随距离的变化并不是线性的；弹簧弹力与形变量成正比. 答：破镜不能重圆，是由于两块玻璃肉眼看起来很光滑，但在微观层面还是很粗糙的，接触面处大多分子间的距离很大，分子的平均距离大于10倍r0，分子力很弱，因此不能将两块玻璃吸引在一起. 但在现代光学镜头制作中有一种工艺，将两个镜面研磨得非常光滑，让足够多的分子距离减小到分子引力可以有效发挥的距离内，它们可以不容任何粘合剂就会紧紧地粘在一起，可以实现破镜重圆.5. 体积都是1 L的两个容器，装着质量相等的氧气，其中一个容器内的温度是0℃，另一个容器的温度是100℃。请说明：这两个容器中关于氧分子运动速率分布的特点有哪些相同？有哪些不同？答：相同点：都呈现“中间多、两头少”的分布.不同点：（1）这两个温度下具有最大比例的速率区间是不同的； 0℃时速率在300~400m/s 的分子最多； 100℃时速率在400~500m/s 的分子最多.（2）100℃的氧气速率大的分子比例较多，其分子的平均动能比0℃的大.6.某一区域各辆共享单车的行驶方向是随机事件，但大量随机事件的统计结果就能显示出一定的规律.某人想利用共享单车的大数据为本市规划的几条公交线路提供设计思路.你认为可以统计哪些对规划公交线路有价值的统计数据？答：（1）统计各区域、各时段沿不同道路骑行人数，可用来设计公交线路的数量和走向.（2）统计早、中、晚不同时段在相同时间内某一线路方向骑行的人数，可用来制订不同时段的发车时刻表.