高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册1 分子动理论的基本内容多媒体教学ppt课件

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册1 分子动理论的基本内容多媒体教学ppt课件，共47页。PPT课件主要包含了大量分子，阿伏加德罗常数，知识点二分子热运动，无规则，知识点四分子动理论，永不停息，相互作用力，答案C，探究二分子热运动，答案ABC等内容，欢迎下载使用。

1　分子动理论的基本内容
知识点一 　　物体是由大量分子组成的
1.物体是由 组成的,在研究物质的化学性质时,我们认为组成物质的微粒是 、 或者 .但是,在研究物体的热运动性质和规律时,不必区分它们在化学变化中所起的不同作用,而把组成物体的微粒统称为 .2.1 ml 的任何物质都含有 的粒子数,这个数量用 表示,NA = .  
6.02×1023 ml-1
答案:不能,扩散现象是分子的运动,而小米和黄豆都不是分子.
1.扩散现象.(1)概念:不同种物质彼此 对方的现象.扩散现象直接说明了物质分子永不停息地做 运动.
(2)将1 L小米与1 L黄豆掺在一起,这种现象能否叫扩散?
(3)应用:扩散现象在科学技术中有很多应用.例如,在生产半导体器件时,需要在纯净半导体材料中掺入其他元素.
2.布朗运动:是指悬浮在液体(或气体)中的 的无规则运动.悬浮微粒的无规则运动虽然不是分子的运动,但是它 地反映了 或气体分子的无规则运动.微粒越小, 越高,布朗运动越剧烈.3.热运动就是 的无规则运动.分子热运动的特点是永不停息且运动 ; 越高,分子的热运动越剧烈.
1.分子间同时存在着相互作用的引力和 .分子间实际表现出的作用力是引力和斥力的 .
知识点三　分子间的作用力
2.向A、B两个量筒中分别倒入 50 mL的水和酒精(如图甲),然后再将A量筒中的水倒入B量筒中,观察到水和酒精混合后的总体积变小了(如图乙).此现象说明了什么?大量的水分子能聚集在一起,说明了什么?
答案:说明液体分子之间存在着空隙.说明水分子间存在相互作用力.
3.当用力压缩固体或液体时,物体各部分之间会产生反抗压缩的作用力,因此固体或液体不容易被压缩.这说明什么?
答案:说明分子间存在着相互作用的斥力.
1.内容:物体是由大量分子 的,分子在做 的无规则运动,分子之间存在着 .
2.分子动理论的特点是什么?
答案:分子动理论是大量分子的统计规律.微观方面,各个分子的运动都是无规则的,带有偶然性;宏观方面,大量分子的运动有一定的规律,叫作统计规律.大量分子的运动受统计规律的支配.
1.1 ml任何物质都含有NA个粒子.( )2.阿伏加德罗常数可以把微观量与宏观量联系在一起.( )3.红墨水在冷水和热水中都能发生扩散,说明扩散快慢与温度无关.( )4.悬浮微粒的无规则运动是布朗运动.( )5.微粒越小,温度越高,布朗运动越剧烈.( )6.布朗运动和扩散现象都是分子的热运动.( )7.水很难被压缩,这是分子间存在斥力的宏观表现.( )8.大量分子的集体行为遵循统计规律.( )
探究一　物体是由大量分子组成的
如图甲所示,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1 cm的球与分子相比.图乙是我国科学家用扫描隧道显微镜拍摄的石墨表面的原子,扫描隧道显微镜能放大几亿倍,图中每个亮斑都是一个碳原子.
1.上面图片信息可说明什么?
答案:图片信息说明分子是极其微小的.宏观物体是由大量分子组成的.
2.分子极其微小,其大小和形状又是各异的，为研究问题方便，可把分子看作怎样的模型?
答案:(1)球体模型:固体和液体可看作由一个一个紧挨着的球形分子排列而成,忽略分子间空隙,如图甲所示.
(2)立方体模型:气体分子间的空隙很大,把气体分成若干个小立方体,气体分子位于每个小立方体的中心,每个小立方体是每个分子平均占有的活动空间,忽略气体分子的大小,如图乙所示.
