高中物理 第七章分子动理论第一节物体是由大量分子组成的学案课件 新人教版选修3-3.ppt

《高中物理 第七章分子动理论第一节物体是由大量分子组成的学案课件 新人教版选修3-3.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理 第七章分子动理论第一节物体是由大量分子组成的学案课件 新人教版选修3-3.ppt（51页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理知识导航知识导航本章知识共五节，整体分为两部分：本章知识共五节，整体分为两部分：第第一一部部分分包包括括第第一一节节至至第第三三节节，是是从从微微观观上上用用分分子子动动理论的观点认识热现象，阐述分子动理论的内容理论的观点认识热现象，阐述分子动理论的内容第第二二部部分分包包括括第第四四节节和和第第五五节节，是是从从宏宏观观上上用用能能量量的的观点认识热现象观点认识热现象本章重点：分子动理论的基本内容本章重点：分子动理论的基本内容本章难点：分子模型的建立和对分子力的

2、理解本章难点：分子模型的建立和对分子力的理解第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理学法指导学法指导分分子子动动理理论论主主要要有有三三项项基基本本内内容容，即即物物体体是是由由大大量量分分子子组组成成的的，分分子子在在永永不不停停息息地地做做无无规规则则运运动动，分分子子间间存存在在相相互互作作用用力力由由于于分分子子是是看看不不见见的的，因因此此在在学学习习这这部部分分内内容容时时要要特特别别注注意意通通过过一一些些客客观观过过程程去去理理解解微微观观状状态态，这这对对我们思维能力和想象力的发展是有好处的我们思维能力和想象力的发展是有好处的从从能能量量的的观观点点来来研研究究问问题题是

3、是物物理理学学中中最最重重要要的的方方法法之之一一，本本章章将将在在初初中中的的基基础础上上进进一一步步学学习习内内能能，内内能能和和我我们们常常见见的的机机械械能能是是不不一一样样的的，它它是是由由物物体体内内分分子子的的热热运运动动和和分分子子间间相相对对位位置置而而决决定定的的能能量量，学学习习时时要要抓抓住住内内能能的的含含义义加以理解加以理解第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理其其次次，学学习习本本章章知知识识要要应应用用类类比比方方法法例例如如：将将分分子子力力做做功功与与分分子子势势能能的的变变化化，类类比比为为重重力力做做功功与与重重力力势势能能的的变变化，化，这样这样

4、就可以把微就可以把微观观的研究的研究对对象宏象宏观观化化再再次次，由由于于本本章章内内容容需需要要记记忆忆的的较较多多，因因此此要要在在学学习习中及中及时归纳总结时归纳总结第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理考纲须知考纲须知内容内容要求要求分子分子动动理理论论的基本的基本观观点和点和实验实验依据依据阿伏加德阿伏加德罗罗常数常数气体分子运气体分子运动动速率的速率的统计统计分布分布温度是分子平均温度是分子平均动动能的能的标标志、志、内能内能第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理知道分子的大小，知道

5、分子直径的数量知道分子的大小，知道分子直径的数量级级知道阿伏加德知道阿伏加德罗罗常数，知道物体是由大量常数，知道物体是由大量分子分子组组成的成的掌握掌握“油膜法油膜法测测分子大小分子大小”的的实验实验原理，操原理，操作及作及实验实验数据的数据的处处理方法理方法第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理在初中我在初中我们们已已经经知道，物体是由大量的分子知道，物体是由大量的分子组组成的成的设设想把水分子一个挨一个地排列起来想把水分子一个挨一个地排列起来(如如图图所示所示)，需要，需要约约1010个分子才能排个分子才能排满满1m的的长长度，度，为为什么

6、什么这这个数个数值值如此巨大如此巨大呢？呢？第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理1物体是由大量物体是由大量组组成的成的2分子并不是分子并不是的的，但但课课本本上上把把它它们们当当做做球球形形处处理是一种估算的方法理是一种估算的方法在在物物理理学学和和研研究究中中都都是是很有用的很有用的3用油膜法用油膜法测测分子大小，是分子大小，是让让油膜在水面上油膜在水面上扩扩散，形成散，形成组组成成的的薄薄膜膜，此此时时油油膜膜的的厚厚度度d就是分子的就是分子的，若若事事先先量量得得油油酸酸体体积积为为V，油油膜膜面面积为积为S，则则d .分子分子球形球形

