人教版 (2019)选择性必修 第三册1 分子动理论的基本内容课前预习课件ppt

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1.知道物体是由大量分子组成的,知道阿伏加德罗常数,会用它进行相关的计算或估算。(科学思维)2.了解扩散现象及布朗运动,理解扩散现象及布朗运动产生的原因。(物理观念)3.知道什么是分子的热运动,理解分子热运动与温度的关系。(物理观念)4.通过实验知道分子间存在着空隙和相互作用力,并通过图像知道分子力与分子间距离的关系。(科学思维)5.明确分子动理论的内容。(物理观念)
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一、物体是由大量分子组成的1.在研究物体的热运动性质和规律时,把组成物体的　　　　统称为分子。
与化学中的“分子”不同 
2.1 ml水中含有水分子的数量达　　　　　　　　个。 
　1 ml的任何物质含有的粒子数都相同
二、分子热运动1.扩散(1)扩散:不同种物质能够彼此　　　　　的现象。 (2)产生原因:由物质分子的　　　　　　产生的。 (3)意义:证明了物质分子永不停息地做　　　　　　。 (4)规律:　　　　越高,扩散得越快。 2.布朗运动(1)概念:把　　　　　　的无规则运动叫作布朗运动。 (2)产生的原因:大量液体分子对悬浮微粒撞击的不平衡造成的。
各个方向撞击的分子个数不相等
(3)意义:间接地反映了　　　　　　运动的无规则性。 (4)影响因素:微粒　　　　,布朗运动越明显;温度　　　　,布朗运动越明显。 3.热运动(1)定义:分子永不停息的　　　　　　　运动。 (2)宏观表现:扩散现象和布朗运动。(3)　　　　　　是分子热运动剧烈程度的标志。 
三、分子间的作用力1.分子间有空隙(1)气体分子间的空隙:气体很容易被压缩,说明气体分子之间存在着很大的　　　　。 
(2)液体分子间的空隙:水和酒精混合后的总体积　　　　,表明液体分子间存在着　　　　。 (3)固体分子间的空隙:压在一起的金块和铅块,各自的分子能　　　　到对方的内部,表明固体分子之间存在着　　　　。 
2.分子间作用力(1)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　　　　。 (2)当用力压缩物体时,物体内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　　　　。 
分子间相互作用的引力和斥力的合力
(3)分子间的引力或斥力都跟分子间距离有关。
四、分子动理论1.内容:物体是由　　　　　　组成的,分子在做　　　　　　的无规则运动,分子之间存在着　　　　　　。 2.由于分子热运动是　　　　　　的,所以任何一个分子的运动都具有　　　　　　,但对大量分子的整体而言,它们的运动表现出规律性。 
情境链接田野中的油菜花盛开时非常漂亮,当从旁边经过时,还能闻到阵阵花香。你有没有想过,为什么能够闻到油菜花的香味呢?
提示 含有花香的分子不停地运动,飘到了人们鼻子里。
教材拓展阅读教材P4思考与讨论,有同学认为:固体微粒的体积越大,液体分子对它的撞击越多,布朗运动就越显著,这种说法对吗?为什么?
提示 不对。布朗运动是由液体分子对固体微粒的碰撞引起的,只有在固体微粒足够小,各个方向的液体分子对它的碰撞不平衡时才引起它做布朗运动。所以固体微粒体积越小,布朗运动越显著,如果固体微粒过大,液体分子对它的碰撞在各个方向上接近平衡,就很难观察到布朗运动了。
易错辨析(1)1 ml氧气和1 ml水所含的分子数相等。(　　)
(2)质量相同的任何物质所含的分子数都相等。(　　)(3)冷红墨水和热红墨水都能发生扩散,说明扩散快慢与温度无关。(　　)(4)布朗运动就是液体分子的无规则运动。(　　)
提示质量相同的不同物质,物质的量不同,因此含有的分子数不相等。
提示温度不同扩散的快慢不同,温度越高,扩散得越快。
提示布朗运动是指悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动,不是液体分子的运动。
(5)用力拉铁棒的两端,铁棒没有断,这是分子间存在引力的宏观表现。(　　)(6)水的体积很难被压缩,这是分子间存在斥力的宏观表现。(　　)(7)物体运动的速度越大,其内部分子热运动越剧烈。(　　)(8)对于任何一个分子而言,在每一时刻沿什么方向运动具有偶然性。(　　)
提示物体运动的速度大,其温度不一定大,则分子热运动不一定剧烈。
探究点一　估算分子大小
(1)你知道自己喝一口水,大约喝掉多少个水分子吗?(2)如果水分子是一个个球体模型,忽略分子间空隙,你知道水分子的直径吗?