3.石墨是由碳原子组成的,某块石墨的密度为ρ,碳原子的摩尔质量为M,已知阿伏加德罗常数为NA,求1 m3石墨所含碳原子的个数N、一个碳原子的质量m0和体积V0.
1.阿伏加德罗常数的应用.(1)宏观量与微观量:摩尔质量M、摩尔体积Vm、物体的质量m、物体的体积V、物体的密度ρ等都是宏观量,单个分子的质量m0、单个分子的体积V0等都是微观量,宏观量与微观量都通过阿伏加德罗常数这个桥梁联系起来.(2)微观量与宏观量的关系.
(一)扩散现象.在墙角打开一瓶香水,很快整个房间都会弥漫着香气.在一盆清水中滴一滴红色墨水,过一段时间整盆水会变成均匀的红色.把磨得光滑的铅块和金块紧压在一起,在室温下放置5年后切开,可以看到它们互相渗入约1 mm深.1.以上现象说明什么问题?它们属于什么现象?
答案:说明不同物质的分子能够彼此进入对方;它们属于扩散现象.
答案:气态物质的扩散现象最容易发生,液态物质次之,固态物质的扩散现象在常温下短时间内不明显.在温度高的环境中扩散快.说明温度越高,扩散现象越显著.
2.香水香气的弥漫、红墨水在清水中的扩散、铅和金的互相渗入需要的时间不同说明什么?若这些现象在温度高低不同的环境中进行又会怎样? 说明什么?
(二)布朗运动.取1滴用水稀释的墨汁,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,如图所示.调节显微镜的放大倍数,如调节至 400倍或1 000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.
用显微镜观察炭粒的运动
3.如果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,便可以得到一条类似于图中某一颗微粒运动的位置连线.从图中可看出小炭粒运动的特点是什么?在30 s内,小炭粒的运动就是沿直线的吗?
三颗微粒运动位置的连线
答案:小炭粒的运动是无规则的,也是极不规则的.不是,时间间隔越小,其连线越接近真实情况.
4.小炭粒为什么会做这样的运动?小炭粒变小运动情况又会怎样?小炭粒的运动反映了什么?
答案:小炭粒受到液体分子不平衡的撞击作用,在某一瞬间,小炭粒在某个方向受到的撞击作用较强;在下一瞬间,小炭粒受到另一方向的撞击作用较强,这样就引起了小炭粒的无规则运动.小炭粒越小,在某一瞬间跟它相撞的液体分子数越少,撞击作用的不平衡性就表现得越明显,并且小炭粒越小,它的质量越小,其运动状态越容易被改变,因而无规则运动越明显.这种运动反映了液体分子运动的无规则性.
1.扩散现象产生的原因.扩散现象是分子无规则运动的直接结果,是分子无规则运动的宏观反映.2.布朗运动.(1)产生布朗运动的原因:悬浮微粒受到液体分子撞击的不平衡.(2)影响布朗运动的因素.①悬浮的微粒越小,布朗运动越明显.②温度越高,布朗运动越明显.
3.布朗运动和热运动的区别与联系.(1)区别:布朗运动是悬浮微粒的运动,而悬浮微粒是很多分子组成的一个“集体”,虽然肉眼无法直接看到,但可以在显微镜下看到;热运动是分子的运动,即使在显微镜下也看不到.(2)联系:①都是永不停息的无规则运动;都是温度越高,运动越剧烈.②周围液体分子的热运动是布朗运动产生的原因,布朗运动反映了液体分子运动的无规则性.
【典例2】(多选)下列现象属于扩散的是(　　)A.琪琪刚进家门就闻到妈妈做饭的香味B.琪琪把白色的衣服和蓝色的衣服用清水泡了一晚上,白色衣服被染上了蓝色C.琪琪看见爸爸调制的不同颜色分层的鸡尾酒,放置一天后都混在一起变成一种颜色了D.琪琪看见雪融化后,与泥土混合成了泥水
解析:琪琪刚进家门就闻到妈妈做饭的香味,是由于带有香味的分子扩散到了空气中,属于扩散现象;琪琪把白色的衣服和蓝色的衣服用清水泡了一晚上,白色衣服被染上了蓝色,这是蓝色衣服上的染料分子扩散的结果,属于扩散;琪琪看见爸爸调制的不同颜色分层的鸡尾酒,放置一天后都混在一起变成一种颜色了,这属于扩散;琪琪看见雪融化后,与泥土混合成了泥水,这属于物质的混合,不属于扩散.选项A、B、C正确.