7、估算估算充分充分单层油酸分子单层油酸分子直径直径第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理4油酸分子大小的数量油酸分子大小的数量级为级为米米，大大多多数数分分子子的数量的数量级为级为米米，分分子子如如此此微微小小，人人们们研研制制了了能能放放大几大几亿亿倍的倍的 观观察物察物质质表面原子的排列表面原子的排列51mol任任何何物物质质都都含含有有相相同同的的粒粒子子数数，这这个个数数叫叫 一般用字母一般用字母 表示，其数表示，其数值为值为，在粗略的，在粗略的计计算中可取算中可取 .是是一一个个重重要要的的常常数数，是是宏宏观观量量和和微微观观量量联联系的系的桥桥梁梁10101010扫描隧道显微

8、镜扫描隧道显微镜阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数NA6.021023mol16.01023mol1阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理(1)一一般般分分子子直直径径的的数数量量级级是是1010m.若若把把两两万万个个分分子子一一个个挨挨一一个个地地紧紧密密排排列列起起来来，约约有有头头发发丝丝直直径径那那么么长长一一点点，若若把把一一个个分分子子放放大大到到像像芝芝麻麻那那么么大大，则则芝芝麻麻被被成成比比例例地地放放大将到地球那么大大将到地球那么大(2)人人们们不不可可能能用用肉肉眼眼直直接接观观察察到到分分子子，也

9、也无无法法借借助助光光学学显显微微镜镜观观察察到到，通通过过离离子子显显微微镜镜可可观观察察到到分分子子的的位位置置，用用扫扫描描隧隧道道显显微微镜镜(放放大大数数亿亿倍倍)可可直直接接观观察察到到单单个个分分子子或或原子原子.第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理(1)实验实验目的目的估估测测油酸分子的大小油酸分子的大小学学习间习间接接测测量微量微观观量的原理和方法量的原理和方法(2)实验实验原理原理第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理把把一一滴滴油油酸酸(油油酸酸的的分分子子式式为为C17H33COOH)滴滴到到水水面面上上，油油酸酸的的每每一一个个分分子子可可以以看看成成由

10、由两两部部分分组组成成，一一部部分分是是C17H33，另另一一部部分分是是COOH.COOH对对水水有有很很强强的的亲亲合合力力，当当把把一一滴滴用用酒酒精精稀稀释释过过的的油油酸酸滴滴在在水水面面上上时时，油油酸酸就就在在水水面面上上散散开开，其其中中的的酒酒精精溶溶于于水水，并并很很快快挥挥发发，在在水水面面上上形形成成一一层层纯纯油油酸酸薄薄膜膜其其中中C17H33部部分分冒冒出出水水面面，而而COOH部部分分留留在在水水中中油油酸酸分分子子直直立立在在水水面面上上，形形成成一一个个单单分分子子油油膜膜如如果果把把分分子子看看成成球球形形，单单分分子子油油膜膜的的厚厚度度就就可可以以认认

11、为为等等于于油油酸酸分分子子直直径径，如如图图所所示示是是单单分分子子油油膜膜侧侧面面的的示示意意图图如如果果事事先先测测出出油油酸酸液液滴滴的的体体积积V，再再测测出出油油膜膜的的面面积积S，就可以估算出油酸分子的直径，就可以估算出油酸分子的直径d第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理(3)实验实验器材器材注注射射器器或或滴滴管管、量量筒筒、痱痱子子粉粉(或或石石膏膏粉粉)、浅浅盘盘、水水、酒精、油酸、玻璃板、彩笔、坐酒精、油酸、玻璃板、彩笔、坐标纸标纸(4)实验实验步步骤骤取取1毫毫升升(1cm3)的的油油酸酸溶溶于于酒酒精精中中，制制成成200毫毫升升的的油酸酒精溶液油酸酒精溶液往

