2018-2019學(xué)年高中物理 第7章 分子動(dòng)理論 第1節(jié) 物體是由大量分子組成的課件 新人教版選修3-3.ppt

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1、第七章,分子動(dòng)理論,,,,〔情景切入〕我們生活的世界絢麗多彩，構(gòu)成這個(gè)世界的是千差萬(wàn)別的物質(zhì)。各種物質(zhì)都是由分子組成的，分子是用肉眼看不到、用手摸不著的，但現(xiàn)實(shí)生活與分子運(yùn)動(dòng)相關(guān)的現(xiàn)象到處可見：我們可以聞到花的香味，這是分子運(yùn)動(dòng)的結(jié)果；物質(zhì)能夠聚在一起而不散開，這是分子間作用力的表現(xiàn)。這一章我們就來(lái)學(xué)習(xí)涉及微觀世界的運(yùn)動(dòng)理論——分子動(dòng)理論。,〔知識(shí)導(dǎo)航〕本章介紹分子動(dòng)理論的基本觀點(diǎn)，它的主要內(nèi)容是：物體是由大量分子組成的，分子在做永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，分子之間存在著引力和斥力。本章知識(shí)共五節(jié)，整體分為兩部分：第一部分包括第一節(jié)至第三節(jié)，是從微觀上用分子動(dòng)理論的觀點(diǎn)認(rèn)識(shí)熱現(xiàn)象，闡述分子動(dòng)理論的內(nèi)

2、容。第二部分包括第四節(jié)和第五節(jié)，是從宏觀上用能量的觀點(diǎn)認(rèn)識(shí)熱現(xiàn)象。本章重點(diǎn)：分子動(dòng)理論的基本內(nèi)容。本章難點(diǎn)：分子模型的建立和對(duì)分子力的理解。,〔學(xué)法指導(dǎo)〕由于分子是看不見的，因此在學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容時(shí)要特別注意通過一些客觀過程去理解微觀狀態(tài)，這對(duì)我們思維能力和想象力的發(fā)展是有好處的。從能量的觀點(diǎn)來(lái)研究問題是物理學(xué)中最重要的方法之一，本章將在初中的基礎(chǔ)上進(jìn)一步學(xué)習(xí)內(nèi)能，內(nèi)能和我們常見的機(jī)械能是不一樣的，它是由物體內(nèi)分子的熱運(yùn)動(dòng)和分子間相對(duì)位置而決定的能量，學(xué)習(xí)時(shí)要抓住內(nèi)能的含義加以理解。學(xué)習(xí)本章知識(shí)要應(yīng)用類比方法。例如：將分子力做功與分子勢(shì)能的變化，類比為彈力做功與彈性勢(shì)能的變化，這樣就可以把微觀的

3、研究對(duì)象宏觀化。,第一節(jié)物體是由大量分子組成的,,課前預(yù)習(xí),1．分子物體是由________組成的，在熱學(xué)中，組成物質(zhì)的微觀粒子統(tǒng)稱為_____。2．油膜法估測(cè)分子直徑(1)原理：把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，在水面上形成油酸薄膜，認(rèn)為薄膜是由________油酸分子組成的，并把油酸分子簡(jiǎn)化成________，油膜的________認(rèn)為是油酸分子的直徑。(2)計(jì)算：如果油酸的體積為V，油膜的面積為S，則分子的直徑d＝________。(忽略分子間的空隙)3．分子的大小除了一些有機(jī)物質(zhì)的大分子外，多數(shù)分子大小的數(shù)量級(jí)為________m。,分子的大小,大量分子,分子,單層的,球形,厚度,10－1

4、0,1．概念1mol的任何物質(zhì)都含有________粒子數(shù)，這個(gè)數(shù)量用______________常數(shù)表示。2．?dāng)?shù)值阿伏加德羅常數(shù)通?？扇A＝______________，在粗略計(jì)算中可取NA＝______________。3．意義阿伏加德羅常數(shù)是一個(gè)重要的常數(shù)，是聯(lián)系宏觀量與微觀量的橋梁，它把________、摩爾體積這些宏觀物理量與分子質(zhì)量，________等微觀物理量聯(lián)系起來(lái)。,阿伏加德羅常數(shù),相同的,阿伏加德羅,6.021023mol－1,6.01023mol－1,摩爾質(zhì)量,分子大小,『判一判』(1)油酸分子的形狀是球形。()(2)所有分子的直徑都相同()(3)油膜法測(cè)定分子大小的方

5、法是利用宏觀量測(cè)定微觀量的方法。()(4)1mol氧氣和1mol水所含的粒子數(shù)相等()(5)若已知阿伏加德羅常數(shù)和銅的摩爾體積和密度，就可以估算出銅分子質(zhì)量(),,,√,√,√,『選一選』(多選)用油膜法估測(cè)分子的大小”實(shí)驗(yàn)的科學(xué)依據(jù)是()A．將油酸形成的膜看成單分子油膜B．不考慮各油酸分子間的間隙C．考慮了各油酸分子間的間隙D．將油酸分子看成球形解析：實(shí)驗(yàn)中油酸的直徑是用油酸的體積除以油膜的面積來(lái)計(jì)算，所以實(shí)驗(yàn)的科學(xué)依據(jù)是將油膜看成單分子油膜，不考慮油酸分子間的間隙，并把油酸分子看成球形，所以A、B、D正確，C錯(cuò)誤。,ABD,『想一想』用筷子滴一滴水，體積約為0.1cm3，這一滴水中含有水分