【典例3】(多选)关于布朗运动,下列说法正确的是(　　)A.布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮微粒撞击作用 的不平衡引起的B.微粒做布朗运动,充分说明了微粒内部分子是不停地做无规则运动的C.布朗运动是无规则的,因此它说明了液体分子的运动是无规则的D.布朗运动的无规则性,是由于外界条件不断地无规律变化而引起的
解析:布朗运动是悬浮在液体或气体中的微粒的运动,它不是分子的运动;布朗运动的无规则性是由液体或气体分子的撞击引起的;布朗运动间接反映了液体或气体分子运动的无规则性;布朗运动不是由微粒内部的分子无规则运动引起的,也不是由外界条件变化引起的,故选项B、D错误,选项A、C正确.
【典例4】(多选)关于扩散现象、布朗运动和分子热运动,下列说法正确的是(　　)A.扩散现象是由于外界的物理作用或化学作用而产生的B.扩散现象只能在气体或液体中发生,在固体中不能发生C.在其他条件相同的情况下,温度越高扩散得越快D.布朗运动是用肉眼直接观察到的E.有生命的微粒比无生命的微粒布朗运动明显F.微粒越小,越不容易观察,所以布朗运动越不明显G.任何物体中分子的运动都是永不停息的H.温度越高,分子的热运动越剧烈
解析:扩散现象是由于分子的无规则运动而产生的,并不是因为外界的物理作用或化学反应而产生的;温度越高扩散得越快;固体、液体和气体均能发生扩散现象,故选项A、B错误,选项C正确.布朗运动是悬浮微粒的无规则运动,无法用肉眼直接观察到;微粒越小,布朗运动越明显,布朗运动与微粒有无生命无关,故选项D、E、F错误.所有物体中的分子都在永不停息地做无规则运动,故选项G正确.分子热运动的剧烈程度与温度有关,温度越高,分子的热运动越剧烈,故选项H正确.
探究三　分子间的作用力
1.如图所示,把一块洗净的玻璃板吊在弹簧测力计下面,使玻璃板水平地接触水面.若想使玻璃板离开水面,在拉出玻璃板时,弹簧测力计的示数比玻璃板的重力要大一些,为什么?
答案:因为分子间存在着相互作用的引力.
2.分子间的作用力与分子间的距离的关系如图所示.
(1)当两个分子间的距离为r0时,试分析分子间作用力的特点.
答案:当两个分子间的距离为r0时,分子间的作用力为0.
(2)当两个分子间的距离小于r0时,试分析分子间作用力的特点.
答案:当两个分子间的距离小于r0时,分子间的作用力表现为斥力;距离越小,分子间作用力越大.
(3)当两个分子间的距离大于r0时,试分析分子间作用力的特点.
答案:当两个分子间的距离大于r0时,分子间的作用力表现为引力.随着距离的增大,分子间的作用力先增大后减小.
1.分子之间可以发生相互作用的距离很短,当分子之间的距离超过分子直径的10倍,即1 nm的数量级时,可以认为分子间的作用力为0,所以气体分子间的作用力可忽略不计.2.分子间的作用力是由原子内部带电粒子的相互作用引起的,分子间的作用力是电磁力.3.分子间的作用力与分子间距离变化的关系.(1)分子间距离r=r0(平衡距离)时,分子间的作用力为0,所以分子间距离等于r0的位置叫平衡位置.
(2)当rr0时,分子间的作用力F表现为引力.当r≥10r0时,可认为分子间的作用力F=0.(4)当rr0时,分子间的作用力随分子间距离的增大先增大后减小.
