高中物理 分子動理論的基本觀點(diǎn)課件 魯科版選修3-3.ppt

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,,高中物理·選修3-3·魯科版,,,第1章 分子動理論 第1節(jié) 分子動理論的基本觀點(diǎn),[目標(biāo)定位] 1.會用油膜法測量油酸分子的大?。?2.知道阿伏加德羅常數(shù)． 3.知道分子動理論的基本觀點(diǎn)．,一、物體由大量分子組成 1．用油膜法測量油酸分子的大小 (1)理想化：認(rèn)為油酸薄膜是由 緊密排列組成的． (2)模型化：把油酸分子簡化成 ． 2．多數(shù)分子大小的數(shù)量級為 m. 3．阿伏加德羅常數(shù)用 表示，通常取NA＝ ，它把物質(zhì)的體積、質(zhì)量這些宏觀量與分子的大小、質(zhì)量這些微觀量聯(lián)系了起來．,單層分子,球形,10－10,NA,6.02×1023mol－1,二、分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動 1．?dāng)U散現(xiàn)象：是指不同物質(zhì)彼此進(jìn)入對方的現(xiàn)象．溫度越高，擴(kuò)散現(xiàn)象越 (填“快”或“慢”)． 2．布朗運(yùn)動：指的是懸浮在液體(或氣體)中的固體微粒的無規(guī)則運(yùn)動．是大量液體(或氣體)分子無規(guī)則運(yùn)動對固體小顆粒撞擊 而導(dǎo)致的．溫度越 ，布朗運(yùn)動越劇烈；顆粒越 ，布朗運(yùn)動越明顯． 3．熱運(yùn)動：大量分子永不停息的無規(guī)則運(yùn)動的劇烈程度跟 有關(guān)，這種運(yùn)動叫做熱運(yùn)動． 越高，分子的熱運(yùn)動越 ．,快,不平衡,高,小,溫度,溫度,激烈,三、分子間存在著相互的作用力 1．分子間同時(shí)存在著相互作用的 和 ．分子間實(shí)際表現(xiàn)出的作用力是引力和斥力的 ． 2．當(dāng)兩個(gè)分子間的距離為r0時(shí)，分子所受的引力與斥力大小 ，此時(shí)分子所受的合力 ．當(dāng)分子間的距離小于r0時(shí)，作用力的合力表現(xiàn)為 ；當(dāng)分子間的距離大于r0時(shí)，作用力的合力表現(xiàn)為 ．,引力,斥力,合力,相等,為零,斥力,引力,【例1】 在做“用油膜法估測分子的 大小”實(shí)驗(yàn)中，油酸酒精溶液的濃 度為每104 mL溶液中有純油酸6 mL， 用注射器測得1 mL上述溶液中有液 滴50滴，把1滴該溶液滴入盛水的淺 盤里，待水面穩(wěn)定后，將玻璃板放在 淺盤上，在玻璃板上描出油膜的輪廓， 隨后把玻璃板放在坐標(biāo)紙上，其形狀如圖1－1－1所示，坐標(biāo)紙中正方形小方格的邊長為20 mm，則：,圖1－1－1,(1)油膜的面積是多少？ (2)每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是多少？ (3)根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估測出油酸分子的直徑是多少？ 答案 (1)2.32×10－2m2 (2)1.2×10－5mL (3)5.2×10－10m,借題發(fā)揮 解答本題的關(guān)鍵是準(zhǔn)確計(jì)算油膜所占的面積和純油酸的體積，數(shù)方格數(shù)時(shí)，不足半個(gè)格的舍去，大于半個(gè)格的算一個(gè)即“四舍五入”．,二、分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動 1．?dāng)U散現(xiàn)象是分子無規(guī)則運(yùn)動的直接結(jié)果．溫度越高，擴(kuò)散現(xiàn)象越顯著． 2．布朗運(yùn)動的特點(diǎn)： (1)布朗運(yùn)動是永不停息的，說明液體(或氣體)分子的運(yùn)動是永不停息的． (2)布朗運(yùn)動是無規(guī)則的，說明分子的運(yùn)動是無規(guī)則的． (3)溫度越高布朗運(yùn)動越激烈，說明分子運(yùn)動劇烈程度與溫度有關(guān)．,特別提醒：①布朗運(yùn)動是固體微粒的運(yùn)動，熱運(yùn)動是分子的運(yùn)動． ②布朗運(yùn)動間接反映了分子永不停息的無規(guī)則的熱運(yùn)動．,【例2】 “花氣襲人知驟暖，鵲聲穿樹喜新晴”．