6、子的個(gè)數(shù)大約是多少？(阿伏加德羅常數(shù)NA＝61023mol－1，水的摩爾體積為Vmol＝18cm3/mol)答案：31021個(gè),課內(nèi)探究,我們喝一口水大約喝下6.01023個(gè)水分子，如果動(dòng)用全世界60億人來(lái)數(shù)這些分子，每人每秒數(shù)一個(gè)，300萬(wàn)年也數(shù)不完，可見，分子是極小的，這么小的分子我們可以通過什么途徑估測(cè)它的大小呢？提示：油膜法。,探究一用油膜法估測(cè)分子的直徑,,6．注意事項(xiàng)(1)痱子粉不要撒得太多，只要能夠幫助看清油膜邊界即可。(2)滴入油酸溶液時(shí)，一定要細(xì)心，不要一下滴得太多，使油膜的面積過大。(3)待測(cè)油酸面擴(kuò)散后又收縮，要在穩(wěn)定后再畫輪廊，擴(kuò)散后又收縮有兩個(gè)原因：第一是水面受油酸滴

7、沖擊凹陷后恢復(fù)；第二是酒精揮發(fā)后液面收縮。(4)利用坐標(biāo)紙求油膜面積時(shí)，以邊長(zhǎng)1cm的正方形為單位，計(jì)算輪廓內(nèi)正方形的個(gè)數(shù)時(shí)，大于半個(gè)的均算一個(gè)。(5)當(dāng)重做實(shí)驗(yàn)時(shí)，水從盤的一側(cè)邊緣倒出，在這側(cè)面會(huì)殘留油酸，用少量酒精清洗，并用脫脂棉擦去再用清水沖洗，這樣可保持盤的清潔。,7．誤差分析(1)由于我們是采用間接測(cè)量的方式測(cè)量分子的直徑，實(shí)驗(yàn)室中配制的酒精溶液的濃度、油酸在水面展開的程度、油酸面積的計(jì)算都直接影響測(cè)量的準(zhǔn)確程度。(2)雖然分子直徑的數(shù)量級(jí)應(yīng)在10－10m。但中學(xué)階段，對(duì)于本實(shí)驗(yàn)只要能測(cè)出油酸分子直徑的數(shù)量級(jí)在10－10m左右即可認(rèn)為是成功的。,(1)油酸膜的面積是_________

8、____m2。(2)根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估測(cè)出油酸分子的直徑是____________m。(3)某同學(xué)在本實(shí)驗(yàn)中，計(jì)算結(jié)果明顯偏小，可能是由于(D)A．油酸未完全散開B．油酸中含有大量酒精C．計(jì)算油膜面積時(shí)舍去了所有不足一格的方格D．在向量筒中滴入1mL油酸酒精溶液時(shí)，滴數(shù)多數(shù)了10滴,4.010－3,6.310－10,〔對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1〕(河北省保定市2017年高二下學(xué)期期中)在粗測(cè)油酸分子大小的實(shí)驗(yàn)中，具體操作如下：①取油酸1.00mL注入250mL的容量瓶?jī)?nèi)，然后向瓶中加入酒精，直到液面達(dá)到250mL的刻度為止，搖動(dòng)瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液。②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，記錄

9、滴入的滴數(shù)直到量筒達(dá)到1.00mL為止，恰好共滴了100滴。③在水盤內(nèi)注入蒸餾水，靜置后用滴管吸取酒精溶液，輕輕地向水面滴一滴溶液，酒精揮發(fā)后，油酸在水面上盡可能地散開，形成一油膜。④測(cè)得此油膜面積為3.60103cm2。,(1)這種粗測(cè)方法是將每個(gè)分子視為________，讓油酸盡可能地在水面上散開，則形成的油膜面積可視為_______________，這層油膜的厚度可視為油分子的________。(2)利用數(shù)據(jù)可求得油酸分子的直徑為_____________m。(結(jié)果保留2位有效數(shù)字),球形,單分子油膜,直徑,1.110－10,阿伏加德羅常數(shù)是一個(gè)重要的常數(shù)，通?？扇A＝6.021023

10、mol－1，粗略時(shí)可取NA＝6.01023mol－1。為什么說(shuō)阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀物理量和微觀物理量的橋梁？提示：阿伏加德羅常數(shù)把摩爾質(zhì)量和摩爾體積這些宏觀量與分子質(zhì)量和分子體積這些微觀量聯(lián)系起來(lái)了，所以說(shuō)阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀和微觀的橋梁。,探究二阿伏加德羅常數(shù)的理解及應(yīng)用,1．分子的簡(jiǎn)化模型固體、液體分子可視為球形，分子間緊密排列可忽略間隙?？梢越普J(rèn)為氣體分子是均勻分布的。每個(gè)氣體分子占據(jù)一個(gè)立方體，其邊長(zhǎng)即為氣體分子間的距離。如下表所示。,,解題指導(dǎo)：本題所用的是利用宏觀量(摩爾質(zhì)量、摩爾體積和阿伏加德羅常數(shù))求微觀量(分子質(zhì)量、分子體積)的典型計(jì)算方法，在計(jì)算過程中注意利用密度建立摩爾質(zhì)量和摩爾體積的聯(lián)系。這種計(jì)算必須要熟練掌握，還要注意計(jì)算結(jié)果是否與分子質(zhì)量的數(shù)量級(jí)(10－26kg)及直徑的數(shù)量級(jí)(10－10m)相近。,〔對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練2〕假如全世界60億人同時(shí)數(shù)1g水的分子個(gè)數(shù)，每人每小時(shí)可以數(shù)5000個(gè)，不間斷地?cái)?shù)，則完成任務(wù)所需時(shí)間最接近(阿伏加德羅常數(shù)NA取61023mol－1)()A．10年B．1千年C．10萬(wàn)年D．1千萬(wàn)年,C,素養(yǎng)提升,將兩種分子模型混淆,B,易錯(cuò)分析：本題易錯(cuò)選項(xiàng)及錯(cuò)誤原因分析如下：,