要点提示 (1)估测人喝一口水的质量,根据质量与摩尔质量,计算出物质的量,再根据1 ml 任何物质的微粒数是6.02×1023,可计算出人喝一口水大约喝掉的水分子个数。(2)由水的密度与摩尔质量求出摩尔体积,根据阿伏加德罗常数,求出一个水分子的体积,再利用球的体积公式求出一个水分子的直径。
1.阿伏加德罗常数在估算中的桥梁和纽带作用(1)微观量:分子质量m0,分子体积(或气体分子所占的空间)V0,分子直径(或气体分子间的平均距离)d。(2)宏观量:物质的质量m、体积V、密度ρ、摩尔质量M、摩尔体积Vm。(3)桥梁作用:如图所示。
2.估算中常用的关系式
(2)分子的体积(或气体分子所占的空间):①对固体和液体,因为分子间距很小,可认为分子紧密排列,摩尔体积
【例1】 估算法是根据生活和生产中的一些物理数据对所求物理量的数值和数量级大致推算的一种近似方法。在标准状况下,水蒸气的摩尔体积Vm=22.4×10-3 m3/ml,NA=6.02×1023 ml-1,水的摩尔质量M=18 g/ml,水的密度ρ=1×103 kg/m3,请估算水蒸气分子的平均间距是水分子直径的多少倍?
1.(2023江苏宿迁高二期末)铜的密度ρ=8.9×103 kg/m3,铜的摩尔质量M=6.4×10-2 kg/ml,阿伏加德罗常数NA=6×1023 ml-1,把铜块中的铜分子看成球形,且它们紧密排列,求:(结果保留一位有效数字)(1)一个铜分子的直径d;(2)1 cm3的铜中含有铜分子的个数N。
答案 (1)3×10-10 m(2)8×1022
冬天很多地方易出现雾霾天气,如图所示。
雾霾极大地影响了人们的视线,给交通带来不便,你知道霾的小颗粒在做什么运动吗?这种运动与小颗粒大小有关吗?
要点提示 霾的小颗粒做布朗运动。颗粒越小,布朗运动越明显。
1.扩散现象的特点(1)在气体、液体、固体中均能发生,气体的扩散现象最明显。(2)扩散快慢与温度有关,温度越高,扩散越快,表明温度越高,分子运动越剧烈。(3)从浓度高处向浓度低处扩散,且受“已进入对方”的分子浓度的限制,当进入对方的分子浓度较低时,扩散现象较为显著。
2.布朗运动的产生(1)布朗运动的无规则性。悬浮微粒受到液体分子撞击的不平衡是形成布朗运动的原因,由于液体分子的运动是无规则的,使微粒受到较强撞击的方向也不确定,所以布朗运动是无规则的。(2)微粒越小,布朗运动越明显。悬浮微粒越小,某时刻与它相撞的分子数越少,它来自各方向的冲击力越不平衡;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。(3)温度越高,布朗运动越剧烈。温度越高,液体分子的平均速率越大,对悬浮于其中的微粒的撞击作用也越大,微粒越不易平衡,产生的加速度也越大,因此温度越高,布朗运动越剧烈。
3.布朗运动和扩散现象的比较
4.布朗运动和热运动的比较
【例2】 气溶胶是指悬浮在气体介质中的固态或液态颗粒所组成的气态分散系统。这些固态或液态颗粒在气体介质中做布朗运动。下列说法正确的是(　　)A.气溶胶所做的运动是固态或液态颗粒分子的无规则的热运动B.在气体介质中做布朗运动的固态或液态颗粒越小、环境温度越高,布朗运动越剧烈C.空气中飞扬的灰尘颗粒跟这些固态或液态颗粒一样,所做的运动也是布朗运动D.当气温降到0 ℃时,这些固态或液态颗粒所做的布朗运动就停止了
解析 气溶胶所做的运动是固态或液态颗粒的无规则运动,不是热运动,A错误;在气体介质中做布朗运动的固态或液态颗粒越小、环境温度越高,布朗运动越剧烈,B正确;空气中飞扬的灰尘颗粒所做的运动不是布朗运动,当空气流动停止后,灰尘颗粒会落至地面停止运动,C错误;理论上当气温降到绝对零度,即-273 ℃时,这些固态或液态颗粒所做的布朗运动就停止了,但实际上该温度无法达到,故气温降到0 ℃时,布朗运动不会停止,D错误。
2.(2023北京西城高二期末)在观察布朗运动的实验中,用高倍显微镜观察悬浮在液体中的小炭粒的运动情况,选三个小炭粒,每隔30 s记录一次它们的位置,然后用线段把这些位置按时间顺序连接起来得到它们的位置连线图,如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.该实验用显微镜观察到的是液体分子的无规则运动B.该实验用显微镜观察到的是小炭粒分子的无规则运动C.这样得到的位置连线图就是该小炭粒实际的运动轨迹D.小炭粒越小,液体的温度越高,观察到的布朗运动就越明显
解析 该实验用显微镜观察到的是小炭粒的无规则运动,并不是小炭粒分子的无规则运动,也不是液体分子的无规则运动, A、B错误;图中记录的是每隔30 s小炭粒位置的连线,并不是小炭粒实际的运动轨迹,C错误;小炭粒越小,液体分子同一时刻撞击小炭粒产生的撞击力越不平衡,液体的温度越高,液体分子运动越剧烈,观察到的布朗运动就越明显,D正确。
探究点三　分子间的作用力
把一块洗干净的玻璃板吊在橡皮筋的下端,使玻璃板水平接触水面,如图所示,现在要想使玻璃板离开水面,所用的拉力与玻璃板的重力的大小关系如何?
