高中物理新课标版人教版选修1-2课件：1《分子及其热运动》

高中物理新课标版人教版选修1-2课件：1《分子及其热运动》

第一章 《分子理论 内能》 1.1《分子及其热运动》 教学目标 § 1．知识方与能力要求： § （1）知道并记住什么是布朗运动，知道影响布朗运动激 烈程度的因素，知道布朗运动产生的原因。 § （2）知道布朗运动是分子无规则运动的反映。 § （3）知道什么是分子的热运动，知道分子热运动的激烈 程度与温度的关系。 § （３）通过对布朗运动的观察，发现其特征，分析概括出 布朗运动的原因；培养学生概括、分析能力和推理判断能 力。 § （４）从对悬浮颗粒无规则运动的原因分析，使学生初步 接触到用概率统计的观点分析大量偶然事件的必然结果。 § 二、重点、难点分析 § 1．通过学生对布朗运动的观察，引导学生思考、 分析出布朗运动不是外界影响产生的，是液体分 子撞击微粒不平衡性产生的。布朗运动是永不停 息的无规则运动，反映了液体分子的永不停息的 无规则运动。这一连串结论的得出是这堂课的教 学重点。 § 2．学生观察到的布朗运动不是分子运动，但它 又间接反映液体分子无规则运动的特点。这是课 堂上的难点。这个难点要从开始分析显微镜下看 不到分子运动这个问题逐渐分散解疑。 古希腊 德谟克利特 万物都是由极小 的不可分的微粒 构成的，这种微 粒叫做原子。 中国 墨家学派 对物质进行分割时， 分割到“端”就不能 再分割下去了。 原子理论的萌芽 • 原子是可以再分的； • 原子还能够结合成分子。 • 分子是具有一定化学性质的最小物质微 粒。 构成物质的单元是多种多样的： 原子、离子、分子 统称为分子 科学研究表明： 一、分子的大小 怎样能看到分子？ 光学显微镜？ 电子显微镜？ 扫描隧道显微镜？ 怎样确定分子的大小？ 油膜法 油酸分子 水 d 理想化处理: ①把滴在水面上的油酸层当作单分子油膜层 ②把分子看作球形且一个挨一个排列 一个思想:通过测量宏观量来测量微观量 除一些有机大分子外，一般物质直径的数量级： 10-10m。 水分子的直径为4×10-10m，氢分子的直径为 2.3×10-10m。 结论： 例1、将1cm3 的油酸溶于酒精，制成 200 cm3 的油酸酒精溶液，已知 1 cm3 溶液有50 滴，现 取1 滴油酸酒精溶液滴在水面上，随着酒精溶于 水，油酸在水面上形成一单分子薄层，已测出 这一薄层的面积为 0.2 m2 。由此可估测出油酸 分子的直径为 多少？ 解：V=1/50× 1/200 × 10-6m3=10-10m3 d=V/S= 10-10/0.2=5.0 × 10-10m 二、阿伏加德罗常数 1、NA=6.0221367×1023mol-1， 一般取NA=6.02×1023mol-1 3、联系微观量和宏观量的桥梁 2、物体是由大量分子组成的1cm3水中含有的分子数约为3.3×1022个，假 如全世界60亿人都来数这些分子，每人每秒数1个， 需要17万年左右的时间才能数完。 摩尔质量——M；摩尔体积——V 摩尔体积V=M/ρ 1个分子体积V分子=V/NA （不适合气体） 所含有的分子数＝摩尔数×NA 1个分子质量m=M/NA 例2、从下列哪组数据可以算出阿伏加德罗 常数( ) A.水的密度和水的摩尔质量 B.水的摩尔质量和水分子的体积 C.水分子的体积和水分子的质量 D.水分子的质量和水的摩尔质量 D 例3、一滴露水的体积大约是6.0×10-7cm3, 它 含有多少个水分子? 如果一只极小的虫子来喝 水, 每分钟喝进6.0×107个水分子, 需要多长时间 才能喝完这滴露水. 解：露水的质量 m= 6.0×10-7×10-6m3×103kg/m3 = 6×10-10kg 含有的分子数n n= (6×10-10/18×10 -3 ) ×6.02×1023=2×1016 t= 2×1016/ 6.0×107= 3.3×108 min = 630年 三、分子的热运动 分子做永不停息的无规则运动 扩散现象 温度越高，扩散越快。 十 天 二十 天 三十 天 硫酸铜和水的扩散 布朗运动 人们把液体或气体中悬浮微粒的无规则运动叫 做布朗运动。 布朗运动产生的原因：液体（或气体）分子永 不停息的无规则运动。 温度越高，微粒越小，布朗运动越明显。 布朗运动和扩散现象说明分子永不停息地做无 规则热运动。 例4、关于布朗运动和扩散现象的下列说法中 正确的是（ ） A、布朗运动和扩散现象都在气体、液体、固 体中发生 B、布朗运动和扩散现象都是分子的运动 C、布朗运动和扩散运动都是温度越高越明显 D、布朗运动和扩散现象都是永不停息的 CD 四、分子的动能 温度 1、定义：分子由于做无规则运动而具有的动能， 叫做分子的动能． 2、理解： ①组成物体的大量分子都有与其无规则运动相 对应的动能． ②在相同的物理状态下，大量分子做无规则运动， 速率有的大，有的小，因此动能也有大有小。 ③ 由于碰撞，各个分子的动能还会发生变化。 3、平均动能：物体所有分子的动能平均值， 叫做分子热运动的平均动能． 4、温度 ①宏观上来看，温度表示物体的冷热程度． ②微观上来看，温度高低反映分子热运动的剧 烈程度，温度是分子平均动能大小的标志． 注意： ①温度是大量分子热运动平均动能的宏观表现，对 个别分子而言，温度没有实际意义． ②温度相同的物质，其分子的总动能不一定相 等． 思考：物体内部分子不停地运动，为什么固体和液 体中分子不会飞散开，总是聚合在一起？ 思考：布朗运动和扩散现象说明分子在永不停息地 做无规则热运动，还能说明什么？ 分子间是有空隙的 分子间有引力 思考：既然分子间有引力，为什么分子并没有因此 而亲密无肩？ 分子间有斥力 五、分子间的相互作用 1、分子间是有空隙 2、分子间有引力 3、分子间有斥力 r00 F r 引力 斥力当r=r0时，引力=斥力，分子 力等于0； 当r>r0时，引力>斥力，分子 力表现出引力； 当r

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