2022_2023学年新教材高中物理第一章分子动理论第一节物质是由大量分子组成的课件粤教版选择性必修第三册.pptx

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1、第一章第一章|分子动理论分子动理论第一节物质是由大量分子组成的第一节物质是由大量分子组成的核心素养点击核心素养点击 物理观念物理观念(1)知道物体是由大量分子组成的。知道物体是由大量分子组成的。(2)学会用油膜法估测油酸分子的大小。学会用油膜法估测油酸分子的大小。(3)知道阿伏伽德罗常数的意义和应用。知道阿伏伽德罗常数的意义和应用。科学思维科学思维 应用阿伏伽德罗常数进行微观量的估算。应用阿伏伽德罗常数进行微观量的估算。科学探究科学探究 利用油膜法估测油酸分子的大小。利用油膜法估测油酸分子的大小。科学态度科学态度与责任与责任在原子在原子分子水平上认识物质的结构和性质，知道微观领分子水平上认识物

2、质的结构和性质，知道微观领域的探索对自然科学发展的意义。域的探索对自然科学发展的意义。一、分子的大小一、分子的大小1填一填填一填(1)分分子子的的大大小小：分分子子很很小小，用用肉肉眼眼无无法法直直接接看看到到，用用高高倍倍的的光光学学显显微微镜镜也也看看不不到到，可以用能放大几亿倍的扫描隧道显微镜观察到。可以用能放大几亿倍的扫描隧道显微镜观察到。(2)分子直径的数量级通常分子直径的数量级通常是是_。2判一判判一判(1)物体是由大量分子组成的物体是由大量分子组成的。()(2)分子很小，无法用肉眼直接观察到分子很小，无法用肉眼直接观察到。()(3)不同物质分子直径的大小都是相同的不同物质分子直径

3、的大小都是相同的。()1010 m3想一想想一想物理中的物理中的“分子分子”与化学中所讲的与化学中所讲的“分子分子”有何不同？有何不同？提提示示：化化学学中中讲的的分分子子是是具具有有化化学学性性质的的最最小小微微粒粒；物物理理中中研研究究分分子子的的运运动规律律，不不必必区区分分它它们在在化化学学变化化中中所所起起的的不不同同作作用用，将将组成成物物质的的原原子子、离离子和分子子和分子统称称为分子。分子。2实验器材实验器材清清水水、_、油油酸酸、浅浅盘盘(边边长长约约为为3040 cm)、滴滴管管(或或注注射射器器)、烧烧杯杯、_、彩笔彩笔、_、坐标纸、容量瓶坐标纸、容量瓶(500 mL)。

4、酒精酒精玻璃板玻璃板痱子粉痱子粉(3)向向浅浅水水盘盘中中倒倒入入清清水水，在在水水面面上上轻轻轻轻而而均均匀匀地地撒撒一一层层_，用用滴滴管管在在其其上上滴滴一一滴油酸酒精溶液。待油层不再扩散、形状稳定时，就近似形成了单分子油膜。滴油酸酒精溶液。待油层不再扩散、形状稳定时，就近似形成了单分子油膜。(4)将玻璃片盖在浅水盘上，用笔将玻璃片盖在浅水盘上，用笔将将_ 描描绘在玻璃片上。绘在玻璃片上。(5)将将描描有有油油酸酸薄薄膜膜轮轮廓廓的的玻玻璃璃片片放放在在_上上，算算出出油油酸酸薄薄膜膜的的面面积积S(求求面面积时以以坐坐标纸上上边长为1 cm的的正正方方形形为单位位，数数出出轮廓廓内内正

