高中物理 分子動(dòng)理論的基本觀點(diǎn)課件 魯科版選修33

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1、高中物理高中物理選修選修3-3魯科版魯科版第第1章分子動(dòng)理論章分子動(dòng)理論第第1節(jié)分子動(dòng)理論的基本觀點(diǎn)節(jié)分子動(dòng)理論的基本觀點(diǎn) 目標(biāo)定位1.會(huì)用油膜法測(cè)量油酸分子的大小2.知道阿伏加德羅常數(shù)3.知道分子動(dòng)理論的基本觀點(diǎn)一、物體由大量分子組成1用油膜法測(cè)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(jiǎn)化成 2多數(shù)分子大小的數(shù)量級(jí)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(lái)單層分子單層分子球形球形1010NA6.021023mol1二、分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)1

2、擴(kuò)散現(xiàn)象：是指不同物質(zhì)彼此進(jìn)入對(duì)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(dòng)：指的是懸浮在液體(或氣體)中的固體微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)是大量液體(或氣體)分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)對(duì)固體小顆粒撞擊 而導(dǎo)致的溫度越 ，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈；顆粒越 ，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯3熱運(yùn)動(dòng)：大量分子永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的劇烈程度跟 有關(guān)，這種運(yùn)動(dòng)叫做熱運(yùn)動(dòng) 越高，分子的熱運(yùn)動(dòng)越 快快不平衡不平衡高高小小溫度溫度溫度溫度激烈激烈三、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

3、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 引力引力斥力斥力合力合力相等相等為零為零斥力斥力引力引力【例1】在做“用油膜法估測(cè)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(cè)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111所示，坐標(biāo)紙中正方形小方格的邊長(zhǎng)為20 mm，則：圖圖111 (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(cè)出油酸分子的直徑是多少？

4、 答案(1)2.32102m2(2)1.2105mL (3)5.21010m 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(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)1擴(kuò)散現(xiàn)象是分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)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(dòng)的特點(diǎn)：(1)布朗運(yùn)動(dòng)是永不停息的，說(shuō)明液體(或氣體)分子的運(yùn)動(dòng)是永不停息的(2)布朗運(yùn)動(dòng)是無(wú)規(guī)則的，說(shuō)明分子的運(yùn)動(dòng)是無(wú)規(guī)則的(3)溫度越高布朗運(yùn)動(dòng)越激烈，說(shuō)明分子運(yùn)動(dòng)劇烈程度與溫度有關(guān) 特別提醒：布朗運(yùn)動(dòng)是固體微粒的運(yùn)動(dòng)，熱運(yùn)動(dòng)是分子的運(yùn)動(dòng) 布朗運(yùn)動(dòng)間接反映了分子永不停息的無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)【例2】

5、 “花氣襲人知驟暖，鵲聲穿樹(shù)喜新晴”這是南宋詩(shī)人陸游村居書(shū)喜中的兩句詩(shī)詩(shī)人描寫(xiě)春晴天暖，鳥(niǎo)語(yǔ)花香的山村美景而這兩句詩(shī)也蘊(yùn)含著物理學(xué)中的熱學(xué)與聲學(xué)知識(shí)對(duì)于前一句，我們可以理解對(duì)花朵分泌出的芳香分子運(yùn)動(dòng)的速率加快驟暖說(shuō)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(shuō)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(dòng)加劇 借題發(fā)揮(1)擴(kuò)散現(xiàn)象直接表現(xiàn)了分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，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(huì)利用所學(xué)知識(shí)來(lái)解釋日常生活中的某些現(xiàn)象【例3】關(guān)于

6、布朗運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是()A布朗運(yùn)動(dòng)是由液體分子從各個(gè)方向?qū)腋∥⒘Ｗ矒糇饔玫牟黄胶庖鸬腂微粒做布朗運(yùn)動(dòng)，充分說(shuō)明了微粒內(nèi)部分子是不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的C布朗運(yùn)動(dòng)是無(wú)規(guī)則的，因此它說(shuō)明了液體分子的運(yùn)動(dòng)是無(wú)規(guī)則的D布朗運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性，是由于外界條件無(wú)規(guī)律的不斷變化而引起的 答案AC 解析布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的微小粒子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，是由液體分子對(duì)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(dòng)是指懸浮在液體或氣體中的小顆粒的運(yùn)動(dòng)，它不是指分子的運(yùn)動(dòng)布朗運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性，是由液體或氣體分子的撞擊引起的，通過(guò)布朗運(yùn)動(dòng)，間接反映了液體或氣體分子的無(wú)規(guī)則性，它不是由顆粒內(nèi)部的分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)引起的，

7、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(lái)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112所示)圖圖112 當(dāng)rr0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)r10r0(109m)時(shí)，F(xiàn)引和F斥都十分微弱，可認(rèn)為分子間無(wú)相互作用力(F0) 可見(jiàn)：分子力是短程力，分子間的距離超過(guò)分子直徑的10倍，即1 nm的數(shù)量級(jí)時(shí)，可以認(rèn)為分子間作用力為零，氣體

8、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112所示，當(dāng)rr0時(shí)，合力隨距離的增大先增大后減小【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(shuō)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rr0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(guò)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(guò)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)rr0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(guò)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