12、往边边长长约约为为30cm40cm的的浅浅盘盘中中倒倒入入约约2cm深深的的水水，然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理用用滴滴管管(或或注注射射器器)向向水水面面上上滴滴入入一一滴滴配配制制好好的的油油酸酸酒精溶液，油酸就在水面上慢慢散开，形成酒精溶液，油酸就在水面上慢慢散开，形成单单分子油膜分子油膜待待油油酸酸薄薄膜膜形形状状稳稳定定后后，将将一一块块较较大大的的玻玻璃璃板板盖盖在在浅浅盘盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上将将画画有有油油酸酸薄薄膜膜轮轮廓廓的的玻玻璃璃

13、板板放放在在坐坐标标纸纸上上，算算出出油酸薄膜的面油酸薄膜的面积积第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理(5)数据数据处处理理根据上面根据上面记录记录的数据，完成以下表格内容的数据，完成以下表格内容.实验实验次数次数量筒内增加量筒内增加1mL溶液溶液时时的滴数的滴数轮轮廓内廓内的小格的小格子数子数轮轮廓廓面面积积S12第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理实验实验次数次数一滴一滴纯纯油酸油酸的体的体积积V分子的大分子的大小小(m)平均平均值值12第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理(6)本本实验实验的注意事的注意事项项酒酒精精油油

14、酸酸溶溶液液配配制制好好后后，不不要要长长时时间间放放置置，以以免免浓浓度改度改变变，影响，影响实验实验痱子粉的用量不要太大，否痱子粉的用量不要太大，否则则不易成功不易成功滴滴管管胶胶头头高高出出水水面面就就在在1cm之之内内，否否则则油油膜膜难难以以形形成成要待油膜形状要待油膜形状稳稳定后，再画定后，再画轮轮廓廓做做完完实实验验后后，把把水水从从盘盘的的一一侧侧边边缘缘倒倒出出，并并用用少少量量酒酒精精清清洗洗，然然后后用用脱脱脂脂棉棉擦擦净净，最最后后用用水水冲冲洗洗，以以保保持持盘盘的清的清洁洁第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理油油酸酸分分子子的的形形状状真真的的是是球球形形吗

15、吗？排排列列时时会会一一个个紧紧挨挨一一个个吗吗？答答案案：实实际际分分子子的的结结构构很很复复杂杂，分分子子间间有有空空隙隙，认认为为分分子子是是球球形形，且且一一个个紧紧挨挨一一个个排排列列，是是一一种种近近似似模模型型，是是对问题对问题的的简简化化处处理理.第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理阿伏加德阿伏加德罗罗常数常数NA6.021023mol1阿阿伏伏加加德德罗罗常常数数的的含含义义：1摩摩尔尔的的任任何何物物质质含含有有的的微微粒粒数数相相同同，这这个个数数叫叫阿阿伏伏加加德德罗罗常常数数其其值值是是6.021023mol1，这这个个数数常常用用NA表表示示，是是微微观观世

16、世界界的的一一个个重重要要常常数数，是是联联系微系微观观物理量和宏物理量和宏观观物理量的物理量的桥桥梁梁第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理若已知油酸分子的摩若已知油酸分子的摩尔尔体体积积，用油膜法，用油膜法测测出分子直径出分子直径后，怎后，怎样进样进一步估算阿伏加德一步估算阿伏加德罗罗常数？常数？第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理(1)微微观观量指：分子体量指：分子体积积V0、分子直径、分子直径d、分子、分子质质量量m.(2)宏宏观观量量指指：物物体体体体积积V、摩摩尔尔体体积积Vmol、物物体体的的质质量量M、摩、摩尔尔质质量量Mmol、物体的密度、物体的密度.(3)关系

17、：关系：第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理只只要要知知道道下下列列哪哪一一组组物物理理量量，就就可可以以估估算算气气体体分分子子间间的平均距离的平均距离()A阿伏加德阿伏加德罗罗常数、常数、该该气体的摩气体的摩尔尔质质量和量和质质量量B阿伏加德阿伏加德罗罗常数、常数、该该气体的摩气体的摩尔尔质质量和密度量和密度C阿伏加德阿伏加德罗罗常数、常数、该该气体的气体的质质量和体量和体积积D该该气体的密度、体气体的密度、体积积和摩和摩尔尔质质量量答案：答案：B第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理解析：解析：对四个选项的条件逐一分析，看根据每个