5、正方方形形的的个个数数，不不足足半半个个的的舍舍去去，多于半个的算一个多于半个的算一个)。(6)根根据据油油酸酸酒酒精精溶溶液液的的浓浓度度，算算出出一一滴滴溶溶液液中中纯纯油油酸酸的的体体积积V，根根据据油油酸酸的的_和和油膜油膜的的_算出油算出油酸分子的直径。酸分子的直径。痱子粉痱子粉油膜的轮廓油膜的轮廓坐标纸坐标纸体积体积V面积面积S三、阿伏伽德罗常数三、阿伏伽德罗常数1填一填填一填(1)定定义义：1 mol任任何何物物质质所所含含的的分分子子(或或原原子子)数数目目都都_，这这个个数数目目称称为为阿阿伏伏伽伽德德罗罗常数。常数。(2)数值：数值：NA_mol1。(3)意意义义：阿阿伏伏

6、伽伽德德罗罗常常数数是是一一个个重重要要的的基基本本常常量量，通通过过它它可可以以将将物物体体的的_、_等等宏观量与分子宏观量与分子的的_、质量等微观量联系起来质量等微观量联系起来。2.判一判判一判(1)不同物质不同物质1 mol分子的数目是不同的分子的数目是不同的。()(2)构成物质的分子数目很大构成物质的分子数目很大。()(3)宏观量和微观量之间无法联系宏观量和微观量之间无法联系。()相同相同6.021023体积体积质量质量大小大小3选一选选一选(2021广广东东佛佛山山质质检检)用用筷筷子子滴滴一一滴滴水水，体体积积约约为为0.1 cm3，这这一一滴滴水水中中含含有有水水分分子子的的个个

7、数数最最接接近近以以下下哪哪一一个个值值(阿阿伏伏伽伽德德罗罗常常数数NA61023 mol1，水水的的摩摩尔体积为尔体积为Vm18 cm3/mol)()A61023个个B31021个个C61019个个 D31017个个答案：答案：B探究探究(一一)分子的大小及估算方法分子的大小及估算方法问题驱动问题驱动摩摩尔尔是是物物质质的的量量的的单单位位，每每摩摩尔尔含含有有阿阿伏伏伽伽德德罗罗常常数数个个微微粒粒。摩摩尔尔在在古古希希腊腊叫叫做做“堆堆量量”，摩摩尔尔就就是是“一一堆堆”的的意意思思。不不过过1摩摩尔尔比比一一堆堆土土豆豆、一一堆堆石石块块的的数数量量大得多。大得多。(1)阿伏伽德罗常

8、数是一个很大的数值，它究竟有多大呢？阿伏伽德罗常数是一个很大的数值，它究竟有多大呢？提示：提示：6.021023 mol1(2)阿伏伽德罗常数有什么重要作用？阿伏伽德罗常数有什么重要作用？提提示示：它它把把物物体体的的质量量、体体积这些些宏宏观量量与与分分子子质量量、分分子子大大小小这些些微微观量量联系起来了。系起来了。(3)为什么用这么大的数值来联系宏观量和微观量呢？为什么用这么大的数值来联系宏观量和微观量呢？提示：提示：因因为单个分子的个分子的质量和体量和体积太小了。太小了。重难释解重难释解1分子的大小分子的大小(1)分子直径的数量级一般为分子直径的数量级一般为1010 m。(2)分子体积

9、的数量级一般为分子体积的数量级一般为1029 m3。(3)分子质量的数量级一般为分子质量的数量级一般为1026 kg。(4)分分子子如如此此微微小小，用用高高倍倍光光学学显显微微镜镜也也看看不不到到，直直到到1982年年人人们们研研制制了了能能放放大大几几亿亿倍倍的扫描隧道显微镜，才观察到物质表面原子的排列。的扫描隧道显微镜，才观察到物质表面原子的排列。2分子的简化模型分子的简化模型实实际际分分子子的的结结构构是是很很复复杂杂的的，且且形形状状各各异异。但但如如果果我我们们只只关关心心分分子子的的大大小小，而而不不涉涉及及分分子子内内部部的的结结构构和和运运动动时时，既既可可以以把把分分子子看