這是南宋詩人陸游《村居書喜》中的兩句詩．詩人描寫春晴天暖，鳥語花香的山村美景．而這兩句詩也蘊(yùn)含著物理學(xué)中的熱學(xué)與聲學(xué)知識．對于前一句，我們可以理解對花朵分泌出的芳香分子運(yùn)動的速率加快．驟暖說明當(dāng)時(shí)環(huán)境溫度突然________，這屬于________現(xiàn)象． 答案 升高 擴(kuò)散,解析 “花氣襲人”說明了發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象，即花朵中的芳香分子擴(kuò)散到了空氣中，而造成擴(kuò)散加快的直接原因是“驟暖”，即氣溫突然升高．從物理學(xué)角度看就是周圍氣溫升高時(shí)，分子擴(kuò)散運(yùn)動加?。?借題發(fā)揮 (1)擴(kuò)散現(xiàn)象直接表現(xiàn)了分子的無規(guī)則運(yùn)動，它可以在氣體、液體、固體中進(jìn)行，且溫度越高，擴(kuò)散得越快． (2)要會利用所學(xué)知識來解釋日常生活中的某些現(xiàn)象．,【例3】 關(guān)于布朗運(yùn)動，下列說法正確的是 ( ) A．布朗運(yùn)動是由液體分子從各個(gè)方向?qū)腋∥⒘Ｗ矒糇饔玫牟黄胶庖鸬?B．微粒做布朗運(yùn)動，充分說明了微粒內(nèi)部分子是不停地做無規(guī)則運(yùn)動的 C．布朗運(yùn)動是無規(guī)則的，因此它說明了液體分子的運(yùn)動是無規(guī)則的 D．布朗運(yùn)動的無規(guī)則性，是由于外界條件無規(guī)律的不斷變化而引起的,答案 AC 解析 布朗運(yùn)動是懸浮在液體中的微小粒子的無規(guī)則運(yùn)動，是由液體分子對微小粒子的撞擊作用的不平衡產(chǎn)生的，故A正確；布朗運(yùn)動是指懸浮在液體或氣體中的小顆粒的運(yùn)動，它不是指分子的運(yùn)動．布朗運(yùn)動的無規(guī)則性，是由液體或氣體分子的撞擊引起的，通過布朗運(yùn)動，間接反映了液體或氣體分子的無規(guī)則性，它不是由顆粒內(nèi)部的分子無規(guī)則運(yùn)動引起的，也不是由于外界條件變化引起的，故B、D錯(cuò)誤，C正確．,三、分子間存在著相互作用力 1．分子力的特點(diǎn) (1)分子間總是同時(shí)存在引力和斥力，實(shí)際表現(xiàn)出來的是它們的合力． (2)分子間作用力隨分子間距離的變化而變化，引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小，但斥力的變化比引力的變化要快．(如圖1－1－2所示),圖1－1－2,當(dāng)r＝r0時(shí)，F(xiàn)引＝F斥，F(xiàn)＝0. 當(dāng)rr0時(shí)，F(xiàn)引和F斥都隨分子間距離的增大而減小，但F斥減小得更快，分子力表現(xiàn)為引力． 當(dāng)r≥10r0(10－9m)時(shí)，F(xiàn)引和F斥都十分微弱，可認(rèn)為分子間無相互作用力(F＝0)． 可見：分子力是短程力，分子間的距離超過分子直徑的10倍，即1 nm的數(shù)量級時(shí)，可以認(rèn)為分子間作用力為零，氣體分子間的作用力可忽略不計(jì)．,2．分子力F隨距離變化的圖象 如圖1－1－2所示，當(dāng)rr0時(shí)，合力隨距離的增大先增大后減?。?【例4】 當(dāng)兩個(gè)分子間的距離為r0時(shí)，正好處于平衡狀態(tài)，下列關(guān)于分子間作用力與分子間距離的關(guān)系的說法正確的是 ( ) A．當(dāng)分子間的距離rr0時(shí)，它們之間只有斥力作用 B．當(dāng)分子間的距離r＝r0時(shí)，分子處于平衡狀態(tài)，分子不受力 C．當(dāng)分子間的距離從0.5r0增大到10r0的過程中，分子間的引力和斥力都在減小，且斥力比引力減小得快 D．當(dāng)分子間的距離從0.5r0增大到10r0的過程中，分子間相互作用力的合力在逐漸減小,答案 C 解析 分子間相互作用的引力和斥力是同時(shí)存在的，當(dāng)r＝r0時(shí)，F(xiàn)引＝F斥，每個(gè)分子所受的合力為零，并非不受力；當(dāng)rF引，合力為斥力，并非只受斥力，故A、B錯(cuò)誤；當(dāng)分子間的距離從0.5r0增大到10r0的過程中，分子間的引力和斥力都減小，而且斥力比引力減小得快，分子間作用力的合力先減小到零，再增大再減小到零，故C正確，D錯(cuò)誤．,