18、选项对四个选项的条件逐一分析，看根据每个选项的条件能求出何种物理量，由该物理量求出分子间的距离的条件能求出何种物理量，由该物理量求出分子间的距离d.如：如：A选项的条件只能求出分子的总个数，而不能继续求选项的条件只能求出分子的总个数，而不能继续求得分子的体积得分子的体积V0，故，故A选项不正确同理对选项选项不正确同理对选项C，D进行进行分析判断，分析判断，C只能求出该气体的密度，只能求出该气体的密度，D能求出该气体的质能求出该气体的质量和摩尔数故正确答案为量和摩尔数故正确答案为B.第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理特别提醒：特别提醒：固固体体、液液体体分分子子可可视视为为球球形形，且

19、且分分子子间间紧紧密密排排列列没没有有间间隙隙；气气体体分分子子在在一一个个正正立立方方体体的的空空间间范范围围内内活活动动，可可以以近近似似认认为为气气体体分分子子均均匀匀分分布布，即即认认为为每每个个气气体体分分子子占占据据一一个正方体，其边长即为气体分子间的距离个正方体，其边长即为气体分子间的距离第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理 (2009济济宁宁)在在“用油膜法估用油膜法估测测分子大小分子大小”的的实验实验中，中，所用的油酸酒精溶液的所用的油酸酒精溶液的浓浓度度为为每每1 000mL溶液中有溶液中有纯纯油酸油酸0.6mL，用注射器

20、，用注射器测测得得1mL上述溶液上述溶液为为80滴，把滴，把1滴滴该该溶液溶液滴入盛水的浅滴入盛水的浅盘盘内，内，让让油膜在水面上尽可能散开，油膜在水面上尽可能散开，测测得油得油酸薄膜的酸薄膜的轮轮廓形状和尺寸如廓形状和尺寸如图图所示，所示，图图中正方形方格的中正方形方格的边边长为长为1cm.第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理(1)实验实验中中为为什么要什么要让让油膜尽可能散开？油膜尽可能散开？(2)实实验验测测出出油油酸酸分分子子的的直直径径是是多多少少？(结结果果保保留留两两位位有有效数字效数字)(3)如果已知体如果已知体积为积为V的一滴油在水面上散开形成的的一滴油在水面上散开形

21、成的单单分子油膜的面分子油膜的面积为积为S，这这种油的密度种油的密度为为，摩，摩尔尔质质量量为为M，试试写出阿伏加德写出阿伏加德罗罗常数的表达式常数的表达式第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理 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”，实实验验器器材材有有：浓浓度度为为0.05%(体体积积分分数数)的的油油酸酸酒酒精精溶溶液液、最最小小刻刻度度为为0.1mL的的量量筒筒、盛盛有有适适量量清清水水的的4550cm2浅浅盘盘、痱痱子子粉粉、橡橡皮皮头头滴管、玻璃板、彩笔、坐滴管、玻璃板、

22、彩笔、坐标纸标纸(1)下面是下面是实验实验步步骤骤，请请填写所缺的步填写所缺的步骤骤CA用用滴滴管管将将浓浓度度为为0.05%油油酸酸酒酒精精溶溶液液一一滴滴一一滴滴地地滴滴入量筒中，入量筒中，记记下滴入下滴入1mL油酸酒精溶液油酸酒精溶液时时的滴数的滴数N第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理B将将痱痱子子粉粉均均匀匀地地撒撒在在浅浅盘盘内内水水面面上上，用用滴滴管管吸吸取取浓浓度度为为0.05%的的油油酸酸酒酒精精溶溶液液，从从低低处处向向水水面面中中央央一一滴滴一一滴滴地地滴滴入入，直直到到油油酸酸薄薄膜膜有有足足够够大大的的面面积积又又不不与与器器壁壁接接触触为为止，止，记记下滴

23、入的滴数下滴入的滴数nC_D将将画画有有油油酸酸薄薄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为为1cm的的正正方方形形为为单单位位，计计算算轮轮廓廓内内正正方方形形的个数，算出油酸薄膜的面的个数，算出油酸薄膜的面积积S第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理(2)用已用已给给的和的和测测得的物理量表示得的物理量表示单单个油酸分子的直径个油酸分子的直径大小大小_(单单位：位：cm)第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理答案：答案：(1)将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上形状画在玻璃板上第