要点提示 大于重力。在玻璃板被提起时,要受到水面上的水分子的引力,所以拉力要大于玻璃板的重力。
1.分子力:在任何情况下,分子间总是同时存在着引力和斥力,而实际表现出来的分子力是分子引力和斥力的合力。2.分子力与分子间距离变化的关系(1)平衡位置:分子间距离r=r0时,引力与斥力大小相等,分子力为零。平衡位置即分子间距离等于r0(数量级为10-10 m)的位置。(2)分子间的引力和斥力随分子间距离r的变化关系:分子间的引力和斥力都随分子间距离r的增大而减小,但斥力减小得更快。
(3)分子力与分子间距离变化的关系及分子力模型
3.利用分子间作用力解释物理现象(1)从宏观上:以固体物质为例,物体在被拉伸时需要一定的外力,这表明组成物质的分子之间存在着相互作用的引力;同时物体在被压缩时也需要一定的外力,这表明组成物质的分子之间还存在着相互作用的斥力,因此要使物体被压缩,一定需要有外力来克服分子之间的斥力。(2)从微观上:分子间虽然有间隙,大量分子却能聚集在一起形成固体或液体,说明分子之间存在着引力。分子间有引力,而分子间又有空隙,没有紧紧吸在一起,这说明分子间还存在着斥力。
【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rr0时,从相距r0处开始,随分子间距离的增大,曲线b对应的力先减小,后增大
解析 在图像中,随着分子间距离的增大,斥力比引力变化得快,所以曲线a为斥力曲线,曲线c为引力曲线,曲线b为合力曲线,故A、C错误,B正确;当分子间距离r>r0时,从相距r0处开始,随分子间距离的增大,曲线b对应的力先增大,后减小,故D错误。
1.(微观量的估算)(多选)某种气体在标准状况下的密度为ρ,摩尔质量为M,每个分子的质量和体积分别为m和V0,阿伏加德罗常数为NA,则该状态下气体的体积为V时,分子个数为(　　)
解析 ρV为气体的质量,再除以每一个分子的质量m,为分子的个数,故A正确;气体分子间有较大的间距,故不能用V除以V0求分子的个数,故B错误;ρV除以摩尔质量M,为物质的量n,物质的量n乘阿伏加德罗常数NA为气体分子个数,故C正确;摩尔质量M除以密度ρ为摩尔体积,体积除以摩尔体积,再乘以阿伏加德罗常数NA为分子个数,故D错误。
2.(分子动理论)关于分子动理论,下列说法正确的是(　　)A.扩散现象是物质分子间存在斥力作用的结果B.-2 ℃时水已经结为冰,水分子停止了热运动C.两个分子间距离减小时,分子间引力和斥力都在增大D.布朗运动虽不是分子运动,但是它证明了组成固体颗粒的分子在做无规则运动
解析 扩散现象是物质分子无规则运动产生的结果,选项A错误;只要未达到绝对零度,无论温度多低,分子的无规则运动都不会停止,选项B错误;两个分子间距离减小时,分子间引力和斥力都在增大,选项C正确;布朗运动虽不是分子运动,但是它证明了液体(气体)分子在做无规则运动,选项D错误。
3.(布朗运动的应用)(2023广东湛江高二期末)PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5 μm的悬浮颗粒物,其漂浮在空中做无规则运动,很难自然沉降到地面,吸入后对人体形成危害。矿物燃料燃烧的排放是形成PM2.5的主要原因。下列关于PM2.5的说法正确的是(　　)A.PM2.5的尺寸与空气中氧分子尺寸的数量级相当B.温度越低,PM2.5运动越剧烈C.PM2.5在空气中的运动属于布朗运动D.PM2.5中大一些的颗粒运动比小一些的颗粒更为剧烈
解析 PM2.5是指直径等于或小于2.5 μm的颗粒物,数量级为10-6 m,尺寸远大于空气中氧分子的尺寸的数量级,A错误;PM2.5受大量空气分子的无规则碰撞而运动,温度越高,空气分子对颗粒的撞击越剧烈,则PM2.5的运动越剧烈,B错误;PM2.5在空气中的运动是固体颗粒的运动,属于布朗运动,C正确;PM2.5中越小的颗粒,空气分子对其撞击越不均衡,其颗粒的运动比大一些的颗粒更为剧烈,故D错误。
4.(分子间的作用力)两分子间的作用力F与分子间距r的关系图线如图所示,下列说法正确的是(　　)A.r