10、看成成球球形形，也也可可以以看看成成立立方方体体。具具体体分分析如下：析如下：典典例例1很很多多轿轿车车中中设设有有安安全全气气囊囊以以保保障障驾驾乘乘人人员员的的安安全全，轿轿车车在在发发生生一一定定强强度度的的碰碰撞撞时时，利利用用三三氮氮化化钠钠(NaN3)爆爆炸炸产产生生气气体体(假假设设都都是是N2)充充入入气气囊囊。若若氮氮气气充充入入后后安安全全气气囊囊的的容容积积V56 L，囊囊中中氮氮气气密密度度2.5 kg/m3，已已知知氮氮气气摩摩尔尔质质量量M0.028 kg/mol，阿伏伽德罗常数，阿伏伽德罗常数NA61023 mol1，试估算：，试估算：(1)囊中氮气分子的总个数囊

11、中氮气分子的总个数N；(2)囊中氮气分子间的平均距离。囊中氮气分子间的平均距离。(结果保留一位有效数字结果保留一位有效数字)答案答案(1)31024个个(2)4109 m微观量的求解方法微观量的求解方法(1)阿伏伽德阿伏伽德罗常数是常数是联系宏系宏观量和微量和微观量的量的桥梁和梁和纽带。(2)建建立立合合适适的的物物理理模模型型，通通常常把把固固体体、液液体体分分子子模模拟为球球体体或或小小立立方方体体，气体分子所占据的空气体分子所占据的空间则建立立方体模型。建立立方体模型。素养训练素养训练1下列说法中正确的下列说法中正确的是是()A物体是由大量分子组成的物体是由大量分子组成的B无无论论是是无

12、无机机物物质质的的分分子子，还还是是有有机机物物质质的的大大分分子子，其其分分子子大大小小的的数数量量级级都都是是1010 mC物理中的物理中的“分子分子”，只包含化学中的分子，不包括原子和离子，只包含化学中的分子，不包括原子和离子D分子的质量是很小的，其数量级为分子的质量是很小的，其数量级为1010 kg解解析析：根根据据分分子子动理理论的的内内容容可可知知，物物体体是是由由大大量量分分子子组成成的的，故故A正正确确；除除了了一一些些有有机机物物质的的大大分分子子，多多数数分分子子大大小小的的数数量量级为1010 m，故故B错误；物物理理中中的的“分分子子”，包包含含化化学学中中的的分分子子

13、，也也包包括括原原子子和和离离子子，故故C错误；分分子子的的质量很小，一般情况下其数量量很小，一般情况下其数量级是是1026 kg，故，故D错误。答案：答案：A答案：答案：B3为为了了节节约约用用水水，某某公公园园专专门门设设计计了了雨雨水水回回收收系系统统，平平均均每每年年可可以以回回收收雨雨水水10 500 m3，相相当当于于100户户居居民民一一年年的的用用水水量量，请请你你根根据据上上述述数数据据估估算算一一户户居居民民一一天天的的平平均均用用水水量量与与下下面面哪哪个个水水分分子子数数目目最最接接近近(设设水水分分子子的的摩摩尔尔质质量量为为M1.8102 kg/mol)()A310

14、31个个B31028个个C91027个个 D91030个个答案：答案：C2误差分析误差分析典典例例2某某小小组组同同学学在在实实验验室室做做“用用油油膜膜法法估估测测油油酸酸分分子子的的大大小小”的的实实验验时时，实实验验的的方法及步骤如下：方法及步骤如下：向体积向体积V油油1 mL的油酸中加酒精，直至总量达到的油酸中加酒精，直至总量达到V总总500 mL；用用注注射射器器吸吸取取一一段段中中配配制制好好的的油油酸酸酒酒精精溶溶液液，由由注注射射器器上上的的刻刻度度读读取取该该段段溶溶液的总体积为液的总体积为V01 mL，把它一滴一滴地滴入烧杯中，记下液滴的总滴数，把它一滴一滴地滴入烧杯中，记