24、七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理 某某种种物物质质的的摩摩尔尔质质量量为为M(kg/mol)，密密度度为为(kg/m3)，若用，若用NA表示阿伏加德表示阿伏加德罗罗常数，常数，则则(1)每个分子的每个分子的质质量是量是_kg；(2)1m3的的这这种物种物质质中包含的分子数目是中包含的分子数目是_；(3)1mol的的这这种物种物质质的体的体积积是是_m3；(4)平均每个分子所占据的空平均每个分子所占据的空间间是是_m3.第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理点评：点评：本题所用的是利用宏观量本题所用的是利用宏观量(摩尔质量、摩尔体积摩尔

25、质量、摩尔体积和阿伏加德罗常数和阿伏加德罗常数)求微观量求微观量(分子质量、分子体积分子质量、分子体积)的典型的典型计算方法，在计算过程中注意利用密度建立摩尔质量和摩计算方法，在计算过程中注意利用密度建立摩尔质量和摩尔体积的联系这种计算必须要熟练掌握，还要注意计算尔体积的联系这种计算必须要熟练掌握，还要注意计算结果是否与分子质量的数量级结果是否与分子质量的数量级(1026kg)及直径的数量级及直径的数量级(1010m)相近相近第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理 (2010吉吉林林一一中中高高二二期期末末)若若以以表表示示水水的的摩摩尔尔质质量量，V表表示示在在标标准准状状态态下下水水

26、蒸蒸气气的的摩摩尔尔体体积积，为为在在标标准准状状态态下下水水蒸蒸气气的的密密度度，NA为为阿阿伏伏加加德德罗罗常常数数，m、V0表表示示每每个个水水分分子子的的质质量量和和体体积积，下下面面是是四四个个关关系系式式：(1)NAV/m(2)/(NAV0)(3)m/NA(4)V0V/NA其中其中()A(1)和和(2)都是正确的都是正确的B(1)和和(3)都是正确的都是正确的C(3)和和(4)都是正确的都是正确的D(1)和和(4)都是正确的都是正确的答案：答案：B第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理 要要落落实实好好国国家家提提出出“以以人人为为本本，创创建建和和谐谐社社会会”的的号号召召

27、，不不只只是是政政府府的的事事，要要落落实实到到我我们们每每个个人人的的生生活活中中比比如如说说公公共共场场所所禁禁止止吸吸烟烟，我我们们知知道道被被动动吸吸烟烟比比主主动动吸吸烟烟害害处处更更多多试试估估算算一一个个高高约约2.8m，面面积积约约10m2的的两两人人办办公公室室，若只有一人吸了一根烟求：若只有一人吸了一根烟求：(1)估算被估算被污污染的空气分子染的空气分子间间的平均距离的平均距离(2)另另一一不不吸吸烟烟者者一一次次呼呼吸吸大大约约吸吸入入多多少少个个被被污污染染过过的的空空气气分分子子(人人正正常常呼呼吸吸一一次次吸吸入入气气体体300cm3，一一根根烟烟大大约约吸吸10次

28、次)第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理解析：解析：(1)吸烟者抽一根烟吸入气体的总体积吸烟者抽一根烟吸入气体的总体积10300cm3，含有空气分子数，含有空气分子数第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理(2)被被动动吸吸烟烟者者一一次次吸吸入入被被污污染染的的空空气气分分子子数数为为2.91021300106个个8.71017个个答案：答案：(1)7108m(2)8.71017个个第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理 (2010山山东东潍潍坊坊)水水的的摩摩尔尔质质量量为为1.8102kg/mol，摩摩尔尔体体积积为为1.8105m3/mol，设设想想水水分分子子是是一一个个挨挨着着一一个排列的球体个排列的球体现现有容有容积积是是250mL的的矿矿泉水一瓶泉水一瓶(1)均均匀匀洒洒在在地地面面上上形形成成一一块块单单分分子子水水膜膜，求求该该水水膜膜面面积为积为多大？多大？(2)如如果果水水分分子子一一个个挨挨着着一一个个排排列列成成一一条条线线，这这条条线线能能绕绕赤道几圈？赤道几圈？(已知地球赤道的周已知地球赤道的周长约为长约为4104km)答案：答案：(1)6.4105m2(2)8.1107圈圈第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理