【典例5】(多选)甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于r轴上,甲、乙两分子间的作用力与分子间距离的关系图像如图所示.现把乙分子从r3处由静止释放,则(　　)
A.乙分子从r3到r1一直加速B.乙分子从r3到r2过程中受到引力,从r2到r1过程中受到斥力C.乙分子从r3到r1过程中,分子间的作用力先增大后减小D.乙分子从r3到距离甲最近的过程中,两分子间的作用力先减小后增大
解析:乙分子从r3到r1一直受甲分子的引力作用,且分子间作用力先增大后减小,故乙分子一直做加速运动,选项A、C正确,选项B错误.乙分子从r3到距离甲最近的过程中,两分子间的作用力先增大后减小再增大,选项D错误.
2.(多选)下列现象属于分子热运动的是(　　)A.酒香不怕巷子深 B.踏花归去马蹄香C.拂墙花影动,疑是玉人来 D.风沙刮地塞云愁
解析:酒香在空气中传播、马蹄上的花香在空气中传播都属于扩散现象,是由分子无规则运动引起的,选项A、B正确.影子是由光的直线传播形成的,与分子热运动无关,选项C错误.风沙刮地是宏观物体所做的运动,不是分子热运动,选项D错误.
3.小张在显微镜下观察水中悬浮的花粉颗粒的运动情况.从A点开始,他把某一粒花粉颗粒每隔20 s的位置记录在坐标纸上,依次得到B、C、D等点,然后把这些点连成下图所示的折线.关于花粉颗粒的运动,下列说法正确的是(　　)
A.该折线图是花粉颗粒的运动轨迹B.花粉颗粒的无规则运动反映了水分子的无规则运动C.经过B点后10 s,花粉颗粒应该在BC的中点处D.花粉颗粒由B到C的平均速度大于由C到D的平均速度
解析:花粉颗粒的运动是布朗运动,是无规则的,经过B点后10 s,无法确定花粉颗粒的准确位置,该折线图不是花粉颗粒的运动轨迹,选项A、C错误.花粉颗粒因受到水分子的碰撞而做无规则运动,所以花粉颗粒的无规则运动反映了水分子的无规则运动,选项B正确.任意两点之间的时间间隔是相等的,因此位移越大说明平均速度越大,花粉颗粒由B到C的平均速度小于由C到D的平均速度,选项D错误.
4.(多选)关于分子间的作用力,下列说法正确的是(　　)A.分子间的作用力是万有引力的表现B.分子间的作用力是由原子内部的带电粒子相互作用引起的C.当分子间距离r>r0时,随着r的增大,分子间斥力和引力都减小,但斥力减小得更快,合力表现为引力D.当分子间的距离为r0时,它们之间既没有引力,也没有斥力
解析:分子间的作用力是由原子内带电粒子的相互作用引起的,由于分子的质量非常小,分子间的万有引力忽略不计,选项A错误,选项B正确.分子间同时存在着相互作用的斥力和引力,且斥力和引力都随着分子间距离的增大而减小,当分子间距离r>r0时,分子间相互作用的斥力小于引力,分子间的作用力表现为引力,选项C正确.分子间同时存在着相互作用的引力和斥力,当两个分子间距离为r0时,每个分子受到的引力和斥力大小相等、方向相反,合力为0,而不是既无引力也无斥力,选项D错误.
情境　气溶胶微粒是悬浮在大气中的肉眼不可见的微小颗粒,在封闭环境中,用显微镜可观察到气溶胶微粒的无规则运动.问题　关于此现象,下列说法正确的是(　　)A.环境的温度越高,气溶胶微粒的无规则运动越剧烈B.气溶胶微粒越大,气溶胶微粒的无规则运动越明显C.气溶胶微粒受到的气体分子作用力的合力始终为0D.气溶胶微粒受到的气体分子作用力的合力始终为恒力
解析:温度越高,气体分子的无规则运动越剧烈,气体分子对气溶胶微粒的碰撞越剧烈,气溶胶微粒的无规则运动越剧烈,选项A正确.气溶胶微粒是悬浮在大气中的肉眼不可见的微小颗粒,在空气中受到气体分子撞击而做无规则运动,符合布朗运动的条件,气溶胶微粒越小,无规则运动越明显,选项B错误.气溶胶微粒受到各个方向的气体分子的作用,其受力不平衡而做无规则运动,选项C、D错误.