15、下液滴的总滴数n100滴；滴；往边长为往边长为3040 cm的浅盘里倒入的浅盘里倒入2 cm深的水，将爽身粉均匀地撒在水面上；深的水，将爽身粉均匀地撒在水面上；用用注注射射器器往往水水面面上上滴滴一一滴滴油油酸酸酒酒精精溶溶液液，将将事事先先准准备备好好的的玻玻璃璃板板放放在在浅浅盘盘上上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状；并在玻璃板上描下油酸膜的形状；将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，数出将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，数出轮轮廓廓范围内的小方格的个数，小方格的边长范围内的小方格的个数，小方格的边长l20 mm。根据以上信息，回答下列问题：根据以上信息，回答下列问题

16、：(1)该同学有遗漏的实验步骤是该同学有遗漏的实验步骤是_，其正确做法是，其正确做法是_。(2)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V是是_mL。(3)油酸分子的直径油酸分子的直径d_m(保留一位有效数字保留一位有效数字)。(4)若爽身粉撒得过厚，则会使分子直径的测量结果偏若爽身粉撒得过厚，则会使分子直径的测量结果偏_(选填选填“大大”或或“小小”)。素养训练素养训练1在在“用用油油膜膜法法估估测测油油酸酸分分子子的的大大小小”的的实实验验中中，以以下下给给出出的的是是可可能能的的操操作作步步骤骤，把把你你认认为为正正确确的的步步骤骤前前的的字字母母按按合合理理的的顺顺序

17、序填填写写在在横横线线上上_，并并请请补补充充实实验验步步骤骤D中中的的计计算式。算式。A将将画画有有油油膜膜轮轮廓廓的的玻玻璃璃板板放放在在坐坐标标纸纸上上，以以坐坐标标纸纸上上边边长长1 cm的的正正方方形形为为单单位位，计计算出轮廓内正方形的个数算出轮廓内正方形的个数n。B将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定。将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定。C用浅盘装入约用浅盘装入约2 cm深的水，然后将爽身粉均匀地撒在水面上。深的水，然后将爽身粉均匀地撒在水面上。D用测量的物理量估算出油酸分子的直径用测量的物理量估算出油酸分子的直径d_。E用用注注射射器器将将事事先先

18、配配好好的的体体积积浓浓度度为为0.05%的的油油酸酸酒酒精精溶溶液液逐逐滴滴滴滴入入烧烧杯杯，记记下下滴滴入入的溶液体积的溶液体积V0与滴数与滴数N。F将玻璃板放在浅盘上，用笔将薄膜的外围形状描画在玻璃板上。将玻璃板放在浅盘上，用笔将薄膜的外围形状描画在玻璃板上。2某某同学做同学做“用油膜法估测油酸分子的大小用油膜法估测油酸分子的大小”的实验，实验中的实验，实验中所所用油用油酸酒精溶液的浓度为每酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL油酸酒精溶液中有纯油油酸酒精溶液中有纯油酸酸0.6 mL，用，用注射器向烧杯内滴注射器向烧杯内滴50滴上述溶液，注射器中的溶滴上述溶液，注射器中的溶液液体体积积减减少少1 mL，若若把把一一滴滴这这样样的的溶溶液液滴滴入入盛盛水水的的浅浅盘盘中中，由由于于酒酒精精溶溶于于水水，油油酸在水面展开，稳定后形成单分子油膜的形状如图所示。酸在水面展开，稳定后形成单分子油膜的形状如图所示。(1)若每一小方格的边长为若每一小方格的边长为20 mm，则油酸薄膜的面积约为，则油酸薄膜的面积约为_m2；(2)一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为_m3；(3)由以上数据，估算出油酸分子的直径由以上数据，估算出油酸分子的直径d_m(保留一位有效数字保留一位有效数字)。答案：答案：(1)2.24102(2)1.21011(3)51010