高中物理分子动理论的基本内容完美版教学课件ppt

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高中物理选择性必修第三册
当一缕花香悄然漫入鼻尖，当一滴墨色在水中晕染出诗意的轨迹，你是否想过这些静默的奇迹背后，是无数微小粒子永不停息的独舞？在看似静止的钢铁中，在澄澈如镜的水面下，亿万分子正以超越想象的速度跃动、碰撞，用无形笔触书写着物质世界的根本法则。
解码物质世界的微观交响
本章将揭开物质最深邃的密码：从花粉颗粒的“布朗之舞”，到分子间引力的牵绊与斥力的对抗，我们将探寻“分子动理论”的三大基石——物质由大量微粒构成、微粒永不停息地无规则运动、微粒间存在复杂相互作用。这些原理如同交响乐的谱线，将微观粒子的混沌运动编织成宏观世界的秩序。当你透过实验与推演凝视这个活跃的微观宇宙，便会发现：每一粒尘埃都承载着星辰般的壮阔，每一寸寂静都暗藏永恒的沸腾。
热学这一门科学起源于人类对于热与冷现象的本质的追求……（这）可能是人类最初对自然法则的追求之一。——王竹溪
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1cm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？
物质是由大量分子组成的
1. 分子 研究热学运动性质和规律时，将分子、原子、离子等微粒统称为分子。
2. 分子的简化模型①
固体、液体的单个分子 → 球体模型
小球紧密排列在一起，忽略小球间的空隙
2. 分子的简化模型②
单个气体分子和其占有的空间 → 立方体模型
气体分子位于每个立方体的中心，立方体的边长等于分子间的平均距离
3. 阿伏加德罗常数 NA（1）定义：1ml的任何物质都含有相同的粒子数（2）数值：NA＝6.02×1023ml-1
1.定义：不同物质相互接触时能够彼此进入对方的现象，叫做扩散现象。
2.产生原因：物质分子的无规则运动
3.意义：直接证明组成物质的分子在不停运动
说明：气态、液液、固态的物质都能发生扩散现象。
① 温度越高，扩散现象越明显。
②浓度大处向浓度小处扩散，且受“已进入对方”的分子浓度限制，当进入对方的分子浓度较低时，扩散现象较为明显。
5.应用：在纯净半导体材料中掺入其他元素。
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。
下面我们看一个演示实验。
每隔30s记下三颗微粒运动的位置，用折线分别依次连接这些点
1.定义：悬浮在液体（或气体）中的微小颗粒永不停息地无规则运动。
① 布朗运动永不停息。
② 微粒越小，布朗运动越明显。
③ 在任何温度下都会发生，温度越高，布朗运动越明显。
颗粒越大：瞬间与微粒撞击的液体分子数目越多，受力越易平衡 质量越大，惯性越大，运动状态越难改变
颗粒越小：瞬间与微粒撞击的液体分子数目越少，受力越不易平衡 质量越小，惯性越小，运动状态越易改变
5.影响因素：① 颗粒大小 ② 温度
3.产生原因：大量液体（或气体）分子对悬浮微粒撞击作用的不平衡
4.意义：间接反映液体（或气体）分子运动的无规则性
1.定义：分子永不停息地做无规则运动，称作热运动。
2.特点：温度越高，热运动越剧烈
气体很容易被压缩，说明气体分子之间存在着很大的空隙。固体或液体不容易被压缩，那么，分子之间还会有空隙吗？
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，会发生什么现象？
总体积变小，说明液体分子间存在空隙
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。
高中物理选择性必修第二册
当用力拉伸物体时，物体内各部分之间要产生反抗拉伸的作用力，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？
纵轴表示分子间的作用力
2.引力F引和斥力F斥都随分子间的距离 r 增大而减小
实际表现出来的分子力是分子引力和斥力的合力（分子力）。
1.引力F引和斥力F斥同时存在
3.分子斥力F斥随分子间的距离 r 增大变化快一些
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．
④当r＞10r0（10-9m）时，分子力等于0.
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.
1.物体是由大量分子组成的2.分子在永不停息地做无规则热运动3.分子之间存在相互作用力
分子动理论：将物质的热学性质和规律看作微观粒子热运动的宏观表现。
总体来看，大量分子的运动都有一定规律。
物体由大量分子组成，这些分子没有统一的运动步调，对于单个的分子而言，分子的运动方向和速率大小具有偶然性，但对于大量分子，则表现出规律性。这种由大量偶然事件的整体表现出来的规律，叫做统计规律。
研究热学运动性质和规律时，将分子、原子、离子等微粒统称为分子。
不同物质相互接触时能够彼此进入对方的现象，叫做扩散现象。
（多选）如图是关于扩散现象的三幅图片，下列说法正确的是（　　）A．图甲中墨汁和水彼此进入对方，温度越高，扩散越快，说明扩散快慢与温度有关B．图乙中液溴变成溴蒸气，说明扩散现象只能在同种物质的不同状态之间发生C．图丙说明扩散现象能在固体之间发生D．三图所示的扩散现象使人们直接看到了分子的运动
【解析】 A．题图甲中墨汁和水彼此进入对方，温度越高扩散越快，说明扩散快慢与温度有关，故A正确；BC．不同物质之间，由于分子的热运动，总存在着扩散现象，只是快慢不同（受温度、物体形态等因素影响），扩散现象存在于液体、气体、固体之间，故B错误，C正确；D．扩散现象表明分子处于永不停息的无规则运动状态，但分子太小，肉眼不可直接观察到分子的运动，故D错误。故选AC。